Verschiedene Zwischenfrüchte setzen Stickstoff mit unterschiedlichen Raten frei

Auch wenn Sie keine Zwischenfrüchte anbauen, um Ihre Cash Crops zu füttern, sind dies großartige Informationen, denn sie geben uns einen besseren Einblick in das Geheimnis, wie Pflanzen unseren Böden Stickstoff hinzufügen, um uns zu helfen. Vielen Dank an die Soil Science Society of America, die uns dies mitgeteilt hat.

Auf Farmen in den Vereinigten Staaten spielt sich ein Kreislauf aus Leben und Stickstoff ab. Und die Forscher versuchen, das richtige Timing hinzubekommen.

Einige Deckfrüchte, wie z. B. Haarwicke oder Getreideroggen, werden nicht zum Verzehr angebaut. Stattdessen nehmen sie Nährstoffe, einschließlich Stickstoff, aus früheren Ernten, der Luft und dem Boden auf. Bei der Zersetzung von Zwischenfrüchten werden diese Nährstoffe freigesetzt. Später gepflanzte Nutzpflanzen wie Mais oder Sojabohnen können diese Nährstoffe nutzen, um zu wachsen und zu gedeihen.

Cash Crops benötigen jedoch in verschiedenen Wachstumsstadien unterschiedliche Mengen an Nährstoffen. Eine neue Studie bewertet, wie schnell Nährstoffe aus zwei verschiedenen Zwischenfrüchten freigesetzt werden. Laut der Mitautorin der Studie, Rachel Cook, besteht das Ziel darin, die Nährstofffreisetzung aus Zwischenfrüchten zeitlich so zu planen, dass sie besser auf den Nährstoffbedarf bestimmter Marktfrüchte abgestimmt sind.

„Es ist, als würde man versuchen, eine Mahlzeit genau dann aus dem Ofen zu bringen, wenn alle hungrigen Gäste zum Abendessen eintreffen“, sagt Cook, derzeit Forscher an der North Carolina State University.

Die Forscher konzentrierten sich auf Stickstoff, weil er „typischerweise der am stärksten einschränkende Nährstoff in der Pflanzenproduktion ist, aber das größte Potenzial für Umweltauswirkungen durch Verluste hat“. Die beiden Deckfrüchte Haarwicke und Getreideroggen sind zwei der am häufigsten angebauten Deckfrüchte im Mittleren Westen.

Sie fanden heraus, dass Haarwicke und Getreideroggen eine signifikant unterschiedliche Dynamik der Stickstofffreisetzung aufwiesen.

„Wir verstehen jetzt besser die Rate und Menge der Stickstofffreisetzung von zwei der beliebtesten Deckfrüchte, die derzeit verwendet werden“, sagt Cook. „Diese Informationen können den Landwirten dabei helfen, einzuschätzen, wie viel Stickstoff sie voraussichtlich von ihrer Zwischenfrucht erhalten werden und wann dieser verfügbar sein wird.“

Die Studie zeigte, dass Haarwicken im Vergleich zu Getreideroggen insgesamt mehr Stickstoff freisetzten. Die Stickstofffreisetzung erfolgte auch schneller aus haarigen Wickenpflanzen, deren Wachstum gestoppt worden war.

„Die Haarwicke setzt in den ersten vier Wochen nach dem Absetzen fast den gesamten verfügbaren Stickstoff frei“, sagt Cook. Das ist vor der Hauptzeit der Stickstoffaufnahme durch Mais, die etwa in der achten Woche nach dem Pflanzen liegt. „Eine zu frühe Beendigung der Haarwicke könnte also zu Stickstoffverlusten führen, bevor die Maisernte sie erreichen kann.“

Getreideroggen hingegen setzte Stickstoff langsam über mehrere Wochen frei. „Dies wäre vor einer Marktfrucht mit niedrigem Stickstoffbedarf von Vorteil“, sagt Cook.

Die Studie wurde an Feldversuchsstandorten des Agricultural Research Center in Carbondale, Illinois, durchgeführt. Die Versuchsparzellen wurden entweder mit Getreideroggen oder Haarwicke bepflanzt. Nachdem die Deckfrüchte mit Herbiziden beendet worden waren, pflanzten die Forscher Sojabohnen bzw. Mais an.

Die Forscher maßen das Wachstum der beiden Deckfrüchte, wie schnell sie sich nach der Beendigung zersetzten, und die daraus resultierende Menge und Rate an Stickstoff, die sie freisetzten.

Insgesamt setzten Haarwicken im Vergleich zu Getreideroggenpflanzen fast dreimal so viel Stickstoff frei. Mehr als 70 % des gesamten von der Haarwicke freigesetzten Stickstoffs erfolgten innerhalb der ersten zwei Wochen nach dem Absetzen. Im Gegensatz dazu erfolgte die Stickstofffreisetzung aus Roggengetreide später, wobei in den ersten vier Wochen nach der Beendigung fast keine Netto-Stickstofffreisetzung stattfand.

Cook hofft, dass mehr Informationen darüber, wie verschiedene Deckfrüchte Nährstoffe freisetzen, den Landwirten helfen werden, fundiertere Entscheidungen zu treffen. „Sie werden in der Lage sein zu wählen, welche Deckfrucht für ihren Betrieb am besten geeignet ist und welche spezifischen Marktfrüchte sie anbauen“, sagt sie. „Sie werden auch wissen, wann sie die Deckfrucht beenden müssen, bevor sie die Marktfrucht pflanzen.“

Deckfrüchte tun auch mehr als nur Nährstoffe freizusetzen, nachdem sie beendet wurden. Sie können zum Beispiel beim Management von Bodenqualität und Erosion helfen.

„Langzeitstudien mit Zwischenfrüchten werden wirklich wichtig sein“, sagt Cook. „Diese Studien können uns helfen zu verstehen, wie Deckfrüchte die Bodeneigenschaften im Laufe der Zeit verbessern können und wie dies die Ernteerträge verbessern könnte.“

Lesen Sie mehr über Cooks Forschung im Soil Science Society of America Journal . Die Studie wurde von Taylor Sievers durchgeführt. Es wurde vom Illinois Nutrient Research and Education Council finanziert.