Konservierende Boden­bearbeitung verbessert die Wasserausnutzung. Doch neigen manche Böden zum Dichtlagern. Wie Sie damit umgehen, erklärt Dr. Joachim Bischoff, Landesanstalt für Landwirtschaft, Sachsen-Anhalt.

W etterextreme nehmen zu: Trockenheit wechselt sich mit heftigen Regenfällen ab, deren zerstörende Wirkung auf die Bodenstruktur zu immer größeren Erosionsproblemen führt. Die veränderte Niederschlagsverteilung und erhöhte Verdunstung (Temperaturanstieg!) werden den Wassermangel vor allem in Trockenlagen noch verschärfen.

Konservierende Bearbeitung macht Wasser verfügbar

Anbauverfahren mit konservierender Bodenbearbeitung und Direktsaat sind, was das bodenschonende Befahren des Ackers betrifft, eindeutig von Vorteil. Weitere positive Effekte: Sie erhöhen die Wasserausnutzung, indem sie die unproduktive Verdunstung von der Boden-oberfläche einschränken und den Oberflächenabfluss durch bessere Infiltration vermindern.

Dies ist besonders auf speicherfähigen Böden sinnvoll, die über Winter bis in tiefere Schichten aufgesättigt werden, so dass sie kurzfristige Regendefizite überbrücken können. Dabei gilt: Je flacher der Bearbeitungshorizont ist und je länger eine gut verteilte Strohdecke vor unproduktiver Verdunstung schützt, desto mehr Wasserreserven speichert der Boden.

Wenn eine ehemals tiefe Krume allerdings durch Wechsel zu flacherem Bearbeiten verflacht, ist dies auf verdichtungsempfindlichen Böden ohne Anbau tiefwurzelnder Leguminosen in der Fruchtfolge nachteilig. Negative Folgen sind: Eingeschränkter Wurzelbereich und Verdichtung des anfälligen Gefüges einer früher bearbeiteten Krume.

Anbauern, die langfristig auf die wendende Pflugarbeit verzichten, stellt sich daher die Frage: Wird die konservierende Bodenbearbeitung ohne tiefe Lockerung an der Bodendichte scheitern? Vor der Grundbodenbearbeitung sollte man sich Klarheit über die Lage der Verdichtungszonen und ihre Mächtigkeit verschaffen. Dies können Sie mithilfe der Spatendiagnose (siehe dazu top agrar 12/2009, Seite 46) selbst tun. Morphologische Gefügeschäden wie grobporenarme Kohärentgefüge, Plattengefüge und Wurzelanomalien können Sie relativ unproblematisch diagnostizieren (siehe Checkliste Bodengefüge).

Lernen Sie das Gefüge Ihres Bodens kennen!

Warum ist es wichtig, als Landwirt die Struktur- und Gefügeformen seiner Böden zu kennen? Mit ihrer Hilfe lassen sich die physikalischen, chemischen und biologischen Prozesse im Boden sowie des Luft-, Wasser- und Nährstoffhaushalts beurteilen. Unter Bodengefüge versteht man letztlich, wie die festen Bodenbestandteile zueinander angeordnet sind. Dadurch entsteht ein bestimmtes Verhältnis zwischen der festen Bodensubstanz und seinen Hohlräumen, dem Porenvolumen.

Die groben Bodenporen dienen vor allem der Luftzirkulation und leiten überschüssiges Wasser in tiefere Schichten. Bei Bodenverdichtungen sind die für das Durchlüften und Wurzelwachstum wichtigen weiten Drän- und Grobporen am stärksten betroffen. Sie können aber auch den Anteil enger Grobporen und Mittelporen reduzieren, die das pflanzenverfügbare Bodenwasser im Wurzelraum speichern.

Wie das Bodengefüge auf veränderte Bedingungen reagiert, hängt von Standort und Bewirtschaftung ab. Bis es stabile Gleichgewichtszustände erreicht, dauert es meist längere Zeit. Die geringere Lockerungstiefe durch konservierende Bodenbearbeitung und Direktsaat führt auf strukturstabilen Lößböden zum Anstieg der Bodenlagerungsdichte (Trockenrohdichte) und vermindert die Luftkapazität in den langjährig unbearbeiteten Krumenbereichen.

Trotz hoher Trockenrohdichten ist aber der Anteil der nutzbaren Feldkapazität am Gesamtbodenvolumen (enge Grobporen und Mittelporen) in der Direktsaatvariante gleich hoch wie nach wendender Pflugarbeit. Das belegen unsere Untersuchungen auf Böden mit entsprechend unterschiedlicher Bodenbearbeitung. Die langjährig unbearbeiteten Krumenbereiche weisen infolge einer ausgeprägten Porenkontinuität relativ hohe gesättigte Wasserleitfähigkeiten auf. Ursache hierfür sind offenbar Wurmgänge und Wurzelröhren. Diese so genannten Bioporensysteme verlaufen vertikal. Sie sind relativ unempfindlich gegen Verdichtungen und sehr lange stabil. Aufgrund ihrer Leistungsfähigkeit gewährleisten Bioaggregatgefüge bei mehrjährig konservierender Bodenbearbeitung und nach Direktsaat sicher die volle Wasserinfiltration und den erforderlichen Gasaustausch.

In Trockenlagen dürfen Böden dichter lagern

Unter trockenen Bedingungen (grobe Bodenporen und ein Teil der Mittelporen sind luftgefüllt) ist nicht die Durchlüftung ertragsbegrenzend, sondern das pflanzenverfügbare Bodenwasser im effektiven Wurzelraum. Dagegen ist ein hoher Anteil an luftführenden Grobporen umso wichtiger, je häufiger Regen fällt und je größer die Regenmengen sind. Deshalb ist in trockenen Lagen die Erhaltung einer höheren Dichtelagerung des Bodens vorteilhaft, umgekehrt unter humiden Bedingungen ein höherer Lockerungsgrad.

Wichtig ist, nach der Getreideernte Oberflächenverdichtungen schnellstmöglich durch flache Stoppelbearbeitung zu lockern. Das Stroh-Bodengemisch bildet eine Isolierschicht. Diese Bearbeitung unterbricht die Leitungsbahnen für das aufsteigende Wasser, so dass das Bodenwasser nicht mehr bis an die Oberfläche gelangt und verdunstet.

Strohdecke bietet denbesten Verdunstungsschutz

Bodenfeuchtemessungen haben gezeigt, dass der Erhalt einer geschlossenen Strohdecke den bestmöglichen Verdunstungsschutz bietet. Wie hoch die Wassereinsparung tatsächlich ist, belegen folgende Zahlen, kurz vor Reihenschluss in Rüben ermittelt:

Bei Strohmulchsaat mit Herbstbodenbearbeitung unter Rüben sind 17 mm/m2 mehr pflanzenverfügbares Bodenwasser als nach Pflügen vorhanden.

Bleibt die geschlossene Strohdecke über Winter erhalten und wird der Boden unmittelbar vor der Rübenaussaat zur besseren Saatgutablage nur einmal flach bearbeitet, sind es 30 mm/m2 .

Unter der geschlossenen Direktsaat-Strohdecke sind es sogar 50 mm/m2 mehr pflanzenverfügbares Bodenwasser.

Trotz mancher Probleme mit Feldmäusen und/oder Schnecken ist die positive Wirkung einer schützenden Strohmulchschicht in Vegetationspausen und darüber hinaus unbestritten. Die Anreicherung von organischer Masse an der Bodenoberfläche mildert die Aufprall-energie der Regentropfen und setzt deren zerstörende Wirkung auf die Bodenstruktur wesentlich herab.

Regenwürmer sorgen für Drainage

Je mehr Regenwurmgänge und Wurzelröhren im Boden vorhanden sind, umso …

rascher erfolgt die Infiltration bei Stark­regen

niedriger sind die unproduktiven Wasserverluste durch Oberflächenverdunstung und -abfluss sowie die damit verbundenen Bodenstrukturschäden.

Vor allem aber bleibt der Übergang von der Krume zum Wasserspeicher im Untergrund offen. Die Folge: Der Boden nimmt den Regen rasch auf und leitet ihn in größere Bodentiefen ab.

Böden mit diesen Eigenschaften lassen sich aus bodenphysikalischer Sicht ohne wesentliche Einschränkungen der Bodenfunktionen über längere Zeit flach bearbeiten. Auch die Direktsaat ist dort mit angepasster Fruchtfolge bzw. Fruchtwechsel durchaus eine Alternative.

Verdichtungsempfindliche, mischkörnige, zumeist auch humusarme Sandböden (Braunerden) erfordern aus Sicht der Bodenstruktur höhere Anteile krumentiefer Lockerungen in der Fruchtfolge als z. B. relativ strukturstabile Löß-Schwarzerden und Parabraunerden. Mehr Wurzelraum und ein ausreichendes Reservoir für die Aufspeicherung der Niederschläge erreichen Sie durch die Lockerung der schadverdichteten Krumenbasisbereiche.

Grundbodenbearbeitung: Wie tief soll sie lockern?

Für die krumentiefe Lockerung sind Bearbeitungsgeräte geeignet, die die Bodenlockerung mit einer mischenden Oberbodenbearbeitung und Rückverfestigung kombinieren. Die Aufgabe der Lockerungswerkzeuge beschränkt sich in der Regel darauf, Krumenverdichtungen zu untergreifen und aufzubrechen.

Dafür eignen sich mehrbalkige Grubber mit schmalen Werkzeugen besser als Flügelschare. Deren grobscholliger Aufbruch bringt die Gefahr eines mangelhaften Bodenschlusses mit sich. Die Konstruktion der Schare muss sicherstellen, dass keine Grubberscharsohlen entstehen. Bodenlockerung bedeutet, das Porenvolumen zu vergrößern. Der gelockerte Boden muss daher möglichst leicht ausweichen können. Je tiefer das Lockerungsschar läuft und je höher die anzuhebende Bodenschicht ist, umso mehr Kraft kostet das Lockern.

Die Geschwindigkeit, mit der die Lockerungswerkzeuge durch den Boden gezogen werden, beeinflusst die Qualität der Bodenbearbeitung. Im Allgemeinen bringen höhere Geschwindigkeiten bei trockenem Boden eine bessere Zerkleinerung. Das gilt jedoch nur bis zu dem Punkt, ab dem die Werkzeuge ganze Schollen herausbrechen.

Die Abkehr von immer gleichen Bearbeitungstiefen ist auch bei der konservierenden Bodenbearbeitung wichtig. Dabei beschränkt sich die nichtwendende Grundbodenbearbeitung maximal auf die volle Krumentiefe (0 bis 30 cm). Eine Lockerung des Unterbodens ist wohl nur in vereinzelten Fällen nötig. Stärkere Verdichtungsschäden, z. B. infolge des Einsatzes schwerer Maschinen und Transportfahrzeuge bei Nässe, erfordern eine grundlegende Sanierung der schadverdichteten Krumenbasisbereiche. Diese erfolgt durch komplexe Maßnah-men der Krumenbasislockerung und eine biologische Stabilisierung der Lockerstrukturen.

Die Krumenbasislockerung (30 bis 40 cm) ist auf verdichtungsempfindlichen Böden notwendig, um Bodenschadverdichtungen zu beseitigen. Ziele sind dabei, ein ungestörtes Wurzelwachstum zu ermöglichen, die stauende Nässe zu verhindern bzw. zu beseitigen sowie Wasser- und Nährstoffreserven zu erschließen. Nach Getreidevorfrucht erfolgt die Krumenbasislockerung am besten unmittelbar nach der Stoppelbearbeitung mit einem Anbautieflockerer. Der Boden muss in Bearbeitungstiefe so trocken sein, dass die Verdichtungszone durch die Arbeitswerkzeuge des Tieflockerers aufbricht.

Mit einem 4- bzw. 6-zinkigen Tiefenlockerer lässt sich der Boden in bis zu 40 cm Tiefe leicht anheben, ohne die Bo­denstruktur zu zerstören oder die Bodenhorizonte zu vermischen. Dabei ist darauf zu achten, dass der Boden nach der Krumenbasisbearbeitung nicht starken Druckbelastungen ausgesetzt wird. Organische und mineralische Dün­gung (u. a. Kalkung) sollten Sie vor der Krumenbasislockerung ausbringen. Führen Sie die Krumenbasislockerung unbedingt schräg zur Hauptbearbeitungsrichtung des Schlages aus, damit es nicht gleich wieder zu Verdichtungen kommt.

Zwischenfrucht ­stabilisiert

In den folgenden zwei bis drei Jahren können Sie die Tiefe der Grundbodenbearbeitung flacher als bisher üblich halten. Von nachhaltigem Erfolg ist die Lockerung jedoch nur, wenn es gelingt, das Lockerungsgefüge möglichst rasch und dicht zu durchwurzeln. Vorzugsweise sind hierzu Kruziferen, klein- und großsamige Leguminosen, wie z. B. Ackerbohne, Inkarnatklee, Lupine, Luzerne, Perserklee, Rotklee und Steinklee, mit tief in den Boden eindringenden Pfahlwurzeln geeignet. Der Anbau erfolgt entsprechend in Reinsaat oder als Gemenge in Zwischen- oder Hauptfruchtstellung.