Miscanthus zur Aufwertung von Grünlandflächen

Blütenstände Miscanthus

Blütenstände von Miscanthus

Immer weiter steigende Effizienzen in der Tierproduktion und die Intensivierung von Grünland führen dazu, dass viele Flächen, die ehemals als Weide oder Mahdwiese genutzt wurden, nicht mehr benötigt werden. Für die gleiche Menge Milch werden heute weniger Kühe benötigt als noch vor einigen Jahren. Da die verkonsumierte Menge an Milch sich nicht wesentlich verändert hat, führt dies zu einer Reduzierung der Gesamtzahl an Kühen (Hocquette und Chatellier, 2011). Moderne Hochleistungskühe benötigen allerdings auch Hochleistungsfutter. Insbesondere den Proteinbedarf solcher Kühe kann traditioneller Grünlandaufwuchs oft nicht mehr decken, sodass vermehrt kalorienreicheres Futter wie zum Beispiel Maissilage eingesetzt wird (de Wit und Faaij, 2010; Rösch et al., 2007; Prochnow et al., 2009).

Die Grünlandaufwüchse werden daher oftmals nicht mehr als Futter benötigt, was zu frei werdenden Flächen führt. Aus ökonomischen Gründen wird insbesondere Extensivgrünland oftmals auch keiner anderen landwirtschaftlichen Verwendung zugeführt, wodurch für die EU-27 wird ein auf diese Weise entstehender Grünlandüberschuss von 9,2-14,9 * 106 ha für das Jahr 2020 prognostiziert wird (Prochnow et al., 2009). Nun ist es nicht wünschenswert und in vielen Fällen auch nicht möglich, die Flächen umzuwidmen und etwa andere Energiepflanzen anzubauen. Zum einen entstehen durch die damit verbundenen Flächenumbrüche ökologische Schäden wie Treibhausgasemissionen oder eine Verringerung der Biodiversität (Steinfeld et al., 2006; White et al., 2000), zum anderen bestehen oft Regulierungen die dies verhindern (Verordnung (EG) Nr. 1122/2009, § 3 DirektZahlVerpflG, § 27 a Lw/KultG BW). Eine mögliche alternative Nutzungsmöglichkeit wäre die energetische Verwertung des Aufwuchses, etwa in Biogasanlagen. Da auch hier der Ertrag die ökonomische Sinnhaftigkeit bestimmt, stellt sich die Frage, wie dieser gesteigert werden könnte, ohne dabei die Flächen umzubrechen.

Eine Idee ist, Pflanzen direkt in bestehende Grünlandflächen einzubringen, ohne also die Flächen dabei umzubrechen. Zur Ergänzung der Grasbestände in Mitteleuropa, die vornehmlich aus C3-Gräsern bestehen sind sogenannte gut C4-Pflanzen geeignet, da diese  aufgrund verschiedener Photosynthesewege komplementär verlaufende Wachstumsraten aufweisen (Niu et al., 2008; Yamori et al., 2013). Während C3-Pflanzen in den kühleren Tagen des Jahres d. h. im Frühjahr und Herbst viel Biomasse produzieren, wachsen C4-Pflanzen eher im Sommer schnell. Die beiden Pflanzentypen könnten sich in einem Bestand also ergänzen, möglicherweise ohne stark zu konkurrieren. Durch Koexistenz von C3– und C4-Pflanzen entstehende Ertragssteigerungen wurden tatsächlich an anderer Stelle schon beobachtet (Doll et al., 2011).

Vielversprechende Energiepflanzen, die für diesen Zweck geeignet sein könnte, sind mehrjährige Gräser wie z. B. Miscanthus oder Switchgrass. Miscanthus stammt aus Ostasien und hat gegenüber anderen bei uns bisher eher bekannten Energiepflanzen diverse Vorteile. Es benötigt nur wenig Dünge- und Pflanzenschutzmittel und weißt dennoch einen recht großen Ertrag auf, der sich in unseren Breiten meist zwischen 10-30 t TM ha-1 a-1 bewegt (Lewandowski et al., 2000). Switchgrass ist ein Präriegras, welches in Nord- und Mittelamerika beheimatet ist (Schmer et al., 2005), wobei Erträge von bis zu etwa 16 t TM ha-1 a-1 im Schnitt gemessen werden konnten (Lewandowski et al., 2003). Maßgeblich unterscheiden sich die beiden Gräser hinsichtlich ihrer Vermehrungsmethode, da Miscanthus bisher im komerziellen Maßstab rein vegetativ vermehrt wird, wohingegen sich Switchgrass generativ über Samen vermehren lässt (Lewandowski et al., 2003).

Grundsätzlich sind Mischbestände aus Miscanthus und C3-Gräsern durchaus möglich. In Japan sind solche Bestände natürlicherweise anzutreffen, wobei sich je nach Jahreszeit die Dominanz von C3– hin zu C4-Gräsern verschiebt (Hayashi et al., 1981; Stewart et al., 2009). Es ist allerdings nicht klar, ob Miscanthus oder Switchgrass tatsächlich auch nachträglich im Grünland etabliert werden können und ob sie auch langfristig mit den hiesigen Grasbeständen konkurrieren können. Um dies zu untersuchen, finden derzeit Vesuche im Rahmen des auf EU-Ebene finanzierten Projektes OPTIMISC statt, das Miscanthus im großen Stil erforscht. Im Jahr 2012 wurde auf Versuchsflächen der Universität Hohenheim Miscanthus in bestehendes Grünland hinein gepflanzt, ohne dabei die Flächen umzubrechen. In den Untersuchungen soll insbesondere auf die Frage fokussiert werden, wie die Konkurrenz des bestehendes Grasbestandes eingedämmt werden könnte, sodass sich Miscanthus behaupten kann (OPTIMISC-Projektseite; Universität Hohenheim, 2011). Mit Switchgrass wurden Aussaatversuche in Grünland durchgeführt, wobei hier erste Erfolge verzeichnet werden konnten (Thumm et al., 2011).

Quellen:
de Wit, M.; Faaij, A. (2010): European biomass resource potential and costs

Doll, J. E.; Haubensak, K. A.; Bouressa, E. L.; Jackson, R. D. (2011): Testing disturbance, seeding time, and soil amendments for establishing native warm-season grasses in non-native cool-season pasture.

Hayashi, I.; Hishinuma, Y.; Yamasawa, T. (1981): Structure and functioning of Miscanthus sinensis grassland in Sugadaira, Central Japan

Hocquette, J.-F.; Chatellier, V. (2011): Prospects for the European beef sector over the next 30 years

Lewandowski, I.; Clifton-Brown, J. C.; Scurlock, J. M. O; Huisman, W. (2000): Miscanthus: European experience with a novel energy crop.

Lewandowski, I.; Scurlock, J. M. O.; Lindvall, E.; Christou, M. (2003): The development and current status of perennial rhizomatous grasses as energy crops in the US and Europe

Niu, S.; Liu, W.; Wan, S. (2008): Different growth responses of C3 and C4 grasses to seasonal water and nitrogen regimes and competition in a pot experiment.

OPTIMISC-Projektseite

Prochnow, A.; Heiermann, M.; Plöchl, M.; Linke, B.; Idler, C.; Amon, T.; Hobbs, P. J. (2009): Bioenergy from permanent grassland – A review: 1. Biogas.

Rösch, C.; Raab, K.; Skarka, J.; Stelzer, V. (2007): Energie aus dem Grünland – eine nachhaltige Entwicklung?

Schmer, M. K.; Vogel, K. P.; Mitchell, R. B.; Moser, L. E.; Eskridge, K. E.; Perrin, R. K. (2005): Establishment Stand Thresholds for Switchgrass Grown as a Bioenergy Crop

Steinfeld, H.; Gerber, P.; Wassenaar, T.; Rosales, M.; de Haan, C. (2006): Livestock’s Long Shadow.

Stewart, J. R.; Toma, Y.; Fernández, F. G.; Nishiwaki, A.; Yamada, T.; Bollero, G. (2009): The ecology and agronomy of Miscanthus sinensis, a species important to bioenergy crop development, in its native range in Japan: a review

Thumm, U.; Fenn, L.; Lewandowski, I. (2011): Etablierung von Switchgrass in Dauergrünland

Universität Hohenheim (2011): Bericht des Ausschusses der Versuchsstation über die Tätigkeit im Jahr 2011

White, R. P.; Murray, S.; Rohweider, M. (2000): Pilot Analysis of Global Ecosystems. Grassland Ecosystems.

Yamori, W.; Hikosaka, K.; Way, D. A. (2013): Temperature response of photosynthesis in C3, C4, and CAM plants: temperature acclimation and temperature adaptation.

1 Kommentar zu “Miscanthus zur Aufwertung von Grünlandflächen

  1. Auch bei uns im Landkreis Rsoenheim und Mühldorf ist auf immer mehr landwirtschaftlichen Flächen Miscanthus anzutreffen. Noch vor einigen Jahren waren Miscanthus Pflanzen sehr selten zu sehen.

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