TAGUNG BODEN.WASSER.SCHUTZ.TAGUNG Montag, 24. November Thema: Maschineneinsatz und Bodenstruktur Effekte auf den Ertrag von Erbsen

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1 TAGUNG BODEN.WASSER.SCHUTZ.TAGUNG 2014 Bodenverdichtungen Auswirkungen auf den Boden- und Gewässerschutz Lösungen für die Landwirtschaft Montag, 24. November 2014 Höhere land- und forstwirtschaftliche Schule Fernbach 37, 4490 St. Florian Thema: Maschineneinsatz und Bodenstruktur Effekte auf den Ertrag von Erbsen Referentin: Dr. in Melanie Wild Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft, Bodenkultur und Ressourcenschutz, Freising

2 Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft Maschineneinsatz und Bodenstruktur - Effekte auf den Ertrag von Erbsen und Hafer Dr. Melanie Wild, Robert Brandhuber Dr. Markus Demmel Institut für Landtechnik und Tierhaltung BODEN.WASSER.SCHUTZ.TAGUNG St. Florian

3 Inhalt 1. Einleitung 2. Das Bodenfruchtbarkeits-Projekt 3. Ergebnisse aus dem BOFRU-Projekt 4. Was bedeutet das für die Praxis? Dr. Melanie Wild - IAB 3a 2

4 1. Einleitung Bodennutzung in der Landwirtschaft ein Zielkonflikt zwischen Pflanzenstandort und Fahrbahn Werksbild Dr. Melanie Wild - IAB 3a 3

5 1. EINLEITUNG Problemstellung Boden als Pflanzenstandort Boden als Fahrbahn? Ertragspotenzial ausschöpfen Steigerung des Infiltrations- und Wasserspeichervermögens Kosten senken Zunahme von Maschinenleistung und Fahrzeuggewicht Dr. Melanie Wild - IAB 3a 4

6 1. EINLEITUNG Ab wann ist es eine Schadverdichtung? August 2011 Pflugsohlenverdichtung mit Sauerstoffmangel M. Wild M. Wild Dr. Melanie Wild - IAB 3a 5

7 1. EINLEITUNG Ab wann ist es eine Schadverdichtung? M. Wild 2011 Wachstumsdepressionen & Ertragseinbußen Dr. Melanie Wild - IAB 3a 6

8 1. EINLEITUNG Erbsen M. Wild 2011 M. Wild 2011 fördern die Bodenfruchtbarkeit sind ein wichtiger heimischer Eiweiß-Lieferant stellen für viehlose Ackerbaubetriebe eine Alternative zu Kleegras dar (N-Lieferant und Einnahmequelle) Dr. Melanie Wild - IAB 3a 7

9 1. EINLEITUNG Erbsen M. Wild 2011 M. Wild 2011 zeigen starke Ertragsschwankungen sind sehr anfällig für Fuß-, Stengel- und Wurzelkrankheiten reagieren empfindlich auf Bodenstrukturschäden und enge Fruchtfolgestellung legumer Früchte Dr. Melanie Wild - IAB 3a 8

10 1. EINLEITUNG Anbaufläche Körnerleguminosen in Bayern Hektar : ha Futtererbsen Ackerbohnen : ha Quelle: Invekosangaben Dr. Melanie Wild - IAB 3a 9

11 2. Maschineneinsatz und Bodengefüge Dr. Melanie Wild - IAB 3a 10

12 2. BODENGEFÜGE Einflussfaktoren auf die Bodenverdichtung Radlast Reifeninnendruck Überrollhäufigkeit Schlupf Aufstandsfläche Tiefenwirkung Kontaktflächendruck erreichte Verfestigung Verschmieren der Kontaktfläche Reifen-Boden LfL Bayern Bodenfestigkeit, Tragfähigkeit Bodenfeuchte Bodenart Bodenbearbeitung Dr. Melanie Wild - IAB 3a 11

13 2. BODENGEFÜGE Bodengefüge-Zustände LfL Bayern Dr. Melanie Wild - IAB 3a 12

14 2. BODENGEFÜGE Krümelgefüge Resultat hoher biologischer Aktivität viele Poren kleine Aggregate gute Lebendverbauung Dr. Melanie Wild - IAB 3a 13

15 2. BODENGEFÜGE Klumpengefüge Resultat von Bodenbearbeitung feste größere Aggregate weniger Poren langsame Rotte M.Wild 2010 Dr. Melanie Wild - IAB 3a 14

16 2. BODENGEFÜGE Plattengefüge Resultat von Bodenverdichtung horizontale, sehr feste Aggregate kaum Poren unverottete Pflanzenteile Harald Schmidt Dr. Melanie Wild - IAB 3a 15

17 2. BODENGEFÜGE Reifeninnendruck Schadverdichtungsschwellen der versch. Bodenarten nach TASC 0.80 bar bei tonreichen Böden 0.85 bar bei lehmreichen Böden (außer sandige Lehmböden) 1.05 bar bei schluffreichen Böden 1.05 bar bei sandigen Lehmböden, lehmreichen Sandböden 1.20 bar bei sandreichen Böden Tyres/Tracks and Soil Compaction, Agroscope Reckenholz-Tänikon Dr. Melanie Wild - IAB 3a 16

18 2. BODENGEFÜGE Erbsen zeigen starke Ertragsschwankungen sind sehr anfällig für Fuß-, Stengel- und Wurzelkrankheiten reagieren empfindlich auf Bodenstrukturschäden und enge Fruchtfolgestellung legumer Früchte Dr. Melanie Wild - IAB 3a 17

19 3. Das Bodenfruchtbarkeits-Projekt Gefördert vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN) Dr. Melanie Wild - IAB 3a 18

20 3. BOFRU-PROJEKT Standorte Lage Ort Bodenart Niederschlag (mm/a) Nord Trenthorst mittel sandiger Lehm Ls Ost Köllitsch schwach lehmiger Sand Süd Mammendorf mittel - stark toniger Schluff Sl2 600 Ut3/ Süd Petershausen schluffiger Lehm Lu Mitte Frankenhausen schluffiger Lehm Lu Dr. Melanie Wild - IAB 3a 19

21 3. BOFRU-PROJEKT Standorte Trenthorst (vti) Frankenhausen (Uni Kassel) Köllitsch (HTW Dresden) Mammendorf (LfL Bayern) Petershausen (LfL Bayern) Quelle: google maps Dr. Melanie Wild - IAB 3a 20

22 3. BOFRU-PROJEKT Szenario 3960 kg 650 / 65 R 38 Dr. Melanie Wild - IAB 3a 21

23 3. BOFRU-PROJEKT Belastungswagen 2,6 t Reifendruck 0,6 bar (30km/h) M. Wild 2011 Dr. Melanie Wild - IAB 3a 22

24 3. BOFRU-PROJEKT Belastungswagen 4,6 t Reifendruck 1,6 bar (30km/h) M. Wild 2010 Dr. Melanie Wild - IAB 3a 23

25 3. BOFRU-PROJEKT Druckausbreitung im Boden 2,6 t Radlast 4,6 t Radlast Bodentiefe [cm] Bodentiefe [cm] Abstand zur Reifen-/ Raupenmitte [cm] nach TASC, Agroscope Reckenholz-Tänikon 96 > Abstand zur Reifen-/Raupenmitte [cm] 2-2,2 1,8-2 1,6-1,8 1,4-1,6 1,2-1,4 1-1,2 0,8-1 0,6-0,8 0,4-0,6 0,2-0,4 0-0,2 [bar] Schadverdichtung bis in 30 cm Tiefe 96 Dr. Melanie Wild - IAB 3a 24

26 3. BOFRU-PROJEKT Trockenrohdichte in cm g/cm³ 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 0t 2t 4t 1,1 1,0 sandiger Lehm lehmiger Sand toniger Schluff schluffiger Lehm schluffiger Lehm Mittelwerte aus ± SE n > 72 Dr. Melanie Wild - IAB 3a 25

27 3. BOFRU-PROJEKT Luftkapazität in cm Vol% t 2 t 4 t 5 0 sandiger Lehm lehmiger Sand toniger Schluff schluffiger Lehm schluffiger Lehm Mittelwerte aus ± SE n > 72 Dr. Melanie Wild - IAB 3a 26

28 3. BOFRU-PROJEKT Infiltrationsrate mm/sec 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0 t 2 t 4 t 0,1 0,0 sandiger Lehm lehmiger Sand toniger Schluff schluffiger Lehm Mittelwerte aus ± SE n > 12 Dr. Melanie Wild - IAB 3a 27

29 3. BOFRU-PROJEKT Erbsen Erträge über alle Standorte t/ha 2,5 2,0-1 % - 17 % - 17 % 1,5 1,0 0,5-10 % 0 t 2 t 4 t 0,0 Erbse in Reinsaat Erbse im Gemenge Mittelwerte 4 Jahre ± SE, Tukey p < 0.05 Dr. Melanie Wild - IAB 3a 28

30 3. BOFRU-PROJEKT Hafer Erträge über alle Standorte t/ha 4,5 4,0-4 % - 3 % 3,5 3,0 2,5-1 % - 3 % 0 t 2,0 2,6 t 1,5 4,6 t 1,0 0,5 0,0 Hafer in Reinsaat Hafer im Gemenge Mittelwerte 4 Jahre ± SE, Tukey p < 0.05 Dr. Melanie Wild - IAB 3a 29

31 4. Was bedeutet das für die Praxis? Ertragsverluste in % pro Hektar bei einmaliger Überfahrt bei einer Arbeitsbreite von 3m 2,6 t 0,6 bar 4,6 t 1,6 bar Erbse 1) ± 0% - 7% Hafer 1) ± 0% - 1% 2,8 t 1,0 bar 4,8 t 1,0 bar Kleegras 2) -12% -19% Nach: 1) Wild et al (2012): Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften, Band 24, S ) Joergensen et al (2009): Precision livestock farming, S Dr. Melanie Wild - IAB 3a 30

32 4. WAS BEDEUTET DAS FÜR DIE PRAXIS? LfL Bayern, 2014 Dr. Melanie Wild - IAB 3a 31

33 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Melanie Wild - IAB 3a 32