Ob Weizen oder Mais: Nutzpflanzen werden in der Regel als sogenannte Reinkulturen auf einem Feld angebaut. Der Anbau einer einzelnen Kultur ist bis heute eine gängige Praxis in der Landwirtschaft. Doch Reinkulturen sind, wenn sie als Monokulturen ohne eine vielseitige Fruchtfolge angebaut werden, nicht immer umweltfreundlich. Sie nutzen die Nährstoffe sehr einseitig und sind anfälliger für Schädlinge, so dass Dünger oftmals nicht optimal genutzt werden und regelmäßig Pflanzenschutzmittel ausgebracht werden müssen. Das schadet sowohl Boden als auch Grundwasser. Außerdem sind die Böden weniger vor Wetterextremen und Erosion geschützt. Auch die Biodiversität leidet nachweislich unter den Folgen der einseitigen und meist intensiven Bewirtschaftung. Nicht nur Felder und Wiesen, auch Wälder haben mit den Folgen von Monokultur zu kämpfen. Neue Anbauformen sind nötig, um Erträge zu sichern und gleichzeitig die Umwelt zu schützen.
Genotypen für den Mischanbau getestet
Eine vielversprechende Alternative dazu ist der sogenannte Mischanbau. Der Anbau verschiedener Pflanzenarten auf einer Fläche stand daher im Fokus des Verbundprojekts IMPAC3. Forschende der Georg-August-Universität Göttingen haben darin von 2015 bis 2020 gemeinsam mit zwei Unternehmen der Pflanzenzüchtung, Norddeutsche Pflanzenzucht Hans-Georg Lembke KG (NPZ) und Deutsche Saatveredelung AG (DSV), neuartige Genotypen für den Mischanbau getestet. Das Vorhaben wurde im Rahmen der Förderrichtlinie „Integrierte Pflanzenzüchtung in Anbausystemen – IPAS“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit rund 3,5 Mio. Euro gefördert.
„Bekannt ist, dass eine größere Vielfalt Ressourcen besser nutzen und Erträge steigern kann. Welche Sorten und Genotypen für den Mischanbau am besten geeignet sind, war aber weitestgehend unbekannt“, erklärt Ulf Feuerstein, Forschungsleiter für Saatguttechnologie bei der DSV. Im Projekt IMPAC3 ging es darum, die ideale Kombination der Mischungspartner in puncto Produktivität und Stabilität zu finden und in moderne Landnutzungssysteme zu integrieren.
Leguminosen neben Weizen, Gräsern und Pappeln
Der Mischanbau wurde an zwei Standorten in der Nähe von Göttingen, in Reinshof und Deppoldshausen, für drei verschiedene Landnutzungssysteme untersucht: Ackerland, Grünland und Wald. Angebaut wurden jeweils zwei Kulturarten. „Darunter war immer eine Leguminose, weil sie mithilfe von Bakterien Stickstoff aus der Luft binden und an die benachbarten Pflanzen abgeben kann“, erklärt Feuerstein.
So wurde auf der Ackerfläche der gemeinsame Anbau von Winterweizen und Winterackerbohne, auf dem Grünland eine Kombination von Weißklee, Deutschem Weidelgras und Futterzichorie sowie auf der Forstfläche der Mischanbau von Pappel und Robinie untersucht. Parallel zu den beiden großen Feldversuchen der Göttinger wurde von der NPZ der Mischanbau auf dem Acker und von der DSV der Kombi-Anbau auf dem Grünland getestet, um die Ergebnisse des Großversuchs später abzugleichen. Faktoren wie Wurzelwachstum, Stickstoffanreicherung und Bodenfeuchte wurden mit Hilfe moderner Technologien gemessen. Auch Drohnen kamen dabei zum Einsatz.
Höherer Ertrag, bessere Stickstoffversorgung
Die Ergebnisse des Feldversuchs sind vielversprechend: So konnte auf dem Acker durch den gemeinsamen Anbau die Stickstoffversorgung des Weizens im Vergleich zur Reinkultur um 40% gesteigert und damit der Düngebedarf reduziert werden. Außerdem: „Der Ertrag durch den Mischanbau war hier um bis zu 34% höher.“ Aber nicht nur der Weizen profitiere vom Mischanbau, so Ulf Feuerstein. „Der Weizen dient wiederum der Ackerbohne als Stütze. Im Mischanbau erhält die Ackerbohne eine bessere Standfestigkeit.“
Auch auf Grünland und im Wald war der gemeinsame Anbau von Leguminose und Nicht-Leguminose durchaus erfolgreich: Während Gräser wie das im Versuch genutzte Weidelgras flach wurzeln, wurzelt der Weißklee tiefer und konnte so die benachbarten Gräser vor allem bei Trockenheit über einen längeren Zeitraum mit Nährstoffen versorgen. Im Mischanbau erwies sich die Zichorie – ein ausgesprochener Tiefwurzler – als besonders erfolgreich. „Beim Weißklee war jedoch ein Genotyp entscheidend, der besonders zum Licht wächst“, berichtet Feuerstein. Auch das „Waldexperiment“ mit Pappel und dem Hülsenfrüchtler Robinie brachte neue Erkenntnisse: „So ist es wesentlich, dass die zusammen ausgebrachten Baumarten gut synchronisiert wachsen, da sonst die eine Art die andere überwächst“, sagt Feuerstein. Die Robinie sollte demnach zum Beispiel drei Jahre nach der Pappel angepflanzt werden, weil sie sehr schnell wächst und bei gleichzeitiger Aussaat zu viel Schatten auf die Pappel wirft.
Mischanbau für Land- und Forstwirte attraktiv machen
Für die Pflanzenzüchtung sind das wichtige Erkenntnisse: „Für den Mischanbau müssen jeweils Genotypen gewählt werden, die eine hohe Stabilität haben und mit dem Wachstum der anderen Pflanzenart harmonieren“, resümiert der DSV-Experte. Von dem gemeinsamen Anbau erhoffen sich die Projektpartner neben der Einsparung von Düngemitteln und besseren Erträgen auch einen Mehrwert für den Mischanbau, um diesen für die Land- und Forstwirtschaft attraktiv zu machen. „Die Abnahme der Mischung muss geklärt sein, damit sich der Mischanbau lohnt, denn die Pflanzen werden gemeinsam geerntet“, betont Feuerstein. Die auf Wiesen und Weiden angebauten Mischkulturen werden seit langem als Futtermittel genutzt. Für die Ackerpflanzen ist die gemeinsame Verwendung noch nicht etabliert.
Autorin: Beatrix Boldt
