Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen

Dauergrünland

Wirtschaftsgrünland im Klimawandel

In Hessen, wie in ganz Deutschland, zeichnen sich messbare Klimatrends, verursacht durch den Klimawandel, ab. Für das Grünland dabei von besonderer Bedeutung sind vor allem die veränderte Niederschlagsverteilung, steigende Jahresdurchschnitts-temperaturen, sowie Witterungsextreme wie langanhaltende Trockenheitsperioden im Frühjahr und Sommer und Starkregenereignisse.

Die Abbildung 1 zeigt die Temperaturanomalien für Hessen, die vom Deutschen Wetterdienst veröffentlicht wurden. Dargestellt werden die Abweichungen in den Jahren 1881 bis 2021 im Vergleich zum vieljährigen Mittelwert (1961 bis 1990). Insbesondere in den letzten Jahren und Jahrzehnten ist hier eine Temperaturerhöhung zu erkennen. Die Abweichungen lagen in diesem Zeitraum deutlich über dem vieljährigen Mittel.

Abbildung 1: Temperaturanomalien für Hessen 1881–2021, Referenzzeitraum 1961–1990 (Deutscher Wetterdienst, 2022)
Abbildung 1: Temperaturanomalien für Hessen 1881–2021, Referenzzeitraum 1961–1990 (Deutscher Wetterdienst, 2022) (https://www.dwd.de/DE/leistungen/zeitreihen/zeitreihen.html)
Abbildung 2: Niederschlagsanomalien für Hessen 1881–2021, Referenzzeitraum 1961–1990 (Deutscher Wetterdienst, 2022)
Abbildung 2: Niederschlagsanomalien für Hessen 1881–2021, Referenzzeitraum 1961–1990 (Deutscher Wetterdienst, 2022) (https://www.dwd.de/DE/leistungen/zeitreihen/zeitreihen.html)

Im Hinblick auf die Jahresniederschlagsmengen und Niederschlagsanomalien (Abbildung 2) sind hingegen Schwankungen nach oben und nach unten erkennbar, es gibt aber einen Trend zu niedrigeren Jahresniederschlägen und einer negativen Anomalie. Hier ist aber eher das veränderte Verteilmuster der Jahresniederschläge ausschlaggebend für das Pflanzenwachstum in der Vegetationsperiode. Die Mehrzahl der Klimamodelle für Deutschland geht von einer Niederschlagszunahme im Herbst und Winter und einer Abnahme der Niederschläge im Frühjahr und Sommer aus.

Abbildung 3: Ein Dauergrünlandbestand nach der Hitze- und Dürreperiode im Jahr 2018
Abbildung 3: Ein Dauergrünlandbestand nach der Hitze- und Dürreperiode im Jahr 2018

Wenn ausreichend Wasser zur Verfügung steht, können bestimmte klimatische Veränderungen auch positiv auf die Ertragsbildung im Grünland wirken. Dazu gehört bspw. eine längere Vegetationsdauer, höhere Temperaturen (bei guter Wasserversorgung) oder auch eine höhere CO2-Konzentration. Bleiben die Niederschläge aber über längere Zeit aus, können Ertrags- und Qualitätsdepressionen die Folge sein. Von den Auswirkungen der Trockenheit ist Grünland unterschiedlich stark und meist auf kleinräumiger Ebene betroffen. Vor allem der Standort, die hydrologischen Gegebenheiten sowie Bodenbedingungen und Pflanzenbestände spielen hier eine entscheidende Rolle.

Insgesamt ist eine hohe Variabilität der Witterungsverläufe von Jahr zu Jahr zu erwarten. Die verschiedenen Klimaszenarien, aber auch das extrem trockene Jahr 2018 zeigen, dass verschiedene Anpassungsstrategien sinnvoll sein können, um den negativen Effekten des Klimawandels zu begegnen.

Sorten- und Artenwahl bei Nach- und Neuansaaten

Insbesondere nach langer und extremer Trockenheit, aber auch nach Überflutungsereignissen, ist mit einem erhöhten Sanierungsbedarf durch Nachsaaten oder Neuansaaten zu rechnen. Anpassungsmöglichkeiten bestehen durch die Ergänzung von Saatmischungen mit trockenheitsverträglichen Arten oder der Nachsaat von speziellen Arten in die bestehende Grünlandnarbe. Pauschale Beratungsempfehlungen können hier nicht gegeben werden, sondern es bedarf einer zumeist situations- und einzelflächenbezogenen Empfehlung. Häufig regeneriert sich durch Trockenheit geschädigtes Grünland nach Regenfällen wieder, daher ist es häufig sinnvoll, vor einer Entscheidung erst einmal abzuwarten.

Abbildung 4: Ökologisches Optimum und Bandbreite im Feuchteanspruch von Gräsern des Dauergrünlandes (Neff, 2015; zit. bei Peeters, 2004; grün = Optimalbereich)
Abbildung 4: Ökologisches Optimum und Bandbreite im Feuchteanspruch von Gräsern des Dauergrünlandes (Neff, 2015; zit. bei Peeters, 2004; grün = Optimalbereich)

In der Abbildung 4 wird die Bandbreite im Feuchteanspruch von Gräsern noch einmal verdeutlicht. Dargestellt werden vor allem Gräser, die üblicherweise auch im typischen Wirtschaftsgrünland zu finden sind. Diese Futtergräser weisen eine mehr oder weniger große ökologische Streubreite und damit eine unterschiedliche hohe Anpassungsfähigkeit auf. Unter Trockenheit oder Nässe unterscheidet sich das ökologische Optimum der Arten, sie reagieren also bei variierenden Bedingungen unterschiedlich. Eine Trockenheit oder Dürre überstehen vor allem Gräser, die eine tiefe Bewurzelung oder eine dicke Außenhaut (Kutikula) besitzen, das sind zum Beispiel Rohrschwingel oder Knaulgras. Wiesenrispe bildet Rhizome aus und kommt aus diesem Grund mit weniger Wasser aus.

Langfristig kann durch eine geeignete Artenwahl eine Vorsorge getroffen werden, indem bspw. für besonders trockenheitsgefährdete Standorte Arten gewählt werden, die eine gewisse Trockenheitstoleranz bewiesen haben. Bei der Verbesserung geschädigter Bestände kann zudem auch kurzfristig durch eine angepasste Arten- und vor allem auch durch eine wohlüberlegte Sortenwahl Abhilfe geschaffen werden.

Für die Verwendung einzelner Arten bei einer Grünlandverbesserung gilt:

Das Deutsche Weidelgras bleibt auch zukünftig unverzichtbar im Wirtschaftsgrünland und sollte dort, wo es aufgrund von Höhenlage und Wasserversorgung eine gute Anbaueignung hat, weiterhin für Neu- und Nachsaaten genutzt werden. Aufgrund der hohen Konkurrenzkraft, kann es sich gut gegen die Altnarbe durchsetzen und ist daher besonders gut für die Nachsaat geeignet. Es besitzt eine hohe, aber sortenabhängige Resilienz bei Trockenheit, d.h. es kann sich rasch erholen, wenn es wieder regnet. Bei der Sortenwahl sind die Sortenhinweise der Länderdienststellen zu beachten. In Hessen erscheinen die Sortenempfehlungen für das Dauergrünland alle zwei Jahre. Durch die Sortenempfehlung wird die Auswahl der Sorten ermöglicht, die am besten für das Dauergrünland im Mittelgebirgsraum geeignet sind. Dies gilt sowohl für das Deutsche Weidelgras als auch für alle anderen Arten des Wirtschaftsgrünlandes.

https://llh.hessen.de/pflanze/gruenland-und-futterbau/dauergruenland/mischungs-und-sortenempfehlungen/

Das Knaulgras kann sich besonders gut an trockene Bedingungen anpassen. Es sollte frühzeitig geschnitten werden, da es schnell altert und somit hohe Rohfasergehalte bildet. Bei einem verspäteten Schnitt leidet die Futterqualität. Diese Grasart wird bei Weidegang im späten Entwicklungsstadium schlecht gefressen. Unter Schnittnutzung kann das Knaulgras bereits bei einer mittleren Aussaatstärke dominierend werden. Aufgrund der Frühreife sollte bei der Sortenwahl der Fokus auf den späten Sorten liegen.

Rohrschwingel wird auf der Weide weniger stark aufgenommen und eignet sich eher für den Feldfutterbau. Aufgrund seiner langsamen Jugendentwicklung ist er nur bedingt nachsaatwürdig und wird für Nachsaaten im Dauergrünland bisher nicht empfohlen.

Der Wiesenschwingel eignet sich u. a. auch für Standorte, auf denen langfristig mit weniger Niederschlag zu rechnen ist. Er gedeiht am besten auf nährstoffreichen, frischen bis feuchten Lagen, ist aber auch in Mittelgebirgslagen und auf saisonal trockenen Standorten anzutreffen. Nach Schnitt oder Weide erfolgt ein rascher Nachwuchs mit 3 – 4 Nutzungen im Jahr.

Wiesenschweidel wird neben dem Knaulgras für zeitweise trockene Standorte herangezogen. Hierbei handelt es sich um eine Kreuzung aus einer Schwingel- und einer Weidelgrasart. Diese Artkreuzungen werden mit dem Ziel durchgeführt, das hohe Ertragspotenzial und die hohe Futterqualität der Weidelgrasarten mit den guten Eigenschaften der Schwingelarten zu kombinieren. Hierzu gehört u.a. die Trockenheitsverträglichkeit. Wiesenschweidelsorten mit dem Kreuzungspartner Rohrschwingel ähneln in ihren futterbaulichen Eigenschaften dem Rohrschwingel. Die vom Weidelgras dominierten Sorten werden vorrangig zur Schnittnutzung empfohlen.

Rotklee-Nachsaat und die Vorteile von Mischbeständen

Auch durch die Nachsaat von Leguminosen besteht die Chance, den Anteil der trockenheitsverträglichen Arten in der Altnarbe langfristig zu erhöhen. Der Nachsaaterfolg verschiedener Leguminosen wie Rotklee, Weißklee, Luzerne, Hornklee und Esparsette bei unterschiedlichen Saatstärken (0 kg/ha / 2 kg/ha / 5 kg/ha / 10 kg/ha / 20 kg/ha) wurde bspw. vom Landwirtschaftszentrum Eichhof in Bad Hersfeld getestet (Abbildung 5). Das Landwirtschaftszentrum Eichhof liegt bei Bad Hersfeld in Osthessen. Die Höhenlage beträgt etwa 200 m ü. NN, die durchschnittliche Jahresdurchschnittstemperatur liegt bei 8,7°C, und die Jahresniederschlagsmenge bei 617 mm. Der Nachsaattermin für die genannten Arten lag nach dem zweiten Schnitt. Der Bestand wurde zur Vorbereitung dreimal gestriegelt, geschwadet und das Striegelgut abgeräumt.

Die Luzerne ist durch ihre tiefreichende Pfahlwurzel sehr trockenheitsresistent. Sie ist allerdings auch sehr anspruchsvoll, was den Standort angeht. Sie bevorzugt tiefgründige und leicht erwärmbare Standorte mit hohem pH-Wert und verträgt keine Staunässe. Daher ist eine Nachsaat schon allein aufgrund dieser Ansprüche sehr unsicher. Zudem ist die „Königin der Futterpflanzen“ sehr konkurrenzschwach, hat also starke Schwierigkeiten, sich gegen den Altbestand durchzusetzen. Dies zeigte sich auch im genannten Versuch auf dem Eichhof, bei dem sich die Luzerne durch die Nachsaat nicht in der bestehenden Grünlandnarbe etablieren konnte. Eine Etablierung gelingt häufig nur dann, wenn der Bestand extrem lückig ist, oder wenn bei dem Nachsaat-Verfahren die Altnarbe sehr stark aufgelockert wird, und die Lücken für das Saatgut auf diese Weise geschaffen werden.

Rotklee ließ sich im Vergleich zur Luzerne hingegen sehr gut nachsäen. Dies zeigen auch Praxistests und Versuche aus verschiedenen Bundesländern (bspw. des Landwirtschaftlichen Zentrums Baden-Württemberg Aulendorf (LAZBW) und der Uni Hohenheim). Rotklee findet häufig in Mischungen für den Feldfutterbau Verwendung. Im Dauergrünland ist er auch zu finden, hier kommt er vor allem bei Schnittnutzung vor. Er ist hochwüchsig und blattreich und hat eine gute Konkurrenzkraft. Eine ausreichende Phosphor-, Kalium- und Kalkversorgung sowie eine reduzierte N-Düngung sind hier bedeutend für den Nachsaaterfolg. Im Vergleich zu Gras ist der Rotklee weniger empfindlich gegenüber Trockenheit.

Weißklee konnte nur eingeschränkt nachgesät werden. Eine Steigerung der Saatmenge über 5 kg/ha hinaus erbrachte keine höheren Weißkleeanteile. Bei ausgewogener P- und K-Düngung und hoher Nutzungsfrequenz ist Weißklee allerdings in der Regel auch ohne Nachsaat ein fester Bestandteil in Grünlandnarben. Wichtig ist eine intensive Nutzung. Vor allem bei Beweidung wir er gefördert.

Hornklee ist wegen seines Tanningehaltes interessant. Die Verfütterung tanninhaltiger Pflanzen kann die Eiweißnutzungseffizienz verbessern, denn Tannine schützen die Proteine vor einem schnellen ruminalen Abbau, somit wird die Fütterungseffizienz erhöht. Eine Nachsaat war erfolgreich. In Wiesenansaaten bei bis zu drei Nutzungen kann er an Bedeutung gewinnen. Der Hornklee sollte allerdings im Bestand nicht Überhand nehmen.

Abbildung 5: Beispielhafter Nachsaaterfolg im 2. Jahr nach der Nachsaat in Abhängigkeit der Leguminosenart bei unterschiedlichen Aussaatmengen auf dem Eichhof (EA = Ertragsanteil in %)
Abbildung 5: Beispielhafter Nachsaaterfolg im 2. Jahr nach der Nachsaat in Abhängigkeit der Leguminosenart bei unterschiedlichen Aussaatmengen auf dem Eichhof (EA = Ertragsanteil in %)

Durch die Einsaat von Leguminosen werden auch die biologische N-Fixierung und die Nutzungselastizität gesteigert. Dies ist in Zeiten steigender Düngemittelpreise zusätzlich von Bedeutung. In Bezug auf die Trockenheitsverträglichkeit haben sich neben den Leguminosen auch einige Kräuter in trockenen Lagen bewährt. Durch die tiefreichenden Wurzeln können sie sich mit Wasser und Nährstoffen aus tieferen Bodenschichten versorgen. Das gezielte Einbringen von Kräutern in Saatmischungen wird in Deutschland zwar teilweise praktiziert, hat jedoch bisher noch keine große Bedeutung erlangt. In einigen Untersuchungen haben sich bspw. Futterchicorée  und Spitzwegerich u.a. in Kleegrasmischungen bewährt.

Um zu erwartende Wetterextreme besser abzupuffern, wird die Nutzung von Pflanzenvielfalt immer wichtiger. Allgemein gilt, dass Mischbestände besser auf Phasen mit ungünstiger Witterung reagieren können als reine Grasbestände. In Mischungen ist der Ertragsabfall beim Auftreten von Krankheiten und Schädlingen geringer, und extreme Witterungsbedingungen und Bodenmängel können besser ausgeglichen werden. Die Ertragssicherheit wird erhöht. Durch die ausgleichende Wirkung der Mischungspartner kommt es bei verspäteter Nutzung zu einem langsameren Qualitätsabfall. Zudem gibt es vielseitige Einsatzmöglichkeit, da neben der Grünfütterung auch Silage und Heubereitung möglich ist.

Anlegen von Futterreserven – Kleegras mit Potential

Um eine sichere Futterplanung zu gewährleisten, ist die Schaffung von Futterreserven notwendig. So kann auf kurze Phasen mit unsicherer Futterversorgung flexibel reagiert werden. Durch den Anbau von Feldfutter wie Kleegras und Luzerne kann hochwertiges Grundfutter erzeugt werden. Außerdem können auch Fruchtfolgesysteme im Feldfutterbau z. B. über den Kleegrasanbau optimiert werden. Damit einher gehen eine Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit sowie der vielfältigen Bodenfunktionen, ein hoher Vorfruchtwert und eine verbesserte Resilienz des Anbausystems.

Man unterscheidet die sommerjährige Nutzung (Aussaat und Umbruch im selben Jahr) von der überjährigen Nutzung (Ansaatjahr + ein Hauptnutzungsjahr) und der mehrjährigen Nutzung (Ansaatjahr + zwei bis drei Hauptnutzungsjahre). Die Nutzungsdauer hängt von den Gegebenheiten und Zielen des Einzelbetriebs ab und ist vor der Saat festzulegen. Die richtige Wahl von Sorten und Mischungen ist eine Voraussetzung für den Anbauerfolg und ist vom Standort und der gewünschten Nutzung abhängig. Auch für den Feldfutterbau sind aktuelle Mischungs- und Sortenempfehlungen verfügbar. Die Sortenempfehlung für diese Mischungen wird von den Bundesländern Rheinland-Pfalz, Saarland, Hessen, Thüringen, Bayern, Baden-Württemberg, Nordrhein-Westfalen, Sachsen-Anhalt und Sachsen getragen. Durch den Einsatz von empfohlenen Sorten wird die Ertragsstabilität und Ertragssicherheit deutlich erhöht. Eine Besonderheit bei der Sortenempfehlung für den Ackerfutterbau sind die Sorten des Deutschen Weidelgrases. Sie sind zusätzlich gekennzeichnet, wenn sie sich als besonders geeignet für trockene Standorte bewährt haben.

Abbildung 6: Versuche zu Mischungs- und Sortenempfehlungen im Grünland- und Feldfutterbau finden u. a. auf dem LWZ Eichhof statt
Abbildung 6: Versuche zu Mischungs- und Sortenempfehlungen im Grünland- und Feldfutterbau finden u. a. auf dem LWZ Eichhof statt

Die Wahl der Mischung hängt von der Zielsetzung und den Standortgegebenheiten ab. Die Mischungen enthalten z.B. verschiedene Weidelgräser, Rotklee, Luzerne, Knaulgras, Wiesenschwingel/-schweidel, Wiesenlieschgras und/oder Weißklee. Je nach Verwendungszweck und Standorteignung (frisch/trocken) sind die Mischungen unterschiedlich zusammengesetzt. Damit ist bereits jetzt das Handwerkzeug für den Einsatz geeigneter und trockenheitsverträglicher Mischungen mit empfohlenen Sorten gegeben.

Eine Strategie bei Trockenheit im Grünland und Feldfutterbau kann es sein, Ackerfuttermischungen für trockene Wachstumsbedingungen weiterhin anzupassen. In einem bundesländerübergreifenden Ring-Versuch werden derzeit unterschiedlich zusammengesetzte Mischungen miteinander verglichen. Einer dieser Mischungs-Vergleiche wurde in Hessen auf dem Eichhof bei Bad Hersfeld angelegt.

In diesem Versuch liegt der Fokus u.a. auf sogenannten Luzerne-Gras-Mischungen. Auf trockenen, wasserdurchlässigen Standorten ist Luzerne immer noch leistungsfähig, wenn andere Pflanzenarten ihr Wachstum längst eingestellt haben. Außerdem tolerieren auch weitere wichtige Futterarten zumindest zeitweise Trockenzeiten. Daher sind auch Arten wie Rotklee, Knaulgras, Wiesenschwingel, Wiesenlieschgras, Wiesenschweidel sowie Glatthafer in unterschiedlichen hohen Anteilen in den Mischungen enthalten. Ein weiterer Fokus liegt zudem auf dem Rohrschwingel. Auch er ist in vielen der getesteten Mischungen mehr oder weniger stark vertreten. Rohrschwingel toleriert beides, Nässe wie Trockenheit. Nach der Etablierung liefert er hohe und zumeist sichere Erträge. Wird auf die richtigen Sorten gesetzt und zum optimalen Zeitpunkt geschnitten, können auch gute Futterqualitäten geerntet werden. Auf extremen und unsicheren Standorten können solche Mischungen also als Anpassungsstrategie bei Witterungsextremen herangezogen werden.

 


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