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Humusverlusten vorbeugen

Quelle: landwirt.com 

Ernterückstände und Wirtschaftsdünger erhöhen die Humusgehalte und -vorräte im Boden. Allerdings steigen durch die Einarbeitung von Ernterückständen auch die Treibhausgas-Emissionen.

Humus umfasst die Gesamtheit der abgestorbenen organischen Bodensubstanz und besteht etwa zur Hälfte (ca. 58 %) aus organischem Kohlenstoff. Pflanzenreste sind Ausgangsprodukt für die Bildung stabiler Humusverbindungen. Diese Reste bestehen einerseits aus meist leicht abbaubaren Anteilen wie Kohlenhydraten und Stickstoffverbindungen und andererseits aus langsamer abbaubaren verholzten Anteilen wie Lignocellulose. Nach der mikrobiellen Zersetzung wird der nicht mineralisierte Anteil als Humus gebunden.

Alle vier bis sechs Jahre können nach Empfehlung der Richtlinien für die sachgerechte Düngung je nach Bodenschwere 0,5–2,0 t CaO (= Reinkalk)/ha auf nicht alkalischen Ackerflächen ausgebracht werden. Das fördert die Entstehung der besonders wichtigen Ton-Humus-Komplexe im Boden. Ton-Humus-Komplexe sind Bodenteilchen, die sowohl aus organischen (Humus) als auch aus anorganischen (Tonmineralen) Stoffen bestehen. Tonminerale und Humus verbinden sich zu Bodenteilchen, bilden humose Oberböden und verbessern das Bodengefüge. So ist eine gute Durchlüftung und Lebendverbauung des Bodens möglich.

Außerdem wird dadurch die Aktivität des Bodenlebens gefördert. Zudem hat der Humus einen wichtigen Einfluss auf den Nährstoff und Wasserhaushalt. Durch seine dunkle Farbe erwärmt sich der Boden im Frühjahr sehr rasch. Des Weiteren verfügt Humus über ein Stickstoffpotenzial, das den Pflanzen über die Mineralisierung für ihren Aufwuchs zur Verfügung gestellt werden kann. Den größten Einfluss auf die Verfügbarkeit haben Temperatur, Wassergehalt und pH-Wert. 

Treibhausgase reduzieren

Kohlenstoffdioxid (CO2) und Lachgas (N2O) gehören zu den wichtigsten Treibhausgasen, die für den Klimawandel verantwortlich gemacht werden. Die bedeutendsten CO2-Quellen sind Kahlschlag von Wäldern, Umbruch von Grünland für den Ackerbau und die Trockenlegung von Feuchtgebieten. Eine Erhöhung der Humusgehalte in ackerbaulich genutzten Böden kann dem CO2-Verlust entgegenwirken.

Schwere Maschinen führen auf feuchten Böden bekanntlich zu starken Bodenverdichtungen. Bodenstruktur und Bodendurchlüftung werden dadurch merklich verschlechtert. Die Folge sind erhöhte Lachgasemissionen und Stickstoffverluste, die zum Rückgang des Stickstoffnutzungsvermögens führen. Dadurch steigen die N-Düngerkosten und die betriebswirtschaftlichen Ergebnisse verschlechtern sich.

Die wichtigsten organischen Dünger, die den Humusgehalt im Boden steigern, sind Stallmist, Gülle, Kompost und Ernterückstände. Obwohl mit Stallmist mehr Humus angereichert werden kann, gilt die Einarbeitung von Ernterückständen als ökologisch nachhaltiges und kosteneffizientes Bodenbewirtschaftungsverfahren um die Bodenfruchtbarkeit zu verbessern. Dieses Verfahren gestattet vor allem viehlosen landwirtschaftlichen Betrieben eine Verbesserung der Humusbilanz. 

Ernterückstände sind nachhaltig

Das EU-Forschungsprojekt „CATCH-C“ untersucht, welche Faktoren für Landwirte in Bezug auf die Bodennutzung relevant sind. Das Ziel ist, nachhaltige Bodenbewirtschaftungsverfahren zu erarbeiten. „Nachhaltig“ bedeutet die langfristige Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit, die Minderung des Klimawandels und die Sicherung hoher Erträge. Zusätzlich werden Erfahrungen aus der guten landwirtschaftlichen Praxis der Politik und der Beratung für die Weiterentwicklung von Boden- und Klimaschutzmaßnahmen zur Verfügung gestellt.

Feldversuchsergebnisse in ganz Europa zeigen, dass die Kohlenstoffgehalte und -vorräte steigen, wenn Ernterückstände in den Boden eingearbeitet werden. Auf tonigen Böden finden sich höhere organische Kohlenstoffgehalte und -vorräte. Böden mit niedrigeren Tongehalten verfügen hingegen meist über geringere organische Kohlenstoffgehalte und -vorräte. Mit zunehmender Versuchsdauer (zehn bis 20 Jahre) der Einarbeitung von Ernterückständen steigen die organischen Kohlenstoffgehalte um 6 % bis 11 %. Ebenso erhöhen sich die Kohlenstoffvorräte im Boden erst nach einer durchschnittlichen Versuchszeit von zehn Jahren. Folglich, ermöglicht erst die langfristige Einarbeitung von Ernterückständen eine Verbesserung der physikalischen, chemischen und biologischen Bodenqualität. Die Klimazonen haben insofern einen Einfluss, als dass die Kohlenstoffvorräte im Vergleich zur mediterranen Klimazone (+3 %), in den gemäßigten Breiten um 7 % zunehmen.

Ergebnisse von Feldversuchen aus ganz Europa zeigen auch, dass die Einarbeitung der Ernterückstände auf Böden mit niedrigen Tongehalten (< 18 %) die CO2-Emissionen um das 7-Fache erhöhen. Die N2O-Emissionen zeigen ein ähnliches Bild, wobei hier sogar durchschnittliche Steigerungen um das 13-Fache zu erwarten sind. Der scheinbare Widerspruch (höhere org. Kohlenstoffgehalte/ -vorräte – höhere Treibhausgasemissionen) lässt sich durch die höhere mikrobielle Aktivität mit der Einarbeitung von Ernterückständen erklären. Insbesonders steigen die Treibhausgasemissionen mit der erstmaligen Nutzung des Bodenbewirtschaftungsverfahrens.

Die Ergebnisse zu Kohlenstoffdioxid- und Lachgasemissionen aus der Landwirtschaft werden für beratende Einrichtungen und Landwirte ein immer wichtigeres Thema, jedoch werden diese nur in wenigen Feldversuchen gemessen.

Fazit

 Das Einarbeiten von Ernterückständen in den Boden stellt für Landwirte ein wichtiges Instrument zur Verbesserung der physikalischen, chemischen und biologischen Bodenqualität dar und sichert das Ertragspotenzial landwirtschaftlicher Böden. Kohlenstoffgehalte und -vorräte profitieren davon, wobei auf die steigenden CO2- und N2O-Emissionen nicht vergessen werden darf. Ernterückstände auf dem Feld zu bealssen, führt zu einem schonenden Umgang mit Ressourcen und reduziert die Kosten.
Für die umfassende Aussage über die Klimawirksamkeit wären ganzjährige CO2- und N20-Messungen auf Langzeitfeldversuchen nötig.

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