Evaluation of grain legume cropping systems for animal fodder potential and impacts on subsequent wheat yield under less favourable soil conditions in organic agriculture in Luxembourg

摘要

Körnerleguminosen sind wichtige Kulturen für die Bereitstellung von Protein in der Tierernährung. Ziel dieser Studie war es: (ⅰ) die Eignung verschiedener Körnerleguminosen-Anbausysteme für den Anbau als proteinreiches Futtermittel zu prüfen, (ⅱ) der Vergleich von Sommer-und Winterform von Ackerbohnen und Erbsen, sowie der Erbse in Reinsaat und im Gemenge mit Getreide, und (ⅲ) der Vergleich des Einflusses der Leguminosen als Vorfrüchte auf den nachfolgenden Weizen unter ungünstigen Bodenbedingungen im ökologischen Landbau. In einem Feldversuch auf einem kommerziellen landwirtschaftlichen Betrieb in Luxemburg, wurden acht Körnerleguminosen-Anbausysteme (wie in ii beschrieben plus Sojabohne und Blaue Lupine) und eine nicht Stickstoff fixierende Kontroll-Kultur (Triticale) in zwei aufeinanderfolgenden Jahren, in einem vollständig randomisier-ten Blockdesign mit vier Wiederholungen, angebaut. Als Folgekultur wurde Weizen angebaut. Alle Anbausysteme, mit Ausnahme der Winter-Erbse in Reinsaat, waren für den Anbau als proteinreiches Futtermittel geeignet. Bei ausreichender Bodenfeuchte stellte die Ackerbohne die beste Wahl dar (Proteinertrag: 961-1193 kg ha~(-1)). Halbblattlose Erbsen erzielten einen signifikant höheren Ertrag in Reinsaat (p≤0.05; 3539-4154 kg ha~(-1)) als im Gemenge mit Getreide (2920-3852 kg ha~(-1)), wobei Vollblatt-Typen im Gemenge mit Getreide angebaut werden sollten. Es wurden keine signifikante Unterschiede festgestellt zwischen Winter- und Sommer-Ackerbohnen, dagegen schnitt die Sommerung bei den Erbsen besser ab, dies war wahrscheinlich eher abhängig vom Blatt-Typ als vom Saatzeitpunkt. Der niedrigere Vorfruchtwert von Getreide-Monokultur (Ertrag Jahr 1: 2056 kg ha~(-1)) im Vergleich zu Getreide mit Körnerleguminosen in der Fruchtfolge wurde bestätigt, wobei der Weizen am besten nach Sommer-Erbse in Reinsaat abschnitt (Ertrag Jahr 1: 3661 kg ha~(-1)). Körnerleguminosen-Reinsaaten erzielten einen höheren Vorfruchtwert, als Winter-Triticale oder Körnerleguminosen im Gemenge mit Getreide. Körnerleguminosen sind demnach vielversprechende Kulturen für die Bereitstellung proteinreicher Futtermittel auch unter ungünstigen Bodenbedingungen im ökologischen Landbau in Luxemburg.%Grain legumes are important crops required for protein-rich animal fodder. The aim of this study was to (ⅰ) examine the suitability of grain legume cropping systems for cultivation as protein-rich fodder, (ⅱ) compare the performance of winter and spring types of faba beans and peas, as well as to compare the performance of peas sown in pure stand and in mixture with cereals, and (ⅲ) determine the impact of previous legume crop on succeeding wheat under less favorable soil conditions in organic agriculture. In a field trial on a commercial farm in Luxembourg, eight grain legume cropping systems (as given under ii plus soybean and blue lupin) and a non-nitrogen fixing control crop (triticale) were cultivated followed by wheat in two consecutive seasons, employing a randomized complete block design with four replicates. All cropping systems except for winter pea in pure stand, were suitable for cultivation as protein-rich fodder even under less favourable soil conditions. Given sufficient soil moisture, faba beans constituted the best choice (protein yield: 961-1193 kg ha~(-1)). Semi-leafless peas reached a significantly better yield when sown in pure stand (p≤0.05; 3539-4154 kg ha~(-1)) compared with the mixture (2920-3852 kg ha~(-1)), whereas full-leaf types should be cultivated with a cereal partner. Winter vs. spring faba beans did not perform significantly different while for peas, the spring form performed best, likely again depending on leaf type rather than sowing time. The lower previous crop value of mono-cropped cereals (yield first experimental sequence: 2056 kg ha~(-1)) compared with cereals in mixture with grain legumes was confirmed, with best performance of wheat succeeding spring pea in pure stand (first experimental sequence, yield: 3661 kg ha~(-1)). Grain legumes in pure stand exhibited a higher previous crop value than winter triticale or grain legumes grown in mixture. In conclusion, grain legumes were promising candidates for generating protein-rich feedingstuffs, even under less favorable soil conditions in organic agriculture in Luxembourg.