Fruchtfolgen mit und ohne Leguminosen: ein Review

Crop rotations with and without legumes: a review

Journal für Kulturpflanzen, 72 (10-11). S. 489–509, 2020, ISSN 1867-0911, DOI: 10.5073/JfK.2020.10-11.01, Verlag Eugen Ulmer KG, Stuttgart

Kontaktanschrift

Dr. Siegfried Schittenhelm, Julius Kühn-Institut (JKI) – Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde, Bundesallee 58, 38116 Braunschweig, E-Mail: siegfried.schittenhelm@julius-kuehn.de

Zur Veröffentlichung angenommen

23. Juli 2020

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Abb. 1. Anbaufläche der Körner­leguminosen Futtererbse, Ackerboh­ne, Lupine und Soja­bohne in Deutschland in den Jahren 2010 – 2019. Eigene Darstellung; Quelle: Statistisches Jahrbuch über Ernäh­rung, Landwirtschaft und Forsten (verschie­dene Jahrgänge), Hrsg.: Bundesministerium für Ernährung und Land­wirtschaft.

Dennoch entspricht die gegenwärtige Leguminosenanbaufläche weniger als 1,5 % der gesamten Ackerfläche. Der Anteil an Körnerleguminosen im ökologischen Landbau nahm dagegen von 31 % im Jahr 2014 auf etwa 24 % im Jahr 2018 ab, wobei die Flächenentwicklung bei einzelnen Leguminosenarten sehr unterschiedlich verlief (Abb. 2). Diese Zahlen zeigen, dass der Flächenzuwachs insbesondere im konventionellen Bereich erfolgte.

Abb. 2. Anteil ökologisch ange­bauter Körnerlegumino­sen an der jeweiligen Gesamtanbaufläche in Deutschland im Zeit­raum von 2010 – 2018 . Eigene Darstellung; Quellen: Statistisches Jahrbuch über Ernäh­rung, Landwirtschaft und Forsten (verschie­dene Jahrgänge), Hrsg.: Bundesministerium für Ernährung und Land­wirtschaft; AMI Markt Studie – Strukturdaten im ökologischen Land­bau in Deutschland (verschiedene Jahrgän­ge), Hrsg.: Agrarmarkt Informations-Gesell­schaft mbH (AMI); AMI Markt Bilanz Öko-Landbau (verschiedene Jahrgänge), Hrsg.: Agr­armarkt Informations-Gesellschaft mbH (AMI).

Nicht berücksichtigt wurden die im Gemenge angebauten Körnerleguminosen. Der Gemengeanbau in Deutschland umfasste im Jahr 2018 100.900 ha, wovon 41.000 ha auf den ökologischen Landbau entfielen (Schaack et al., 2019). Auch der Anbau von kleinkörnigen bzw. Futterleguminosen nahm in den letzten Jahren leicht von 246.000 ha im Jahr 2010 auf 283.300 ha im Jahr 2018 zu. Im Jahr 2018 standen davon 34 %, d. h. 96.000 ha, im ökologischen Landbau (Schaack et al., 2019).

Das zentrale Problem der Körnerleguminosen besteht darin, dass bei ihnen (mit Ausnahme der Sojabohne), im Gegensatz zu den etablierten Fruchtarten, die Liefer­ketten und Märkte nicht ausreichend entwickelt sind (Meynard et al., 2013). Aufgrund ihrer geringen Marktbedeutung werden Körnerleguminosen nicht oder nur unzureichend züchterisch bearbeitet, es mangelt an Innovationen und an einem im Hinblick auf die Integration in Fruchtfolgen notwendigen angepassten Stickstoff­management (Magrini et al., 2016). Ansätze gegenläu­figer Trends sind allerdings auch zu erkennen. So war im Jahr 2017 in Deutschland ein neuer Höchststand der Anbau­fläche für Körnerleguminosen zu verzeichnen. Die Anbauflächen von Ackerbohne, Sojabohne und Süß­lupine (Abb. 3) nahmen leicht zu (Abb. 1). Klar erkennbar ist aber auch die Abhängigkeit des Leguminosenanbaus von agrarpolitischen Fördermaßnahmen. Nachdem aufgrund geänderter Förderbedingungen auf Greening-Flächen keine Pflanzenschutzmittel mehr eingesetzt werden durften, ging die Anbauflächen von Erbsen und Lupi­nen im Anbaujahr 2018 umgehend zurück.

Abb. 3. Sortenprüfung der Blauen Lupine.

Körnerleguminosen können im konventionellen Anbau problematisch werden, weil ihre N-Fixierleistung aufgrund der 2017 novellierten Düngeverordnung (DüV, 2017) und der Stoffstrombilanzverordnung (StoffBilV, 2017) als Stickstoffzufuhr in die Bilanz aufgenommen werden muss. Bei hohen Körnerleguminosenerträgen sind hohe Bilanzüberschüsse auszuweisen, wodurch sich die gesamte Fruchtfolgebilanz verschlechtert (Pahlmann et al., 2018).

Eine Sonderstellung unter den Körnerleguminosen nimmt die Sojabohne ein. Obgleich ihrem Anbau in Europa klimatische Grenzen gesetzt sind, wird der Sojabohne, insbesondere nicht gentechnisch veränderten Sorten, ein beträchtliches Flächenentwicklungspotenzial zugeschrieben (De Visser et al., 2014). So wurden und werden neue Sorten entwickelt, die auch in kühleren Regionen mit kürzerer Vegetationszeit und geringeren Wärmesummen angebaut werden können (Zimmer et al., 2016).

Im ökologischen Landbau sind Leguminosen aufgrund ihrer Fähigkeit zur Luftstickstofffixierung als Stickstoff­inputquellen für den Betriebskreislauf unverzichtbar. Insbesondere Futter- und Körnerleguminosen bilden die Basis für die Proteinversorgung in der Tierhaltung. Hieraus resultieren in der Regel vielseitige und mehrfeldrige Fruchtfolgen mit Leguminosen im ökologischen Landbau. Deren Bedeutung in der Fütterung führt außerdem zu einer höheren ökonomischen Bewertung der Leguminosen im Vergleich zum konventionellen Anbau. Hohe Anteile an Leguminosen in Fruchtfolgen können aber auch zu phytopathologischen Problemen führen. Im ökologischen Landbau geht es somit nicht um die Frage „Fruchtfolgen mit oder ohne Leguminosen“, sondern um die Wirkung von Leguminosen auf nicht-legume Folgefrüchte sowie eine nachhaltige Integration von Leguminosen in Fruchtfolgen ohne negative phytopathologische Nebenwirkungen.

Im Rahmen interdisziplinär ausgerichteter Verbundvorhaben wurden wichtige Fragestellungen des Körnerleguminosenanbaus im ökologischen Landbau aufgegriffen und bearbeitet (Köpke et al., 2011; Wilbois et al., 2013; Böhm et al., 2014; Köpke et al., 2016). So konnten temporäre Direktsaatverfahren für Ackerbohnen in Hafer-Strohmulch etabliert werden, wobei diese bei geringem Druck durch perennierende Unkrautarten ohne wirtschaftliche Ertragseinbußen möglich sind (Köpke et al., 2011). Auch Untersuchungen zur reduzierten Boden­bearbeitung in Gemengeanbausystemen mit Wintererbsen (Abb. 4) zeigten keine Unterschiede in der Unkrautunterdrückung im Vergleich zur Pflugbearbeitung. Die untersuchten Gemengevarianten wiesen im Vergleich zu den Reinsaaten mit Wintererbsen einen deutlich geringeren Blattlausbefall auf (Gronle et al., 2014). Dies konnte auf geringe N-Gehalt der im Gemenge angebauten Erbsen zurückgeführt werden. Dabei lieferte der Gemengeanbau einer normalblättrigen Sorte höhere Erträge als eine halbblattlose Sorte in Reinsaat und im Gemenge (Gronle et al., 2015).

Abb. 4. Gemengeanbau von Weißer Wintererbse und Wintertriti­cale.

Untersuchungen an Körner- und Futterleguminosen zeigten, dass eine Schwefeldüngung bei Körnerleguminosen aufgrund des relativ geringen Schwefelbedarfes nur selten einen positiven Effekt auf Ertrag und Qualität hat (Schmidtke & Lux, 2015; Gruber & Wegner, 2017). Futterleguminosen reagieren deutlich positiv auf die Schwefeldüngung, weil die N-Fixierleistung erhöht und damit der Vorfruchtwert gesteigert wird (Fischinger et al., 2011; Becker et al., 2013; Böhm, 2016).

Für die pflanzenbauliche Beurteilung der Wirkung einer Eingliederung von Leguminosen in Fruchtfolgen ist es zweckmäßig, zwischen dem Stickstoffeffekt und dem Break-crop-Effekt zu unterscheiden (Jensen, 2006). Beide Effekte zusammen machen den Vorfruchtwert von Körnerleguminosen aus. Im Gegensatz zum leguminosenspezifischen Stickstoffeffekt ist der Break-crop-Effekt nicht an Leguminosen gebunden, sondern Ergebnis der Unterbrechung monotoner Fruchtfolgen. Man könnte den Break-crop-Effekt deshalb auch als Diversifizierungseffekt bezeichnen, welcher sich auch mit Blattfrüchten wie z. B. Raps erzielen lässt. Eine der wichtigsten Folgen des Break-crop-Effekts ist das Durchbrechen des Lebenszyklus von fruchtartenspezifischen Pathogenen, wodurch eine Einsparung von Pflanzenschutzmitteln ermöglicht wird (Munier-Jolain & Collard, 2006). Besonders groß sind die Vorteile der Einführung von Körnerleguminosen in Anbausystemen mit einem hohen Getreideanteil. Dagegen lässt sich in Regionen mit bereits vielgestaltigen Fruchtfolgen (z. B. in der Schweiz) durch die Aufnahme von Körnerleguminosen in die Fruchtfolge häufig überhaupt kein Break-crop-Effekt erzielen (Nemecek et al., 2008). Es gibt auch Hinweise darauf, dass die direkte Vorfrucht einen größeren Einfluss auf die Ertragshöhe der Nachfrucht hat als die gesamte vorangegangene Rota­tion, dass also der Vorfruchteffekt größer ist als die Fruchtfolgewirkung (Greef et al., 2004).

Die positive Wirkung von Körnerleguminosen auf die Erträge der Nachfrüchte bestätigen zwei neuere Meta-Studien (Preissel et al., 2015; Cernay et al., 2018). Die Auswertung des insgesamt 15 Länder umfassenden weltweiten Datenmaterials aus internationalen Peer-review-Journalen ergab, dass der Ertrag von Getreide nach Körnerleguminosen durchschnittlich um 29 % höher war als der Ertrag von Getreide nach Getreide (Cernay et al., 2018). Die positive Wirkung von Körnerleguminosen nahm allerdings mit zunehmender Stickstoffdüngung zur Getreidenachfrucht ab und war oberhalb von 150 kg N ha^–1 sogar vernachlässigbar gering. Dieser kritische Wert von 150 kg N ha^–1 wird in konventionellen europäischen Getreideanbausystemen häufig überschritten. Auch Preissel et al. (2015) zeigten erhöhte Erträge von Getreide nach Körnerleguminosen von 0,5 bis 1,6 t ha^–1, wobei die Mehrerträge durch eine Leguminosenvorfrucht ebenfalls bei niedriger Stickstoffdüngung zu den nachfolgenden Kulturen am höchsten ausfielen. Dieser Mehrertrag war jedoch nur geringfügig größer als bei Wahl einer anderen Blattvorfrucht wie Raps oder Sonnenblume. Prinzipiell ließen sich also durch die Ein­führung von Körnerleguminosen in Fruchtfolgen hohe Getreideerträge auch bei deutlich reduziertem Stickstoff­einsatz erzielen.

Braun et al. (2014) verglichen unterschiedlich umfangreiche Fruchtfolgen mit und ohne Leguminosen und Zwischenfrüchten (einen Marktfruchtbetrieb, einen Veredlungsbetrieb mit Biogasanlage sowie einen optimierten Klimabetrieb mit Biogasanlage) hinsichtlich ihrer Wirkung auf das Klima. Bei der erweiterten Fruchtfolge des optimierten Klimabetriebs ergaben sich für die dort angebaute Wintergerste deutliche Ertragsvorteile durch die Vorfrucht Ackerbohne (Röper et al., 2017). Hier ist allerdings zu beachten, dass die Ackerbohne erhöhte Herbst-N_min-Werte hinterlässt. In einem Langzeitversuch (1988 – 2001) der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel wurden in Norddeutschland insgesamt 15 verschiedene Fruchtfolgen verglichen, welche Winterraps, Winterweizen, Wintergerste, Erbsen und Hafer (Avena sativa L.) beinhalteten (Sieling & Christen, 2015). Im Anschluss an den Fruchtfolgevergleich wurde zweimal Winterweizen angebaut, um die Wirkung der Vorfrüchte bzw. der Fruchtfolgen auf Wachstum, Ertrag und Ertragskomponenten zu quantifizieren. Die höchsten Weizenerträge wurden im ersten Jahr nach Erbse und Winterraps erzielt. Im zweiten Jahr unterschieden sich die Korn­erträge aller Varianten nicht mehr signifikant voneinander.

Schneider et al. (2012) führten im Bereich des ökologischen Landbaus Fruchtfolgeversuche durch mit dem Ziel, Fruchtfolgen mit unterschiedlichen Leguminosenarten und deren Nutzung im Hinblick auf die Ertragsleistungen (inklusive Fruchtfolgeertrag und ökonomischer Bewertung) und die Qualitäten der nach Leguminosen angebauten nicht-legumen Fruchtarten zu vergleichen. Dabei wurde festgestellt, dass auf Kleegras basierende Fruchtfolgen mit Schnittnutzung (viehhaltende Systeme) die höchste Produktivität auf Basis von Getreideeinheiten errei­chen. Beim Vergleich von Fruchtfolgen mit Körner­leguminosen ohne innerbetriebliche Verwertung und Fruchtfolgen mit Kleegrasanbau (gemulcht mit Verbleib auf der Fläche) zeigten sich letztere im Hinblick auf den Ertrag der nachgebauten Marktfrüchte überlegen (Schneider et al., 2012). Die Gesamtproduktivität der beiden Systeme wies indessen keine Unterschiede auf.

Im Rahmen eines 50 Jahre währenden Fruchtfolgeversuchs in Kanada wurden die N₂O-Emissionen und der Maiskornertrag über drei Vegetationsperioden gemessen (Drury et al., 2014). In Rotation mit Luzerne war der Maiskornertrag im Durchschnitt fast doppelt so hoch wie der in der Mais-Selbstfolge; in beiden Varianten wurden gleiche N-, P- und K-Mengen als Startdünger ausgebracht und in die oberen 10 cm Bodenschicht eingearbeitet. Anhand von Ertrags- und Wetterdaten (1982 – 2012) aus einem weiteren kanadischen Dauerversuch untersuchten Gaudin et al. (2015) die Ertragsstabilität einer Mais-Monokultur sowie von Fruchtfolgen mit Sojabohne und Luzerne als Hauptfrucht und Getreide mit Kleeuntersaaten. Obwohl die Größenordnung der Fruchtfolgevorteile je nach Kultur, Wetterbedingungen und praktizierter Boden­bearbeitung variierte, nahm die Ertragsstabilität von Mais und Sojabohnen in den vielfältigeren Frucht­folgen signifikant zu. Die Vorteile der diversifizierten Fruchtfolge kamen besonders unter ungünstigen Wetterbedingungen (kühl-feucht, trocken-heiß) zum Tragen. Insgesamt zeigte die Studie, dass vielfältigere Fruchtfolgen zu einer erhöhten Ertragsstabilität von Getreide beitragen.

Ein weiteres langjähriges und dreiortiges Fruchtfolgeexperiment wurde 1997 in Dänemark mit zwei ökologischen und einer konventionellen Fruchtfolge mit und ohne Einsatz von anaerob behandelter Gülle, Gründüngung (Luzerne oder Grasmischung mit Rot- und Weißklee) und Zwischenfrüchten (u. a. Erbse) begonnen (De Notaris et al., 2018). Für die ersten drei Fruchtfolgezyklen (1997 – 2008) zeigte die Fruchtfolge Sommergerste – Kleegras (gemulcht) – Kartoffel – Weizen im dritten Zyklus mit integrierter Gründüngung an allen Standorten tendenziell zunehmende Trockenmasseerträge (Olesen et al., 2011; Shah et al., 2017). Der Minderertrag des ökologischen gegenüber dem konventionellen Anbau­system betrug im dritten Zyklus zwischen 21 % und 64 %. Durch den Einsatz von Wirtschaftsdüngern ließen sich diese Unterschiede am stärksten reduzieren. Zusätzlich konnten eine ganzjährige Gründüngung (Kleegras, gemulcht) und leguminosenbasierte Zwischenfruchtgemenge die Ertragsleistungen verbessern. Mit dem Anbau einer ganzjährigen Gründüngung geht jedoch der Verlust einer Marktfrucht einher, sodass die Gesamtproduktivität des Anbausystems nicht erhöht wurde.

Während die Wirkung von Leguminosen auf den Ertrag der Folgekultur relativ einfach gemessen werden kann, sind andere Effekte, wie z. B. der Schädlings- und Pathogendruck, Veränderungen der Bodenstruktur oder des Wurzelwachstums nur schwer zu quantifizieren. In einem Langzeitversuch wurde eine geringere Humus­reproduktionsleistung von Körnerleguminosen im Vergleich zu Kleegras bestätigt, während hinsichtlich Humus­gehalt und Humusqualität zwischen der Form der Kleegrasnutzung (Schnitt mit Abfuhr und Rückführung über organische Düngung vs. Mulchen) keine Unterschiede auftraten (Urbatzka & Beck, 2015).

Congreves et al. (2015) werteten vier Langzeitfruchtfolgen mit Luzerne, Sojabohne und Klee als Untersaaten in Ontario (Kanada) hinsichtlich der Effekte auf die Boden­gesundheit aus. Die Aggregatstabilität und der Gehalt an organischer Substanz wurden durch Luzerne gefördert. Demnach scheint der Einfluss einzelner Kulturen innerhalb einer Fruchtfolge für die Bodengesundheit entscheidender zu sein als eine möglichst große Diversität (Congreves et al., 2015).

Hinzu kommen die Effekte, die auf der Verfügbarmachung von anderen Nährstoffen als Stickstoff basieren. So können Hülsenfruchtarten wie Weiße Lupine, Kicher­erbse oder Ackerbohne über die Wurzelausscheidung von organischen Säuren schwer verfügbaren Phosphor mobilisieren (Hocking, 2001, Steffens et al., 2005) und die Versorgung der Folgekulturen mit pflanzenverfüg­barem Phosphor verbessern (Nuruzzaman et al., 2005). Leguminosenarten mit Pfahlwurzeln können zudem die Bodenstruktur verbessern sowie den Boden mit organischem Kohlenstoff anreichern (Rochester et al., 2001; Aslam et al., 2003) und damit der Folgekultur einen größeren Wurzeltiefgang ermöglichen (Kahnt, 2008).

Das EU-Projekt Legume Root Impact beschäftigte sich mit dem zeitlichen Verlauf der Zersetzung von Wurzelsystemen von Futtermischungen (Rot- und Weißklee) im Boden. Dabei wurde festgestellt, dass die schneller abbau­bare Blattmasse eine deutlich größere Rolle für den kurzfristigen Kohlenstoff- und Stickstoffumsatz im Boden spielt als die Wurzelmasse (CORDIS, 2014).

Neben diesen direkt auf Fruchtfolgewirkungen ausgerichteten Untersuchungen existieren Projektergebnisse aus Arbeiten zur optimalen Einbindung klein- und großkörniger Leguminosen in Fruchtfolgen. Diese enthalten Aussagen zur Vor- und Zwischenfruchtstellung auf verschiedenen Bodenarten und Angaben zu Möglichkeiten der organischen Düngung zu unterschiedlichen Leguminosenarten (Kolbe, 2009; Schlathölter, 2015; Schlathölter & Petersen, 2015; Böttcher & Schmidt, 2016; Pahlmann & Kage, 2018; Stute & Schäfer, 2018). Mit dem Anbau legumer Winterzwischenfrüchte oder Zwischenfruchtmischungen können Nährstoffe vor Auswaschung geschützt und Unkräuter unterdrückt werden. Von Vorteil ist dabei die Verwendung abfrierender Zwischenfrüchte. Soll der Frühjahrsaufwuchs genutzt werden, sind mögliche Einschränkungen in der Wasserversorgung für die Zweitfrucht zu berücksichtigen (Böttcher & Schmidt, 2016). Mehrfeldrige Fruchtfolgen können positive Effekte auf Stickstoffeffizienz und -bilanz ausüben, erschweren jedoch eine bedarfsgerechte Stickstoffdüngung für einzelne Fruchtfolgefelder.

Als ein Nachteil von Fruchtfolgen mit Körnerleguminosen führen Nemecek et al. (2008) das erhöhte Nitratauswaschungspotential an, welches u. a. mit der symbiontischen Stickstofffixierung bzw. der schwer kalkulierbaren Mineralisierung von organisch gebundenem Stickstoff zusammenhängt. Nach Ansicht der Autoren lässt sich dieses Problem durch den Einsatz von Zwischenfrüchten, Winter-Körnerleguminosen oder einen Gemengeanbau reduzieren.

Auch eine mehrjährige dänische Studie mit zwei ökologischen und einer konventionellen Fruchtfolge mit und ohne Einsatz von anaerob behandelter Gülle, Gründüngung [Luzerne oder Grasmischung mit Rotklee (Trifo­lium pratense L.) und Weißklee (Trifolium repens L.)] und Zwischenfrüchten (u. a. Erbse) weist Ergebnisse zur Nitratauswaschung aus (De Notaris et al., 2018). Sowohl in den konventionellen als auch in den ökologischen Systemen konnten legume und nicht-legume Zwischenfrüchte die Stickstoffauswaschung im vierten Zyklus des Fruchtfolgeexperiments um durchschnittlich 60 % reduzieren. Beim ökologischen Anbau mit Körnerleguminosen erhöhte der Einsatz von Zwischenfrüchten auch die Stickstoffproduktion um jährlich durchschnittlich 20 kg N ha^–1. Das Stickstoffauswaschungsrisiko war beim ökologischen Anbau mit Gründüngung (2-jährig gemulchtes Kleegras) höher als bei den anderen Anbausystemen.

Neben den unterschiedlichen Wirkungen von Leguminosen auf Folgekulturen ließen sich umgekehrt auch Wirkungen von Nicht-Leguminosen auf Leguminosen in Gemenge oder als Vorfrucht nachweisen (CORDIS, 2015). Im Rahmen des EU-Projekts PROLEGSO konnten die Leguminosen Rotklee, Weißklee und Hornklee (Lotus spp.) in Form von höheren Erträgen von Nicht-Leguminosen wie Deutschem Weidelgras (Lolium perenne L.), Ruchgras (Anthoxanthum odoratum L.), Spitzwegerich (Plantago lanceolata L.) und Gewöhnlicher Schafgarbe (Achillea millefolium L.) profitieren, die langsam wachsen und wenig Phosphor und Kalium aufnehmen. Der­artige Nicht-Leguminosen könnten den Boden für Leguminosen durch Förderung symbiontischer Organismen (Mycorrhiza-Pilze, Rhizobien) verbessern.

Der Integration von Leguminosen in Fruchtfolgen sind allerdings Grenzen gesetzt, da einige Arten aufgrund einer Selbstunverträglichkeit empfindlich auf einen zu häufigen Anbau reagieren. So konnten Schmidt et al. (2014) in Untersuchungen auf ökologisch bewirtschafteten Praxisbetrieben zeigen, dass der Kornertrag von weißblühenden Erbsen mit zunehmender Anbauhäufigkeit abnimmt. Sie leiteten aus den Ergebnissen für weißblühende Erbsen einen Anbauabstand von mindestens 9 – 10 statt der bislang empfohlenen 5 – 6 Jahre ab. Grund dafür sind die zum sogenannten Ascochyta-Komplex der Erbse (Fuß- und Brennfleckenkrankheiten) gehö­renden bodenbürtigen Schaderreger wie z. B. Mycoshae­rella pino­ides und Phoma medicaginis (Kraft & Pfleger, 2001; Finckh et al., 2015), die im Boden zum Teil eine Überlebensdauer von mehr als zehn Jahren haben. Nach Bretag et al. (2001) können sie Ertragsverluste von bis zu 75 % verursachen. Zudem können ein Teil dieser und anderer Schaderreger sowohl an Körner- als auch an Futterleguminosen auftreten (Finckh et al., 2015). Die derzeit empfohlenen Anbauabstände für die am häufigsten angebauten Leguminosenarten zeigt Tab. 1.

Weitere Erkenntnisse zu Fruchtfolgewirkungen von Legu­minosen sind zukünftig aus den im Rahmen des Programms Horizon 2020 gestarteten neuen EU-Projekten zu erwarten. Diese beschäftigen sich mit der Schaffung der Voraussetzungen für erfolgreiche Anbausysteme unter Nutzung von Klee (Trifolium spp.), Ackerbohne, Linse (Lens culinaris MEDIK.), Lupine, Sojabohne, Kicher­erbse (Cicer arietinum L.), Bohne (Phaseolus spp.), Körnererbse, Luzerne (Medicago sativa L.) und Augenbohne [Vigna unguiculata (L.) WALP.]. Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Ermittlung der Vorteile von Artenmischungen unter Einbeziehung von Leguminosen wie Körnererbse, Klee, Bockshornklee (Trigonella foenum-graecum L.) und Wicke (Vicia spp.) zur Entwicklung diversifizierter und belastbarer Anbausysteme, die weniger von externen Inputs abhängig sind (EU-Projekt ReMIX). Vielversprechend ist auch das im November 2018 gestartete Thematic Network (H2020) Legumes Translated. Dieses hat zum Ziel, bestehendes Wissen zum Anbau von Körnerleguminosen zu sammeln, Innovatoren im landwirtschaftlichen Bereich mit Wissenschaftlern zusammenzubringen und gemeinsam Praxisempfehlungen für den Anbau von Körnerleguminosen zu entwickeln (Murphy-Bokern et al., 2019; CORDIS, 2020).

Die Verbreitung oder Übertragung von Fruchtfolgekrankheiten werden bei der Sojabohne derzeit als weniger bedeutsam eingeschätzt. Mit Diaporthe spp. und Phomopsis spp. sind zwei wichtige Schadpilze aus anderen Anbauregionen der Welt bekannt (Xue et al., 2007), die bei der Sojabohne im Falle eines größerflächigen Anbaus erhebliche Schäden an Stängel, Hülsen und Samen verursachen können. Der Aufgang und die Etablierung von Sojabohnenbeständen lassen sich derzeit durch den Einsatz von Saatgutbehandlungen mit den Wirkstoffen Fludioxonil, Metalaxyl, Difenoconazol und Trifloxystrobin sowie dem biologischen Präparat Clonostachys rosea verbessern (Xue et al., 2007). Einige dieser Wirkstoffe werden aber aufgrund einer Neubewertung durch die EU-Kommission nach der Verordnung 1107/2009/EU in Zukunft nicht mehr verfügbar sein. Nach Angaben von Shuxian & Chen (2012) sind Resistenzquellen für die Züchtung verfügbar.

Versuche zur Bekämpfung der o. g. Krankheiten mit biologischen Mitteln, Resistenzinduktoren und Pflanzen­extrakten hatten einen lediglich unbefriedigenden oder gar keinen Erfolg (Stoddard et al., 2010). Demgegenüber gibt es erfolgversprechende Ansätze, dass Anthraknose (Abb. 5), hervorgerufen durch Colletotrichum spp., biologisch durch Clonostachys spp., Bacillus subtilis oder Pseudomonas putida kontrolliert werden kann (Tinivella et al., 2009).

Abb. 5. Anthraknose an Weißer Lupine.

Ursachen für zunehmende wirtschaftliche Schäden ist die fehlende Verfügbarkeit sowohl von wirksamen Insektiziden als auch von toleranten oder resistenten Sorten. Nach derzeitigem Kenntnisstand wird die Zunahme der Insektizidresistenz (z. B. bei Blattläusen gegenüber Pyrethroiden) die Möglichkeiten einer gezielten Bekämpfung weiter deutlich mindern.

Ein spezifischer Schaderreger der Erbse ist der Erbsenwickler Cydia nigricana. Ein höherer Anteil an Erbsen­feldern in der Landschaft fördert das Auftreten dieses Schaderregers (Huusela-Veistola & Jauhiainen, 2006). Dies gilt auch für weitere Leguminosenschädlinge, wenn der Anteil der betroffenen Leguminosen in der Frucht­folge zunimmt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Schwarze Bohnenblattlaus (Aphis fabae) neben der Ackerbohne auch Nichtleguminosen wie die Rübe und verschiedene Wildpflanzen befällt, jedoch keine Erbsen.

Kleinkörnige Leguminosen werden ebenfalls von spezifischen Schadinsekten wie verschiedenen Samenkäfern (Bruchidae), Blattrandkäfern der Gattung Sitona und Blattnagern der Rüsselkäfergattung Hypera befallen. Poly­phage Blattlausarten wie Myzus persicae können als Virusüberträger in verschiedenen Kulturen relevant sein. Bei länger auf der Fläche stehenden kleinkörnigen Leguminosen (Klee, Luzerne) können Drahtwürmer (Larven der Elateridae) gefördert werden.

Geprüft wurden in einigen Untersuchungen auch die Auswirkungen des „intercropping“, also dem Gemengeanbau von Körnerleguminosen und z. B. Getreidearten. Dabei konnte vielfach eine Reduzierung des Blattlaus­befalls (Myzus persicae) in den Gemengevarianten (Seidenglanz et al., 2011; Bedoussac, 2009; Gronle et al., 2014), bei Erbsenwicklern (Cydia nigricana) hingegen keine Unterschiede (Gronle et al., 2014) festgestellt werden.

Abb. 6. Möglichkeiten der mechanischen Unkrautbekämpfung in Leguminosen. Links: Einsatz eines Rollstrie­gels in Blauen Lupinen; rechts: Einsatz eines Hackstriegels in Futtererbsen.

Trotz der bekannten Tragweite der Bestäubung als Ökosystemleistung (Gallai et al., 2009), gibt es immer mehr Beweise für den Rückgang der Bestäuberzahlen auf der ganzen Welt (Potts et al., 2010). Dieser Rückgang steht u. a. im Zusammenhang mit dem Verlust von Lebens­räumen und Nahrungsressourcen (Goulson et al., 2015). Blühende Leguminosen (Abb. 7), welche eine Nahrungsgrundlage für nektarsammelnde und bestäubende Insekten in Agrarlandschaften bieten, können hier förderlich wirken (Woodcock et al., 2014). Futterleguminosen wie zum Beispiel Klee, Esparsette (Onobrychis spp.), Wicken und Luzerne stellen Bestäubern ein reichhaltiges Angebot an Blüten zur Verfügung. Das Blüh­angebot von Körnerleguminosen hingegen ist geringer, sie lassen sich aber als Trachtpflanzen gezielt in Fruchtfolgen einbauen (Ministerium für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz, 2019). Trachtpflanzen sind solche Pflanzen, die besonders reichhaltig an Nektar und Pollen sind und deshalb von Bienen für die Erzeugung von Honig bevorzugt werden. Um Trachtlücken zu schließen, eignen sich neben den Futter- und Körnerleguminosen als Hauptkulturen am besten Untersaaten im Getreide mit Weiß- und Inkarnatklee (Trifolium incarnatum L.). Diese beiden Arten blühen, wenn der Raps und andere Massentrachten (z. B. Obst) bereits verblüht sind (Ministerium für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz, 2019). Beyer et al. (2019) zeigten, dass Hummeln mit langen Zungen häufiger in Landschaften mit Ackerbohnen vorkommen als in vergleichbaren Landschaften ohne Ackerbohnen. Dieser Effekt blieb auch nach der Blüte der Ackerbohnen erhalten. Bei der Züchtung von Körnerleguminosen wird bislang neben dem Ertrag die Fähigkeit zur Selbstbestäubung der Pflanzen und nicht das Pollen- und Nektarangebot sowie eine angepasste Blütenform gefördert (Palmer et al., 2009), obwohl Studien gezeigt haben, dass die Bestäubung durch Insekten sich sogar bei weitestgehend selbstbestäubenden Arten wie Sojabohne oder Erbse positiv auf den Ertrag auswirken (Chiari et al., 2005, Monasterolo et al., 2015, Naeem et al., 2018). Auf diese Weise bleibt viel Potenzial von Körnerleguminosen zur Schließung von Trachtlücken und damit die Förderung von Ökosystemleistungen durch Bestäuber ungenutzt. Dieser Nachteil müsste gegenüber möglichen ökonomischen Vorteilen der Selbstbestäubung abgewogen werden. Über den floralen Nektar hinaus bieten viele Hülsenfrüchte extrafloralen Nektar, der nicht nur von Bestäubern, sondern auch von anderen nützlichen Arten wie parasitoiden Wespen (Géneau et al., 2012) genutzt werden kann.

Abb. 7. Blütenvielfalt von Kör­nerleguminosen. Oben: Ackerbohne, Sojaboh­ne, buntblühende Win­tererbse, weißblühende Sommererbse; unten: Blaue Lupine, Gelbe Lupine, Saatwicke und Platt­erbse (jeweils von links nach rechts).

Allgemein wird davon ausgegangen, dass ein durch Leguminosen verbessertes Stickstoff- und Eiweißangebot der ganzen trophischen Kette zu Gute kommt. So profitieren herbivore und omnivore Arthropoden direkt von den stickstoff- und eiweißreichen Ernterückständen der Leguminosen (Cass et al., 2014). Ob dies zu einer einseitigen Förderung von Schädlingen oder auch zur Kontrolle dieser Schädlinge durch deren natürliche Feinde führen kann, ist nicht abschließend geklärt. Nur wenige Einzelstudien sind derzeit hierzu verfügbar. Der Artenreichtum der Laufkäfer (Carabidae) war in Schlägen mit Sojabohnenanbau tendenziell höher als in anderen Ackerfrüchten wie Mais, Hafer, Sonnenblume (Helianthus annuus L.) und Weizen (Ellsbury et al., 1998; Larsen et al., 2003; O'Rourke et al., 2008; de la Fuente et al., 2014; Molina et al., 2014). Young & Edwards (1990) berichteten in einem Review-Artikel über einen signifikant erhöhten Artenreichtum bei Spinnen (Araneae) in Sojabohnen im Vergleich zu vielen anderen Kulturarten wie Reis (Oryza sativa L.), Sorghumhirse [Sorghum bicolor (L.) MOENCH], Mais und Zuckerrohr (Saccharum officinarum L.). Einzig bei anderen Leguminosen (insbesondere mehrjährigen) zeigte sich ein höherer Artenreichtum und eine höhere Aktivität als bei Sojabohnen. Diese Beziehung wurde in einer wissenschaftlichen Studie näher untersucht, in der die Luzerne als ein- oder mehrjährige Kultur mit der einjährigen Sojabohne verglichen wurde. Es zeigten sich in Luzerne ab dem zweiten Jahr stets eine höhere Aktivität und ein gesteigerter Artenreichtum bei Spinnen als in Sojabohnen (Culin & Yeargan, 1983a und 1983b). Cass et al. (2014) führten in einem Bericht zum Einfluss von Leguminosen auf die Biodiversität zahlreiche Quellen auf, die den positiven Einfluss des Leguminosenanbaus (besonders Sojabohne, Luzerne, Lupine und Klee) auf die Aktivität räuberischer Arthropoden sowie auf parasitoide Wespen zeigten (Curry, 1986; Osler et al., 2000; Hooks & Johnson, 2001; Midega et al., 2009). Der förderliche Effekt von Sojabohnen auf räuberische Arthropoden konnte bis in die Folgekultur hinein nachgewiesen werden (Brust et al., 1986). Neben solchen Vorfruchteffekten können auch Nachbarschaftseffekte zum Tragen kommen. Schulz et al. (2019) zeigten, dass die Dichte von Blattlausmumien in Weizenfeldern, die an Ackerbohnenfelder angrenzten, höher war als in Feldern, die neben anderen Weizenfeldern lagen. Die Dichte der Blattlausmumien weist auf die Parasitierungsrate der Blattläuse hin. Gleichzeitig wurde die Dichte der herbivoren Insekten durch die Nachbarschaft zur Ackerbohne nicht erhöht.

Regenwürmer (Lumbricidae) werden aufgrund ihrer essentiellen Rolle in Agrarökosystemen als Indikatoren für Biodiversität und Bodenfruchtbarkeit verwendet (Bartz et al., 2013). Leguminosen beeinflussen sowohl den Artenreichtum als auch die Aktivität von Regenwürmern. Der Anbau von Futterleguminosen wie z. B. Klee (Abb. 8) hatte sowohl im Gemisch im Grünland als auch im Zwischenfruchtanbau einen positiven Effekt auf die Aktivität und den Artenreichtum von Regenwürmern (Schmidt et al., 2003; Jordan et al., 2004; Birkhofer et al., 2011). Bei den Körnerleguminosen ergibt sich aus der Literatur jedoch kein klares Bild. Smith et al. (2005) berich­teten von höheren Regenwurmaktivitäten in Sojabohnen verglichen mit anderen Ackerkulturen. Ashworth et al. (2017) wiederum präsentierten widersprüchliche Ergebnisse. In einem Feldexperiment fand sich in Sojabohnen eine höhere Aktivitätsdichte als im Mais. In einem zweiten Feldexperiment hingegen för­derte Mais die Regenwurmpopulation stärker als Sojabohne.

Abb. 8. Weißklee (Trifolium repens L.) zur Futternut­zung.

Generell kann aus der bestehenden begrenzten Kenntnislage geschlussfolgert werden, dass die Integration von Leguminosen in Fruchtfolgen die Biodiversität und die mit ihr verbundenen Ökosystemleistungen potenziell fördern kann. Eine positive Wirkung hängt jedoch auch von der Art und Intensität der Bewirtschaftung der Kulturen in den Fruchtfolgen ab. Fruchtfolgen mit Leguminosen sind im Hinblick auf Biodiversität und Ökosystemleistungen noch sehr wenig erforscht. Dadurch fehlt es an Wissen über den Einfluss von Leguminosen unter spe­zifischen Standortbedingungen (z. B. Niederschlags­menge, Lufttemperatur, Bodenwassergehalt, Bodenart) im Zusammen­wirken mit pflanzenbaulichen Maßnahmen auf verschiedene Organismengruppen. Für keine der Leguminosenarten in Fruchtfolgen liegen bislang ausreichend belastbare Kenntnisse vor, um gesicherte Aussagen über deren Einfluss auf die Biodiversität und Ökosystemleistungen in mitteleuropäischen Ackerbau­systemen treffen zu können.

Gemäß IPCC-Regularien (IPCC, 2006) wird nur Punkt 1 dem Berichtssektor Landwirtschaft zugeordnet. Punkt 2 wird im Sektor Landnutzung, Landnutzungsänderungen und Forstwirtschaft (LULUCF) berichtet, während die Punkte 3 und 4 in den Sektoren Industrie und Energie berich­tet werden. Dennoch sind Einsparungen in allen diesen Bereichen notwendig (BMU, 2016). Insgesamt setzt das Klimaschutzgesetz (Bundesgesetzblatt, 2019) für die Landwirtschaft (einschließlich Energieverbrauch) das ambitionierte Ziel einer Treibhausgaseinsparung von 34 % gegenüber 1990.

Eine Verstärkung des Leguminosenanteils in Fruchtfolgen ist allgemein als Klimaschutzmaßnahme anerkannt (vgl. Newell Price et al., 2011). Die Wirkung entsteht durch die Substitution synthetischer Stickstoffdünger durch die biologische Stickstofffixierung (Wang et al., 2018). Außerdem werden Überfahrten zum Zwecke der Düngung vermieden und so Energie eingespart. Da die biologische Stickstofffixierung eine wesentliche Grund­lage des ökologischen Landbaus darstellt, ist auch das Ziel, mehr Fläche ökologisch zu bewirtschaften (Bundesregierung, 2017), ein Beitrag zum Klimaschutz.

Rees et al. (2013) quantifizieren für Großbritannien jährliche Einsparpotentiale zwischen 0,5 und 1 t CO₂-Äquivalente pro Hektar durch verstärkte Nutzung der Stickstofffixierung von Klee und Einführung zusätzlicher Fruchtfolgefelder (einschließlich Leguminosen) in die Fruchtfolgen. Allerdings ist das Einsparpotential stark von Leguminosenart und Klima abhängig, einerseits aufgrund des Einflusses dieser Faktoren auf die Stickstofffixierungsleistung (Liu et al., 2011) und anderseits wegen der starken Abhängigkeit der Lachgasemissionen von Boden­feuchte und –temperatur (Butterbach-Bahl et al., 2013) zu Zeiten hoher Stickstoffverfügbarkeit in der Fruchtfolge (z. B. nach der Ernte bzw. Einarbeitung von Leguminosen). Zudem ist die aus Ernteresiduen entstehende Lachgasmenge noch unklar. Das IPCC (2006) traf hier die grobe Annahme, dass für Stickstoff aus Ernte­residuen derselbe Emissionsfaktor (1 % pro kg zugeführtem N) gilt wie für Düngerstickstoff, dass also unabhängig von der Art des Stickstoffs (mineralisch, organisch aus Wirtschaftsdüngern oder Pflanzenresiduen) 1 % des Stickstoffinputs als Lachgas emittiert wird. Zukünftig soll angenommen werden, dass (außerhalb von Trockenre­gionen) die direkten Lachgasemissionen aus dem Stickstoff der Ernteresiduen 37,5 % der Emissionen nach Appli­kation synthetischer Dünger betragen (IPCC, 2019). Die Basis hierfür bildet jedoch eine rein empirische Metaanalyse ohne Berücksichtigung von Prozesszusammenhängen (IPCC, 2019, Annex 11A.2) und keine gezielten Studien; hier besteht also noch erheblicher Forschungsbedarf.

Es wird derzeit davon ausgegangen, dass der biologische Prozess der Stickstofffixierung selbst kein Lachgas erzeugt (IPCC, 2006; Zhong et al., 2009). Insgesamt ist aber noch nicht geklärt, ob ein gegenüber dem Status quo verstärkter Leguminosenanbau zu erhöhten Lachgas­emissionen auf dem Feld führen könnte. Basche et al. (2014) stellten in ihrer Metaanalyse fest, dass sich die Lachgasemissionen durch Integration von legumen Zwischenfrüchten in Fruchtfolgen erhöhen. Allerdings schlussfolgerten sie auch, dass mehr ganzjährige Messungen erforderlich sind, da kurzfristige Effekte zum Teil später in der Folgefrucht wieder ausgeglichen werden.

Bisher gibt es nur wenige Erkenntnisse zur Wirkung des Leguminosenanbaus auf die Bodenkohlenstoffvorräte. Die Forschung auf diesem Gebiet ist langwierig, weil die geringen relativen Veränderungen nur über Zeit­räume von mehr als 10 Jahren zweifelsfrei bestimmt werden können. Der Anbau von Körnerleguminosen führt infolge des im Vergleich zu Getreidearten geringeren C-Inputs eher zum Verlust von Bodenkohlenstoff (Plaza-Bonilla et al., 2016). Poeplau & Don (2015) konnten in ihrer Metaanalyse keinen signifikanten Unterschied in der Wirkung von Zwischenfrüchten mit und ohne Leguminosen auf den Vorrat von Bodenkohlenstoff feststellen, belegten aber, dass Zwischenfrüchte allgemein positiv auf den Kohlenstoffvorrat wirken. Dieser Effekt kann die negative Wirkung der Körnerleguminosen auf den Kohlenstoffvorrat im Boden ausgleichen (Plaza-Bonilla et al., 2016).

Angesichts des Klimawandels werden zukünftig auch Fragen der Auswirkungen von Klimaveränderungen auf Treibhausgasemissionen an Bedeutung gewinnen. So zeigten beispielsweise Lam et al. (2012), dass der Anstieg der atmosphärischen CO₂-Konzentration zu einer stärkeren Fixierungsleistung von Leguminosen führt, weil sowohl Anzahl und Masse der Wurzelknöllchen als auch die Nitrogenase-Aktivität zunehmen. Dies würde einerseits die Düngersubstitutionsleistung verstärken, könnte aber auch zur Erhöhung von direkten und indirekten Lachgasemissionen und zur N-Auswaschung aus den Residuen führen. Die Forschung sollte daher zunehmend den Blick auch auf die Interaktion von Klimaschutz und Klimaanpassung richten.

Sojabohnen zeigten hingegen in einigen Studien Wettbewerbsvorteile gegenüber Getreide. In Rheinland-Pfalz (Riedesser, 2012) und Südfrankreich (Mahmood, 2011) lagen die Deckungsbeiträge von Sojabohnen mit bis zu 200 € ha^–1 über denen von Getreide. Untersuchungen der Landesanstalt für Landwirtschaft Bayern (LfL) zeigten, dass Sojabohnen (bei Vertragsanbau) wettbewerbsfähig zu Weizen, Körnermais und Winterraps angebaut werden können und um bis zu 600 € ha^–1 höhere Deckungs­beiträge erzielen als Ackerbohnen und Blaue Lupine (Lupinus angustifolius L.). Grund für die höhere Wettbewerbsfähigkeit der Sojabohnen gegenüber anderen großkörnigen Leguminosen ist ihr etwa doppelt so hoher Marktpreis. Entsprechende Untersuchungen der Gesamtfruchtfolgen mit Winterweizen, Stoppelweizen und Winterraps zeigten, dass der Gesamtdeckungsbeitrag um etwa 20 € ha^–1 steigt, wenn Sojabohnen in die Fruchtfolge integriert werden (LfL, 2015).

Bei Erbsen und Ackerbohnen wurden lediglich in Einzel­studien aus Polen (LMC international, 2009), Deutsch­land (Zilles, 2010) und Finnland (Peltonen-Sainio & Niemi, 2012) höhere Deckungsbeiträge als für Getreide ausgewiesen. Die Mehrzahl der Studien wies erheb­liche Deckungsbeitragsdefizite von 300 bis 500 € ha^–1 gegenüber Getreide auf. Einschränkend zu den bisherigen Arbeiten ist anzumerken, dass als Vergleichskulturen relativ wettbewerbsstarke Fruchtarten wie Weizen und Mais unterstellt wurden. Leguminosen müssen in der Regel jedoch mit den schwächeren Fruchtfolge­feldern wie Stoppelweizen konkurrieren. Neben den gerin­geren Deckungsbeiträgen ergeben sich aufgrund der Ertragsschwankungen in der Regel auch deutlich höhere Volatilitäten in den Deckungsbeiträgen für Leguminosen. Aus diesem Grund sehen von Richthofen et al. (2006b) vor allem pflanzenbauliche Vorteile als Argument für den Anbau von Leguminosen.

Preissel et al. (2017) haben Modellkalkulationen zur Wirtschaftlichkeit des Leguminosenanbaus mit und ohne Berücksichtigung von Vorfruchtwerten für fünf Regionen in Europa (Brandenburg, Kalabrien, Ost-Schottland, West-Schweden, Süd-Rumänien) durchgeführt. Ohne Berücksichtigung von Vorfruchtwerten waren die Deckungs­beiträge von Leguminosen gegenüber den Alter­nativkulturen nur an den Standorten in Schweden, England und Rumänien wettbewerbsfähig. Für Brandenburg wurde ein Deckungsbeitragsdefizit von 300 bis 320 € ha^–1 angegeben. Auch hier wurden als Hauptur­sache für die Wettbewerbsnachteile die Mindererträge von Leguminosen gegenüber den Alternativkulturen genannt, die in der Regel nicht durch höhere Preise ausgeglichen werden können. Unter Berücksichtigung des Vorfruchtwertes stieg die Wettbewerbsfähigkeit der Legu­minosen um 120–300 € ha^–1 an.

Insgesamt ist festzustellen, dass die Wettbewerbsfähigkeit von Leguminosen häufig nicht gegeben ist. Einige Studien zeigen jedoch, dass vor allem der Sojabohnenanbau unter Berücksichtigung des Vorfruchtwertes wettbewerbsfähig sein kann. Der Vorfruchtwert bestimmt sich durch die Vorteile für die Folgefrüchte in Form eines höhe­ren Ertrages und verringerter Kosten im Bereich Düngung, Pflanzenschutz und Bodenbearbeitung (Weitbrecht & Pahl, 2000; Schäfer, 2013). Aus diesem Grund beschäftigen sich viele wissenschaftliche Arbeiten im Bereich Ökonomik von Leguminosen mit dem Vorfruchtwert. Nachfolgend werden die bisherigen Ergebnisse dargestellt.

Insgesamt zeigen die bisherigen Studien erhebliche Schwankungsbreiten in der Wettbewerbsfähigkeit. Dass dies häufig auch durch regionale Unterschiede hervorgerufen wird, bestätigt ein Blick in die deutsche Regionalstatistik. Auf Ebene der Landkreise schwanken die Ertrags­relationen von Weizen zu Ackerbohne im Mittel der Jahre 2012 – 2016 zwischen 1: 0,3 und 1: 0,7. Unter der Annahme, dass das Verhältnis der Kosten zwischen den Standorten in etwa konstant bleibt, ist davon auszugehen, dass die Wettbewerbsfähigkeit regional sehr unter­schiedlich ausfällt.

Die Ausweitung des Leguminosenanbaus kann nur gelin­gen, wenn neu geschaffenes Wissen in die landwirtschaftliche Praxis transferiert und dort entsprechend umge­setzt wird. Hierzu müssen Ausbildung und Weiterbildung sowie die Beratung auf allen Ebenen des Agrarsektors intensiviert werden. Dabei kommt den Demons­trationsnetzwerken Sojabohne, Erbse/Bohne, Lupine und Feinsamige Leguminosen eine wichtige Bedeutung bei der Wahrnehmung folgender Aufgaben zu: (a) Betreu­ung der Internetplattformen, (b) Informations- und Kontaktbörse, (c) Anbauberatung, (d) Mitwirkung beim Aufbau von Wertschöpfungsketten, (e) Koordinierung von Leuchtturmprojekten sowie (f) Erkennen und Aufzeigen von Forschungsbedarf.

Künftig sollten vorrangig Projekte initiiert und finanziert werden, die mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einer deutlichen Ausweitung des Leguminosenanbaus beitragen können. Notwendig ist auch die Anpassung der Bearbeitungs­dauer an die jeweilige Fragestellung. So sind zur Erzielung substanzieller Ergebnisse im Bereich der Fruchtfolgeforschung Projektlaufzeiten von deutlich mehr als drei Jahren erforderlich. Neue Projekte sollten vorzugsweise im Rahmen von interdisziplinären Forschungsverbünden und im engen Austausch mit den jewei­ligen Demonstrationsnetzwerken realisiert werden. So könnten beispielsweise längerfristige trans­dis­zipli­näre Projekte zur Fruchtfolgeforschung an verschiedenen Standorten Deutschlands etabliert werden und mit on-farm-Forschungsansätzen auf Betrieben der Demon­strations-Netzwerke oder in „Landschaftslaboren“ mit Betriebs­verbünden unter Beteiligung der ökonomischen Forschung sowie unter Berücksichtigung von Treibhausgasemissionen und Biodiversitätsmaßnahmen verknüpft und wissenschaftlich begleitet werden.

Der vorrangige Forschungsbedarf in den Themenbereichen Pflanzenbau, Pflanzenschutz, Biodiversität, Klimaschutz und Ökonomie ist in Tab. 3 aufgelistet.