Masterarbeit

Können Düngung und Mahdzeitpunkt die negativen Auswirkungen erhöhter Niederschlagsvariabilität auf Biomasse und Futterqualität eines extensiv genutzten Grünlandes kompensieren?

Laura Dienstbach (05/2011-05/2011)

Betreuer: Jürgen Kreyling, Anke Jentsch

Zusammenfassung

Der anthropogene Klimawandel verursacht durch höhere Niederschlagsvariabilität und häufigere Dürren eine Abnahme des Ertrags und der Futterqualität von Grünland in Deutschland. Es wird vermutet, dass mit angepassten Landnutzungsstrategien den negativen Auswirkungen erhöhter Niederschlagsvariabilität auf Futterqualität und Biomasse von Grünland entgegengewirkt werden kann.

Ziel dieser Studie ist es, die Landnutzungsstrategie einer Düngung während einer Dürre und eines um zehn Tage nach einer Dürre verschobenen Mahdzeitpunkts als Kompensationsmöglichkeit der negativen Auswirkungen von erhöhter Niederschlagsvariabilität auf Biomasse und Futterqualität eines extensiven Grünlandes zu überprüfen.

Hierfür wurde auf dem mehrfaktoriellen EVENT II Freilandexperiment die Auswirkung der Landnutzung in Kombination mit unterschiedlicher Niederschlagsvariabilität bei gleichbleibender jährlicher Niederschlagssumme (gering - langjähriges wöchentliches Mittel, mittel - natürlicher Niederschlag und eine Dachartefaktkontrolle, hoch - 42 Tage Dürre) sowie mit unterschiedlichem Zeitpunkt der hohen Niederschlagsvariabilität (Frühjahrsdürre und Sommerdürre) auf Biomasse und Futterqualität einer extensiv genutzten Wiesenlabkraut-Fuchsschwanzwiese (Gallio molliginis-Allopecurus pratensis) untersucht. Die Futterqualität wurde durch Bestimmung der Rohnährstoffe mittels Nahinfrarot - Spektrometrie ermittelt. Signifikante Unterschiede wurden mit einer Varianzanalyse des linear gemischten Models und folgendem post-hoc Test (Tukey HSD) bestimmt.

Die Auswirkungen erhöhter Niederschlagsvariabilität senkten die Gesamtbiomasse von 697 g m-2 um etwa 110 g m-2 und den Ertrag der Energie. Die bessere Futterqualität bei erhöhter Niederschlagsvariabilität durch Anstieg des Rohproteingehaltes von 83 g kg-1 um etwa 10 g kg-1 und des Gehaltes an umsetzbarer Energie sowie Abnahme des Rohfasergehaltes könnte durch eine verzögerte Entwicklung des Grünlandes erklärt werden. Die Dachartefaktkontrolle der natürlichen Niederschlagsvariabilität zeigte, dass die Überdachung Auswirkungen auf die Biomasse und die Futterqualität hatte, welche die Effekte der hohen Niederschlagsvariabilität abschwächt. Durch die Landnutzungsstrategien oder ihre Kombination trat keine Steigerung der Futterqualität und Biomasse bei erhöhter Niederschlagsvariabilität auf. Innerhalb der hohen Niederschlagsvariabilität senkte eine Sommerdürre im Vergleich zu einer Frühjahrsdürre die Futterqualität (Rohproteingehalt sank um etwa 15 g kg-1) und die Gesamtbiomasse von 590 g m-2 um etwa 100 g m-2. Die Landnutzungsstrategien oder ihre Kombination minderten die negativen Auswirkungen der Sommerdürre nicht. Ein höherer Proteingehalt wurde bei einer starken Sommerdürre durch einen späteren Mahdzeitpunkt (Erhöhung um etwa 15 g kg-1) und bei einer Düngung während der Frühjahrsdürre erreicht.

Die Ergebnisse des EVENT II Experiments unterstreichen die negativen Auswirkungen von erhöhter Niederschlagsvariabilität und starker Dürren auf die Biomasse und Futterqualität und zeigen, dass eine Kompensation durch Düngung oder einen um zehn Tage verschobenen Mahdzeitpunkt nicht möglich war.