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So vermeiden und beheben Sie Bodenverdichtung im Grünland

Schwere Maschinen und Trittschäden können Grünlandböden schadverdichten. Dann leiden nicht nur die Erträge, sondern auch die Weidesysteme. Wer erste Anzeichen erkennt, sollte zügig Abhilfe schaffen.

Lesezeit: 13 Minuten

Unsere Autoren: Kai Günther und Prof. Dr. Thomas Weyer, Fachhochschule Südwestfalen, Soest

Aus dem Ackerbau sind schadhaft verdichtete Böden bekannt, im Grünland findet das Thema bisher eher wenig Beachtung. Doch je intensiver man die Flächen als Wiese oder Weide bewirtschaftet, desto höher ist die Gefahr von Bodenschadverdichtungen. Bedroht sind vor allem die frischen und feuchten Standorte mit hohen Bodenwassergehalten. Unter Druck und Scherung können sich Bodenteilchen auch unter Grünland verschieben – es entsteht ein nachhaltiger Gefügeschaden.

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Generell gelten Böden als schadhaft verdichtet, wenn ein Befahren oder Belasten das Porensystem soweit reduziert, dass die natürlichen Produktionsfunktionen des Bodens nicht mehr oder nur noch eingeschränkt gewährleistet sind. Die Folgen davon sind nachhaltige Bodenveränderungen und Degradationen.

Weil Luft im Boden nur noch eingeschränkt zirkulieren und der Boden kaum noch Wasser aufnehmen kann, sinken Ertragsfähigkeit und -sicherheit. Die Ertragsverluste hängendann stark vom Witterungsverlauf ab,können aber um so größer sein, je länger die Niederschläge ausbleiben. Betroffen sind häufig die grundwassernahen Gleye und Moorböden. Gefährdet sind auch stauwassergeprägte Pseudogleye, wenn man sie im Frühjahr und Herbst bei ungünstiger Witterung befährt oder beweiden lässt.

Wie viel Grünland ist schadverdichtet?

Um zu ermitteln, wie stark Dauergrünland in Nordrhein-Westfalen verdichtet ist, haben Forschende der FH Südwestfalen knapp 100 Flächen von 30 Betrieben untersucht. Anhand verschiedener Messkriterien ordneten sie die Böden ein.

Den flächigen Eindringwiderstand bestimmten sie mittels computergestütztem Penetrometer. Der Boden ist schadverdichtet, wenn der Eindringwiderstand über dem Grenzwert von 2,5 Megapascal (MPa) liegt – bei einer Bodenfeuchte von 80% nFK. Zudem erfassten sie über einen Bestimmungsschlüssel anhand von elf Parametern den aktuellen Bodenzustand in einem Punkteraster.

Im Labor untersuchten die Forschenden an ungestörten Bodenproben die gesättigte Wasserleitfähigkeit und die Porengrößenverteilung in verschiedenen Tiefen. Verdichtungen liegen vor, wenn die gesättigte Wasserleitfähigkeit weniger als 10 cm pro Tag und die Luftkapazität weniger als 5 Volumenprozent (Vol.-%) beträgt.

Um auf Bewirtschaftungsfehler rückschließen zu können, flossen zudem Betriebsdaten, Maschinengewichte und Informationen zu den Betriebssystemen in die Untersuchung ein. Die ersten Ergebnisse zeigen Folgendes:

  • Rund 40% der untersuchten intensiv genutzten Grünlandböden weisen schadhafte Bodenverdichtungen auf. Auf diesen Standorten ließen sich Strukturschäden nachweisen. Lückige Bestände, typische Zeigerpflanzen für Verdichtungen und unzureichende Wurzelausprägungen waren ebenfalls zu finden.



  • Weitere 25% der untersuchten Standorte weisen bereits leicht erhöhte Bodendichtelagerungen auf.



  • Lediglich rund ein Drittel der Schläge sowie extensiv genutzte Flächen zeigen keinerlei Hinweise auf Verdichtungserscheinungen und sind somit umfänglich als nachhaltige Grünlandstandorte zu bezeichnen.

Auf Zeigerpflanzen und stehendes Wasser achten

Neben gut sichtbaren Symptomen für verdichtete Böden, wie z.B. deutliche Trittschäden, gibt es noch weitere:

  • Trocknen (Teil-)Flächen ungewöhnlich schnell aus, kann die Kapillarität im Boden gestört sein. Das war vor allem in den letzten drei Jahren problematisch.



  • Falls besonders bei langanhaltenden oder hohen Niederschlägen das Wasser nur mangelhaft versickert, kann es zu Erosionen kommen.



  • Steht Wasser temporär auf den Flächen, deutet das auf ein verringertes Porenvolumen in verdichteten Böden hin.



  • In gravierenden Fällen verdrängen angepasste Arten leistungsfähige Gräser und Kräuter. Es entstehen Trittpflanzengesellschaften mit geringem Nutzungspotenzial und niedrigen Futterwerten. Klassische Zeigerpflanzen für Bodenverdichtungen sind z.B. Jährige Rispe, Flechtstraußgras, Breitwegerich, Vogelknöterich, strahlenlose Kamille oder Hirtentäschelkraut.

Sind die Böden zudem durch langfristige Bewirtschaftungsfehler einer sogenannten Pseudovergleyung (Stauwasser) ausgesetzt, können erhöhte Nährstoffauswaschungen und Treibhausgasemissionen in Form von Methan und Lachgas die Folge sein. Langfristig wirkt sich eine Bodenverdichtung auch durch höhere Betriebsmittelaufwendungen bei gleichzeitig sinkenden Erträgen aus.

Noch bis vor wenigen Jahren brach eine ausgeprägte Frostgare die Verdichtungen wieder auf und beseitigte die Schäden. Doch im Zuge des Klimawandels ist mit einer natürlichen Melioration nicht mehr zu rechnen: Die jährlichen Frostperioden werden kürzer und schwächer. Die nun häufiger auftretenden Starkregenereignisse und Dürreperioden strapazieren das Grünland zusätzlich. Durch ausbleibende Niederschläge und einsetzende Dürreperioden kann das Bodenwasser durch Sperrschichten nicht kapillar aufsteigen.

Für den Aufwuchs ist es somit in der trockenen Phase nicht verfügbar. Weil Pflanzen den effektiven Wurzelraum dann nicht voll ausschöpfen, ist das Wurzelwachstum gestört, Wachstumsdepressionen treten ein und die Erträge sinken.

Liegt es am Ober- oder Unterboden?

Zwei Arten von Bodenschadverdichtungen im Grünland sind zu unterscheiden:

  1. Die Oberbodenverdichtung wird vor allem durch Schereffekte und Radschlupf erzeugt, wenn man Flächen bei zu hohen Wassergehalten befährt. Auf Weideflächen besteht diese Gefahr vor allem an Futter- und Tränkeplätzen, an ständigen Aufenthaltsbereichen, Wanderrouten und Treibgängen des Viehs. In diesen Bereichen wird die Grünlandnarbe stetig strapaziert und geschädigt. Je nach Weideverfahren, Witterung und Besatzdichte können diese Stellen überbeansprucht sein. Besonders stark betroffen sind oft vielgenutzte Pferdekoppeln: Die Scherkräfte der Hufe, kombiniert mit den Tiergewichten, verdichten den Oberboden.



  2. Ein verdichteter Unterboden resultiert hingegen vor allem aus zu hohen Gewichten, die ihn überrollen. Die Maschinengewichte steigen stetig. Hinzu kommen größer werdende Anbaugeräte und Ladevolumina. Die Folge sind oft zu schwere Radlasten und Einsatzgewichte der Schlepper, Gerätekombinationen und Erntemaschinen.

    So kann z.B. eine Schlepper-Hinterachse durch ein Mähwerk mit Aufbereiter ein Gewicht von mehr als 12.000 kg auf den Boden bringen, wie Übersicht 2 zeigt. Es gilt: Je höher die absoluten Einsatzgewichte sind, desto höher die Tiefenwirkung bei gleicher Reifenkontaktfläche.

Entscheidend ist auch, die Anzahl der Überfahrten im Blick zu behalten – insbesondere auf intensiv genutzten Wiesen mit vier oder mehr Schnittnutzungen. So kommt es z.B. bei einer fünfschnittigen Wiesen zu ca. 35 Überfahrten pro Jahr, durch Pflegemaßnahmen wie Walzen, Schleppen und Striegeln, Düngen sowie für die fünf Schnittnutzungen, inklusive Aufbereitung und Bergung des Grünfutters. Damit überrollt man die Fläche rund 105 Mal.

Sind die Arbeitsbreiten der eingesetzten Maschinen nicht aufeinander abgestimmt, überrollen sie den Schlag nahezu ganzflächig. Das verteilt zwar einerseits die Lasten, andererseits kommt es zu unerwünschten Mehrfachüberrollungen. Im Vergleich wird Grünland deutlich stärker überrollt als intensive Ackerbaukulturen.

Problematisch ist, dass eine Grünlandnarbe eine gute Befahrbarkeit und einen ausreichend abgetrockneten Boden vortäuschen kann. Häufig ist die Bewirtschaftung von Grünland dem Ackerbau untergeordnet, sodass Flächen auch bei unangemessener Witterung oder zu Unzeiten befahren werden. Die Maschinengewichte und Druckeinträge wirken dann so stark in die Unterböden, dass diese sich bis zu 80 cm tief verdichten. Diese Bereiche können Gräser und klassische Grünlandarten mit effektiver Durchwurzelungstiefe von rund 20 bis 25 cm nicht mehr lockern.

Maßnahmen, um Verdichtungen Vorzubeugen

Wer Standorte ökonomisch sinnvoll nutzen möchte, kann nicht verhindern, diese regelmäßig zu befahren oder beweiden zu lassen. Allerdings kann man das Risiko von Verdichtungen mindern, sofern man standortangepasst wirtschaftet und Vorsorge trifft. Zunächst gilt es, die Symptome einzuordnen und z.B. Zeigerpflanzen zu erkennen. Um festzustellen, ob Boden verdichtet ist, hilft der praktische Bestimmungsschlüssel mit Spatendiagnose von Weyer und Boeddinghaus. Sie finden die Anleitung unter www.topagrar.com/boden2020

Haben Sie Verdichtungen festgestellt, können Sie Abhilfe schaffen – doch ein Allheilmittel gibt es nicht. Stattdessen bringen kombinierte, kleine Maßnahmen den Erfolg. Was besonders gut wirkt, untersucht aktuell die FH Südwestfalen (siehe Kommentar unten).

Maßnahmen im Überblick

Die Flächen erst zu befahren, wenn sie ausreichend abgetrocknet sind, versteht sich von selbst. Herausfordernd ist das jedoch beim Walzen. Ist der Boden zu feucht, kann die Last den Boden verdichten. Ist der Boden zu trocken, bleibt der gewünschte Erfolg des Walzens aus.

Häufig werden die Flächen daher eher zu früh als zu spät gewalzt. Walzt man humose und durch Frost hochgefrorene Böden im zeitigen Frühjahr, um ein Abreißen und Austrocknen der Gräserwurzeln zu vermeiden, empfiehlt es sich, Fahrspuren, bewirtschaftungsbedingte Schäden sowie Trittschäden ebenfalls einzuebnen.

Um generell die Maschinengewichte besser abzupuffern, ist ein stabiles Bodengefüge wichtig. Ein an die Bodenart angepasstes pH-Milieu ist dafür essentiell und gehört zu den grundlegenden und strukturverbessernden Maßnahmen auf jedem Standort.

Kalzium bildet zusammen mit den Tonmineralen und Huminstoffen eine organo-mineralische Verbindung. Diese Ton-Humus-Komplexe sorgen für ein stabiles Bodengefüge, eine erhöhte Tragfähigkeit, hohe Ertragspotenziale und für günstige Voraussetzungen des Luft- und Wasserhaushaltes des Bodens.

Dennoch gelten rund 80 % der deutschen Böden als unzureichend mit Kalzium versorgt. Eine regelmäßige Erhaltungskalkung hilft, die positiven bodenphysikalischen Eigenschaften zu sichern.

Mit gezielten Düngestrategien über Wirtschaftsdünger ist es möglich, das Bodenleben zu fördern. Sind die Lagerungsdichten niedrig und das Porenvolumen sowie die Luftkapazität ausreichend, können Mikroorganismen und die Bodenlebewesen, wie Regenwürmer, die Bodenlebendverbauung unterstützen.

Setzen Sie auf bodenschonende Technik!

An einer Vielzahl von Stellschrauben können Sie in der Landtechnik drehen. Dazu gehört z.B., mittels Reifendruckregelanlage den Reifeninnendruck auf 0,8 bis 1,0 bar zu senken, um die Kontaktfläche der Reifen zu erhöhen. Die Auflagefläche kann man weiter optimieren, indem man Breitreifen oder Zwillingsbereifung einsetzt, die den Boden schonen und zugleich den Radschlupf minimieren. Dies gilt nicht nur für den Schlepper, sondern auch für die Grünland- und Ladetechnik.

Die absoluten Gewichtseinträge lassen durch angehängte Maschinenkombinationen senken, die ihr Gewicht auf eigene Fahrwerke und Achsen verteilen. Setzt man auf oszillierende Mähwerke und filigrane Landtechnik mit geringem Eigengewicht, lassen sich zudem Gewicht und Kraftbedarf des Schleppers senken. Die Volumina von Güllefässern und Ladewagen lassen sich auf mehrachsige Konstruktionen verteilen. Bei feuchten Böden sollte man 5,5 t und bei trockenen 8 t pro Achse nicht überschreiten.

Nutzen Sie Digitale Helfer?

Passt man auch auf Grünlandflächen – wie aus dem Ackerbau bekannt – Arbeitsbreiten aufeinander ab und legt digitale Fahrgassen an, kann das den Anteil der überrollten Fläche auf ein Minimum reduzieren. GPS-Fahrassistenzsysteme vermeiden unnötige Überfahrungen und Überlappungen von Arbeitsgeräten – digitale und computergestützte Techniken können so auch im Grünland eine große Hilfe sein. Dies fördert nicht nur die Schlagkraft und Wirtschaftlichkeit, sondern schont auch Ressourcen und verbessert die Verträglichkeit der Maßnahmen.

Precision Farming macht es zudem möglich, die Standorte in Teilbereiche zu unterteilen. Wer heterogene Schläge teilflächenspezifisch bewirtschaftet, kann Hochleistungsbereiche aktiv fördern, ohne verdichtungsempfindlichere Bereiche an Bachläufen und in Senken negativ zu beeinträchtigen. Die Anzahl der Überrollungen einer Teilfläche lassen sich dabei durch Techniken wie das achsweise versetzte Fahren, dem sogenannten Hundegang, senken. Auch eine teilflächenspezifische Nutzung muss man diskutieren, um im Zweifel standortschwächere Bereiche von produktiveren Abschnitten zu trennen.

Ob der Maschineneinsatz Böden potenziell verdichten kann, simuliert z.B. das Computermodell „Terranimo“. Entwickelt hat es u.a. die schweizerische Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften (HAFL) in Bern. Das kostenfreie Programm berücksichtigt die Radlasten, den Reifeninnendruck, den Tongehalt sowie die Feuchtigkeit (Saugspannung) der Fläche. Das Ergebnis zeigt, wie fest der Boden in 35 cm Tiefe ist und welcher Bodendruck dort bei den eingegebenen Daten herrscht. Wer will, kann noch detaillierter Informationen abfragen, z.B. wie einzelne Achsen wirken. Das Programm finden Sie unter www.terranimo.world/ch

Weder nachsäen, noch umbrechen!

Um Schäden zu sanieren, sollte weder ein Grünlandumbruch mit Neuansaat, noch eine Nachsaat das erste Mittel der Wahl sein. Denn häufig verstärkt das die Schäden, anstatt sie zu beheben. Eine maschinelle Melioration ist im Grünland infrage zu stellen, auch wenn Landmaschinenhersteller diverse Konzepte anbieten. Darüber hinaus sind bei Umbruch- und Meliorationsverfahren hohe Humusverluste zu erwarten, die auch eine Kohlenstoffdioxidemission mit sich bringen.

Der Humusgehalt fördert jedoch die Gefügestruktur und kann daher Lasteinträge elastisch abfangen. Eine Grünlanderneuerung und Tiefenlockerung sollten Sie nur mit größter Umsicht durchführen. Denn sie ist sehr kosten- und zeitintensiv für den Einzelbetrieb, zerstört die Altnarbe und das gesamte Bodengefüge. Auch mehrfaches Nachsäen kostet Zeit und Geld, der Erfolg bleibt aber oft aus.

Besser ist, bei bereits verdichteten Standorten auf natürliche Prozesse zu setzen: Durch mehrjähriges Quellen und Schrumpfen kann sich der Boden langsam wieder lockern. Auch Regenwürmer spielen im Prozess der Bodenlockerung eine entscheidende Rolle. Neue Regenwurmgänge bilden Luft- und Wasserleitbahnen. Daher ist es sinnvoll, Regenwürmer mit organischen Düngern, dünnem Mist und Kompostgaben ausreichend Nahrungsgrundlage zu liefern.

In sehr feuchten Grenzlagen muss auch über eine Extensivierung nachgedacht werden, um nachhaltig wirtschaften zu können, wenn Entwässerungen und Drainagen keine Besserung versprechen.

Passen Sie in Weidebetrieben die Viehbesatzdichte unbedingt saisonal an den Feuchtigkeitsgrad des Bodens an. Dabei sollten die Flächen nach der Beweidung ausreichend Zeit zum Regenerieren haben. Wer die Trittintensität für gewisse Teilbereiche senken will, kann mobile Futter- und Wasseranlagen nutzen. Wichtig ist dann allerdings, die Anlagen regelmäßig zu versetzen. Spätestens wenn Zeigerpflanzen 5% eines Bereichs bedecken, ist Bodenschonung anzustreben. Planen Sie in der Vegetationszeit ausreichend Ruhezeiten für die Grünlandfläche ein. Das gilt sowohl für Beweiden, als auch Befahren.

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Kommentar: Bewusst machen und handeln!

von Prof. Dr. Harald Laser

Wiesen, Mähweiden und Weiden können zunächst in trügerischer Weise eine intakte Narbe vortäuschen – trotz erheblicher Bodenverdichtung. So erscheint das Problem von schadverdichteten Grünlandböden auf den ersten Blick im Vergleich zum Ackerland kleiner.

Doch das täuscht, wie die Erhebung der FH Südwestfalen zeigt! Das Problem: Nutzten bis vor einigen Jahren viele Betriebe als „Grünlandschlepper“ noch die alten Traktoren, oft mit unter 2 t Gewicht, sind heute leistungsstärkere Großschlepper auf dem Grünland unterwegs. Auch die Gewichte der Anbaugeräte und die Anzahl der Überfahrten haben zugenommen.

Dabei wissen wir noch recht wenig über schadverdichtete Grünlandböden. Wie stark die verschiedenen Umwelt- und Bewirtschaftungsfaktoren beteiligt sind, wann und nach welche Belastungen zu Ertragsverlusten beitragen und welche Vermeidungsstrategien sich bei intensiver Grünlandnutzung anbieten, wird derzeit gemeinschaftlich von Bodenkunde- und Grünlandexperten der Fachhochschule Südwestfalen erforscht.

Bis umfassende Strategien gegen die zum Teil erheblichen Schadverdichtungen im Grünland gefunden sind, wird es noch eine Weile dauern. Bislang ist auch noch sehr schwer einzuschätzen, wie hoch die wirtschaftlichen Verluste tatsächlich sind. Klar ist jedoch, dass es auf besonders betroffenen Teilflächen sogar zum Totalausfall des Futterertrags kommen kann.

Statt „viel hilft viel“, sollten Landwirte ihren verdichteten Böden, die meist schon frühzeitig zu erkennen sind, eine Kur verordnen: Eine Auszeit von ein paar Wochen in der Vegetationszeit. Pflanzenwurzeln, Regenwürmer und andere Lebewesen können dann für Sie kostenlos, in begrenztem Maß, die Bodenbearbeitung übernehmen. Und dann müssen Sie die eigentlichen Schadursachen beseitigen.

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