Klimawandel. Wasser "ernten"
Auch wenn dieser Winter sehr nass war, sind die Zeiten von Hitze- und Trockenstress sicher nicht vorbei. Wie kann man das Wasser am besten im Boden halten, sodass es zum richtigen Zeitpunkt für die Pflanze zur Verfügung steht? Hans Gnauer gibt Antworten.
Wir merken es mittlerweile jedes Jahr: Die Niederschläge bleiben aus, manchmal wochenlang. Oft kommt der Regen dann wolkenbruchartig binnen kurzer Zeit und verursacht massive Erosion. Und auch Meldungen über Staubstürme aus Ackererde häufen sich. Hitze im Sommer oder mittlerweile auch im Frühjahr und Herbst ist schon fast selbstverständlich. Die Grundwasservorräte schwinden. So wie wir Landwirtschaft bisher betrieben haben, funktioniert es oft nicht mehr. Dabei haben wir es selbst in der Hand, durch Bewirtschaftungsmaßnahmen das Wasser im Feld zu halten, zu speichern und sogar Wasser zu ernten!
Es ist nicht die Dürre, die nackten Boden verursacht. Es ist nackter Boden der Dürren verursacht! Diese Aussage eines simbabwischen Landwirts bringt es auf den Punkt: Unser oberstes Ziel muss es sein, die Böden immer bedeckt zu halten. Sei es durch Ernterückstände über kürzere Zeiträume bis zur nächsten Hauptkultur oder die Etablierung von Zwischenfrüchten. Ein offener Boden verliert durch unproduktive Verdunstung Wasser und ist Wind, Wasser und Sonne schutzlos ausgeliefert. Das ist im Grunde jedem bekannt. Dennoch kann man sich diese Zusammenhänge nicht oft genug vor Augen führen.
Natürlich brauchen Pflanzen auch Wasser zum Wachsen. Aber sie bilden dabei einen Wasserkreislauf. Über die Verdunstung in den Blättern gelangt Wasser aus dem Boden in die Luft (und irgendwann bilden sich dadurch auch Wolken). Dabei wird durch die Verdunstung der Luft Wärme entzogen und die Umgebungstemperatur herabgesetzt. An den Blättern bildet sich aber auch Tau, der abläuft und der Pflanze zur Verfügung steht. Daneben geben Pflanzen Kohlenstoff in Form von Zuckerverbindungen in den Boden ab, was wiederum das Bodenleben ernährt und die Ertragskraft der Böden verbessert. Und auch die Pflanzen selbst stehen am Ende ihres Lebens als Nahrung für das Bodenleben zur Verfügung, das irgendwann als Nahrung für eine neue Pflanze dient.
Ein wesentlicher Schlüssel für ein wassereffizientes System sind daher Zwischenfrüchte. Nach der Ernte ist Eile geboten. Bereits wenige Tage nach der Ernte muss die Zwischenfrucht im Boden sein. So gibt man Ausfallgetreide und Unkraut die geringsten Chancen. Dazu ist eine ausgewogene Mischung an Arten nötig. Einige Zwischenfrüchte wachsen sehr schnell und decken rasch ab. Dazu gehören beispielsweise Buchweizen, Senf, Öllein sowie Kresse. Andere Arten brauchen mehr Zeit, um sich zu entwickeln. Vor allem Leguminosen übernehmen später, wenn die schnell wachsenden Arten nachlassen, das Kommando. Sie sind regelrechte Kraftwerke, wenn es um Humusaufbau und Stickstofffixierung geht. Derartige Zwischenfruchtmischungen sind in der Lage, je nach Entwicklung zwischen 50 und 100 kg Stickstoff für die nachfolgende Kultur zu hinterlassen, wie Untersuchungen der Bioforschung Austria zeigen. Das spart bares Geld! Versuche am Standort der Fachschule Hollabrunn, durchgeführt von der Universität für Bodenkultur, zeigen, dass die Bodenwassergehalte unter Zwischenfrüchten wie auch unter Schwarzbrachen zwar schwanken, aber am Ende sind zu Saatbeginn zumindest die gleichen Gehalte im Boden vorrätig, oft sogar mehr!
Zwischenfrüchte sammeln nicht nur den wenigen Schnee im Winter. Sie sammeln bei Nebel auch große Mengen Tau. Ein häufig von Landwirten gebrachtes Argument, warum man keine Zwischenfrüchte anbauen will, ist, dass es im Frühjahr unter der Zwischenfrucht immer feuchter ist und man da nicht so gut arbeiten kann. Sollte uns das nicht zu denken geben? Hier gilt es, mit geeigneten Maßnahmen weiterzuarbeiten, um die Feuchtigkeit im Boden zu behalten.
Mit Direktsaat das Wasser konservieren
Natürlich bedeutet Direktsaat mehr Geduld, bis der richtige Zeitpunkt gekommen ist. Es soll nicht zu feucht sein, aber auch nicht zu trocken. Und auch die Anforderungen an die Technik sind komplexer und aufwendiger, meist auch teurer. Dabei können natürlich viele Fehler passieren – deutlich mehr als bei herkömmlicher Saat. Unsere Erfahrungen zeigen aber: Eine gut durchgeführte Direktsaat läuft üblicherweise besser auf und ist mit Kapillarwasser besser versorgt als herkömmliche Saaten. Und gerade der Start ins Leben einer neuen Pflanze schafft bei herkömmlichen Systemen immer mehr Probleme.
In Direktsaaten schützen zudem die Reste der alten Zwischenfrucht oder vorigen Hauptkultur die jungen Pflanzen vor Wind und Wetter. Bei Starkregenereignissen kann das Wasser durch vorhandene Poren und Regenwurmröhren im Boden besser infiltrieren, währenddessen es von herkömmlichen Flächen ablaufen kann und Erosion verursacht.
Unser Projekt »Boden.Pioniere« liefert interessante Zahlen. Dabei wird eine aufbauende Bewirtschaftungsweise mit der herkömmlichen verglichen sowie eine natürliche Referenzfläche (Wiese, Grünstreifen) in unmittelbarer Nähe beprobt und ausgewertet. Es zeigte sich, dass bei aufbauenden Bewirtschaftungsweisen der Anteil der sogenannten Mittelporen im Boden deutlich höher ist als bei herkömmlicher Bewirtschaftung. Und genau diese Mittelporen sind für die Wasserspeicherung im Boden wichtig. Daraus resultiert, dass so bewirtschaftete Böden bis zu 20 % mehr Wasser speichern können als bei herkömmlicher Bewirtschaftung.
Außerdem waren die Humusgehalte im Mittel um knapp 20 % höher, speziell bei leichteren Böden. Die besten 25 % wiesen sogar bis zu 65 % mehr Humus auf. Und auch der Anteil des sogenannten »leicht verfügbaren Kohlenstoffs«, der von Pflanzenwurzeln stammt, war mit durchschnittlich 31 % signifikant höher bei den Pionierflächen.
Darüber hinaus weisen so bewirtschaftete Böden eine wesentlich höhere Aggregatstabilität auf, im Mittel um ca. 14 %, die besten 25 % bis zu 65 %. Das bedeutet: Der Boden hält besser zusammen und ist wesentlich widerstandsfähiger gegenüber jedweder Erosion. Hinzu kommt, dass die mikrobielle Biomasse um ca. 35 % im Mittel höher war, bei den besten 25 % sogar um 48 %. Und natürlich ist auch die Infiltrationsrate, also die Geschwindigkeit des Einsickerns von Wasser in den Boden, stark verbessert.
Regenwürmer als »Wasserbringer«
Auch die erhöhte Anzahl an Regenwürmern in aufbauenden Systemen trägt zu einer besseren »Verdauung« des Wassers bei. Durch vertikal grabende Arten gelangt es schneller in den Boden, und durch horizontal grabende Arten gelangt es seitlich gut zu den Pflanzenwurzeln. Es gibt mittlerweile zahlreiche wissenschaftliche Studien, die belegen, dass Pflanzen mit Regenwürmern im Boden besser wachsen und mehr Ertrag liefern als ohne. Das liegt nicht zuletzt an dem organischen Dünger, den die Tiere hinterlassen.
Regenwürmer fördert man am besten durch Futter in Form von Zwischenfrüchten und Ernterückständen an der Bodenoberfläche. Und natürlich so wenig wie möglich Bodenbearbeitung bzw. so schonend wie möglich. So ist der seichte Einsatz einer Scheibenegge einfacher zu verkraften für die Würmer als ein tiefer Grubberstrich, der die Röhren zerstört in denen sie leben. Besonders problematisch ist daher für Regenwürmer der Pflug. Er entzieht die Nahrung an der Oberfläche und zerstört den Lebensraum der Tiere.
Auch Pilze haben Probleme mit der Bodenbearbeitung. Sie werden dabei durchtrennt und können sich nicht mehr gut entwickeln. Dabei sind auch Pilze wichtig, um Pflanzen mit Wasser und Nährstoffen zu versorgen. Mykorrhizapilze liefern den meisten Kulturen Wasser und Nährstoffe und erhalten dafür im Gegenzug Zuckerverbindungen von der Pflanze. Gut mit Mykorrhiza besiedelte Pflanzen vergrößern die Wurzelreichweite der Pflanzen um das zwei- bis dreifache. Sie liefern Wasser, das die Pflanzen allein gar nicht erreichen könnten.
Die wichtigste Voraussetzung zur Förderung von Mykorrhizapilzen im Boden sind grüne Pflanzen. So bekommen die Pilze ihre Nahrung und können sich später vermehren. Fairerweise muss man sagen, dass Pilze auch Dünger und Pflanzenschutz nicht gut vertragen, aber immer noch besser damit leben können als mit zu viel Bodenbearbeitung. Bei der Anpassung an den Klimawandel sind sie aber unverzichtbar!
Kann man Wasser einfach »düngen«?
Natürlich nicht! Außer man bewässert. Aber man kann auf eine gute Versorgung der Pflanzen mit allen wichtigen Nährstoffen achten, die der Pflanze helfen, mit Wasser effizient umzugehen. Dazu gehören vor allem Kalium und Magnesium. Kalium ist an vielen Stoffwechselvorgängen beteiligt. Es verbessert die Wassernutzungseffizienz, die Frosthärte und viele Qualitätseigenschaften. Fehlt Kalium, führt dies zu einer Verminderung der Assimilation sowie einer schlechteren Wasserversorgung der Pflanzen. Magnesium als zentraler Baustein des Blattgrüns ist direkt an der Photosynthese beteiligt. Daneben aktiviert es versch iedene Enzyme, die wiederum den Aufbau von Eiweiß, Stärke und Zucker oder Ölen und Fetten ermöglichen. Es ist auch mit verantwortlich für die Stabilität der Zellwände und wichtig für den Transport der Kohlenhydrate zu den Wurzeln.
Aber auch Phosphor hilft, die Effizienz zu steigern. Es ist wichtig für das Wurzelwachstum, den Energiehaushalt und hilft dem Bodenleben, welches wiederum den Pflanzen hilft. Schwefel verbessert die Stickstoffeffizienz und hat somit einen positiven Einfluss auf die Qualität des Ernteguts. Fehlt Schwefel, bleiben die Pflanzen im Wuchs zurück, sie bestocken weniger und bilden die Fruchtstände schlechter aus, oder die Pflanzen werden anfälliger für Krankheiten.
Nicht zu vergessen sind die Spurenelemente wie Mangan, Zink, Kupfer oder Bor. Eine ausgewogene Düngung verhilft der Pflanze zu mehr Vitalität und einer besseren Wassernutzung. Und Stickstoff kann man mittlerweile in flüssiger Form über Depots (Stichwort Cultan-Verfahren) ausbringen, oder feste Dünger in Reihen einbringen. Beides hilft den Pflanzen bei Trockenheit.
Hecken für mehr Wasser. Wir wissen alle, dass direkt neben einer Hecke oder Windschutzanlage die ersten Meter wenig bis gar nichts Erntbares wächst. Wissen wir aber auch, dass die Effekte einer Hecke in weiterer Entfernung zu mehr Wasser führen? Der Wind wird gebremst, Tau bildet sich am Abend früher und bleibt länger am Morgen im Bestand. In Summe führt das nach den Untersuchungen der Bioforschung Austria dazu, dass, obwohl Fläche für die Hecke verloren geht, die Erträge dennoch um 7 bis 8 % steigen. Die positive Wirkung reicht in etwa auf die 20-fache Länge der Höhe der Hecke. Eine Hecke mit 15 m Höhe hat also eine positive Wirkung auf etwa 300 m in Windrichtung. Zudem kühlt die Hecke durch die Verdunstung von Wasser die Umgebung und sorgt für eine Abmilderung der Hitze und für einen kleinen regionalen Wasserkreislauf.
Ein Festival für den Boden
Soil Evolution. Deutschland, Österreich und die Schweiz bündeln vom 4. bis 6. Juni erneut ihre Kompetenz in Sachen Bodenfruchtbarkeit und Bodenaufbau. Das Event in Umbach (Niederösterreich) hält ein Programm mit 36 Vorträgen, sechs Workshops und mehr als 50 Ausstellern bereit. Dieses Mal liegt der Fokus neben der konservierenden Landwirtschaft und Direktsaat vor allem auf dem Anbau von Zuckerrüben, Kartoffeln und Gemüse in solchen Systemen. Neu ist 2024 auch eine Livevorführung von Direktsaattechnik mit anschließender Analyse der
Arbeit bei Aussaat in stehende lebende Zwischenfrüchte. Veranstaltet wird das Event von den drei Organisationen GKB e. V., Boden.Leben und Swiss No-Till.
Weitere Informationen finden Sie unter www.soilevolution.com
