Mais und Bohnen gemeinsam in die Höhe

Seit 2011 beschäftigen sich die KWS Saat SE, die Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen, die Universität Göttingen, die Universität Kassel am Standort Witzenhausen, das Thünen-Institut für Ökologischen Landbau Trenthorst, die Landesanstalt für Landwirtschaft in Bayern am Standort Grub sowie einige praktische Landwirte mit dem Anbau von Mais und Stangenbohnen im Gemenge. Die Idee stammt aus Mittelamerika, wo Mais, Stangenbohnen und Kürbisse schon seit vielen Jahrhunderten gemeinsam für die menschliche Ernährung kultiviert werden. Der Transfer dieses traditionellen Systems in die spezialisierte und hoch produktive Landwirtschaft in Europa ist erwartungsgemäß nicht eins zu eins möglich.
Anbau planen
Um jegliches Risiko auszuschließen, dass die Stangenbohnen die Blätter des Maises einwickeln könnten, wurden bisher Mais und Stangenbohnen zeitlich versetzt ausgesät. Erst ab dem 3- bis 4-Blattstadium des Maises wurden die Bohnen an die Maisreihen herangesät.
Die zeitversetzte Saat ist vorteilhaft, wenn der Mais in der frühen Jugendentwicklung gehackt wird, somit unter den Bedingungen des ökologischen Landbaus. Wenn die Unkrautkontrolle hingegen über Herbizide sichergestellt werden soll, so bringt die zeitversetzte Saat Nachteile. Abgesehen davon, dass der doppelte Sävorgang Zeit und Arbeit kostet, wird durch die Saat der Herbizidfilm von bodenwirksamen Vorauflaufherbiziden zerstört und der Aufgang der Bohnen hierdurch unter Umständen beeinträchtigt. Dazu kommt, dass die Ablage der Bohnen in den abgesetzten, bereits verfestigten Boden in der Regel nicht zufriedenstellend ist.
In einem Versuch zur Saattechnik wurden deshalb im Jahr 2012 auf dem Lehr- und Versuchsbetrieb Tachenhausen der Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen drei Varianten mit zeitgleicher Aussaat von Mais und Stangenbohnen angelegt. Die Zielbestandesdichte war in allen Varianten gleich: acht Mais- und fünf Bohnenpflanzen pro m2. Es wurden Varianten mit zeitgleicher Saat von Mais und Bohnen in einer Reihe (Reihenabstand 75 cm), in alternierenden Reihen (Reihenabstand 37,5 cm) sowie in zwei Reihen beidseitig der Maisreihe getestet. Aufgrund der Frostempfindlichkeit der Bohnen wurde die zeitgleiche Saat erst am 10. Mai 2012 durchgeführt. Verglichen wurden diese Varianten mit der zeitversetzten Aussaat, in der der Mais am 28.April gesät worden war und die Bohnen am 29.Mai 2012.
Die Varianten mit gleichzeitiger Aussaat wiesen Ertragseinbußen in Höhe von rund zehn Prozent sowie geringere Trockensubstanzgehalte auf. Dies war vermutlich im Wesentlichen der kürzeren Vegetationszeit des Maises geschuldet. Ein Ertragsunterschied zwischen den drei Verfahren mit gleichzeitiger Aussaat wurde nicht festgestellt.
Ziel ist, die gleichzeitige Aussaat von Mais mit Stangenbohnen zu einem für den Mais günstigen Zeitpunkt zu ermöglichen. Hierzu braucht man Bohnen mit ausgeprägter Kälteverträglichkeit und einer Korngröße, die der von Mais entspricht. Im Idealfall würden diese Bohnensorten bei kühleren Temperaturen zunächst etwas verhalten wachsen und die Bohnen erst dann starke Zuwächse aufweisen, wenn der Mais schon einen deutlichen Vorsprung besitzt.
Saatstärke
Die Versuche zur Saatstärke ergaben, dass im Vergleich zum Maisreinanbau (zehn keimfähige Körner pro m2 auf einem Standort mit Ertragspotenzial von 25 t Trockenmasse/ha) die Saatstärke des Maises nicht unter sieben keimfähige Körner pro m2 abgesenkt werden sollte. Bei einer Aussaatstärke von 7,5 Körnern Mais pro m2 wurden in mehrjährigen und mehrortigen Versuchen jeweils keine Ertragseinbußen im Vergleich zum Reinertrag festgestellt, bei fünf Körnern Mais pro m2 wurden hingegen Ertragseinbußen festgestellt.
Die Bohnensaatstärke sollte unter der des Maises liegen, denn der Ertrag wird vor allen Dingen über den Mais erzeugt. Dazu kommt, dass bei zu üppiger Entwicklung der Bohnen die Gefahr besteht, dass die Maispflanzen von Bohnen umwickelt werden, mit einem dichten Blattwerk verdeckt und aufgrund der Last durch die Bohnen umknicken oder auch herunter gezogen werden.
Das ideale Verhältnis von Mais und Bohnen liegt vermutlich bei 3:2. Bei geringerem Ertragspotenzial als dem hier geschilderten sind die Aussaatstärken von Mais und Bohnen entsprechend zu reduzieren.
Düngung
Die Versuche auf dem Lehr- und Versuchsbetrieb Tachenhausen wurden in der Regel mit 100 kg N/ha zur Saat gedüngt. Es wurde stabilisierter Ammoniumdünger (ENTEC) oder Ammonnitratharnstofflösung (AHL) verwendet. In einem Stickstoffsteigerungsversuch im Jahr 2013 erzielten Gemengevarianten ohne N-Düngung 13,8 t Trockenmasse/ha. Düngemengen von mehr als 100 kg N/ha brachten keine signifikanten Mehrerträge. Insofern scheint es möglich, bei geringer N-Zufuhr hohe Erträge zu erwirtschaften. Inwiefern biologische N-Fixierung zum Ausgleich eines geringen N-Angebots eine Rolle spielen könnte, ist bisher nicht bekannt. Die Untersuchungen zur N-Fixierung laufen, erfordern allerdings weitergehende Untersuchungen.
In jedem Fall ist davon auszugehen, dass bei der Saat von Mais mit Stangenbohnen die N-Gabe im Vergleich zum alleinigen Maisanbau reduziert werden kann. Die Versuchsansteller schlagen vor, dass die N-Düngung um 30 kg N/ha reduziert wird. Da die biologische N-Fixierung nur dann einsetzt, wenn es nötig ist, dürfte das System des Mais-Stangenanbaus die N-Überschussproblematik nicht weiter verschärfen. Im Gegenteil, die über das N-Angebot regulierte N-Fixierung bietet einen Ansatz, im Energie- oder Silomaisanbau auf mineralischen Stickstoff zu verzichten und die N-Düngung allein über organische Düngung abzusichern. Damit könnte der Mais-Stangenbohnenanbau einen Beitrag zur Erreichung ausgeglichener N-Bilanzen leisten. Um zu überprüfen, ob diese These stimmt, sind weitere Versuche nötig und geplant.
Herbizide
In den Jahren 2012–2015 wurden zwei chemische und eine mechanische Methode der Unkrautkontrolle mit einer Variante ohne Unkrautkontrolle und einer handbereinigten Kontrolle verglichen. In Versuchen unter den Bedingungen des ökologischen Landbaus in Kassel-Witzenhausen zeigte sich sehr deutlich, dass intensive Unkrautkontrolle auch in diesem System wichtig ist, auch wenn die Bohnen zum Teil Konkurrenz gegenüber Unkräutern ausüben. Aufgrund der eingeschränkten Möglichkeiten der Unkrautkontrolle, sowohl der mechanischen als auch der chemischen, sollte der Mais-Bohnengemengeanbau nicht auf Standorten mit starkem Unkrautdruck erfolgen. Unter den Herbiziden hat sich bisher eine Mischung aus Stomp und Spectrum im Vorauflauf bewährt.
Inhaltsstoffe der Silage
2011 waren die spezifischen Methanerträge der Mais-Stangenbohnengemenge gleich hoch wie in den Reinsaatvarianten. Die Entwicklung der Bohnen war gut, allerdings fand keine getrennte Ernte von Mais und Bohnen statt, sodass der Anteil der Bohnen am Gesamtertrag nicht bekannt ist. In Kassel-Witzenhausen wird die Biogasausbeute von Mais-Bohnengemengen untersucht. Bisher zeigt sich, dass bei zunehmenden Bohnenanteilen im Gemenge die Gasausbeute sinkt. Bisher wurde allerdings stets nur eine Bohnensorte untersucht. Ob Stangenbohnen allgemein geringere Gasausbeuten erbringen als Mais oder ob es genotypische Unterschiede gibt, wird zur Zeit untersucht. Die Nutzbarkeit als Futter für Wiederkäuer wird zur Zeit von Dr. Kerstin Barth am Thünen-Institut in Trenthorst untersucht. Ende März 2016 werden die ersten Ergebnisse erwartet.
Suche nach noch besseren Sorten
Bei der Züchtung von Gemenge-tauglichem Mais wurden erhebliche Fortschritte erzielt. Im Zuge von Forschungsprojekten der Universität Göttingen zusammen mit der KWS Saat SE wurden Maisgenotypen selektiert, die eine hohe Kombinationseignung mit Bohnen aufweisen. Da diese Maissorten sehr standfest sind, vermögen sie große Bohnenlasten zu tragen.
Auch auf der Bohnenseite waren die Züchter erfolgreich. Sie haben Bohnensorten identifiziert, die an den Entwicklungsrhythmus des Maises angepasst sind und den 2,5-fachen Ertrag von herkömmlichen Garten-Stangenbohnen bringen. Aber weitere Fortschritte müssen erzielt werden, damit dieses Anbausystem großflächig Erfolg haben kann: Die Kälte- und Frosttoleranz müssen verbessert und die Korngröße der des Maises angeglichen werden. Außerdem sind Inhaltsstoffe für die jeweilige Nutzung zu bearbeiten.
In der großen Vielfalt der Bohnenherkünften – allein in der Genbank von Gaterleben lagern mehr al 3000 Sorten – wird es möglich sein, Genotypen zu finden, die für den Gemengeanbau noch geeigneter sind als die bisher identifizierten. Dazu werden die KWS Saat SE und die Universität Göttingen zusätzlich mehrere Hundert Bohnensorten aus der Genbank Gatersleben auf Mischanbaueignung am Mais testen.