LWK Bodenbearbeitungsversuche

Mit welchen Bodenbearbeitungsverfahren sich Kosten einsparen, die Arbeit effizienter gestalten und vergleichbare Erträge wie in der Pflugsaat erzielen lassen, verfolgt die LWK seit über 15 Jahren im Rahmen ihrer großtechnischen Versuche.

Die Ergebnisse der mittlerweile seit 1999 laufenden Versuche wurden in den letzten Jahren schon mehrfach präsentiert. Haben sich die Tendenzen der unterschiedlichen Verfahren nochmals verändert oder zeigen die Entwicklungen feste Strukturen? Ergeben sich neue Erkenntnisse und Schlussfolgerungen mit entsprechenden Konsequenzen aus den letzten Versuchsjahren?

Bundesweit erreicht konservierende Bodenbearbeitung einen Umfang von etwa 40 % der Ackerfläche, die Direktsaat ohne jegliche Bodenbearbeitung – vergleichbar der Var. 5 unserer Versuchsanordnung hat davon einen Anteil von 1,3 % und bleibt damit eine Randerscheinung. Die Daten sind laut Statistischem Landesamt prinzipiell auf Rheinland-Pfalz nahezu 1 zu 1 übertragbar. Auch wenn Pflugarbeit noch überwiegt, sind die Vorteile konservierender Bodenbearbeitung wie

  • Arbeitsersparnis
  • Kostenvorteile
  • Erosionsschutz
  • Aggregatstabilität etc.

unbestreitbar und werden von Praktikern insbesondere in den größeren Betrieben (über 100 ha) ins Feld geführt.

Die Verfahren unterscheiden sich im Wesentlichen in der Grundbodenbearbeitung.

Auf drei Standorten in Rheinhessen, Hunsrück und Eifel mit unterschiedlichen Boden- und Witte­rungsverhältnissen stehen im Vergleich zur Pflugsaat (Var. 1 = 100 Prozent) zwei Verfahren mit Grubber (Var. 2) bzw. Scheibenegge (Var. 3) bei einer Lockerungstiefe bis 18 cm, einem Verfahren mit ausschließlich flacher Stoppelbearbeitung (Var. 4) und einer Direktsaatvariante (Var. 5) ohne jegliche Bodenbearbeitung seit Versuchsbeginn.

Der Versuch in Rheinhessen befindet sich auf einem tiefgründigen tonigen Lößlehm mit 80 Bodenpunkten, im Hunsrück befindet sich ein staunasser sandiger Lehm (40 BP) und die Versuchsfläche in der Eifel liegt auf einem quellfähigen tonigem Lehm (47 BP).

Im Ertragsniveau reagieren die einzelnen Feldfrüchte je nach Standort sehr unterschiedlich auf die einzelnen Bodenbearbeitungsverfahren. Die Ertragsentwicklung aber auch die durch Reduzierung der Bodenbearbeitungsintensität aufkommende Problematik zeigten dennoch stabile Tendenzen auf den einzelnen Versuchsstandorten. Die kulturspezifischen Mittelwerte der Versuchserträge veränderten sich zuletzt nur noch unwesentlich.

Auch in den letzten Versuchsjahren waren die Erträge in den Halmfrüchten unter den günstigen Voraussetzungen des rheinhessischen Lößstandortes unverändert positiv. Die konservierende Bodenbearbeitung hatte hier in der Sommergerste im Schnitt der Jahre bis zu 2 Prozentpunkte und im Winterweizen auch aufgrund des guten Ergebnisses (Direktsaat 2013mit 8 % Ertragsvorsprung) aus dem letzten Erntejahr bis zu 5 Prozentpunkte Vorsprung. Die Ergebnisse bestätigen Rheinhessen als Standort mit der Möglichkeit, die Bodenbearbeitungsintensität zu reduzieren.

Die Zuckerrüben zeigten demgegenüber einen gegenläufigen Trend (Tendenz), die Direktsaat hier mit höherem Risiko. Durch Probleme in der Bestandesetablierung fiel der bereinigte Zuckerertrag bis zur Direktsaat auf 90 % ab.

In der Eifel blieben die pfluglosen Aussaatverfahren im Winterraps stabil auf Pflugniveau oder erreichten ein Plus bis zu 5 % im mehrjährigen Schnitt, im darauffolgenden Winterweizen wurden je nach Bearbeitungsintensität Ertragsrückgänge zwischen 3 und 6 % ermittelt. Allerdings ergaben sich größere Ertragsschwankungen in Sommergerste und Verluste in der Wintergerste um bis zu 22 % insbesondere in der Minimalbodenbearbeitung bzw. Direktsaat.

Kritisch blieb der auf dem schweren zu Staunässe neigenden Lehmboden im Hunsrück. Bestätigt haben sich hier die Problemfelder der Minimalbodenbearbeitung. Mit der Pflugsaat vergleichbare Erträge gab es nur in Winterweizen und Wintergerste bei intensiverer Lockerung (Var. 2 und 3). Deutliche Ertragseinbußen bis hin zum Totalausfall (Auswinterung durch schwach entwickelte Kulturen und Schädigungen durch Schneckenfraß) waren dagegen in der Direktsaatvariante festzustellen. Erst die Umstellung von der bisher eingesetzten Scheibenscharaussaat zu für diesen Standort geeigneteren Zinkenschartechnik verbesserten sich Feldaufgang und Ertragsfähigkeit. Winterweizen erreichte 2012 in Direktsaat einen 25 %igen Ertragsvorsprung gegenüber Pflugsaat. Sommergerste lag ein Jahr danach zwar nur bei 66 % der Pflugvariante aber immer noch über dem mehrjährigen Direktsaatmittelwert.

Konservierende Bodenbearbeitung erreichte in vielen Fällen mit der Referenzvariante Pflugsaat vergleichbare oder auch höhere Erträge. Einschränkungen ergaben sich bei Zuckerrüben in Rheinhessen oder Gerste in der Eifel sowie aufgrund mangelhafter Bestandesetablierung in Minimalbodenbearbeitung oder Direktsaat bei allen Kulturen auf dem Hunsrücker Standort. Der Standort bestimmt die Bodenbearbeitungsintensität.

Auswirkungen auf den Boden

Welche Auswirkungen die unterschiedlichen Verfahren auf den Boden haben, zeigen Untersuchungen der Tragfähigkeit, der Bodentemperatur und des Wasserhaushaltes im Jahresverlauf. So lag die Temperatur von März bis Mai des Jahres 2011 in der Pflugvariante in den Bodentiefen 5, 10 und 25 cm auf den Standorten in Rheinhessen und Eifel stets um ca. 1 - 1,5 o C höher als die der Direktsaatvariante. Die Temperaturen der Varianten 2 bis 4 bewegten sich innerhalb dieser Spanne. Dies ist ein Beleg für die schnellere Bodenerwärmung und daraus folgend dem Entwicklungsvorsprung bzw. der schnelleren Etablierung der Kulturen (z. B. ZR in Rheinhessen, SG im Hunsrück) nach der Aussaat bei intensiverer Bodenlockerung. Während sich dieser Nachteil ohne Pflug auf dem Gunststandort Rheinhessen im Vegetationsverlauf schneller wieder ausglich, war im Hunsrück bei niedriger Jahresdurchschnittstemperatur und ungünstigerer Bodenstruktur der Unterschied teils bis zur Ernte zu erkennen und führte u. a. auch dadurch zu Ertragsnachteilen.

Auch die Untersuchung des Bodenwasserhaushaltes in Rheinhessen von März bis Oktober 2008 zeigte deutliche Unterschiede zwischen den Verfahren. In konservierender Bodenbearbeitung war der Bodenwassergehalt stets höher und die Wasserverteilung in den Tiefen 30, 60 und 90 cm gleichmäßiger als in wendender Bodenbearbeitung. Was einerseits zu verzögertem Abtrocknen des Saathorizontes (untersuchte Bodentiefen 5 – 10 cm) im Frühjahr und damit  evtl. zu Problemen bei der Aussaat führte, bedeutete auf der anderen Seite höhere Wassereffizienz und bessere Wassernachlieferung während der Vegetation insbesondere auf Trockenstandorten. Dies erklärt auch den Ertragsvorsprung der Halmfrüchte in Rheinhessen.

Um Änderungen in der Bodenstruktur zu erfassen wurden Daten zur Tragfähigkeit der Böden ermittelt. Nach Messungen jeweils nach der Zuckerrübenernte in Rheinhessen in den Jahren 2005 bis 2011 verringerte sich die durch Erntemaschinen verursachte Fahrspurtiefe vom Pflug bis zur Direktsaat im Mittel der Jahre von 8 auf 5 cm, d. h. um ca. 38 %.

Die Wirtschaftlichkeit zählt

In erster Linie sind es ökonomische Aspekte, die die Landwirte interessieren. Die Rentabilität konservierender Bodenbearbeitungsverfahren hat eine standortabhängige Relevanz. Die Bodenbearbeitungsverfahren unterscheiden sich sowohl bei den Erlösen durch unterschiedliche Erträge als auch in der Kostenstruktur. Den Einsparungen reduzierter Bodenbearbeitung bei den Arbeitserledigungskosten stehen höhere Aufwendungen im Pflanzenschutz entgegen.

Die erwarteten betriebswirtschaftlichen Vorteile haben sich z. T. eingestellt und zwar dann, wenn die Erträge konservierender Bodenbearbeitung auf ähnlichem Niveau oder sogar höher lagen als nach Pflugeinsatz. Dann kamen die Kostenvorteile in der Arbeitserledigung zum Tragen. Allerdings sind die Vorteile konservierender Bodenbearbeitung nicht allein bei der Kosten- sonder auch bei der Arbeitsentlastung zu sehen. So reduzierte sich der Arbeitsaufwand entsprechend des Versuchsaufbaus vom Pflug zur Direktsaat um ca. 2 Akh/ha.

Die ökonomische Bewertung wurde aufgrund der Vielzahl der Versuchsjahre und der damit verbundenen extrem schwankenden Niveaus der Preis- und Kostenstrukturen nicht absolut sondern nur in relativen Zahlen ermittelt (Pflug = 100 %). Erfasst wurden die Vollkosten je produzierte Einheit auf den jeweiligen Versuchsstandorten.

Durch Ertragsvorsprung und Kostenersparnis lag in Rheinhessen die Wirtschaftlichkeit des Pflugverzichts im Versuchsmittel bei Halmfrüchten über dem des Pflugeinsatzes mit einem Vorteil bis zu 11 % in der Direktsaat. In Zuckerrüben konnten die niedrigeren Erträge durch die Kosteneinsparungen nicht kompensiert werden. Hier lag die Pflugvariante vor nichtwendenden Verfahren.

In der Eifel konnte ökonomisch gesehen die konservierende Bodenbearbeitung ebenso gegenüber der Pflugsaat punkten, auch wenn es kultur- und variantenspezifische Unterschiede gab.

Im Hunsrück erreichte überwiegend der Pflug die höchste Rentabilität. Auf diesem Standort lagen bei nur geringen Ertragsunterschieden Grubber- bzw. Scheibeneggenvariante bei Wintergerste und Winterweizen nur in Einzelfällen vor Pflugsaat.

Die Ergebnisse zeigen, dass Bodenbearbeitung und Ökonomie immer im Zusammenhang mit standortabhängigen Voraussetzungen zu sehen sind.

Welches Verfahren wird zukünftig an Bedeutung gewinnen?

Um den Schwierigkeiten in der Minimalbodenbearbeitung zu begegnen wäre eine Kombination unterschiedlicher Verfahren denkbar, das heißt  z. B. Direktsaat nach Feldfrüchten (Raps), die eine optimale Bodenstruktur für die Folgekultur hinterlassen und intensivere Bodenbearbeitung, um eventuelle Strukturschäden (Zuckerrübenernte) zu beseitigen oder zur Bekämpfung von Problemunkräutern (Ackerfuchsschwanz, Trespe).

Auch Alternativen zur Minimalbodenbearbeitung könnten für Reihenkulturen d. h. Zuckerrüben in Rheinhessen oder zu Raps auf den anderen Standorten zum Zuge kommen. Eine Modifikation der Varianten 4 und 5 zum Strip-Till-Verfahren (Streifenbodenbearbeitung) über die im Versuchsaufbau nachgedacht wird, wäre eine Möglichkeit, um die Vorteile von Mulch- und Direktsaat zu verbinden. Gerade die Problembeseitigung in der Bestandesetablierung aufgrund einem höheren Anteil störender Erntereste im Saatbereich, verzögerter Bodenerwärmung und –abtrocknung zur Aussaat, mangelhafter Ablagegenauigkeit und erforderlichem Bodenschluss des Saatkorns wäre mit den aufgezeigten Vorteilen wie Erosionsschutz,  verbesserter Bodenwasserhaushalt, höhere Wassereffizienz, Erhalt der Bodenstruktur bzw. Tragfähigkeit in Einklang zu bringen. Zusätzlich wäre eine platzierte Düngung unter der Saatreihe möglich.

Bei der Streifenbodenbearbeitung unterscheidet man zwischen kombinierten und absätzigen Verfahren. Im erstgenannten erfolgt Bodenbearbeitung und Aussaat in einem Arbeitsgang, das absätzige Verfahren beinhaltet zwei Arbeitsgänge, d. h. die Streifenbearbeitung im Herbst und die Aussaat im Frühjahr. Zu Raps könnte aufgrund der geringen Arbeitszeitspanne zwischen Ernte der Vorfrucht und Aussaat kombiniert und zu Sommerkulturen und um die vorgenannten Vorteile zu nutzen, sollte absätzig gearbeitet werden. Allerdings ist dazu RTK-Technik erforderlich um die Lockerungsstreifen wiederzufinden.

Durch Verringerung der Bodenbearbeitungsintensität lassen sich unbestreitbar Vorteile erzielen. Für eine Umstellung von konventioneller zu pflugloser Bodenbearbeitung gibt es aufgrund der Vielzahl der Einflüsse kein allgemein gültiges Rezept. Die notwendige standort- und betriebsspezifische Anpassung obliegt dem Praktiker.

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Volker Berg, Landwirtschaftskammer Rheinland-Pfalz