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Der Pflug ist nach wie vor ein gutes Werkzeug, er hilft Unkräuter in Schach zu halten und ermöglicht es, Mist in den Boden einzuarbeiten. Da er die Umsetzung der organischen Substanz im Boden fördert, kann der Pflugeinsatz langfristig allerdings zu einem tieferen Humusgehalt oder zu verstärkter Erosion führen. Heute setzen viele Bauern auf reduzierte Bodenbearbeitung oder Direktsaat.
Die reduzierte Bodenbearbeitung kann helfen, die Erosion einzuschränken, die Tragfähigkeit des Bodens zu erhöhen und die Bodenfruchtbarkeit zu erhalten. Durch den geschickten Einbezug von Gründüngungen, also den gezielten Anbau bestimmter Pflanzen zur Bodenverbesserung und Unkraut-Unterdrückung können in konservierenden Anbausystemen unter Umständen weniger Herbizide und weniger Dünger eingesetzt werden. Doch die Gründüngung ist in der Umsetzung anspruchsvoll und es mangelt noch an praktischer Erfahrung .
Bodenschonende Landwirtschaft
In einem Langzeitversuch werden in Changins seit 1969 4 Methoden verglichen: Pflug (20-25 cm), tiefe Bodenbearbeitung ohne Drehung (20-25 cm), oberflächliche Bodenbearbeitung ohne Drehung (10- 15 cm) und minimale Bodenbearbeitung (5-8 cm). Vor 10 Jahren wurde die oberflächliche Bodenbearbeitung ohne Drehung durch das Verfahren Direktsaat ersetzt.
Dabei zeigte sich, dass der Ertrag bei Direktsaat geringer ausfiel. Das haben andere Studien bestätigt: Erst nach einigen Jahren erreichen die Erträge in der Regel das frühere Niveau. Dafür muss der Boden weniger oft befahren und bearbeitet werden.
Eine reduzierte Bodenbearbeitung oder Direktsaat kann allerdings auch zu einer stärkeren Verunkrautung führen, deshalb wird sie oft mit Herbizid-Einsatz kombiniert. Zudem kann eine reduzierte Bodenbearbeitung die Ausbreitung der Pilzkrankheit Fusariose fördern. Entsprechend wichtig ist es, reduzierte Bodenbearbeitung mit anderen Verfahren zu kombinieren, die eine Ausbreitung von Unkräutern und Krankheiten verhindern, beispielsweise durch den Anbau von Gründüngungen.
Der Verlust von organischer Substanz muss nicht sein: Durch organische Düngung, den Anbau von tief wurzelnden, mehrjährigen Kunstwiesen und die Zufuhr von Hofdüngern kann der Verlust aus dem Anbau von Marktfrüchten sogar überkompensiert werden. Die Forscher des NFP 68 waren sich jedenfalls einig, dass Landwirtschaftsbetriebe nicht nur Pflanzenbau betreiben, sondern in vernünftigem Umfang (bezüglich Anzahl, Art, Intensität) auch Tiere halten sollten, um die Bodenqualität zu erhalten. In den meisten Regionen der Schweiz ist das derzeit ohnehin der Fall. Doch der Austausch zwischen Tierhaltungs- und Pflanzenbaubetrieben findet immer weniger statt.
Gründüngung
Gründüngungen dienen dem Boden zur Erholung und düngen ihn im besten Fall sogar. Sie schützen die Bodenoberfläche während der Zeit, in der keine Kulturen angebaut werden und senken damit das Erosionsrisiko. Ihre Wurzeln hinterlassen zudem Makroporen im Boden, die als Kanal für den Abfluss von Oberflächenwasser dienen, was das Erosionsrisiko verringert und den nachfolgenden Kulturen die Bodendurchwurzelung erleichtert. Das wirkt sich positiv auf den Ertrag aus.
Gründüngungen tragen zur Humusbildung bei und können helfen das Unkraut zu unterdrücken. Besonders effizient scheinen Artenmischungen zu sein, z.B. mit stickstoffsammelnden Leguminosen wie Futtererbsen oder Wicken. Ein Schlüssel zum erfolgreichen Anbau von Gründüngungen ist eine frühe Saat unmittelbar nach der Ernte der Vorkultur und eine gezielte Wahl der jeweiligen Gründüngungsart.
Fruchtfolge
Die Fruchtfolge gilt in der Praxis generell als vorteilhaft. Ein 1967 gestarteter Langzeitversuch, in dem eine klassische Fruchtfolge mit dem Anbau von Winterweizen in Monokultur verglichen wird, zeigte, dass die Fruchtfolge für zwei Drittel der Ertragsunterschiede verantwortlich ist. Der Rest verteilt sich auf die Bodenbearbeitung (9%), die Sorte (13%), den Pflanzenschutz (2%) und Interaktionen (10%). Wahrscheinlich spielen die Bodenorganismen dabei eine massgebliche Rolle.
Bio oder ÖLN?
Ein Vergleich von drei verschiedenen Anbausystemen: ÖLN-Landwirtschaft mit Pflügen; ÖLN mit Direktsaat und biologischem Landbau ergab ähnliche Erträge für die konventionelle Bewirtschaftung und die Direktsaat sowie geringere Erträge beim Bio-Anbau. Dafür waren die Kohlenstoff-Einträge bei den Bioparzellen insgesamt höher.
Die biologischen Eigenschaften weisen bei der Direktsaat und im biologischen Landbau einige Ähnlichkeiten auf (mikrobielle, bakterielle und pilzliche Biomasse). In Parzellen, auf denen biologischer Landbau betrieben wurde, waren die Wurzeln stärker von Mykorrhizapilzen besiedelt als bei anderen Anbausystemen. Die Ergebnisse, die noch bestätigt werden müssen, zeigen, dass mit der Wahl des Anbausystems die Bodeneigenschaften beeinflusst werden können. Allerdings braucht es für die angebauten Produkte auch einen Markt. Solange die Schweizer Konsumenten nur 9 Prozent der Lebensmittel in Bioqualität kaufen würde mit einer flächendeckenden Biobewirtschaftung an der Nachfrage vorbei produziert.
Pflanzenkohle hat Reduktions-Potenzial
Landwirtschaft produziert nicht nur Lebensmittel, sondern emittiert auch Treibhausgase wie z.B. Lachgas. Lachgas ist vor allem eine Folge von zu viel Stickstoff im Boden. Deswegen sollte portioniert und räumlich angepasst gedüngt werden oder der Stickstoffbedarf durch eine Fruchtfolge mit Kunstwiesen und Zwischenfrüchten reduziert werden. Auch eine Kalkung stark versauerter landwirtschaftlich genutzter Flächen reduziert die N2O-Emissionen. Das grösste Reduktionspotenzial hat aber der Zusatz von Pflanzenkohle. Ein grosser Vorteil der Pflanzenkohle liegt darin, dass sie sich mit anderen Bewirtschaftungsstrategien kombinieren lässt und der pH-Wert des Bodens tendenziell steigt.
Die Verwendung von Holzkohle in Landwirtschaft und Tierhaltung hat eine lange Tradition. Ein bekanntes Beispiel sind die Terra Preta, die Schwarzerden im Amazonasgebiet. Unfruchtbare Böden wurden dort vor über tausend Jahren durch die Zugabe verkohlter Biomasse in humus- und nährstoffreiche Erden umgewandelt, welche die landwirtschaftliche Grundlage für die ersten Hochkulturen bildeten. Im zwanzigsten Jahrhundert geriet diese Kulturtechnik weitgehend in Vergessenheit, erlebt aber seit einigen Jahren unter dem Begriff Pflanzenkohle eine Renaissance. Unter Pflanzenkohle versteht man verkohlte Biomasse (Holz, holzige Reststoffe, Erntereste, Stallmist u. a.), die in der Landwirtschaft eingesetzt wird. Durch ihre poröse Struktur und ihre spezifischen chemischen Eigenschaften können Pflanzenkohlen Wasser und Nährstoffe speichern, Gerüche neutralisieren, gewisse mikrobielle Prozesse unterstützen, Schadstoffe binden und durch langfristige Speicherung von Kohlenstoff (= Vermeidung von CO2-Emissionen) das Klima schützen. Wichtig ist allerdings, dass die Pflanzenkohle selbst frei von Schadstoffen ist.
Der Bodenfruchtbarkeitsfonds
Der Verlust an Bodenfruchtbarkeit betrifft auch Böden, die biologisch bewirtschaftet werden. Dabei verspricht gerade der Biolandbau die Fruchtbarkeit der Böden bei der Produktion zu erhalten oder sogar zu verbessern. Die Bio-Stiftung Schweiz will deshalb die Biobauern dabei unterstützen, sich in diesem Bereich vermehrt zu engagieren. Seit Mai 2017 bietet sie einen Bodenfruchtbarkeits-Fonds an.
Der Fonds verfolgt 4 Ziele:
- Fördern der Bodenfruchtbarkeit: Die Bodenfruchtbarkeit soll verbessert und nachhaltig gesichert werden. Möglichst viel gesunder und fruchtbarer Boden soll an nachfolgende Generationen übergeben werden.
- Unterstützung der Bio-Bauern: Um die zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit notwendigen Massnahmen durchführen zu können, werden Bio-Bauern finanziell unterstützt. Es wird ihnen zudem ein Experten- und Beratungsnetzwerk zur Verfügung gestellt, damit sie wirksame und nachhaltige Methoden kennenlernen und fachliche Unterstützung bekommen. Die Bauern werden regelmässig eingeladen, an einem moderierten Erfahrungsaustausch teilzunehmen.
- Gesellschaftliche Verantwortung übernehmen: Unternehmen können ihre Kohlendioxid-Bilanz durch Spenden an den Bodenfruchtbarkeitsfonds ausgleichen. Aber auch jede Privatperson kann Verantwortung für die Bodenfruchtbarkeit von mindestens 2'500 Quadratmetern Boden übernehmen. Dies entspricht der Fläche, die jede Privatperson in Mitteleuropa durchschnittlich für ihre gesunde Ernährung beansprucht.
- Schaffen eines öffentlichen Bewusstseins: Das Bewusstsein der gesellschaftlichen Verantwortung für die Bodenfruchtbarkeit soll erhöht werden.
In einer Pilotphase wurden im Grossraum Bodensee (D/A/CH/FL) 32 landwirtschaftliche Betriebe mit zusammen rund 1'000 Hektar bewirtschaftetem Land in das Projekt aufgenommen. Mit jedem Betrieb wurden für seinen Hof sinnvolle Massnahmen vertraglich vereinbart, über die er jährlich Rechenschaft ablegt. Die Betriebe erhalten etwa 250 Euro pro Hektar und Jahr, mindestens 6'000 Euro und höchstens 12'000 Euro als Aufwandsentschädigung aus dem Fonds. Jährlich wird pro Hof ein Hoftag und mindestens eine Informations-/Schulungstagung durchgeführt.
Die Kosten der Pilotphase betragen rund 1,5 Millionen Euro. Davon wird rund die Hälfte direkt an die Betriebe ausgeschüttet, der Rest geht für die Schulung der Bauern, die wissenschaftliche Begleitung und Auswertung, die Öffentlichkeitsarbeit in den vier Ländern und die Projektleitungskosten drauf. Mehr zum Projekt und den Beteiligten findet man im Internet unter www.bodenfruchtbarkeit.bio.
Moore nutzen oder schützen?
Moorböden enthalten sehr viel organische Substanz. Um organische Böden oder Moorböden land- oder forstwirtschaftlich nutzen zu können, müssen sie drainiert werden. Diese Entwässerung bewirkt einen raschen Abbau (Mineralisierung) des seit Jahrtausenden in den Böden gespeicherten Kohlenstoffs. Rund 14 Prozent der Treibhausgase, die durch die Landwirtschaft, durch Bodenverluste und -absenkung freigesetzten werden, gehen auf die Entwässerung von Moorböden zurück. Der Abbau der organischen Substanz kann durch Zufuhr organischer Substanz höchstens gestoppt, aber nicht verhindert werden. Da Moore Treibhausgase speichern - oder eben freisetzen können, steht die Bewirtschaftung von Moorböden in der Kritik, zumal sich die Nutzung nicht mit der Erhaltung von Moor-Ökosystemen vereinbaren lässt.
Moorböden sind sehr unterschiedlich aus organischen und mineralischen Schichten zusammengesetzt. In der Schweiz wurden viele Moorböden entwässert und für die Landwirtschaft nutzbar gemacht. Im Kanton Bern sind das Grosse Moos zwischen Bieler-, Neuenburger- und Murtensee sowie das Gürbetal die grössten ehemaligen Moorgebiete, die heute intensiv landwirtschaftlich genutzt werden. Durch Entwässerung und regelmässiger intensiver Lockerung sackten und sacken die torfhaltigen Böden zusammen. Das organische Material wird zu CO2 abgebaut und entweicht in die Luft. Jährlich verlieren diese Böden etwa einen halben Zentimeter an Mächtigkeit, wodurch der Abstand zum Grundwasserspiegel verringert und die landwirtschaftliche Nutzung durch Wiedervernässung beeinträchtigt wird.
Um den Bodenschwund zu bremsen, wurden verschiedene Bodenaufwertungsmassnahmen ausprobiert, wie Tiefpflügen oder Durchmischen, Übersanden oder Überschütten, Drainieren, Planieren etc. Neben baulichen Bodenaufwertungen und meliorativen Massnahmen ist aber auch ein Umdenken bezüglich der Bewirtschaftungsintensität nötig. Alternativen stellen die Wiedervernässung und Extensivierung oder die Paludi-Kultur dar, eine spezielle Form der Nutzung, bei der wassertolerante nachwachsende Rohstoffe angebaut werden.
Da heute viele Moorböden zu den produktivsten Böden der Schweiz gehören, kann auch ein bewusster Entscheid gefällt werden, diese Böden weiterhin zu nutzen und dafür die weitergehende Degradierung, damit verbundenen Treibhausgasemissionen und Verluste an Bodenfunktionen in Kauf zu nehmen. Dies bedeutet jedoch, dass die Probleme nicht gelöst, sondern nur aufgeschoben werden: Früher oder später muss die Nutzung angepasst werden, weil sich der Humus abgebaut hat.
In diesem Bereich besteht noch grosser Forschungsbedarf. Bislang sind keine wirtschaftlich interessanten Nutzungsmöglichkeiten organischer Böden bekannt, die die Kohlenstoff- und Wasserspeicherfähigkeit erhalten. Es ist aber nicht ausgeschlossen, dass es solche Nutzungen gibt. Auch die Datengrundlage für Moorböden ist schwach: Es fehlen Feldkartierungen von organischen Böden in der Schweiz oder die Erfassung der Bodenzustände. Unklar ist zudem was es bedeuten würde, wenn auf die Nutzung von Moorböden komplett verzichtet würde und wie die wegfallende Produktion kompensiert werden könnte.