Konservierende Bodenbearbeitung und Direktsaat

Die Anzahl der Betriebe, die erfolgreichen Ackerbau ohne Pflug betreiben nimmt stetig zu. Viele interessante Konzepte entwickeln sich aus den vielfältigen Erfahrungen der Landwirte. Wir sehen es als unsere Aufgabe an, Informationen für Praktiker und andere Interessierte zu liefern, um das System des pfluglosen Ackerbaus beständig weiterzuentwickeln und an die herrschenden ökonomischen und ökologischen Bedingungen optimal anzupassen.

Es erfordert einen großen Wissensschatz und viel Kreativität, um sämtliche Aspekte des Ackerbaus – Bodenbearbeitung, Saat, Düngung, Unkrautkontrolle und Pflanzenschutz – unternehmerisch gewinnbringend an das pfluglose System anzupassen. Ackerbau ohne Pflug ist in Deutschland und in den benachbarten Ländern besonders wegen der ökonomischen Vorteile erfolgreich. Dafür baut man konsequent fruchtbareren Boden mit hoher Bodengare auf, hat geringere Düngekosten, eine gute Drainage aufgrund der erhöhten Porenkontinuität und einen guten Erosionsschutz durch die permanente Bodenbedeckung.

Düngung, Pflanzenschutz, Fruchtfolgen und Landtechnik müssen neu justiert werden. In unseren Heften teilen wir die Erfahrungen von Praktikern mit, die erfolgreich und dauerhaft ohne Pflug wirtschaften. Was machen erfahrene Pfluglos-Profis anders? Dieses besondere Praxiswissen kann Ihnen teures Lehrgeld ersparen.

Wir geben hier eine Einführung zu den wichtigsten Begriffen der pfluglosen Bodenbearbeitung.

 

Direktsaat und konservierende Bodenbearbeitung

Die konservierende Bodenbearbeitung entstand nach den dramatischen Erosionsschäden im Mittleren Westen der USA und Kanadas in den 1930er Jahren („dust bowl“). Um der Bodenerosion vorzubeugen, setzte man zunächst auf die „konservierende Bodenbearbeitung“, bei der man versuchte, das Stroh und die Ernterückstände als Erosionsschutz an der Bodenoberfläche zu erhalten. Um das Unkraut mechanisch zu bekämpfen, wurden spezielle Bodenbearbeitungsgeräte wie der Flachschneider entwickelt.

Erst in den 1960er Jahren konnte sich die Direktsaat mit der Entwicklung von Breitbandherbiziden etablieren. Hier verzichtet man auf jeglichen Eingriff in den Boden, muss die Verunkrautung aber mit Herbiziden bekämpfen. Andererseits ermöglicht die Direktsaat einen wesentlich effektiveren Erosionsschutz als die konservierende Bodenbearbeitung, da alle Rückstände an der Bodenoberfläche verbleiben. Erst mit der Entwicklung des Wirkstoffs Glyphosat, das auch hartnäckige Wurzelunkräuter wie Quecken sicher bekämpfen konnte, gewann die Direktsaat weltweit größere Verbreitung.

Seit den 1970er Jahren hat die Direktsaat auch in Südamerika an Bedeutung gewonnen; heute ist sie dort das vorherrschende Ackerbausystem. Hier kam dann in den 1980er Jahren noch ein sehr wichtiger Baustein hinzu, nämlich der Anbau von Zwischenfrüchten zur Gründüngung. Es hat sich gezeigt, dass sich der Unkrautdruck bei Direktsaat mit Zwischenfrüchten wie dem Rauhhafer deutlich reduzieren ließ. Natürlich haben diese Zwischenfrüchte noch weitere Vorteile, wie verbesserter Erosionsschutz oder die Anreicherung mit organischer Substanz. Letztlich konnte nur mit der Direktsaat in den tropischen und subtropischen Regionen Südamerikas ein nachhaltiger Ackerbau realisiert werden, denn bei herkömmlicher Bearbeitung kann dort die fruchtbare Ackerkrume innerhalb weniger Jahre vollständig abgetragen werden. Die Kombination aus intensivem Zwischenfruchtanbau und Direktsaat hat sich so bewährt, dass dieses System heute von der FAO in der Entwicklungshilfe auch für andere Regionen der Welt empfohlen wird. Hierfür wurde die Bezeichnung „conservation agriculture“ geprägt, was an sich nur wenig mit der bei uns üblichen „konservierenden Bodenbearbeitung“ zu tun hat.

Ab den 1970er Jahren wurde in Nordamerika mit der Streifenbearbeitung (Strip Till) ein System entwickelt, das die Vorteile der Direktsaat – optimaler Erosionsschutz – mit denen der konservierenden Bodenbearbeitung wie Ertragssicherheit und bessere Bodenerwärmung – zu vereinen versuchte. Bedeutung hat dieses System vor allem im Bereich der Reihenkulturen erlang, wie Mais, Soja oder Baumwolle. Hier lockert man den Boden nur in den Saatreihen, während die Bodenbedeckung zwischen den Saatreihen erhalten bleibt. Seit einigen Jahren gewinnt die Streifenbearbeitung auch in Mitteleuropa an Bedeutung, vor allem in Verbindung mit einer Gülleeinarbeitung (Gülle Strip Till).

In Deutschland findet man inzwischen vorwiegend die konservierende Bodenbearbeitung, bei der statt des Pfluges nichtwendende Geräte wie Grubber oder Scheibeneggen eingesetzt werden. Es wird eingeschätzt, dass heute in Deutschland weniger als die Hälfte der Ackerflächen gepflügt wird. Oft findet man in der Praxis auch „Kompromissverfahren“, bei denen nur teilweise auf den Pflug verzichtet wird, aber bei Bedarf auch gewendet wird, so etwa beim Anbau von Wintergerste nach Winterweizen (um Weizendurchwuchs vorzubeugen) oder nach Körnermais zu Winterweizen (Zünslerbekämpfung, Vorbeugung Fusariosen). Viele Landwirte arbeiten inzwischen jedoch permanent pfluglos und haben keinen Pflug mehr. Die Direktsaat, bei der man vollständig auf die Bodenbearbeitung verzichtet, wird bis heute erst einigen Pionieren durchgeführt, wenngleich mit zunehmender Tendenz. Dabei sind erweiterte Fruchtfolgen und ein intensiver Zwischenfruchtanbau wichtige Voraussetzungen für eine erfolgreiche Direktsaat.

 

Vorteile

Die konservierende Bodenbearbeitung und die Direktsaat sind mit zahlreichen Vorteilen verbunden. Damit diese Vorteile zur Geltung kommen können, ist eine ständige Bedeckung des Bodens mit Stroh und anderen ernterückständen sowie Zwischenfrüchten anzustreben. Wichtige Vorteile konservierender Bearbeitungsverfahren sind:

  1. Einsparung von Kosten, Arbeitszeit und Kraftstoff durch reduzierte Bodenbearbeitung,
  2. Geringerer Investitionsaufwand für Maschinen und Traktoren,
  3. Vorbeugung von Bodenerosion durch Wind und Wasser,
  4. Förderung des Bodenlebens, insbesondere der tiefgrabenden Regenwürmer,
  5. Bessere Bodenstruktur, weniger Verschlämmungen,
  6. Erhöhte Tragfähigkeit der Flächen, besonders bei feuchten Bedingungen,
  7. Verringerung unproduktiver Wasserverluste durch besseres Infiltrationsvermögen und Bodenbedeckung.

Nicht ganz eindeutig zu bewerten ist die Zunahme des Humusgehaltes. Unumstritten ist bei langjährigem Pflugverzicht eine deutliche Anreicherung von organischem Material und Humus an der Bodenoberfläche, gleichzeitig können aber tiefere Schichten langfristig an Humus verarmen. In der Praxis sind allerdings oft eine deutliche Zunahme der Humusgehalte und eine verbesserte Bodenfruchtbarkeit zu sehen, vor allem in Kombination mit regelmäßiger Strohdüngung und einem intensivem Zwischenfruchtanbau.

 

Nachteile

Allerdings können die konservierende Bodenbearbeitung und vor allem die Direktsaat auch mit einigen Problemen verbunden sein. Es ist zu beachten, dass sich vielen dieser Probleme insbesondere durch erweiterte Fruchtfolgen vorbeugen lässt und diese damit nicht zwangsläufig entstehen muss.

Häufige Nachteile sind:

  1. Verstärkte Verunkrautung bei reduzierter Bodenbearbeitung. Insbesondere bei Direktsaat müssen die Altverunkrautung und die Ausfallpflanzen der Vorfrucht vor der Wiederbestellung durch Breitbandherbizide wie z. B. Glyphosat abgetötet werden. Bei konservierender Bodenbearbeitung kann darauf jedoch in den meisten Fällen verzichtet werden, stattdessen wird der Boden mit flach, aber ganzflächig schneidend bearbeitet. Eine permanente Bedeckung des Bodens durch Zwischenfrüchte wirkt ebenfalls unkrautunterdrückend. Allerdings regt jede Bodenbewegung wieder die Unkrautkeimung an, so dass auf gepflügten oder mehrfach bearbeiteten Flächen ein erhöhter Aufwand für die Unkrautbekämpfung nach der Saat erforderlich wird.
  2. Erhöhter Krankheitsdruck: Viele Krankheiten gehen von den Rückständen der Vorfrucht an der Bodenoberfläche aus. Da diese Rückstände bei Pflugverzicht nicht sauber eingearbeitet werden, kann es zu einem stärkeren Besatz mit pilzlichen Erregern kommen. Die beste Vorbeugungsmaßnahme ist hier ein regelmäßiger Fruchtwechsel und der Verzicht auf Selbstfolgen, z. B. Weizen – Weizen oder Mais – Mais. Maßnahmen des Strohmanagements wie ein feines Zerkleinern der Rückstände führen zu einem raschen Abbau des Strohs mitsamt den daran befindlichen Krankheitserregern. Besonders wichtig ist das beim Maisstroh, um den gefürchteten Ährenfusariosen im folgenden Weizen vorzubeugen. Das Mulchen des Strohs ist außerdem die wichtigste Vorbeugungsmaßnahme zur Bekämpfung des Maiszünslers, der in den Maisstoppeln überwintert.
  3. Feldmäuse und Schnecken: Während diese Schädlinge in Südamerika fast unbekannt sind, treten sie in Mitteleuropa recht häufig auf und können manche Kulturen wie Raps und Zuckerrüben bis hin zum völligen Ausfall schädigen. Eine chemische Bekämpfung von Mäusen und Schnecken ist zwar möglich, aber nicht sehr effektiv. Feldmäuse können gegenwärtig nur in Handarbeit bekämpft werden, indem mit der Legeflinte Giftweizen in die Löcher eingebracht wird. Dies ist wohl der wichtigste Grund, warum sich die Direktsaat in Mitteleuropa bisher noch nicht recht durchsetzen konnte. Mit konservierender Bodenbearbeitung lässt sich der Besatz an Mäusen und Schnecken bereits deutlich reduzieren.
  4. Bei reduzierter Bodenbearbeitung kann es auch zu verringerten Erträgen kommen. Ursache hierfür ist meist eine verzögerte Erwärmung des Bodens. Verfahren wie die Streifenbearbeitung sowie die Unterfuß- und Injektionsdüngung können den Problemen einer verzögerten Bodenerwärmung und Mineralisierung entgegenwirken. Oftmals holen die Bestände später den Entwicklungsrückstand wieder auf, da in der Vegetationsperiode mehr Wasser zur Verfügung steht.

 

Begriffe

Konservierende Bodenbearbeitung

Konservierender Bodenbearbeitung bedeutet den Verzicht auf eine wendende Bodenbearbeitung durch den Pflug. Stattdessen wird mit der Boden mit Grubber, Scheibenegge, Schwerstriegel, Spatenrollegge, Kreiselegge oder Fräse bzw. Zinkenrotor nichtwendend bearbeitet. Bei konservierender Bodenbearbeitung bleibt damit ein Teil der Ernterückstände und des Strohs als Erosionsschutz an der Bodenoberfläche erhalten.

 

Direktsaat

Direktsaat bedeutet, dass die Saat einer Kultur ohne jede Bodenbearbeitung in die Stoppel der Vorfrucht erfolgt. Ziel ist ein möglichst weitgehender Erhalt der Bodenbedeckung als Erosions- und Verdunstungsschutz. Von Direktsaat kann nur gesprochen werden, wenn zwischen der Ernte der vorherigen Hauptfrucht und der Wiederbestellung keine Bodenbearbeitung erfolgt, allenfalls ein Einsatz des Schwerstriegels ist möglich. Auch die Einsaat in eine unbearbeitete Zwischenfrucht gilt nicht als Direktsaat, wenn zur Zwischenfrucht eine Bodenbearbeitung erfolgt ist – dann würde man von Mulchsaat ohne Saatbettbereitung sprechen. Außerdem darf bei Direktsaat maximal 50 % der Bodenoberfläche bewegt werden. Wird der Boden bei der Bestellung ganzflächig bearbeitet – z. B. mit Kurzscheibeneggen, Kreiselegge, Zinkenrotoren oder Grubberscharen – spricht man von Bestellsaat.

 

Mulchsaat

Mulchsaat gilt als Synonym für die konservierende Bodenbearbeitung. Im engeren Sinne spricht man bei Reihenkulturen wie Zuckerrüben oder Mais von Mulchsaat, wenn organische Rückstände an der Bodenoberfläche erhalten bleiben. Man unterscheidet hierbei zwischen Strohmulch und Zwischenfruchtmulch. Beim Strohmulch wird das Stroh der Vorfrucht als Mulchmaterial genutzt, während bei Zwischenfruchtmulch die Rückstände der Zwischenfrucht als  Mulchmaterial dienen. Es ist zwischen Mulchsaat mit und ohne Saatbettbereitung zu unterscheiden.

 

Stoppelbearbeitung:

Stoppelbearbeitung ist eine oberflächlich lockernde, mischende oder wendende Bearbeitung nach der Ernte zur Förderung des Auflaufs von Ausfallgetreide und Unkrautsamen mit einer Bearbeitungstiefe bis zu 15 cm. Gleichzeitig soll damit die Strohrotte eingeleitet werden. Dazu werden heute Geräte wie der Schwerstriegel, die Scheibenegge oder der Grubber mit breiten Gänsefußscharen eingesetzt.  

 

Grundbodenbearbeitung:

Grundbodenbearbeitung oder Primärbodenbearbeitung ist eine lockernde, mischende oder wendende Bearbeitung mit einer Bearbeitungstiefe zwischen 15 cm und 35 cm. Dabei soll das Stroh intensiv in den Boden eingemischt werden.  Die Grundbodenbearbeitung geht der Saatbettbereitung sowie der Aussaat voraus. Zur Grundbodenbearbeitung werden meist Grubberwerkzeuge mit schmalen Zinken (Meißelwerkzeuge) eingesetzt. Eine tiefere Grundbodenbearbeitung ist nicht in jedem Falle erforderlich und sollte nur beim Vorliegen von Schadverdichtungen erfolgen. Bewährt haben sich in der Praxis jährlich wechselnde Bearbeitungstiefen, um der Entstehung von schädlichen Bearbeitungssohlen vorzubeugen.

 

Streifenbearbeitung oder Strip Till

Die klassische Streifenbearbeitung erfolgt zu Reihenkulturen, die mit weiten Reihenabständen gesät werden, wie Mais, Zuckerrüben, Sonnenblumen oder Winterraps. Bearbeitet wird nur ein Streifen, auf den dann die Saat der Reihenkultur erfolgt, während die Ernterückstände zwischen den Reihen weitgehend an der Bodenoberfläche erhalten bleiben. Streifenbearbeitung soll die Vorteile der Direktsaat – optimaler Erosionsschutz – mit denen herkömmlicher Anbauverfahren wie höhere Ertragssicherheit und schnellere Bodenerwärmung verbinden. Hierbei hat sich ein geteiltes Verfahren durchgesetzt, bei dem zunächst eine Streifenbearbeitung mit speziellen Strip Till Geräten erfolgt, während einige Zeit später die Einsaat der Kultur in die bearbeiteten Streifen erfolgt. Damit kann sich der Boden in den bearbeiteten Streifen absetzen und gewinnt ausreichend Bodenschluss, um die kapillare Wasserversorgung des Saatgutes zu gewährleisten. In die gelockerten Schlitze werden oft  mineralische Düngemittel eingebracht. In Deutschland hat auch das Gülle Strip Till größere Bedeutung erlangt, wobei die Streifenbearbeitung in Verbindung mit einer Gülleinjektion in den Boden erfolgt.

Von der klassischen Streifenbearbeitung abzugrenzen ist die Streifenlockerung im kombinierten Verfahren, die inzwischen bei Getreide und Winterraps  größere Bedeutung erlangt hat. Hierbei erfolgen Bodenlockerung und Saat in einer Überfahrt, so dass ein spurfreier Acker entsteht. Spezielle Lockerungszinken übernehmen dabei die Bodenlockerung, wobei hierbei meist ein Abstand von 30-35 cm üblich ist; die Saat erfolgt entweder neben den Lockerungsschlitzen (Getreide), wahlweise aber auch auf die gelockerten Schlitze (Raps). Diese Streifenlockerung eignet sich vor allem für schüttfähige Böden, die sich gut rückverfestigen lassen.

 

Dammkultur

Die Dammkultur hat in Deutschland vorwiegend im Ökolandbau an Bedeutung gewonnen. Hierbei erfolgt eine intensive Bodenlockerung und mechanische Unkrautbekämpfung durch ein mehrfaches Auf- und Umhäufeln von Dämmen. Dazu wurden Spezialwerkzeuge entwickelt.

 

Saatbettbereitung

Die Saatbettbereitung oder Sekundärbodenbearbeitung beschränkt sich auf eine Arbeitstiefe von 5–10 cm und wird kurz vor oder in Kombination mit der Saat durchgeführt. Der Saathorizont wird fein gekrümelt, gelockert und rückverfestigt, um eine optimale Keimung des Saatgutes zu gewährleisten. Außerdem werden Unkräuter bekämpft.

 

Zwischenfrüchte

Zwischenfrüchte sind Kulturen, die zwischen zwei Hauptfrüchten angebaut werden. Sie nutzen damit Brachezeiten produktiv aus. Oftmals werden sie zur Gründüngung angebaut, es ist jedoch auch eine Nutzung als Futter oder zur Biomasseerzeugung möglich. Zwischenfrüchte haben viele Vorteile, u.a.:

  • Anreicherung des Bodens mit organischer Substanz, Humusaufbau,
  • Stabilisierung und Verbesserung der Bodenstruktur (biologische Verbauung),
  • Garebildung durch Bodenbedeckung,
  • Biologische Bodenlockerung durch Pfahlwurzler,
  • Vorbeugung von Bodenerosion durch Wind und Wasser,
  • Grundwasserschutz durch Entzug von Nitraten aus dem Boden,
  • Nahrung für das Bodenleben,
  • Gewinnung von zusätzlichem Futter und Biomasse,
  • Stickstofffixierung durch Leguminosen,
  • Erschließung schwer löslicher Nährstoffe,
  • Förderung nützlicher Mykorrhizapilze,
  • Unterdrückung schädlicher Nematoden, z. B. Rübennematoden durch nematodenresistente Gelbsenf- und Ölrettichsorten
  • Blühflächen in der Landschaft als Bienenweide, vor allem in den Herbstmonaten,
  • Lebensraum für das Niederwild,
  • Unkrautunterdrückung.

Zu unterscheiden ist zwischen Sommer- und Winterzwischenfrüchten sowie Untersaaten. Zunehmend werden artenreiche Zwischenfruchtmischungen angebaut, es sind aber nach wie vor auch Reinsaaten üblich. Der Zwischenfruchtanbau wird durch die gegenwärtig durch Agrarumweltmaßnahmen intensiv gefördert. Zwischenfrüchte werden meist mit der betriebsüblichen Sätechnik bestellt, es sind aber auch aufwandsreduzierte Bestellverfahren wie die Vorernte-, Mähdrusch- oder Grubbersaat möglich.

 

Sommerzwischenfrüchte

Sommerzwischenfrüchte werden in den Sommermonaten gesät, meist nach dem Mähdrusch der Vorfrucht. Meist handelt es sich um nicht frostharte Arten, die in den Wintermonaten absterben. Verbreitete Sommerzwischenfrüchte sind Gelbsenf, Ölrettich, Phacelia, Buchweizen, Rauhhafer, Sommerwicken, Futtererbsen (Peluschken) und Ramtillkraut.

 

Winterzwischenfrüchte

Winterzwischenfrüchte werden in den Herbstmonaten gesät und sind winterhart. Im Frühjahr bilden sie einen Aufwuchs, der sich als Futter nutzen lässt. Anschließend erfolgt die Bestellung einer Zweitfrucht wie Mais. Verbreitete Winterzwischenfrüchte sind Futterroggen, Welsches Weidelgras, Futterraps und Winterrübsen, Inkarnatklee und Winter- bzw. Zottelwicken. Eine größere Bedeutung haben Mischungen wie der Wickroggen (Winterroggen + Zottelwicke) oder das Landberger Gemenge (Welsches Weidelgras + Inkarnatklee + Zottelwicke).

 

Untersaaten

Untersaaten werden in den stehenden Bestand eingebracht. Meist erfolgt dies bereits kurz nach der Aussaat oder im Jugendstadium, oft auch in Verbindung mit mechanischen Pflegemaßnahmen. Ausgesät werden vorwiegend niedrig bleibende Kleearten und Gräser, wie Weißklee, Gelbklee, Serradella, Weidelgras oder Rotschwingel. Nach dem Schnitt der Deckfrucht erhalten die Untersaaten Licht und können sich damit schnell entwickeln.  Es ist eine Nutzung zur Gründüngung möglich, aber auch eine Beweidung oder ein Futterschnitt. Bedeutung haben Untersaaten vor allem im Ökolandbau. In jüngster Zeit findet man Untersaaten auch verstärkt im Mais, wo sie vor allem einer Nitratauswaschung vorbeugen sollen.

 

Bi-Cropping oder Lebendmulch

Beim Bi-Copping sät man die Hauptkultur in einen stehenden Bestand einer Beikultur ein, die dauerhaft bzw. über mehrere Jahre hinweg auf dem Acker verbleibt. Als Unterkultur werden vorwiegend ausdauernde Leguminosenarten wie Weißklee, Bunte Kronwicke, Kaukasischer Klee, Hornschotenklee oder Luzerne verwendet, aber auch Gräser wie der Rot- und Schafschwingel. Um eine zu starke Konkurrenz für die Hauptkultur zu vermeiden, muss eine gezielte Unterdrückung der Beikultur erfolgen, z. B. durch mechanische Bearbeitung, Herbizideinsatz oder Düngungsmaßnahmen.

 

Vorerntesaat

Bei der Vorerntesaat wird das Saatgut kurze Zeit vor der Ernte in den abreifenden Bestand eingebracht, in der Regel mit Pneumatikstreuern. Üblich ist das Verfahren zu Zwischenfrüchten, erfolgreich wurde es auch zu Winterraps erprobt. Leider besteht eine größere Unsicherheit bei der Etablierung der Vorerntesaaten, z. B. bei Trockenheit, durch Spuren der Erntefahrzeuge oder bei Strohbedeckung.

 

Mähdruschsaat

Bei der Mähdruschsaat wird das Saatgut von Zwischenfrüchten direkt hinter dem Schneidwerk auf der Stoppel abgelegt. Anschließend wird die Stoppel vom Strohhäcksler mit Stroh bedeckt und ist damit vor Austrocknung geschützt. Für die Mähdruschsaat muss auf dem Mähdrescher ein Pneumatikstreuer installiert werden.

 

Grubbersaat

Hierbei wird das Saatgut der Zwischenfrucht in Kombination mit der Stoppelbearbeitung ausgebracht. Die Ablage des Saatgutes erfolgt dabei meist vor der Walze des Bodenbearbeitungsgerätes mit einem pneumatischem Verteiler oder aufgebauten Saatkästen. Durch die Walze wird das Saatgut flach in den feuchten Boden eingearbeitet und angedrückt; damit lässt sich ein relativ sicherer Aufgang erreichen.