Steinklee (Bokharaklee)

Steinklee (Bokharaklee) [Quelle: LFA MV]

Steinklee gehört zur Familie der Leguminosen, Gattung Melilotus. Steinklee wird auch Bokharaklee, engl. sweet clover und russ. Donnik genannt. Er ist in den kontinentalen Gebieten Eurasiens beheimatet und als Kulturpflanze seit dem 18. Jh. weltweit verbreitet. Wirtschaftlich wurden in Mitteleuropa und in Regionen vergleichbarer Klimabedingungen zwei Arten dieser Pflanzengattung genutzt: der Gelbe Steinklee Melilotus officinalis und der Weiße Steinklee Melilotus albus. Der Gelbe Steinklee galt in Europa seit dem Altertum als Heilpflanze.

Steinklee kommt hauptsächlich als zweijährige/ überjährige Form vor. Es sind aber auch einjährige Zuchtstämme bekannt. Die Pflanzen bilden im Ansaatjahr eine weißliche pfahlförmige Primärwurzel aus, die als Speicherorgan für die Überwinterung dient. Der Wiederaustrieb nach Winter erfolgt aus Knospen aus dem Wurzelkopf. Nach einem Schnitt während der Vegetationsperiode sind nur Stängelknospen in der Achsel der Seitentriebe austriebsfähig. Steinklee blüht in end- und seitenständigen, vielblütigen, lockerährigen, langgestielten Trauben, der Weiße Steinklee weiß, der Gelbe Steinklee gelb.

Massenaufwuchs des Steinklees [Quelle: LFA MV]

Zu allen Zeiten hat der hohe Massenaufwuchs des Steinklees beeindruckt – die Pflanzen  können in einer Vegetationsperiode Wuchshöhen bis zu zwei Metern und darüber hinaus erreichen. Steinklee ist nässe- und (nach dem Jugendstadium) sehr trockentolerant und kann, einen zusagenden Reaktionszustand vorausgesetzt, auch auf leichtesten Böden hohen Ertrag bringen. Auf diesen Standorten ist er die einzige überwinternde Leguminose. Durch seine Fähigkeit Luftstickstoff zu binden und durch das sehr kräftige Wurzelsystem besitzt er einen außerordentlich hohen Vorfruchtwert. Die Pflanzen sind in der Lage, Bodenverdichtungen zu durchdringen. Maximal werden Wurzellängen bis zu 2,40 m erreicht. Mit diesem besonders guten Vorfruchtwert in Verbindung mit hohem Massewachstum ist der Steinklee gerade für Energiefruchtfolgen auf trockenen Sandböden interessant, da hier der Mais nicht ertragsstabil ist. Außerdem vermag er die negativen Auswirkungen der üblichen einseitigen Maisfolgen auszugleichen.

Wahrscheinlich wurden vor ca. 100 Jahren die ersten Landsorten aus Wildformen ausgelesen. Der Steinklee gehört damit zu unseren historisch jüngsten Kulturpflanzen. Daraus lässt sich erklären, dass die heute vorhandenen Linien/ Stämme weniger züchterisch bearbeitet wurden und noch viele Merkmale von Wildpflanzen haben. Beide Arten des Steinklees waren ursprünglich stark cumarinhaltig, was zu bedeutenden Problemen in der Tierfütterung führte. Zum einen wird die Futteraufnahme durch den bitteren Geschmack der cumarinhaltigen Pflanzenteile beeinflusst. Es enthalten alle Teile der Pflanzen Cumarin, die Gehalte schwanken witterungs-, standort- und entwicklungsabhängig. Durch Silierung oder Trocknung kommt es zu keinem wesentlichen Abbau. Zum anderen ist die mögliche Umwandlung des Cumarins in Dicumarol durch Schimmelpilze bei ungünstigen Konservierungs- und Lagerbedingungen gefährlich. Dicumarol stört die Synthese von Vitamin K und behindert damit die Blutgerinnung, so dass betroffene Tiere an kleinen inneren oder äußeren Verletzungen verbluten können.

Aus diesen Gründen haben sich verschiedene Forschergruppen in den 1920-er bis 1960-er Jahren des 20. Jh. mit der Züchtung von cumarinarmem bzw. –freiem Steinklee befasst. Trotz positiver Zwischenergebnisse führten die Arbeiten nicht zur Markteinführung in Deutschland. Auch im kontinentübergreifenden Samenhandel sind diese Züchtungen aktuell nicht erhältlich.

Größere Anbaubedeutung hatte der Steinklee im vergangenen Jahrhundert in den USA und Kanada zur Weide-, Heu- und Silagenutzung bis um 1940 mit Sitonca cylindricollis erstmals ein spezifischer Schädling in starkem Maße auftrat. Heute wird Steinklee in den USA und Kanada in geringerem Umfang, des Weiteren auch in Weißrussland und der Ukraine, in Australien, Argentinien und Neuseeland angebaut. In Deutschland wird der Steinklee vor allem in Mischungen zur Böschungsbefestigung im Straßenbau und zu Rekultivierung von Bergbaufolgelandschaften genutzt. Es existieren ursprüngliche cumarinhaltige zweijährige, aber auch einjährige, cumarinarme und salztolerante Zuchtstämme.

Unbestritten sind seine positiven Erträge als Bienenweidepflanze. Sowohl Imkerbienen als auch Wildbienen profitieren von dieser Pflanze. Ein blühendes Steinkleefeld ist am typischen Geruch nach Cumarin und am Gesumm vieler Bienen „blind“ erkennbar. Von Honigerträgen bis zu 300 kg/ha wird berichtet. Nicht umsonst hieß die in der DDR zugelassene Sorte „Bienenfreund“.

Wurzel vor dem Winter
[Quelle: LFA MV]

Wachstumsverlauf

vegetative Entwicklung

Der Aufgang erfolgt – in Abhängigkeit von der Temperatur und Feuchte – nach 7 bis 12 Tagen; bei ungünstigen Witterungsbedingungen kann sich die Keimung verzögern und länger andauern. Nach dem Auflaufen im Ansaatjahr durchläuft der Steinklee, wie auch von der Luzerne bekannt, eine Phase des stagnierenden oberirdischen Wachstums. Diese dauert ca. 40 bis 60 Tage, danach setzt ein rasches Längenwachstum ein.

Der Steinklee treibt im Ansaatjahr einstängelig aus und entwickelt je nach Wuchstyp unterschiedlich lange Nebentriebe aus Sprossachselknospen. Es sind niedrigere buschige und höherwachsende, haupttriebbetonte Wuchsformen zu unterscheiden.

Abhängig vom Zuchtstamm und den Wachstumsbedingungen wird bei zweijährigen Formen bis zum Herbst eine Speicherwurzel mit Erneuerungsknospen am Wurzelkopf ausgebildet.

Wurzel nach dem Winter [Quelle: LFA MV]

Nach Überwinterung erfolgt der Wiederaustrieb aus mehreren (meist 4-8) Sprossknospen des Wurzelkopfes nahe der Erdoberfläche. Dadurch wächst die Pflanze im zweiten Jahr buschartig mit mehreren gleichberechtigten Sprosstrieben. Es entwickeln sich rasch hohe deckende Bestände.

generative Entwicklung

Bei einjährigen Stämmen beginnt die generative Phase Anfang bis Mitte Juli, bei Spätsaaten (Juli) nach 50 bis 60 Tagen (witterungsabhängig). Aussaaten ab August gelangen höchstens bis zur Knospenbildung. Bei den zweijährigen Stämmen erfolgt diese Entwicklung um ca. 5 bis 15 Tage später. Im Anteil der Pflanzen am Gesamtbestand der zweijährigen, die schon im ersten Jahr blühen, unterscheiden sich die verschiedenen Stämme (meist 5 – 25%, aber auch 100% möglich).

Bis zum Winterbeginn werden fortlaufend neue Blütenknospen gebildet. (v.a. bei den einjährigen Pflanzen) Die zweijährigen Stämme, die im ersten Jahr blühen, stellen gegen Mitte September die Blütenbildung ein und wechseln in die Phase der Überwinterungsvorbereitung (Nährstoffeinlagerung). Es gelangen nicht alle Knospen zur Samenreife. Die Blüten der zweijährigen Stämme erreichen im ersten Jahr in der Regel nicht die Samenreife. Einjährige Pflanzen wintern meist aus.

Nach Blüte und Samenreife im zweiten Vegetationsjahr sterben auch die zweijährigen Pflanzen. Das Absterben des Bestandes ist nicht leicht erkennbar, weil einige Stängel eines Teils der Pflanzen bis zum Winter grün bleiben und Knospen, Blüten und Samen bilden. Da Blütenknospen während einer langen Zeitspanne ständig neu gebildet werden, reifen auch die Samen nacheinander ab.

Es können in allen Stämmen Einzelpflanzen mit abweichenden Wachstumseigenschaften beobachtet werden (Überwinterungsknospen in einjährigen Stämmen; vollständige generative Entwicklung und schlanker Wuchstyp ohne Überwinterungsknospen in zweijährigen Stämmen).

Anbau

Aussaat und Düngung

Auf das Gelingen der Steinkleesaaten üben die Standortbedingungen sowie die Anbautechnik einen entscheidenden Einfluss aus. Dabei ist dem Boden und seinem Reaktionszustand sowie der Witterung nach der Aussaat eine ausschlaggebende Bedeutung beizumessen. Liegt der Boden-pH unter 5,8, sollte unbedingt vor der Aussaat eine Grundkalkung vorgenommen werden. In jedem Fall wirkt eine Kalkung und eine P-, K- und Mg-Düngung direkt vor der Saat günstig. Nach dem Auflaufen ist der Steinklee sehr anspruchslos und trockentolerant, deswegen ist sein Anbau auch auf Sandböden möglich.

Knöllchenbakterien [Quelle: LFA MV]

Als Leguminose zählt der Steinklee zu den Pflanzen, die mit einer geringen Düngungsintensität geführt werden können. Durch die pflanzeneigene N-Fixierung erübrigt sich jede N-Düngung. Auch eine geringe N-Startgabe ist nicht ertragswirksam.

Dass Steinklee mit seinem tiefgründigen Wurzelsystem in der Lage ist, P-Vorräte aus tieferen Bodenschichten zu mobilisieren und für nachfolgende Früchte nutzbar zu machen, wird vielfach angenommen, Mengenschätzungen sind dazu nicht bekannt.

Eine sehr frühe Frühjahrsreinsaat ist die sicherste Ansaatmethode. Untersaat in frühräumende dünngesäte Deckfrüchte wie Winterroggen, Wintergerste oder Sommergerste ist auf nicht ganz leichten Böden ebenfalls meist erfolgreich. Späträumende Deckfrüchte sind auszuschließen, weil der Steinklee nach ca. zwei Wachstumsmonaten eine Höhe von einem Meter erreichen kann. Steinklee ist schattenempfindlich. Untersaaten bilden Triebe mit verlängerten Internodien, kleineren und weniger Blättern und leiden bei plötzlich starker Sonneneinstrahlung (nach Deckfruchternte). Unter ungünstigen Umständen vertrocknen die Pflanzen nach der Deckfruchternte. Bei Frühsommertrockenheit gelingen auf Sandböden nur Reinsaaten. Spätere Aussaattermine sind bei genügender Bodenfeuchte bis Anfang August möglich. Über dabei zu erwartende Aufwuchsmengen und die Überwinterungsfähigkeit des Bestandes besteht noch Untersuchungsbedarf.

Es wird, wie für alle kleinkörnigen Leguminosen, ein gut abgesetztes feinkörniges Saatbett benötigt. Ausgesät werden 20 – 25 kg/ha Saat sehr flach (0,5 – 1 cm) im Reihenabstand wie Getreide. Anwalzen nach der Aussaat ist empfehlenswert. Steinklee reagiert sehr positiv auf eine Impfung der Saat mit Rhizobienkulturen. Die entsprechenden Bakterien dafür sind die gleichen wie für Luzerne (Gruppe 2).

Pflege

Notwendig ist ein Rauwalzen zwischen Aussaat und Auflaufen, sofern durch Niederschläge eine Bodenkruste gebildet wurde.

Eine Unkrautbekämpfung ist im Steinklee schwierig. Herbizide sind nicht zugelassen. Ein Schröpfschnitt kann als Notmaßnahme genutzt werden, falls Unkräuter die Jungpflanzen zu ersticken drohen. Gegenüber einem zu tiefen Schnitt ist der Steinklee wegen des Verlustes von Triebknospen sehr empfindlich. Im Regelfall wird eine Unkrautbekämpfung nicht nötig sein, da der Steinklee nach gelungener Jugendentwicklung durch ein normales Unkrautaufkommen nicht behindert wird.

Überwinterung

Nur zweijährige Pflanzen/Stämme sind zur Überwinterung geeignet. Der Wiederaustrieb nach Winter erfolgt aus im Herbst angelegten Knospen am Wurzelkopf. Dazu benötigen die Pflanzen im Herbst eine Mindestmenge an Blattmasse. Deswegen dürfen Bestände, für die eine Weiternutzung im 2. Jahr angestrebt wird, von Mitte August bis Anfang Oktober nicht geschnitten werden. Aus dem gleichen Grund überwintern Aussaaten nach Mitte August in der Regel nicht.

Sind die Wurzelknospen einmal angelegt, ist der Steinklee sehr winterhart und erträgt Temperaturen unter – 30 °C und auch Kälterückschläge im Frühjahr. Unter bestimmten Bedingungen ist es möglich, einjährige Stämme durch Selbstaussaat überwinternd zu nutzen. Für eine solche Nutzungsweise fehlen Anbauerfahrungen in Deutschland.

Ausdauernde Bestände

Unter besonderen Umständen kann der Steinklee quasi ausdauernde Bestände bilden. Dabei wird das hohe Samenpotential dieser Pflanze genutzt, um durch Selbstaussaat jährlich neue Pflanzen zu etablieren. Solcherart ausdauernde Bestände benötigen eine lichte Vegetationsdecke, späten Schnitt nach Samenreife der überjährigen Pflanzen und nach Anlage der Überwinterungsknospen der diesjährigen Pflanzen. Wenn sich aufgrund der Pionierwirkung des Steinklees/ Vorfruchtverhältnisse die Wachstumsbedingungen verbessern, so dass sich andere Leguminosen ansiedeln, verschwindet der Steinklee aus der Narbe.

Ernte

Wenn der Steinklee im gleichen Vegetationsjahr wiederholt genutzt werden soll, so muss der Schnitt mit langen Stoppeln erfolgen, da ein Wiederaustrieb während der Vegetationsperiode ausschließlich aus den aktiven Achselknospen der Seitensprosse erfolgt. (11-20 cm Stoppelhöhe, abhängig vom Sitz noch aktiver Achselknospen; licht-/ bestandesabhängig). Außerdem ist ein Schnitt bis zum Knospenstadium anzustreben, da bei fortgeschrittener generativer Entwicklung (Vollblüte) der Wiederaustrieb nur noch spärlich erfolgt. Soll die folgende Nutzung erst nach Überwinterung erfolgen, so kann der Steinklee ab Anfang-Mitte Oktober mit kurzer Stoppel geschnitten werden.

Zeitige Aussaat zu Beginn der Vegetationsperiode kann im Ansaatjahr einen ersten Nutzungsschnitt Mitte Juli bringen. Im zweiten Jahr sind zwei Schnitte möglich. Um Erntekosten zu reduzieren, ist es auch möglich, in jedem Jahr nur einen Spätschnitt einzuplanen. Wenn keine Samenernte vorgesehen ist, sollte der letzte Schnitt zum Stadium der Vollblüte erfolgen, um einen Wiederaustrieb zu verhindern und einer Verunkrautung durch Ausfallsamen vorzubeugen.

Im Ansaatjahr sind abhängig von Standort, Nutzungsregime und Aussaatverfahren Erträge von 25 - 90 dt TM/ha möglich; im Hauptnutzungsjahr 50 - 150 (maximal be-schrieben: 190) dt TM/ha.
Steinklee hat stark verholzende Stängel. Für die Herbsternte hat sich die Maishäckseltechnik bewährt. Dadurch werden die Stängel ausreichend aufgebrochen, um einer Schwimmschichtbildung im Reaktor vorzubeugen. Der Einsatz von Trommelmähwerken ist nur bei niedrigen Bestandeshöhen möglich. Dafür ist ein entsprechendes Schnittregime einzuplanen. Für höhere Bestände können Feldhäcksler eingesetzt werden.

Eine für die Biogasnutzung notwendige Silierung der Erntemasse kann gemeinsam mit kohlenhydratreichen Energiepflanzen wie Mais erfolgen.

Einschränkungen

Cumarinhaltiger Steinklee ist als Tierfutter nicht geeignet. Eine Nutzung als Biogassubstrat wird also nur dort möglich sein, wo es ein getrenntes Silo für die Biogasanlage gibt. Bei cumarinarmen Stämmen entfällt dieser Nachteil. Entsprechendes Saatgut ist z.Zt. aber nicht verfügbar.

Steinklee erfordert mindestens einen schwachsauren Standort. Sein Wachstum wird durch eine ausreichende Ca-Versorgung wesentlich gefördert. Es sollte ein unterer pH-Wert von 5,8 angestrebt werden.

Steinkleesamen enthalten einen hohen Anteil an hartschaligen Samen. Da die Samen bei beginnender Reife leicht ausfallen, besteht bei einer Kultivierung bis zur Samenreife die Gefahr, dass relativ viele langjährig keimfähige Samen in die Samenbank des Bodens gelangen.

Als Biogassubstrat könnte die Art nach Beurteilung der erzielten Vorergebnisse eine sinnvolle Alternative und Ergänzung für mäßige und besonders schlecht wasserversorgte Standorte darstellen. In Vorversuchen der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern (LFA) wurden auf Böden mit Ackerzahl 20-25 in einem zweischnittigen, überjährigen Nutzungsregime ein Trockenmasseertrag von 180 dt/ha erzielt.

Spezielle Forschungsaktivitäten der LFA im Rahmen des Vorhabens „Nachhaltige Erzeugung von Bioenergie auch auf trockenen Sandböden durch Erhöhung der Artenvielfalt (Anbau von Bokharaklee“ werden jedoch erst seit 2008 umgesetzt. Es bestehen daher noch gewisse Unsicherheiten bezüglich optimaler Anbauführung und den Verwertungseigenschaften.

Bisher sind zudem über den Saatguthandel keine Angaben zur Zuchtform des vertriebenen Saatgutes zu erhalten. Aufgrund völlig verschiedener Wachstumsverläufe und Wurzelausprägungen der ein- und zweijährigen Stämme lässt sich eine Nutzung ohne Kenntnis darüber nicht empfehlen. Dieses Problem betrifft sowohl den Weißen als auch den Gelben Steinklee.

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie in der Projektdatenbank der FNR unter dem Förderkennzeichen: 22014107

Kontakt: Ines Bull, LFA, Telefon: 0 38 43 - 789-231, E-Mail: i.bull(bei)lfa.mvnet.de

 

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