Düngung und Mulchsaat optimieren den Wasserverbrauch im Weizenanbau

Der Sommer hat die Frage aufgeworfen, wie sich Ackerbauern auf extreme Witterungsbedingungen, die im Zuge des Klimawandels häufiger zu erwarten sind, künftig einstellen können. Aufwendige Freilandversuche des Braunschweiger Thünen-Instituts für Biodiversität haben hier für den Anbau von Winterweizen Hinweise ergeben.

Der trockene Sommer 2018 hat die Frage aufgeworfen, wie sich Ackerbauern auf extreme Witterungsbedingungen, die im Zuge des Klimawandels häufiger zu erwarten sind, künftig einstellen können. Aufwendige Freilandversuche des Braunschweiger Thünen-Instituts für Biodiversität haben hier für den Anbau von Winterweizen wertvolle Hinweise ergeben.
 
Hauptverursacher des Klimawandels ist die erhöhte CO₂-Konzentration in der Luft. CO₂ ist ein wichtiger Nährstoff für alle Pflanzen. Ein Anstieg fördert bei vielen Pflanzenarten die Photosynthese und kann so die Erträge steigern. Mehr CO₂ verringert auch die Transpiration, das heißt die Wasserabgabe durch die Blätter. Dies könnte dazu führen, dass die Pflanzen in Zukunft regenarme Phasen besser überstehen können. Soweit die Theorie.
 
Praktisch hängt der Wasserverbrauch eines Pflanzenbestandes aber nicht nur von der Transpirationsmenge pro Blatt ab, sondern auch von der Gesamtblattfläche und der Evaporation, also der Wasserabgabe aus dem Boden. Wie sich das komplexe Wirkungsgefüge zwischen CO₂-Erhöhung, Transpiration der Pflanzen und der Boden-Evaporation ausprägt, haben Wissenschaftler des Thünen-Instituts mit Hilfe einer großflächigen Freiland-CO₂-Anreicherungsanlage genauer untersucht.

In dem Versuch wurde über die gesamte Vegetationsperiode die CO₂-Konzentration in Teilen eines Winterweizenfeldes künstlich erhöht, und zwar auf rund 600 ppm, das sind etwa 200 ppm mehr als heutzutage (FACE-Experiment). Ein solcher Wert ist nach den Szenarien des Weltklimarats in 50 bis 100 Jahren zu erwarten.
 
Bei sehr niedriger Stickstoffdüngung, die lückige Bestände zur Folge hat, konnte keine Ersparnis im saisonalen Wasserverbrauch beobachtet werden. Bei hoher Stickstoffdüngung, und daraus resultierend dichten Beständen betrug die Ersparnis bis zu 15 %. Verantwortlich für diese Unterschiede ist die Evaporation. Ihr Anteil am Wasserverbrauch eines Weizenbestandes von April bis Juli beträgt ca. 10 % bei dichten Beständen und kann bei lückigen Beständen mit geringer Bodenabschattung auch Werte von 40 bis 50 % erreichen.
 
Die erhöhte CO₂-Konzentration verringert die Transpiration der Pflanzen, dies führt zu einer höheren Bodenfeuchte im Oberboden. Die Boden-Evaporation kann diesen positiven Effekt aber zunichtemachen. Wenn der Boden nur gering beschattet ist, verdunstet mehr Wasser aus dem Boden. Das bedeutet: Bei einer CO₂-Erhöhung entscheidet die Düngung bzw. die Dichte des Bestandes darüber, ob das durch die geringere Transpiration eingesparte Wasser gleich durch eine stärkere Evaporation „vergeudet“ wird oder im Boden verbleibt und der Pflanze so in späteren regenarmen Phasen zur Verfügung steht.
 
Die gleichzeitige Förderung der Photosynthese und die Reduktion der Transpiration durch mehr CO₂ steigert die Biomasseproduktion pro verbrauchte Wassermenge. Dieser Effekt beträgt bei dichten Beständen mehr als 30 %, bei lückigen Beständen hingegen nur 20 %.
 
Dieser positive CO₂-Effekt auf den Gaswechsel der Pflanze lässt sich gezielt für das Pflanzenwachstum nutzen. Agrarwissenschaftler Dr. Remy Manderscheid: „Nach unseren Ergebnissen erscheint es wenig sinnvoll, die Düngung und damit die Bestandsdichte zu verringern, um so den Wasserverbrauch zu reduzieren und die Landwirtschaft an trockenere Bedingungen anzupassen. Auch wenn das derzeit in regenarmen südlichen Regionen so praktiziert wird. Denn in dichten, gut beschatteten Beständen ist die Wassernutzungseffizienz am größten und der positive CO₂-Effekt kann voll wirksam werden.“ Für vielversprechend hält Manderscheid auch Verfahren, die geeignet sind, die Boden-Evaporation gering zu halten, wie beispielsweise das Mulchsaatverfahren, das schon heute häufig dazu eingesetzt wird.

PV-Anlagenbesitzer wünschen Infos vom Netzbetreiber und Energieversorger

Meldung verpasst? Wir verhindern, dass Sie nicht mitreden können. Tragen Sie sich jetzt für unseren Newsletter ein und wir benachrichtigen Sie über alle wichtigen Ereignisse rund um die Landwirtschaft.

Artikel geschrieben von

Alfons Deter

Redakteur top agrar Online

Schreiben Sie Alfons Deter eine Nachricht


Diskussionen zum Artikel

Kommentar schreiben

von Wilhelm Grimm

Weltuntergang für unsere Agrar-Alchimisten !!!

Aber Habeck, Schulz und deren Anhängerschar werden sicherlich noch Institute ausfindig machen, welche das Gegenteil behaupten. Und dann gibt es da noch den Öko- Hammer- "Bienensterben" und "Krefelder-Insektentod".

von Gerhard Steffek

Erklärungsnot!

Mit diesen Erkenntnissen kommen doch die Grünen wieder in eine gewaltige Erklärungsnot, oder nicht? Bioanbau hat lückigere Bestände, in der Folge ist das kontraproduktiv. Noch dazu erhöht die Förderung der Photosynthese mit den anderen Parametern die Biomasseproduktion. D.h. gesunde Pflanze, mehr Biomasse, folglich auch mehr Humus. Ergo -neben allen anderen Kunstgriffen der Gesunderhaltung ist auch ein entsprechender Pflanzenschutz dann auch von Vorteil. Mit mehr Biomasse habe ich somit auch mehr Humus. Ein Grund, wieso ein moderner landwirtschaftlicher Betrieb, also der so ach verpönte "Konventionelle", sich um die "Humuswirtschaft" weniger Gedanken machen muß als ein Biobetrieb. Somit haben wir hier mal wieder das alte Lied, nur wer einen Mangel hat, der redet über sein Problem. Jeder andere hat es ja nicht nötig, da ja nicht vorhanden. Lieber Herr/Frau/Gender Hofreiter wie ist dazu ihre Meinung? Ich hätte dazu von ihnen gerne ein Statement.

von Wilhelm Gebken

Tja, also, wir Landwirte können zwar den CO2 Gehalt der Atmosphäre nicht erhöhen, aber alle anderen

positiven Effekte die das Thünen Institut jetzt erst herausgefunden hat, werden seit mehr als 20 Jahren standardmäßig im Emsland im Pflanzenbau berücksichtigt und gezielt gefördert. Erst die Verrückten die für die neue Dünge-VO verantwortlich sind, machen die erzielten Erfolge wieder zunichte.

Diskutieren Sie mit

Tragen Sie mit Ihrem Beitrag zur Meinungsbildung zu diesem Artikel bei.

Sie müssen sich einloggen um Kommentare zu bewerten

Abbrechen

Sie haben noch kein Benutzerkonto?

Benutzerkonto erstellen