Fachveranstaltung Strategien zum Bodenschutz Sachstand und Handlungsbedarf 5./6. Dezember 2007, Bonn

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1 Fachveranstaltung Strategien zum Bodenschutz Sachstand und Handlungsbedarf 5./6. Dezember 2007, Bonn Konservierende Bodenbearbeitung / Direktsaat als strategisches Element des Erosionsschutzes und der Verbesserung der ökonomischen Effizienz von Pflanzenbausystemen Prof. Dr. N. Lütke Entrup Dr. F.-F. Gröblinghoff

2 Inhalt des Vortrages Kennzeichnung von Bodenbewirtschaftungssystemen Bodenbedeckung, Wasserinfiltration, Erosionsschutz Bodenbearbeitung und Fruchtfolgegestaltung Wirtschaftlichkeit von Bewirtschaftungssystemen Fazit

3 Kennzeichnung von Bodenbewirtschaftungssystemen

4 Verfahrenstechnik und Arbeitsgänge Verfahren Grundbodenbearbeitung Saatbettbereitung Saat Arbeitsgänge oder getrennt Bodenbearbeitung mit Pflug konventionell oder Bodenfräse oder Rotoregge kombiniert = Saatbettbereitung und Saat zusammen gefasst alle Arbeitsgänge kombiniert Bodenbearbeitung ohne Pflug - Konservierend konservierend Mulchsaat oder oder oder oder getrennt kombiniert = Saatbettbereitung und Saat zusammen gefasst alle Arbeitsgänge kombiniert ohne Grundbodenbearb., Saatbettbereitung u. Saat komb. Direkt saat Direktsaat Saat ohne relevante Bodenbearbeitung (Quelle: KTBL, 1995: Einführung von Verfahren der konservierenden Bodenbearbeitung in die Praxis, Darmstadt

5 Bodenbedeckung, Wasserinfiltration, Erosionsschutz

6 Elemente und Auswirkungen der konservierenden Bodenbearbeitung/Direktsaat Wesentliche Elemente Keine tiefe Lockerung durch den Pflug Nur flache Bearbeitung, keine Überlockerung Verminderte Eingriffsintensität, längere Bodenruhe Konservierung der Bodenstruktur durch ganzjährige Bodenbedeckung: Kulturpflanzen Ernterückstände Zwischenfrüchte Auswirkungen Senkung der Maschinenkosten Energieeinsparung Geringerer Arbeitszeitbedarf Förderung der natürlichen Regenerationsfähigkeit Stabiles, gut befahrbares Bodengefüge Hohe Tragfähigkeit Geringere Verdichtungen Bodenschutz: Höhere Wasseraufnahme Geringere Verschlämmung Höhere biologische Aktivität Erosionsminderung

7 Effekte auf Erosion und Hochwasserschutz Einfluss der Bodenbedeckung auf Bodenabtrag und Oberflächenabfluss (10 jährige Messungen) Bodenbedeckung (%) >70 Bodenabtrag Wassererosion (%) <1 Oberflächenabfluss (% des Niederschlags) <30 <30 <30 Quelle: Frielinghaus et al. 1999, verändert Ernterückstände Bodenoberfläche Direktsaat Pflug Bodentiefe (cm) Tebrügge, 2002 Mulchsaat (tief) Mulchsaat (flach) Bodenbedeckung >70 % 0% % % Quelle: Tebrügge

8 Effekte auf Erosion und Hochwasserschutz 12 biogene Grobporen auf 0,04 m² = bis zu 275 Grobporen pro m² Regenwurmaktivität auf einer 10- jährig pfluglos bestellten Fläche am Versuchsgut Merklingsen ( )

9 Effekte auf Erosion und Hochwasserschutz Wirkstoffaustrag in Mais nach unterschiedlicher Bodenbearbeitung (Mittel natürlicher Niederschlagsereignisse, ) Wirkstoff / Einsatzmenge Terbutyazin 750 g/ha Metolachlor 1450 g/ha Pendimethalin 990 g/ha Pflug Austrag 0,96 g/ha 0,80 g/ha 0,38 g/ha Austrag mit Oberflächenabfluss Konservierend Austrag 0,10 g/ha 0,16 g/ha 0,11 g/ha Reduktion % Austrag 0,0 0,0 0,0 Direktsaat Reduktion % Erlach und Lütke Entrup, 2002

10 Bodenbearbeitung und Fruchtfolgegestaltung

11 Bodenbearbeitung und Fruchtfolgegestaltung Auswirkungen der Fruchtfolgegestaltung auf die Kosten (Auswahl) Problembereiche enger, wintergetreidebetonter Fruchtfolgen Ungrasbekämpfung, Resistenzen Vermehrtes Auftreten von Fruchtfolgekrankheiten wie Halmbruch, Schwarzbeinigkeit, DTR, Fusarium Hohe Arbeitsspitzen Kurze Anbaupausen zwischen den Hauptkulturen Auswirkungen auf: Direktkosten Direktkosten Schlechte Ausnutzung von Maschinen und Arbeitskräften Intensive (teure) Bodenbearbeitung notwendig, um Ernterückstände einzuarbeiten und eine störungsfreie Aussaat zu sichern Resultat: Mulchsaat eingeschränkt, Direktsaat kaum möglich

12 Bodenbearbeitung und Fruchtfolgegestaltung Verfahrensvergleich zur Bestellung von Weizen nach unterschiedlichen Vorfrüchten am Versuchsgut Merklingsen (nach Blattfrucht konservierend, nach Halmfrucht Pflugfurche) Vorfrucht: Blattfrucht (Raps/Leguminosen) Vorfrucht: Halmfrucht (Weizen) Mehrkosten /ha Bodenbearbeitung ggf. Walze/Striegel Lockern/Mischen (8 10 cm) (variable Maschinenkosten) Roundup Grubber/Saat Pflügen Einebnen/Saat Sortenwahl Keine Einschränkung Stoppelweizeneignung 20* Saatgutbeizung Standardbeizung Jockey / Latitude Saattermin Flexibel Spätere Saat ( Tage) 10* Verunkrautung Geringer bis mittlerer Besatz Normaler hoher Besatz (Schwerpunkt Gräser) N- Düngung kgn/ha kgn/ha Fungizideinsatz EC 32-34: Azol/Strobilurin EC 37-49: Srobilurin (Azol) EC 30/31: Strobilurin+Unix EC 34/37: HTR Bekämpfung EC 61/69: Fusarium Bekämpfung Summe der Mehrkosten bei Stoppelweizen *nicht zwangsläufig

13 Wirtschaftlichkeit von Bewirtschaftungssystemen

14 Wirtschaftlichkeit verschiedener Bewirtschaftungssysteme Erträge verschiedener Kulturen bei unterschiedlicher Bodenbearbeitung in den Fruchtfolgen: FF.1: ZR-WW-WW-WW, FF.2: ZR-WW-AB-WW Standort Soester Börde, BP, (n=7) Kultur Vorfrucht Direktsaat Ertrag dt/ha Mulchsaat Pflug Weizen Ackerbohnen (n=4) Weizen Zuckerrüben (n=7) Stoppelweizen Weizen (n=4) Stoppelweizen Stoppelweizen (n=3) Ackerbohnen Weizen (n=4) Zuckerrüben Weizen(n=7) Quelle: Lütke Entrup und Stemann, 2006 Daten Versuchsgut Merklingsen

15 Wirtschaftlichkeit verschiedener Bewirtschaftungssysteme Berechnungsschema zur Auswertung von pflanzenbaulichen Systemversuchen Leistungen: Markterlös Produktionsgebundene Direktzahlungen = Geldrohertrag.. Direktkosten: Saat-, Pflanzgut Düngung Pflanzenschutz Trocknung, Lagerung Versicherung (Hagel) Zinsansatz Feldinventar = Direktkostenfreie Leistung.. Arbeitserledigungskosten: Personalaufwand (fremd) Lohnansatz Lohnunternehmer Maschinenmiete Feste Maschinenkosten Variable Maschinenkosten = Direkt- und arbeitserledigungskostenfreie Leistung (DAL) Quelle: Lütke Entrup und Schneider, 2003

16 Wirtschaftlichkeit verschiedener Bewirtschaftungssysteme Rel. Pflug = DAL* [ /ha] Pflug MS DS Pflug MS DS FF.: Zr-WW-WW-WW FF.: Zr-WW-AB-WW Abb.: DAL in einem 150 ha großen Modellbetrieb bei unterschiedlicher Bodenbearbeitung und verschiedenen Fruchtfolgen (ohne Flächenprämienansatz) Quelle: Lütke Entrup und Schneider, 2004 Daten Versuchsgut Merklingsen

17 Wirtschaftlichkeit verschiedener Bewirtschaftungssysteme Erträge (dt/ha) in Abhängigkeit von Vorfrucht und Bodenbewirtschaftungssystem (Standort Soester Börde, BP, ) Kultur Winterweizen nach Blattfrucht * Winterweizen nach Winterweizen Winterraps nach Winterweizen Winterraps nach Körnererbsen Körnererbsen nach Winterweizen Ackerbohnen nach Winterweizen Hafer nach Winterroggen Winterroggen nach Winterweizen Konvent. 98,9 98,8 44, Konserv. 99,9 97,1 43,8 43,4 50,8** 59,5 72,3 80,8 * Winterraps, Körnerleguminosen **Erträge 2003 und 2005, 2004 Taubenfraß

18 Wirtschaftlichkeit verschiedener Bewirtschaftungssysteme /ha ,1 462,8 398,8 105,0 425,9 393,2 376,6 378,2 358,0 355,1 129,1 140,2 58,4 405,0 360, /ha 0 FF.1a: Ra-WW- WW-WW(P) FF.1b: Ra-WW- WW-WW(MS) FF.2: Ra-WW-WW- KE(MS/DS) FF.3: Ra-WW-AB- WW(MS/DS) FF.4: Ha-WW-WW- WRO(MS/DS) 0 DAL(ohne EU Prämie) Direktkosten Arbeitserledigung 300 ha DAL, Direktkosten und Kosten der Arbeitserledigung verschiedener Bewirtschaftungssysteme im Vergleich (Standort Soest, )

19 Wirtschaftlichkeit verschiedener Bewirtschaftungssysteme Erträge (dt/ha) in Abhängigkeit von Vorfrucht und Bodenbewirtschaftungssystem (Standort Gülzow, MV, ) Kultur Winterweizen nach Blattfrucht * Winterweizen nach Winterweizen Winterraps nach Winterweizen Winterraps nach Blauer Lupine Blaue Lupine nach Winterweizen Wechselweizen n. Winterweizen Hafer nach Winterroggen Winterroggen nach Winterweizen Konvent. 84,6 66,1 47, Konserv. 94,5 70,2 45,1 52,5 28,5 69,4 54,1 78,6 * Winterraps, Körnerleguminosen

20 Wirtschaftlichkeit verschiedener Bewirtschaftungssysteme /ha /ha Ra-WW-WW-WW (Pflug) Ra-WW-WW- WW (MS) Ra-WW-WW/ZF- Bl.Lup. (MS) Ha-WW/ZF-WeW- WRo/ZF(MS) Ra-WW/ZF- Bl.Lup-WW (MS) DAL(ohne EU Prämie) Direktkosten Arbeitserledigung 600 ha DAL, Direktkosten und Kosten der Arbeitserledigung verschiedener Bewirtschaftungssysteme in einem 600 ha Modellbetrieb (Standort Gülzow, )

21 DAL verschiedener Bewirtschaftungssysteme in Soest (NRW) und Gülzow (MV) (Ertragsdaten , Preissituation der Ernte 2007 Weizen 20,- /dt, Leguminosen 21.- /dt, Raps 30,- /dt, Hafer 19,- /dt) 1000 DAL 2007 /ha Ra-Ww-Ww-Ww Pflug Ra-Ww-Ww-Ww Mulch Ra-Ww-Ww-Kl Mulch R a -Ww-Kl-Ww Mulch Ha-Ww-Ww-R o Mulch NRW MV

22 Gleichgewichtsfunktionen bei unterschiedlichem Weizenpreisniveau auf dem Standort Soester Börde (Erträge , Rapspreis 30 /dt, Ackerbohnenpreis = Weizenpreis + 1,- /dt) DAL ( /ha) Weizenpreis [ /dt] ex Ernte DAL Ra-WW-WW-WW (Konservierend) DAL Ra-WW-AB-WW (Konservierend) DAL Ra-WW-Ha-WW (Konservierend)

23 Fazit

24 Fazit Die konservierende Bodenbearbeitung vermindert die Eingriffsintensität in das Bodengefüge verbessert den Erosionsschutz und die Wasserinfiltration verbessert den Gewässerschutz durch Verringerung von Oberflächenabfluss, Nähr- und Wirkstoffverlusten liefert einen Beitrag zum Hochwasserschutz Erweiterte Fruchtfolgen erleichtern die Anwendung der konservierenden Bodenbearbeitung /Direktsaat senken die Direkt- und Arbeitserledigungskosten sparen Energie und Arbeitszeit erhöhen die Biodiversität im Kulturpflanzenspektrum verbessern die ökonomische Effizienz des Pflanzenbaus (bei ausgewogenem Preisgefüge der Kulturen)

25 Vielen Dank