1 | XX. Monat 2016 | Name des Präsentators
Erfahrungen zum Sorghumanbau
auf ertragsschwachen Standorten Vorstellung des FNR-Verbundvorhabens Sorghum
Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
FIB e.V. Feldtag, 29. August 2017, Neu Sacro
2 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Gliederung
BGA LVG Köllitsch, Foto: M. Grunert
(1) Vorstellung des Verbundprojektes Sorghum
(2) Warum Sorghumanbau?
(3) Produktionstechnik und Erträge
(4) Substratqualität
(5) Biogaserzeugung und Wirtschaftlichkeit
(6) Zusammenfassung
3 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Versuchsfragen und Abgrenzung
der Projekte untereinander
Projektzeit-
raum 05/08 – 04/11 05/11 – 07/14 04/16 – 03/19
Parzellen-
versuchePrüfung der
Pflanzenarten Mais
und Sorghum
Prüfung von Standort
und Sorte
optimale
Erntezeitpunkte für
verschiedene Sorten
Prüfung günstiger
Reihenabstände
Prüfung günstiger
Saatzeiten und
Düngung
Prüfung geeigneter
Bodenbearbeitungsver-
fahren und Aussaat-
techniken (Drillsaat,
Direktsaat, Einzelkorn-
saat)
Prüfung
Aussaatstärken
Prüfung geeigneter
Herbizide
Prüfung des späten
Zweitfruchtanbaus
Prüfung
Mischfruchtanbau
Prüfung
unterschiedlicher
Nutzungsmöglichkeiten
Prüfung
Lageranfälligkeit
4 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Versuchsfragen und Ab-
grenzung der Projekte untereinanderProjektzeit-
raum05/08 – 04/11 05/11 – 07/14 04/16 – 03/19
Labor Prüfung Substratqualität
und Biogaspotentials
Prüfung der Substratqualität
und des Biogaspotentials zu
unterschiedlichen
Ernteterminen
Ökonomie ökonomische Betrachtung
an Hand der
Parzellenversuche
ökonomische Berechnungen
zur Wirtschaftlichkeit auf
Praxisbetrieben
Ökologie Wasserverbrauch
Wurzelbiomasse und
Humusreproduktion
NährstoffauswaschungPraxis-
versucheanbautechnische Versuche
auf Praxisbetrieben
5 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Optimierung des Sorghum-
anbaus, Wissenstransfer (2016 - 2019)
Versuchsstandorte – Exaktversuche:
1 Gülzow 5 Welzow
2 Obershagen 6 Trossin
3 Poppenburg 7 Straubing
4 Marquardt
On-Farm-Versuche mit Praxispartnern:
8 Winkelmann GbR 10 Bauern AG &
9 Agrar GbR Booßen AG Forst eG
11 AG Krippehna eG
Arbeitsschwerpunkte:
Sorte, Erntetermin Kippenböden
Aussaattechnik,
BodenbearbeitungZweitfruchtanbau
Kaskadennutzung On-Farm Versuch
Substratqualität,
BiogasausbeuteWirtschaftlichkeit
1
2
4
6
7
35
9
10
11
8
6 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Gliederung
BGA LVG Köllitsch, Foto: M. Grunert
(1) Vorstellung des Verbundprojektes Sorghum
(2) Warum Sorghumanbau?
(3) Produktionstechnik und Erträge
(4) Substratqualität
(5) Biogaserzeugung und Wirtschaftlichkeit
(6) Zusammenfassung
7 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Sorghumarten- und
typen im Vergleich zu Mais
S. bicolor x
S. sudanense
(Sudangrashybride)
S. bicolor,
Futtertyp
(Futterhirse)
S. bicolor,
Körnertyp
(Körnerhirse)
Fotos: M. Theiß
(LfULG), Güterfelde,
23.08.12
schwach be-
stockend, masse-
bildend (bis 4 m)
kompakter Wuchs (bis
1,60 m), hohes
Kornertragspotenzial,
standfest
„schilfartiger“ Wuchs,
Stängelreich,
mittlere Wuchshöhe
Mais
8 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Warum breiter aufstellen bei
der Erzeugung von Biomasse?
(1) Verbesserung der Akzeptanz für Landwirtschaft & Bioenergie
(2) Verringerung des Anbaurisikos
(3) Verringerung von Arbeitsspitzen, bessere Einhaltung
agronomischer Termine
(4) Nutzung von Grenzertragsstandorten
(5) Nutzung ökologischer Vorteile
9 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
ökologische Vorteile:
❙ 100 kg N auf leichten und mittleren Böden ausreichend
❙ gutes N-Aneignungsvermögen geringe
Nitratkonzentration im Sickerwasser
❙ gutes Bodenwasseraneignungsvermögen,
Trockentoleranz
❙ positive Humusbilanz
❙ weniger tierische
Schaderreger
10 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Sorghumhirse
Alles andere als ein „Newcomer“
❙ wichtigste Nahrungs- und Futterpflanze in Trockenregionen der Welt*
❙ Ursprung in den semiariden Gebieten Afrikas
effiziente Wassernutzung
(C4-Pflanze)
hohe Hitze- und Trockentoleranz
gutes Regenerationsvermögen
tiefreichendes Wurzelsystem
hoher Wärmebedarf,
geringe Kühletoleranz
hohe Eignung für marginale Anbaubedingungen
* weltweit 5 wichtigstes Getreide nach Weizen,
Reis, Mais und Gerste
11 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Gliederung
BGA LVG Köllitsch, Foto: M. Grunert
(1) Vorstellung des Verbundprojektes Sorghum
(2) Warum Sorghumanbau?
(3) Produktionstechnik und Erträge
(4) Substratqualität
(5) Biogaserzeugung und Wirtschaftlichkeit
(6) Zusammenfassung
12 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Sortenversuche mit Sorghum
Aufbau und Versuchsdurchführung
Aussaattermin: Mais:
Sorghum:
Ende April/Anfang Mai
Mitte Mai
Aussaattechnik:* Mais
S. bic. x sud. :
S. bic:
09 kf. Kö/m2, Einzelkorn, 75 cm
35 kf. Kö./m2, Drillsaat, 25 cm
25 kf. Kö./m2, Drillsaat, 25 cm
Bestandesführung:
(Düngung, PS)
Mais/Sorghum: 100 bis 120 kg N/ha
1 x Herbizid**, ab BBCH 13
Erntetermin: Mais:
S. bic. x sud.:
S. bic.:
I./II. Sept.-Dekade
I./II. Sept.-Dekade
III. Sept. bis II. Okt.-Dekade
* Bei Sorghum Sicherheitsaufschlag von ca. 10 %
** nur in Sorghum zugelassene Mittel
13 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
D-Süd (n=4) TM-Ertrag dt/ha
2008 2009 2010 2011 2012 2013 s
Mais 127 183 127 185 188 139 30
S. bicolor x S. sudanense
Lussi 106 142 133 146 150 96 23
KWS Freya 165 155 96 37
Sorghum bicolor
Farmsugro 180 101 68
Sucrosorgo 506 142 169 156 182 143 17
Herkules 153 149 217 152 103 41
KWS Zerberus 159 155 192 149 100 33
Amiggo 193 155 102 46
KWS Tarzan 160 68
EUG 221 F 156 101
SortenwahlTM-Ertrag auf D-Süd-Standorten im Vergleich zu Mais
14 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
K-Standorte (n=2) TM-Ertrag dt/ha
2008 2009 2010 2011 2012 2013 s
Mais 130 152 119 154 138 125 14
S. bicolor x S. sudanense
Lussi 103 148 110 146 127 110 20
KWS Freya 165 123 118 26
Sorghum bicolor
Sucrosorgo 506 135 156 109 158 127 21
Herkules 165 131 106 30
KWS Zerberus 167 134 96 36
Amiggo 167 131 106 31
SortenwahlTM-Ertrag auf K-Standorten im Vergleich zu Mais
15 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Sortenversuche (2005 – 2013)TM-Ertrag von Sorghum* im Vgl. zu Mais
2005 - 2013 2008 - 2013 2008 - 2013 2008 - 2012
2013 nicht wertbar
*ausgewählte mj. geprüfte Sorten
16 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
❙ Sorghumanbau vor allem auf warmen Standorten (geringe Kühletoleranz!)
Trockengebiete in Mittel- und Ostdeutschland (inkl. Kippenstandorte)
Süddeutschland (Gäulage, Rheinebene)
❙ Anbau überwiegend als Hauptfrucht mit Aussaat Mitte Mai (frühere Aussaat
möglich, aber riskanter)
Futterhirsen KWS Zerberus, Amiggo, KWS Tarzan (mittelfrüh –
mittelspät) sowie Herkules (mittelspät)
❙ Zweitfruchtanabau Aussaat bis Mitte Juni
Sudangrashybride Lussi (früh), KWS Freya und KWS Sole (früh –
mittelfrüh)
„Faustregel“: Je kühler der Standort bzw. je später die Aussaat, desto
frühreifer die Sorte
fett = mehrjährig geprüfte Sorten
Fazit zu Erträgen und Sorten
17 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Gliederung
BGA LVG Köllitsch, Foto: M. Grunert
(1) Vorstellung des Verbundprojektes Sorghum
(2) Warum Sorghumanbau?
(3) Produktionstechnik und Erträge
(4) Substratqualität
(5) Biogaserzeugung und Wirtschaftlichkeit
(6) Zusammenfassung
18 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Sortenversuche (2005 – 2013)TM-Gehalt von Sorghum* im Vgl. zu Mais
TM-Ertrag (dt/ha)
sichere Ausreife leider
nicht selbstverständlich
sichere Ausreife selten
ein Problem
Positive Korrelation
(rP = 0,64**)
*ausgewählte mj. geprüfte Sorten, 4 Standorte
Ernte: I./II. Sept.-Dekade I./II. Sept.-Dekade III. Sept. bis II. Okt.-Dekade
19 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Sortenversuche (2008 – 2013)TM-Gehalt von Sorghum* im Vgl. zu Mais
TM-Ertrag (dt/ha)
Einfluss der Jahreswitterung am Standort Drößig
Sortenunterschiede
Sortenunterschiede
*ausgewählte mj. geprüfte Sorten
20 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Sortenversuche (2011 – 2013)Welche Sorte passt zu meinem Betrieb?
*Versuch 2013
nicht wertbar
Trossin + Drößig (D) Grünewalde + Welzow* (K)
* Welzow nur 2jährige Ergebnisse
21 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Substratqualität von Sorghum
im Vergleich zu Mais
Analysen der Erntejahre 2011 bis 2013Standorte Trossin, Drößig, Grünewalde und Welzow
Fruchtart n = TM Stärke Zucker ELOS RF ADFom ADL
% % TM
Mais 22 33,5 25,1 6,8 64,1 21,5 26,2 2,3
SGH 22 30,7 - 8,1 42,4 35,9 37,8 7,1
Futterhirse 33 27,1 - 15,6 48,6 35,2 35,6 6,1
22 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Substratqualität (Ernte 2011 bis 2013)
Gibt es Unterschiede zwischen den Sorten?
FutterhirseSilomais Sudangras-
hybride
23 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Substratqualität (Ernte 2011 bis 2013)
Zusammenhang: Abreife und Lignin
Positive Korrelation
(rP = 0,73**)Positive Korrelation
(rP = 0,5**)
TM-Gehalt (%)
Positive Korrelation
(rP = 0,42*)
Kein Zusammenhang Positive Korrelation
(rP = 0,54**)
* signifikant, ** hoch signifikant
24 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Substratqualität (Ernte 2011 bis 2013)
Zusammenhang: Ertrag und Lignin
TM-Ertrag (dt/ha)
Positive Korrelation
(rP = 0,73**)Positive Korrelation
(rP = 0,5**)
** hoch signifikant
25 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Gliederung
BGA LVG Köllitsch, Foto: M. Grunert
(1) Vorstellung des Verbundprojektes Sorghum
(2) Warum Sorghumanbau?
(3) Produktionstechnik und Erträge
(4) Substratqualität
(5) Biogaserzeugung und Wirtschaftlichkeit
(6) Zusammenfassung
26 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Biogasproduktion in Sachsen(C. Brückner, E. Zschoche, LfULG, kein Anspruch auf Vollständigkeit)
❙ ca. 250 BGA an Landwirtschaftsbetrieben, die ca. 100 MWel Leistung
erzeugen + 12 Biomethaneinspeiseanlagen (Stand: September 2016)
❙ Nutzung von Synergieeffekten
mit Tierproduktion
mind. 70 Masseprozent
Wirtschaftsdüngereinsatz
o Rinder-, Schweinegülle
Verwertung v. Nebenprodukten
o Siloabraum, Restfutter
Ergänzung mit NaWaRo
Anzahl Milchviehbetriebe mit Biogasanlage
Anzahl Kühe bis 300 bis 500 bis 750 bis 1.000 > 1.000
Anzahl Betriebe 74 100 47 19 32
Betriebe mit BGA 43 90 47 19 32
27 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
1 23 4 5 6
1 Kolben 4 Öffnung für Gasanalyse
2 Stopfen 5 Testsubstrat + Impfgülle
3 Klemme 6 Graduierung
Aufbau Hohenheimer
Biogasertragstest (HBT)
28 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Gemessene Methanausbeuten (SV 2011/12)
Fruchtart n Mittel Min Max Stabw. Mittel
(rel.)
Nl/kg oTS
Mais 26 346 316 375 13 100
SGH 13 303 283 323 13 88
Futterhirse 37 309 290 332 16 89
Körnerhirse 2 332 325 338 95
n Mittel
(rel.)
62 100
38 88
10 88
- -
LfULG, Nossen
Werte (Sorghum) gültig für:
Pflanzen BBCH 69 – 85
bei TS > 22 % (gute Entwicklung)
Dr. C. Herrmannmündl. Mitteilung (06.08.13)
Methodik: Silagen ungetrocknet,
unvermahlen,
Größe der Fermenter 1,5 L
unterschiedliche Messsysteme
dennoch gute Übereinstimmung in den
relativen Abweichungen zwischen Mais und
Sorghum
Methodik: Silagen getrocknet, vermahlen
29 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Methanertragder 3 besten Sorghumsorten – 2011/2012
Mais: 347 Nl/kg oTS (oTS = 95 %)
Sorghum: 303 Nl/kg oTS (oTS = 94 %)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11 12 11 12 11 12 11 12 11 12 11 12 11 12 11 12
Güter-felde
Drößig Trossin Gade-gast
Welzow Grüne-walde
Bern-burg
Straubing
D-Süd Kippen Löß
Me
tha
ne
rtra
g [
Nm
3/h
a]
Methanertrag Mais Methanertrag Sorghum
rel.
Methanertrag
von Sorghum
im Vergleich
zu Mais > 90
30 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Deckungsbeiträge
Standort Jahr Mais Futterhirsen
TM Ertrag
dt/ha
DB
€/ha
TM Ertrag
dt/ha
DB
€/ha
Trossin 2011 179 482 198 516
Güterfelde 2011 207 721 206 532
Drößig 2011 150 374 191 439
Welzow 2011 143 273 160 256
2012 107 67 109 -2
Grünewalde 2011 165 457 173 332
2012 170 479 168 240
Bernburg 2012 225 707 233 595
Straubing 2012 228 777 235 612
Dornburg 2013 81 -130 127 39
Friemar 2013 145 273 181 319
31 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Verfahrenskosten für die
Erzeugung von Sorghum und Mais
Beispielkalkulation für Welzow
(1) Leistung: Ertragsergebnisse, 2008 bis 2012
(2) Direktkosten: Aufwandmengen an Saatgut, PSM und Mineral-N,
Grundnährstoffe nach Entzug
(3) Arbeitserledigung: Ortübliche Arbeitsverfahren (nach KTBL Feldarbeitsrechner)
(4) Gebäudekosten: Fahrsilo (volle Anschaffungskosten, nach KTBL)
(5) Flächenkosten: Pachtzins, Grundsteuer in Anlehnung an LELF
(6) Gemeinkosten: Test- und Auflagenbuchführung, LfULG
32 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Vollkosten der Erzeugung von
Mais & Sorghum Welzow – €/ha
Kennwert ME Mais1)
SGH 2)
Futterhirse 3)
Ertrag dt OS/ha 430 330 460
dt TM/ha 129 109 129
TM-Gehalt in % 30 33 28
Saatgutkosten €/ha 180 70 150
Düngemittelkosten €/ha 308 296 333
PSM-Kosten €/ha 50 50 50
Hagelversicherung €/ha 9 9 9
Direktkosten €/ha 538 416 532
Wert Gärrestrückführung €/ha +98 +97 +102
Arbeitserledigungskosten €/ha 515 459 509
Silokosten (0,28 €/dt OS) €/ha 120 92 129
Flächenkosten (100 €/ha Pacht) €/ha 165 165 165
Gemeinkosten (inkl. Verwaltung) €/ha 150 150 150
Gesamtkosten ohne Prämie €/ha 1.391 1.186 1.383
Gesamtkosten mit Prämie €/ha 1.141 936 1.133
1) Atletico, 2) Lussi (je 08-12), 3) Goliath (08-10), Amiggo (11-12)
33 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Vollkosten der Erzeugung von
Mais & Sorghum Welzow – €/dt Silage
34 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Vollkosten der Erzeugung von
Mais & Sorghum Welzow – €/m3
Methan
Wirkungsgrad BHKW = 38 %
35 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Erlösverluste gegenüber Mais
36 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Fazit Substratqualität
❙ durch höhere Rohfasergehalte, etwa 12 % geringere
Methanausbeute
❙ geringere TS-Gehalte
bei gleichem Ertrag
meist schlechtere DB
bzw. Vollkosten
37 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Gliederung
BGA LVG Köllitsch, Foto: M. Grunert
(1) Vorstellung des Verbundprojektes Sorghum
(2) Warum Sorghumanbau?
(3) Produktionstechnik und Erträge
(4) Substratqualität
(5) Biogaserzeugung und Wirtschaftlichkeit
(6) Zusammenfassung
38 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Zusammenfassung
1) Sorghum bietet einige ökologische Vorteile gegenüber Mais
2) die Sorghum-Züchtung hat hohe Erträge bei günstigen TS-Gehalten
hervorgebracht, mit weiteren Züchtungsfortschritten ist zu rechnen!
3) Sorghum weist aufgrund der höheren Rohfaseranteile (Cellulose,
Lignin) eine leicht geringere Methanausbeute gegenüber Mais auf
4) im Mittel aller Standorte und Jahre hat Sorghum noch niedrigere
Deckungsbeiträge bzw. Gewinne gegenüber Mais
5) Sorghum ist besonders geeignet auf ertragsschwachen Standorten und
als Sommerzwischenfrucht
6) Mais z.Z. nachhaltigste Fruchtart, aber Alternativen möglich
39 | XX. Monat 2016 | Name des Präsentators
Vielen Dank für die
Aufmerksamkeit!
Verbundvorhaben:
Optimierung des Sorghumanbaus und
Wissenstransfer in die landwirtschaftliche Praxis
Förderkennzeichen: 22019513
40 | 29. August 2017 | Dr. Kerstin Jäkel & Markus Theiß
Kontaktdaten
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
Abteilung 7 Landwirtschaft
Referat 72 Pflanzenbau
Waldheimer Straße 219,
01683 Nossen
❙ Dr. Kerstin Jäkel
Tel: 035242/631-7204
e-mail: [email protected]
❙ Markus Theiß
Tel: 035242/631-7222
e-mail: [email protected]