Wie gelingt reduzierte Bodenbearbeitung beim Anbau von Hackfrüchten?

Wusstest du, dass der Einsatz von reduzierter Bodenbearbeitung im Hackfrüchteanbau die Erträge von Kartoffeln steigern kann? Angesichts der steigenden Anforderungen an die  Landwirtschaft und den Herausforderungen durch Klimawandel bietet dieser Artikel fundierte Einblicke und praxisnahe Methoden, um Hackfrüchte wie Zuckerrüben und Karotten erfolgreich und klimaresilient anzubauen.

Kernaussagen

• Spezielle Anforderungen im Hackfrüchteanbau: Hackfrüchte wie Kartoffeln und Zuckerrüben haben hohe Anforderungen an die Bodenfruchtbarkeit und sind anfällig für Unkraut, Krankheiten und Erosion. Eine nachhaltige Bodenbearbeitung ist essentiell, um diese Herausforderungen zu meistern.
• Vorteile der reduzierten Bodenbearbeitung: Weniger intensive Bodenbearbeitung verbessert die Bodenstruktur, schützt vor Erosion und fördert eine nachhaltige Bodenfruchtbarkeit. Gleichzeitig können Kosten und Arbeitsaufwand gesenkt werden, während die Erträge, insbesondere bei Kartoffeln, steigen.
• Herausforderungen der reduzierten Bodenbearbeitung: Erhöhte Unkraut- und Schädlingsprobleme sowie eine verlangsamte Bodenerwärmung können auftreten. Innovative Lösungen wie Zwischenfrüchte und präzise Unkrautbekämpfungsmethoden sind erforderlich, aber oft kostenintensiv.

Besondere Anforderungen an den Hackfrüchteanbau

Der Anbau von Hackfrüchten, wie Kartoffeln, Zuckerrüben und Karotten, erfordert besondere Aufmerksamkeit in Bezug auf die Bodenbearbeitung. Diese Pflanzen sind anfällig für Unkrautkonkurrenz und stellen spezifische Anforderungen an den Boden. Eine reduzierte Bodenbearbeitung bietet jedoch vielversprechende Ansätze für eine nachhaltige und effektive Kulturführung.

Eine weitere bedeutende Herausforderung ist die Tatsache, dass Hackfrüchte in der Regel humuszehrend sind. Dies bedeutet, dass sie den Humusgehalt des Bodens reduzieren, da sie durch ihre intensive Nährstoffaufnahme und den häufigen Bodeneingriff den Boden stark beanspruchen. Vor allem Zuckerrüben und Kartoffeln sind für ihren hohen Nährstoffbedarf bekannt, was zu einer Erschöpfung der Bodenfruchtbarkeit führen kann, wenn keine geeigneten Maßnahmen ergriffen werden. Im Hackfrüchteanbau ist der Boden zwischen den Reihen der Pflanzen oft ungeschützt, was das Risiko von Erosion und Nährstoffauswaschung ebenfalls erhöht.

Im Vergleich zum Getreideanbau erfordert der Anbau von Hackfrüchten intensivere Eingriffe zur Unkrautregulierung. Das anfängliche langsame Wachstum dieser Pflanzen begünstigt die Konkurrenz durch Unkräuter. Zusätzlich sind Hackfrüchte häufig anfällig für Krankheiten und Schädlinge, insbesondere wenn sie über längere Zeiträume oder in engen Fruchtfolgen angebaut werden. Beispiele hierfür sind die Kraut- und Knollenfäule bei Kartoffeln oder Nematodenbefall bei Zuckerrüben. Ein intensiver Hackfrüchteanbau in einer Monokultur oder in zu engen Fruchtfolgen erhöht das Risiko der Krankheitsübertragung und des Schädlingsdrucks. Dies erfordert eine sorgfältige Fruchtfolgeplanung, um Bodenmüdigkeit zu verhindern und die Ausbreitung von Krankheiten zu minimieren.

Wie gelingt die reduzierte Bodenbearbeitung?

Die reduzierte Bodenbearbeitung greift innerhalb der fünf Prinzipien der Regenerativen Landwirtschaft vor allem die Aspekte der minimalen Bodenstörung und die dauerhafte Bedeckung sowie Durchwurzelung des Bodens auf. Um sie auch im Hackfrüchteanbau umsetzen zu können, gilt es einige Aspekte zu beachten. Welche Erkenntnisse und Hürden entstehen, zeigen die folgenden wissenschaftlichen Untersuchungen und Feldversuche:

1. Ansprüche an den Boden

Für den erfolgreichen Anbau von Hackfrüchten unter reduzierter Bodenbearbeitung sind bestimmte Bodenbedingungen erforderlich. Ideal sind gut strukturierte, leicht bearbeitbare Sand- oder Lehmböden, die schnell erwärmen und eine gute Durchlüftung bieten. Erosionsanfällige Lössböden sollten vermieden werden, da sie allgemein bei starken Regenfällen zur Wassererosion neigen.

2. Aussaatmethoden

Die Aussaat von Hackfrüchten kann auf verschiedene Arten erfolgen. Hier sind einige der gängigen Methoden:

• Mulchsaat: Diese Methode wird zunehmend beliebter, insbesondere bei Kartoffeln. Eine gleichmäßige Verteilung und Einarbeitung der Mulchauflage schützt die Dämme vor Erosion und verbessert die Wasseraufnahme.

Ein mehrjähriger Versuch im bayerischen Deggendorf-Straubing zeigte, dass eine Mulchsaat insbesondere als Herbstsaatbegrünung zahlreiche Vorteile bietet. Unter anderem: Geringere Reststickstoffmengen im Herbst, Optimierung der Bodenstruktur, besserer Wasserhaushalt sowie Erosionsschutz. Wichtige Erkenntnisse waren, dass Zwischenfruchtmischungen geeigneter als Reinsaaten sind, der richtige Bearbeitungszeitraum im Frühjahr entscheidend ist und das sich direkt gelegten Kartoffeln schneller entwickeln als die konventionellen Bestände.

• Direktsaat: Bei dieser Methode wird der Boden nicht bearbeitet, was den Bodenschutz fördert. Eine geeignete Fruchtfolge ist entscheidend, um den Boden in einem optimalen Zustand für den Hackfrüchteanbau zu halten.

Die Ergebnisse der Dauerbeobachtungsfläche in Zollikofen (Schweiz) zeigen deutliche Unterschiede zwischen Direktsaat und Pflugverfahren:

• Der Oberboden ist dichter, da keine direkte Bearbeitung erfolgt. Die Bodenverdichtung wird jedoch durch zahlreiche Regenwurmgänge aufgelockert, die bis in den Unterboden reichen.
• Mittels Direktsaat ist die Regenwurm-Biomasse höher als im gepflügten Boden. Mit steigendem Hackfruchtanteil nimmt die Regenwurm-Biomasse jedoch in beiden Verfahren ab.
• Die Wasseraufnahme ist bei Direktsaat höher als beim Pflugverfahren. Unter Direktsaat ist die Verdichtung der Pflugsohle bereits nach fünf Jahren deutlich gelockert, während sie bei gepflügten Flächen problematisch bleibt.

• Präzisionssaat: Hierbei kommen moderne Technologien zum Einsatz, die die Saatdichte und -tiefe genau an die Bodenverhältnisse anpassen. Dies kann besonders vorteilhaft für Hackfrüchte wie Zuckerrüben sein, die eine präzise Kontrolle benötigen.

3. Geeignete Vor- und Zwischenfrüchte

Die Wahl geeigneter Vor- und Zwischenfrüchte ist entscheidend für den Erfolg des Hackfrüchteanbaus. Sie können helfen, die Bodenfruchtbarkeit zu erhöhen, Unkräuter zu unterdrücken und Krankheiten zu vermeiden.

• Vorfrüchte:
  
  • Erbsen und Bohnen sind ausgezeichnete Vorfrüchte, da sie den Stickstoffgehalt im Boden erhöhen und damit die nachfolgende Hackfrucht, wie Kartoffeln, unterstützen.

• Zwischenfrüchte:
  
  • Senf oder Roggen werden oft als Zwischenfrüchte angebaut, um die Bodenerosion zu verringern und organische Substanz hinzuzufügen. Zudem geben sie keine Rüben assoziierten Krankheiten und Schädlinge weiter. Phacelia ist eine weitere gute Option, da sie Unkräuter unterdrückt und die Bodenstruktur verbessert.

4. Organische Düngung

Eine Kombination von reduzierter Bodenbearbeitung mit organischer Düngung kann die Bodenfruchtbarkeit und die Gesundheit der Pflanzen erheblich fördern. Organische Düngemittel, wie Kompost oder Gründüngung, tragen zur Verbesserung der Bodenstruktur und zur Erhöhung des Nährstoffgehalts bei.

Vorteile der organischen Düngung sind hier insbesondere:

• Verbesserung der Bodenstruktur und -belüftung.
• Erhöhung des Humusgehalts, der für die Wasserspeicherung entscheidend ist.
• Unterstützung der Bodenmikroben, die für die Nährstoffverfügbarkeit wichtig sind.

Die Anwendung organischer Düngung sollte jedoch in Kombination mit einer präzisen Nährstoffanalyse erfolgen, um die spezifischen Bedürfnisse der Hackfrüchte zu erfüllen.

5. Herausforderung der Unkrautregulierung

Die effiziente Unkrautregulierung ist eine der größten Herausforderungen bei der reduzierten Bodenbearbeitung. Mechanische Unkrautbekämpfungsmethoden, wie das Striegeln, sind unerlässlich, um Unkräuter zu kontrollieren, ohne den Boden stark zu stören. Innovative Techniken, wie thermische Unkrautbekämpfung (z.B. durch Dampfen) oder der Einsatz von Flammenbehandlung, gewinnen an Bedeutung, um Unkräuter effizient zu bekämpfen.

Vorteile der reduzierten Bodenbearbeitung im Hackfrüchteanbau

Die reduzierte Bodenbearbeitung bringt zahlreiche ökologische und ökonomische Vorteile mit sich:

1. Kosteneinsparungen

• Geringerer Treibstoffverbrauch: Weniger intensive Bearbeitungsmaßnahmen reduzieren den Einsatz von Maschinen, was direkt zu Einsparungen bei den Betriebskosten führt. Insbesondere bei großen Flächen macht sich dies deutlich bemerkbar.
• Geringere Arbeitszeit: Da weniger Bodenbearbeitungsschritte notwendig sind, reduziert sich auch der Arbeitsaufwand, was zu geringeren Personalkosten führt und gleichzeitig den Maschinenverschleiß minimiert.

2. Ertragssteigerung

• Höhere Erträge und Qualität: Untersuchungen, insbesondere bei Kartoffeln, haben gezeigt, dass der Anbau in Strohmulch oder mit minimaler Bearbeitung zu besseren Erträgen führen kann. Der Strohmulch fördert eine gleichmäßige Feuchtigkeit und Temperatur im Boden, was das Knollenwachstum unterstützt und gleichzeitig die Stärkegehalte steigert.
• Verbesserte Bodenstruktur: Die reduzierte Bearbeitung erhält die natürliche Bodenstruktur, die das Bodenleben und die Wurzelentwicklung fördert. Eine lockere Bodenstruktur begünstigt die Wasseraufnahme und -speicherung sowie den Luftaustausch, was wiederum das Pflanzenwachstum positiv beeinflusst.

3. Nachhaltigkeit

• Förderung der Bodenfruchtbarkeit: Durch den geringeren Eingriff in den Boden wird das Bodenleben geschont. Mikroorganismen und Regenwürmer können ungestört ihre Funktion zur Humusbildung und Nährstoffverfügbarkeit wahrnehmen. Dies führt langfristig zu einer stabilen Bodenfruchtbarkeit.
• Minimierung der Erosion: Eine intakte Bodenstruktur und eine kontinuierliche Bodenbedeckung durch Mulch oder Zwischenfrüchte schützen den Boden vor Erosion durch Wind und Wasser. Das ist besonders wichtig in Regionen mit leichteren Böden oder Hanglagen.
• Wasserhaushalt: Der Bodenschutz durch Mulch oder Zwischenfrüchte reduziert die Verdunstung und fördert die Speicherung von Bodenfeuchtigkeit. Dies führt zu einem besseren Wasserhaushalt, was gerade in Trockenjahren oder in Gebieten mit unregelmäßigen Niederschlägen von großem Vorteil ist.

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Nachteile der reduzierten Bodenbearbeitung für den Hackfrüchteanbau

Auch wenn die reduzierte Bodenbearbeitung im Grunde viele Vorteile mit sich bringt, kann sie an einigen Stellen herausfordernd sein und bestehende Probleme verschärfen. Hindernisse der reduzierten Bodenbearbeitung können vor allem sein:

• Höherer Unkrautdruck: Ohne intensive Bodenbearbeitung, die Unkraut mechanisch unterdrückt, kann der Unkrautdruck steigen. Da Hackfrüchte anfangs langsam wachsen und viel Platz im Beet lassen, besteht ein erhöhtes Risiko, dass Unkräuter die Kulturen überwachsen und um Nährstoffe konkurrieren. Innovative Unkrautbekämpfungsmaßnahmen wie Zwischenfruchtanbau oder Mulchschichten sind daher notwendig, aber möglicherweise kostenintensiv oder arbeitsaufwendig.
  
  Lösung: Eine Möglichkeit, den erhöhten Unkrautdruck zu bewältigen, ist der Einsatz von Zwischenfrüchten wie Klee oder Phacelia, die als Lebendmulch dienen. Diese decken den Boden ab und unterdrücken das Unkrautwachstum. Ergänzend kann der Einsatz von Kamerasystemen an Hackgeräten für eine präzise Unkrautregulierung sorgen.
  
  
• Krankheitsanfälligkeit: Die reduzierte Bodenbearbeitung kann auch dazu führen, dass Krankheitserreger im Boden verbleiben, da nicht durch tiefes Pflügen die Infektionsquellen (z.B. Pilzsporen) beseitigt werden. Pflanzenkrankheiten, die sich über den Boden verbreiten, wie die Kartoffel-Krautfäule oder Wurzelfäulen, können in konservierenden Systemen intensiver auftreten.
  
  Lösung: Fruchtfolgen mit nicht anfälligen Kulturen helfen, Infektionsquellen zu brechen und die Ausbreitung von Krankheiten im Hackfruchtanbau zu minimieren. Dabei können Deckfrüchte wie Senf oder Ölrettich durch biofumigatorische Eigenschaften Pathogene reduzieren, während Leguminosen den Boden regenerieren und das Bodenleben fördern.
  
  
• Erhöhte Schädlingsprobleme: In ungestörten Bodenschichten können bestimmte Schädlinge, wie etwa Drahtwürmer, besser überleben. In konventionellen Systemen werden diese durch regelmäßige Bodenbearbeitung gestört, was bei reduzierter Bodenbearbeitung entfällt. Das führt zu einem erhöhten Schädlingsbefall, der wiederum eine intensivere Schädlingskontrolle erfordert.
  
  Lösung: Die Einführung von Schädlingsfallen und bodenschonenden Strategien wie der Förderung von Nützlingen (z. B. Laufkäfer, die Drahtwürmer fressen) kann helfen, Schädlingspopulationen einzudämmen. Auch das Pflanzen von unattraktiven Zwischenfrüchten kann Schädlinge eindämmen.
  
  
• Verlangsamte Erwärmung des Bodens: Die reduzierte Bodenbearbeitung, insbesondere wenn Mulch oder Pflanzenreste auf der Bodenoberfläche verbleiben, kann die Erwärmung des Bodens im Frühjahr verzögern. Das kann den Beginn der Vegetationsperiode und das frühe Pflanzenwachstum beeinträchtigen, was in kälteren Klimazonen ein Nachteil sein kann.
  
  Lösung: Ein gezieltes Management der Mulchauflagen, wie das teilweise Entfernen der Schicht aus den Saatreihen, kann die Erwärmung des Bodens beschleunigen. Auch eine Zerkleinerung der Mulchschicht kann zu einem zügigen Abbau führen und somit zu einer schnelleren Erwärmung.
  
  
• Höherer Technikeinsatz für innovative Methoden: Um die Herausforderungen der Unkrautbekämpfung und Schädlingsregulierung zu bewältigen, sind oft spezialisierte Techniken wie präzise Hackgeräte oder thermische Unkrautbekämpfung erforderlich. Diese Maschinen sind oft teurer in der Anschaffung und Wartung, was die Kosteneinsparungen durch die reduzierte Bodenbearbeitung teilweise wieder aufheben kann.

Aktuelle Entwicklungen und Forschungsergebnisse

Untersuchungen zeigen, dass der Anbau von Hackfrüchten mit reduzierter Bodenbearbeitung nicht nur den externen Betriebsmitteleinsatz  verringert, sondern auch die Resilienz der Böden gegen extreme Wetterereignisse erhöht. Der Einsatz von Technologien wie Precision Agriculture (Präzisionslandwirtschaft) ermöglicht eine gezielte und datengestützte Bearbeitung, die an die spezifischen Bedürfnisse der Kulturen angepasst ist. Zudem gewinnen Ansätze, wie die Verwendung von Untersaaten, zunehmend an Bedeutung, um die Bodenstruktur zu verbessern und Unkräuter zu unterdrücken.

Fazit

Die reduzierte Bodenbearbeitung im Hackfrüchteanbau bietet vielversprechende Ansätze, um den Boden nachhaltig zu schonen und gleichzeitig Erträge zu sichern. Methoden wie Mulchsaat und Präzisionssaat zeigen, dass moderne Technologien dabei helfen können, Unkräuter effizient zu kontrollieren und den Wasserhaushalt zu verbessern. Gleichzeitig wird der Arbeitsaufwand gesenkt, was sowohl ökonomische als auch ökologische Vorteile mit sich bringt.

Langfristig stärkt diese Anbauweise die Widerstandsfähigkeit der Böden gegenüber klimatischen Herausforderungen, wie Erosion und Trockenheit. Mit den richtigen Vor- und Zwischenfrüchten kann die Bodenfruchtbarkeit erhalten bleiben und die Landwirtschaft wird so klimaresilienter für die Zukunft gestaltet.

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