Der Boden ist ein grundlegender Produktionsfaktor im Pflanzenbau. Neben Umweltfaktoren kann eine unsachgemässe Bewirtschaftung der Ackerflächen dem Boden Schaden zufügen. Verdichtungen, Erosion und Verlust von Bodenfruchtbarkeit sind die Folge. Und leidet der Boden, leidet auch das Pflanzenwachstum.
Boden unter Druck
Das Bundesamt für Umwelt (BAFU) veröffentlichte Ende November 2017 einen Bericht mit dem Titel «Boden in der Schweiz – Zustand und Entwicklung». Aus diesem geht hervor, dass es in der Schweiz fast keine unbelasteten Böden mehr gibt. Belastet werden Böden durch Schadstoffe, Bodenversiegelung, -erosion und -verdichtung sowie durch Humus- und Biodiversitätsverlust. Trotz Massnahmen, die bereits zum Bodenschutz ergriffen wurden, können einige Funktionen des Bodens nicht dauerhaft sichergestellt werden, heisst es weiter. Der Bericht sieht ausserdem im Klimawandel eine Verschärfung der Situation, durch Risiken wie zum Beispiel zunehmende Starkniederschläge und die damit einhergehende Bodenerosion. Das BAFU sei deshalb daran, zusammen mit Partnern aus Bund und Kantonen einen Entwurf für eine Bodenstrategie zu erarbeiten. Diese solle Wege aufzeigen zur Erhaltung oder Wiederherstellung der Bodenfunktionen unter Einbezug von Raumplanung, Landwirtschaft und Umweltschutz. Bundesamt für Umwelt BAFU
Bodenverdichtung
Bei jeder Feldüberfahrt üben Maschinen und Geräte Druck auf den Boden aus. Ist dieser Druck grösser als die Tragfähigkeit des Bodens, wird dieser verdichtet. Der Bodendruck ist abhängig von der Radlast, also vom Gewicht der Maschine und der Ladung, und von der Auflagefläche des Reifens. Die Tragfähigkeit des Bodens wird beeinflusst durch die Bodenfeuchtigkeit, den Tongehalt und die Bodenstruktur. Pflanzen in verdichteten Böden haben ungünstige Keim- und Wachstumsbedingungen. Durch die zerstörte Bodenstruktur bilden sie eine geringere Wurzelmasse und Nährstoffe können schlechter aufgenommen werden. Zudem werden die Bodenorganismen beeinträchtigt, die daher weniger Nährstoffe für die Pflanzen verfügbar machen. Eine weitere negative Folge von Verdichtungen ist das erhöhte Erosionsrisiko, da das Wasser schlecht in den Boden eindringt und deshalb vermehrt oberflächlich abfliesst und Feinerde abschwemmt. Verdichtungen können im Oberboden oder unterhalb der Pflugsohle im Unterboden auftreten. Der Oberboden kann durch Bodenbearbeitung grob gelockert werden; eine dauerhaft gute Struktur können aber nur Bodenlebewesen und Pflanzenwurzeln herstellen. Die Behebung von Schäden im Unterboden mittels Maschinen ist eher kontraproduktiv und führt zu einer Wiederverdichtung. Hier sind ebenfalls wieder die unterirdischen Lebewesen gefragt, die durch ihre Aktivität den Boden mischen und Hohlräume schaffen, sowie Pflanzen, die tief wurzeln.
Tragfähigkeit ist entscheidend
Wie kann nun der Landwirt dafür sorgen, dass Bodenverdichtungen erst gar nicht entstehen? «Das A und O ist die Förderung der Tragfähigkeit des Bodens», antwortet Andreas Chervet von der Fachstelle Bodenschutz des Kantons Bern. Dafür sind der Aufbau von Ton-Humus-Komplexen bzw. eine gute Krümelstruktur wichtig. Beides kann durch die Zufuhr von organischem Material und durch einen pH-Wert über 6.2 erreicht werden. Ebenfalls förderlich für die Tragfähigkeit des Bodens ist reduzierte Bodenbearbeitung; beziehungsweise im Idealfall Direktsaat. Zusätzlich sollte man sich vor der Anschaffung einer neuen Maschine mit dem Thema Bodendruck auseinandersetzen. So sollten dann bei der Kaufentscheidung auch Aspekte berücksichtigt werden wie das Gewicht und die Bereifung und ob weitere lastabstützende Massnahmen am Gerät oder an der Maschine vorhanden sind, wie zum Beispiel zusätzliche Stützräder oder Achsen.
Das Risiko abschätzen
Das kostenlose Online-Tool «Terranimo» von der HAFL berechnet, wie hoch das Risiko einer Bodenverdichtung beim Einsatz von verschiedenen Maschinen ist. Die Webseite bietet zwei Varianten. In der «light Version» müssen lediglich Radlast, Reifendruck, Tongehalt und Bodenfeuchtigkeit angegeben werden, um schnell und einfach ein Entscheidungsdiagramm zu erhalten. Bei der «expert Version» können verschiedene Maschinen, Geräte und Anhänger ausgewählt und die Eigenschaften der Reifen spezifiziert werden durch Angaben wie Hersteller und Dimension. Zudem können die Textur und die Bodenfeuchtigkeit genauer beschrieben werden. Damit ist eine exaktere Auswertung möglich, als bei der «light Version». www.terranimo.ch
Feldeinsatz planen
Besonders beim Einsatz von schweren Maschinen ist die Verdichtungsgefahr hoch. Das ist beispielsweise der Fall bei der Rübenernte oder bei der Ausbringung von Hofdüngern. Andreas Chervet rät hier, nicht mit einem übervollen Bunker zu fahren, sondern die Rüben öfters am Feldrand abzuladen – auch wenn der Bunker noch nicht voll ist. «Bei der Gülleausbringung ist es von Vorteil, den Tank am Feldrand zu positionieren und mit einer Verschlauchung zu arbeiten», erklärt Chervet. Er weist weiter darauf hin, dass an den Stirnseiten des Ackers Mehrfachüberfahrten soweit möglich zu vermeiden seien. Vor einem Feldeinsatz hat der Landwirt mit dem online Tool «Terranimo » ein einfaches Hilfsmittel zur Hand, um das aktuelle Verdichtungsrisiko einzuschätzen. Das Tool wird kostenlos von der HAFL zur Verfügung gestellt. Nach Eingabe von Radlast, Reifendruck, Tongehalt und Bodenfeuchtigkeit gibt das Programm ein Entscheidungsdiagramm aus (siehe auch Kasten). Je niedriger diese vier Faktoren jeweils sind, desto weniger besteht die Gefahr von Bodenverdichtung.
Wassererosion und Verschlämmung
Erosion durch Wasser und Verschlämmung des Bodens entstehen meist durch die Kombination verschiedener Faktoren. Natürlicherweise spielen Topografie (Hanglänge und -neigung), Niederschlagsintensität und -dauer sowie die Bodenart eine Rolle, wobei Schluffböden am gefährdetsten sind. Weitere Kriterien, welche Erosion und Verschlämmung begünstigen, sind eine nicht vorhandene oder ungenügende Bodenbedeckung sowie verdichtete Böden.
Andreas Chervet (links) von der Fachstelle Bodenschutz des Kantons Bern bei der Beurteilung verschiedener Böden anhand der Spatenprobe.
Durch Wassererosion und Verschlämmung werden Pflanzen sowohl direkt als auch indirekt geschädigt: Boden und mit ihm wertvolle Nährstoffe sowie Pflanzenschutzmittel werden vom Feld weggespült; es entstehen Strukturschäden, Pflanzen werden überdeckt, Saatgut hat schlechte Auflaufbedingungen und es kommt zu Folgeschäden wie Gewässerbelastungen. Gefährdet sind vor allem Reihenkulturen wie Mais und Rüben sowie Kartoffeln und andere Dammkulturen.
Methode Immergrün
Für die Verhinderung von Wassererosion und Verschlämmung gelten langfristig die gleichen Massnahmen, die auch die Tragfähigkeit des Bodens fördern: eine stabile Bodenstruktur, Zufuhr von organischem Material, ein pH-Wert von mindestens 6.2 und eine geringe Intensität der Bodenbearbeitung. Konkret empfiehlt Agronom Andreas Chervet «die Methode Immergrün». Das heisst, die ständige Bedeckung des Bodens durch Verfahren wie Direktsaat und Zwischenbegrünungen. Somit kann weniger Boden von der Oberfläche abgetragen werden und die ständige Durchwurzelung stabilisiert den Boden. Was hilft sonst noch gegen Erosion? «In Hanglagen mit Schluffböden sollten keine Dammkulturen angebaut werden und mit dem Anlegen von Hecken sowie Buntbrachestreifen kann die Hanglänge verkürzt werden», erklärt der Agronom. Beim Anbau von Kartoffeln gebe es weiter die Möglichkeit, den Dyker einzusetzen. Mit diesem Gerät werden bei der Dammformung kleine Löcher in den Boden gegraben, die Wasser aufnehmen und speichern. Mit der richtigen Saatbettbereitung könne gemäss Chervet ebenfalls viel bewirkt werden. Bei einem feinkrümeligen Boden wird bei Starkregen die Struktur zerstört.
«Die Methode Immergrün ist gut für die Bodenstruktur und dasBodenleben.»
Andreas Chervet, Fachstelle Bodenschutz Kanton Bern
«Für Getreide ist auch ein grobscholliges Saatbett geeignet, das weniger anfällig für Verschlämmung ist», so Andreas Chervet. Für eine schnelle Beurteilung des Saatbeets empfiehlt er den Fünflibertest. Sind nur wenige Schollen vorhanden, die grösser als ein Fünffrankenstück sind, so ist das Saatbeet zu fein.
Arbeiter im Untergrund
Der Boden beherbergt unzählige Arten von Lebewesen. Erst durch sie kann überhaupt fruchtbare Erde entstehen. Die Bodenorganismen bauen Humus auf, sorgen für ein gutes Bodengefüge und rezyklieren Nährstoffe. Die grösseren Lebewesen – wie Regenwürmer – zerkleinern grobes organisches Material und durchmischen den Boden. Dieser wird gut durchlüftet und die Wasserinfiltration erleichtert. Bei den kleineren Bodenbewohnern sind vor allem Bakterien und Pilze zu nennen. Sie sind in der Hauptsache dafür verantwortlich, dass organisches Material umgesetzt wird und Nährstoffe pflanzenverfügbar gemacht werden. Bodenorganismen sind empfindlich: In verdichteten, wassergesättigten oder ausgetrockneten Böden fühlen sie sich nicht wohl. Intensive Bodenbearbeitung mögen sie ebenfalls nicht. In Ackerböden ist ein pH-Wert zwischen 6.2 und 7.5 ideal für die Bodenaktivität.
Futter für das Bodenleben
Wie kann die Aktivität von Bodenorganismen in landwirtschaftlichen Böden erhöht werden? Andreas Chervet antwortet: «Auch hier gilt das Prinzip Immergrün». Pflanzen fördern durch ihre Wurzelausscheidungen, die als Nahrungsquelle dienen, das Bodenleben. Erntereste und Gründüngungen werden ebenfalls dankend angenommen und verwertet. Anzustreben sei in erster Linie eine geringe Intensität der Bodenbearbeitung, damit eine gute Bodenstruktur gewährleistet ist. «Direktsaat hat den Vorteil, dass die Lebewesen komplett in Ruhe gelassen werden und ihre Umgebung nicht durch Bearbeitungsgeräte periodisch zerstört wird», so Andreas Chervet. Weiter weist er darauf hin, dass der Artenreichtum der Bodenorganismen bei Direktsaat am höchsten sei. Die Diversität der Bodenorganismen wird auch über die Diversität der angebauten Pflanzen gesteuert. Hierbei sind vor allem Gründüngungsgemenge interessant. Die verschiedenen Pflanzenarten fördern zum einen Mykorrhizapilze, die den Pflanzen vor allem bei der Aufnahme von Phosphor, aber auch von Wasser helfen. Zum anderen bringen Leguminosen über die Knöllchenbakterien Stickstoff in den Boden. Eine abwechslungsreiche Fruchtfolge tut auch der Bodenaktivität besonders gut.
