Strohmanagement: Bessere Rotte, mehr Humus, weniger N-Verluste

Unsere Autoren: Dr. Denny Wiedow, Prof. Dr. Christel Baum, Universität Rostock Mit der bevorstehenden Ernte­saison rückt auch das Thema „Strohmanagement“ wieder in den Fokus. Denn bereits während der Ernte entscheidet sich maßgeblich, wie die künftige Strohrotte verläuft. Eine gute Rotte wirkt sich unmittelbar auf die Bodenfruchtbarkeit aus, da sie die Basis des Nährstoffkreislaufs ist und zahlreiche bodenbürtige Pilzkrankheiten reguliert. Zugleich kann Stroh bei optimierter Zersetzung ein wertvoller organischer Dünger sein (besonders im Hinblick auf den Erhalt und Aufbau von Humus) und während der Rotte die Nitratauswaschung und damit auch die N-Verluste aus den Böden spürbar verringern. Verläuft die Strohrotte dagegen unzureichend, sind Bewirtschaftungsprobleme bei der Saatbettbereitung und Bestandespflege vorprogrammiert. Zudem ist schlecht zersetztes Stroh ein Träger vieler Pilzkrankheiten und Lebens- bzw. Rückzugsraum für Schaderreger wie Mäuse und Schnecken. Je enger das C/N-Verhältnis, desto schneller die Rotte Wie schnell Ernterückstände wie Stroh und Stoppeln abgebaut werden können, hängt insbesondere von ihrem Kohlenstoff- zu Stickstoff-Verhältnis (C : N) ab. Bei Stroh liegt es bei ca. 80 bis 100 : 1. Weil die abbauenden Mikroorganismen (Nitrosomas, Nitrobacter) selbst ein enges Verhältnis von ca. 10 : 1 haben, benötigen sie Stickstoff, um sich zu vermehren. Das heißt: Die Strohmenge und das C/N-Verhältnis des Strohs entscheiden über den zusätzlichen N-Bedarf aus der Bodenlösung, der für die Mineralisation nötig ist. Die Hälfte des Strohs sollte nach vier Monaten mineralisiert sein. Prof. Dr. Christel Baum, Universität Rostock Hinweis: Eine gezielte Strohaus­gleichs­düngung ist laut Dünge­ver­ordnung nicht erlaubt! Zu bedenken ist, dass sich bei reduzierter N-Düngung der Kultur das C/N-Verhältnis des Strohs teilweise auf über 150 : 1 weitet. Dann nimmt die Gefahr einer mikrobiellen N-Sperre während der Strohrotte zu. Das gilt besonders für Böden mit niedrigem Humusgehalt und somit einer geringen N-Nachlieferung durch die Mineralisierung. Weil die Mikroorganismen den zusätzlichen N-Bedarf überwiegend aus der Bodenlösung aufnehmen, entsteht eine Konkurrenz zum heranwachsenden Pflanzenbestand. Das Problem weitet sich aus, wenn bei geringer N-Verfügbarkeit in den Böden noch Witterungsextreme hinzukommen (z. B. Phasen mit Trockenstress oder Staunässe). Dann kann die Strohrotte phasenweise nahezu zum Erliegen kommen. Empfehlung: Wichtig ist daher, wirklich alle Maßnahmen zur Optimierung der Strohrotte auszuschöpfen. Nur wenn das Stroh gut verrottet ist, kann es für die Folgekultur pro Tonne ca. 10 bis 20 kg/ha Kalium und bis zu 3 kg/ha Phosphor liefern. Bezüglich Stickstoff führt die Rotte wegen des weiten ­C/N-Verhältnisses – wie beschrieben – jedoch eher zur N-Zehrung als zur ­N-Nachlieferung. Entscheidet bereits die Kultur über das Rottetempo? Um die Strohrotte verbessern zu können, ist zunächst ein Blick hinter die Kulissen erforderlich: Generell unterliegt die Strohrotte einer festgelegten zeitlichen Abfolge von Zersetzungsprozessen. Unter optimalen Bedingungen sollte nach vier Monaten ca. die Hälfte der Strohmenge mineralisiert sein. Die zweite Hälfte wird vor allem über die Abbauprodukte des Lignins längerfristig und teilweise langjährig in den Humus eingebaut (bei 10 % der Ausgangsmenge kann das bis zu 25 Jahre dauern). Insgesamt kann man davon ausgehen, dass nach rund neun Jahren ca. 90 % der Ausgangsmasse mineralisiert sind. Die Geschwindigkeit der Mineralisierung hängt in erster Linie von der Bodentemperatur und Bodenfeuchte ab. Zudem beeinflusst besonders auch die Konzentration von leicht verfügbaren gelösten Kohlenstoff- (besonders Zucker) und Stickstoffquellen (z. B. Aminosäuren) in der Bodenlösung den Zersetzungsprozess. Was viele überraschen dürfte ist, dass sich bereits die Sortenwahl und die ­Bestandesführung der Kultur auf die nachfolgende Strohrotte stark aus­wirken. Resistente Sorten gegenüber Pilzkrankheiten weisen teilweise eine verzögerte Strohrotte auf, da sie phy­sio­logisch lange aktiv und wenig pilzinfiziert sind. Zudem zählen viele potenziell pathogene Pilze zugleich zu den hoch effektiven Zersetzern (besonders Ver­treter der Gattungen Fusarium und Phoma). Ihre Unterdrückung im Sinne des Pflanzenschutzes kann die nachfolgende Verrottung verlängern. Dies gilt auch nach dem Einsatz von Wachstumsreglern und/oder Fungiziden (Strobilurine), selbst nach dem Abbau der Wirkstoffe. Maßnahmen zur ­Rotte­förderung Wichtig, um den Rotteprozess zu optimieren, ist zunächst die Überprüfung der Häckselqualität des Mähdreschers: Rund 70 % der Halme sollten nach dem Strohhäcksler kürzer als 4 bis 5 cm und zersplissen sein (dazu eignen sich gezackte bzw. gezähnte Messer). Nur dann lässt sich das Stroh später gut in den Boden einarbeiten, sodass die zersetzenden Mikroorganismen und Regenwürmer gut arbeiten können. Prüfen Sie auch die Stroh- und Spreuverteilung – Überlappungen sind unbedingt zu vermeiden. Zu beachten ist zudem, dass sich das Verteilverhalten des Strohs, z. B. abhängig von der Erntegutfeuchte (Tageszeit) oder Sorte, ändern kann. Diskutiert wird oft, wie lang die Standzeit von Häckselmessern ist. Als Faustregel gilt: Qualitativ hochwertige Messer sollte man auf steinfreien Flächen nach ca. 200 ha wechseln. Tipp: Zur Kontrolle der Verteilung des Häckselstrohs eignet sich eine einfache Methode: Legen Sie quer zur Druschrichtung mit einem Rechen ein Schwad an. Ist dieses über die gesamte Schneidwerksbreite gleichmäßig dick und sind die Halme gleichmäßig kurz, sind die Querverteilung und Halmlänge in Ordnung. Nach der Ernte empfiehlt sich der Einsatz eines Striegels. Dabei geht es darum, den Boden leicht anzureißen, Ausfallgetreide und Unkraut- bzw. Ungrassamen zum Keimen anzuregen und Spreu zu verteilen. Am besten funktionieren Strohstriegel, wenn man leicht schräg zur Druschrichtung fährt. So lässt sich das Stroh aus den Bearbeitungsspuren über die gesamte Fläche verteilen. Hinweis: Je krümeliger und garer ein Boden ist, desto besser ist der Effekt. Lässt es die Witterung zu, sind mehrere Striegelgänge sinnvoll. Durch die UV-Strahlung zersetzt sich das Stroh nach und nach. Danach erfolgt ein an den Betrieb und Standort angepasster tieferer Arbeitsgang (8 bis 10 cm), z. B. mit einem Grubber oder einer Scheibenegge. Hierbei steht das Mischen des Strohs mit dem Boden im Vordergrund. Unterstützt wird der Rotteprozess dabei von der Bodenfeuchte, die für die Aktivität der am Rottevorgang beteiligten Mikroorganismen und biochemisch auch ihrer Enzyme essenziell ist. Viel Humus, schnelle Rotte Weil die mikrobielle Aktivität und die Menge der Biomasse unmittelbar mit dem Humusgehalt von Ackerböden verknüpft ist, tragen alle humusmehrenden Fruchtarten zur Förderung der Strohrotte in den Folgekulturen bei. Dazu zählen insbesondere Leguminosen. Ist aus Fruchtfolgesicht kein Leguminosenanbau möglich, sollte eine standortangepasste mineralische oder organische Düngung der Fruchtfolgeglieder erfolgen (keine reduzierten Gaben), weil man damit auch die Nährstoffversorgung der Bodenmikroorganismen verbessert. Über die Humusmehrung lässt sich langfristig die biotische Aktivität im Boden und somit auch der Strohabbau am wirkungsvollsten steigern. Der Grund: Ein erhöhter Humusgehalt beeinflusst chemische (Nährstoffver­fügbarkeit) und bodenphysikalische (geringere Lagerungsdichte, höheres Wasserspeichervermögen, bessere Durch­lüftung) Parameter positiv, die die Lebensbedingungen für die Bodenorganismen verbessern und den Strohabbau nachhaltig beschleunigen. Um den Humusaufbau zu fördern, kann man Zwischenfrüchte anbauen oder Bei- und Untersaaten anlegen. Am besten ist es, dies mit erosionsmindernden und wasserschonenden Bodenbearbeitungs- und Saatverfahren zu kombinieren, wie mit dem Strip Till-Verfahren oder der Aussaat über Drohnen. Was leisten Rottelenker? Vor allem auf Böden mit niedrigen Humusgehalten (unter 2 %) können spezielle Rottelenker (Bodenhilfsstoffe) die mikrobielle Aktivität während der Strohrotte fördern, da sie häufig potenziell N2-fixierende Bakterienstämme enthalten. Bedenken Sie, dass geringe Humusgehalte immer mit einer geringen bodenmikrobiellen Aktivität und einer geringen eigenen N-Nachlieferung des Bodens verbunden sind. Der Einsatz von Rottelenkern kann sich auf leichtem Sand lohnen. Prof. Dr. Christel Baum, Universität Rostock Empfehlung: Der Einsatz von Rottelenkern eignet sich daher in erster Linie für leichte Sandböden mit niedrigeren Tongehalten und einem geringen Humusspeichervermögen. Am besten ist es, sie nach dem Aufbringen zusammen mit dem Stroh einzuarbeiten. Denn die meisten relevanten Enzyme wirken hydrolytisch und sind damit unmittelbar auf verfügbares Wasser angewiesen. Hinweis: Auf Böden mit hohen Tongehalten können Rottelenker bei Mulchsaaten vorteilhaft sein, wenn man sie direkt auf das Stroh verteilt. Sie fördern die Fermentation durch die Einbringung von Enzymen für die Nährstoffmineralisierung und wirken besonders in der frühen Phase der Zer­setzung. Die späteren Phasen der Verrottung werden dagegen insbesondere von den Bodenbedingungen bzw. Witterungsverhältnissen bestimmt. Fazit für die Praxis Hohe Erträge und eher enge Anbau­folgen erfordern ein optimales Strohmanagement, damit die Strohrotte ­zügig einsetzt. Nur dann werden Nährstoffe wie Kalium und Phosphor für die Folgekultur nutzbar und Pilzkrankheiten sowie N-Verluste aus den Böden ­bleiben auf niedrigem Niveau. Wer das C:N-Verhältnis im Blick hat, den ­Mähdrescher richtig einstellt und die ­Stoppel- und Bodenbearbeitung ­gezielt durchführt, fördert bereits die Strohrotte. Wichtig ist auch, Humus ­auf­zubauen, weil der Strohabbau damit direkt zusammenhängt. Vor allem auf leichten, humusarmen Sandböden kann der Einsatz von sogenannten Rotte­lenkern ­sinnvoll sein.