Erosion und Landwirtschaft ökonomische Relevanz. Arno Mayer, Landeskammer f. Land- und Forstwirtschaft Steiermark, Abt.

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1 Erosion und Landwirtschaft ökonomische Relevanz Arno Mayer, Landeskammer f. Land- und Forstwirtschaft Steiermark, Abt. Pflanzenbau

2 2009: Starkregenereignisse fordern ihren Tribut! Massive Schäden durch Abschwemmung von Bodenmaterial und Jungpflanzen Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 1

3 Beträchtliche Schäden auch durch Anlandung von Bodenmaterial Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 2

4 Das steirische Bodenschutzgesetz 6 Bodenerosion und Bodenverdichtung (1) Die Eigentümer oder Nutzungsberechtigten landwirtschaftlicher Böden sind verpflichtet, Bodenerosionen und Bodenverdichtungen durch pflanzenbauliche, kulturtechnische und landtechnische Maßnahmen zu vermeiden (2) Die Steiermärkische Landesregierung kann nach Anhörung der Landeskammer für Land- und Forstwirtschaft für einzelne Katastralgemeinden nach einem Beobachtungszeitraum von wenigstens drei Jahren zur Verhinderung von Bodenerosionen, unter Berücksichtigung von normierten Merkmalen, örtlich und zeitlich beschränkte Bewirtschaftungsregeln im Verordnungsweg erlassen. Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 3

5 Ursachen der Bodenerosion Lange Schlaglängen Steile Flächen Geringe Bodenbedeckung durch lange Brachezeiten Verdichtungen Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 4

6 Ursachen der Bodenerosion Geringe Krümelstabilität durch: Monokulturen v. Reihenkulturen, wie Mais, Soja und Ölkürbis Geringe Mengen an organischem Dünger Hohen Schluffanteil Wenig Humus Geringe Kalkversorgung der Böden Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 5

7 Sichtbare und nicht sichtbare Schäden Sichtbare Schäden sind beispielsweise: Verletzung, Entwurzelung, Überdeckung und Vernichtung von Kulturpflanzen Erschwertes Befahren der Äcker durch tiefe Erosionsrinnen Wegspülen von Saatgut, Dünge- und Pflanzenschutzmitteln vom Ausbringungsort und Ablagerung an unerwünschter Stelle Nicht sichtbare Schäden sind beispielsweise: Verlust an durchwurzelbarer Bodensubstanz und damit verringertes Wasserspeicher-,Filter- und Puffervermögen Verarmung des Bodens an Humus und Pflanzennährstoffen Verringerung der Ertragsfähigkeit Zunahme der Flächenheterogenität Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 6

8 Herausforderung: Ökonomische Bewertung On site Schäden kurzfristig: Bodenabtrag v.a. Hauptnährstoffe und Humus Jungpflanzenverlust v.a. durch Abschwemmung oder Anlandung On site Schäden langfristig: Abnahme der Bodenfruchtbarkeit Messung, Bewertung? Weitere Aspekte Beziehungkomplex Landwirt Öffentliche Hand, Unterlieger, Verpächter, Hofnachfolger, Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 7

9 Bodenabträge sind sehr unterschiedlich Stickstoff- und Phosphorabträge verschiedenen Autoren: Autor Kultur Maßnahme Abtrag Gesamtabtrag u. Abtrag kg/t t / ha Stickstoff Phosphor kg / ha kg / t kg / ha kg / t Crowder 1987 Mais konventionell 44,9 92 2,05 45,5 1,01 perm. Eingegrünt 1,6 11,1 6,94 4,1 2,56 Mulchsaat 17,1 45,8 2,68 21,3 1,25 keine Saatbettbereitung 10,1 38,4 3,80 17,2 1,70 keine Saatbettbereitung u. Konturbearbeitung 2 19,6 9,80 7,5 3,75 Troeh F.R keine Angabe 3,00 0,60 Kremheller, 1994 Hopfen konventionell 6,47 10,4 1,61 6,6 1,02 Minimalbearbeitung 6,25 10,4 1,66 6,8 1,09 Gründüngung 1,63 3,4 2,09 1,8 1,10 synth. Bodenstabilisierung 2,79 7,2 2,58 4,4 1,58 Klik, 1995 Mais konventionell , ,79 Standort: Mulchsaat , ,72 Pyhra Direktsaat , ,81 Mais konventionell , ,95 Standort Mulchsaat , ,98 Mistelbach Direktsaat , ,08 Heissenhuber, Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 8 Schmidtlein, ,20 0,50

10 Versuche LK Steiermark BAKT Petzenkirchen Erosionsmessung unter natürlichem Niederschlag Standort Tagensdorf in den Jahren 1992 bis 1994 auf einem Hang mit 18 % Neigung Variante Abträge je Versuchsjahr in t/ha 1992 % 1993 % 1994 % Durchschnitt % Maismonokultur 12, , , Frühjahrsackerung m. Pflug , Safentallgrubber mit Schlitzsaat ,58 7 0, (1992 Mulchsaat) Lemkengrubber mit Mulchsaat 8,1 64 1,2 15 0, BAKT-Petzenkirchen und Pucher (1994) Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 9

11 Infiltrationsraten je nach Bodenbearbeitungssystem Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 10

12 Wie hoch darf der Erd-Abtrag sein? Boden-Neubildung muss Abtrag ausgleichen Fachliteratur: tolerierbarer Bodenabtrag = Ackerzahl/8 (in Tonnen je Hektar) Beispiel: Bei einer Ackerzahl von 50 beträgt der tolerierbare Bodenabtrag also 50/8 = 6,25 Tonnen je Hektar Bei einer Bodendichte von 1,3 g/cm³ entspricht ein Abtrag von 6,25 Tonnen je Hektar einer durchgehenden Schicht mit einer Stärke von rund einem halben Millimeter. Wer eine Bodenschicht mit einer Stärke von nur einem Zentimeter verliert, dem fehlen bereits 130 Tonnen Erde je Hektar (vgl. Soil Conservation Service, USA: Toleranzgrenzenkonzept, nach Schwerdtmann 1-10t/ha tolerierbar) Quelle: SCHEFFER, Fritz und P.-SCHACHTSCHABEL, 2002: Lehrbuch der Bodenkunde. 15, Auflage Spektrum Akademischer Verlag GmbH, Heidelberg / Berlin. ISBN Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 11

13 Schaden durch Nährstoffverlust untergeordnet Der Verlust an pflanzenverfügbaren Nährstoffen ist dabei hinsichtlich der Bodenfruchtbarkeit vordergründig nicht das Hauptproblem. Bei einer Versorgung des Bodens in der Stufe C (= ausreichend) gehen mit einer Erosion im Bereich des tolerierbaren Bodenabtrags pro Hektar zum Beispiel weniger als je 1 kg an pflanzenverfügbarem Phosphor beziehungsweise Kalium verloren. Auch bei größeren Verlusten durch Erosion bewegt sich der Nährstoffverlust meist weit unter dem Bereich des üblichen Entzugs durch die Pflanzen. Andererseits können aber schon sehr geringe Menge an löslichen Nährstoffen erhebliche Schwierigkeiten in Oberflächengewässern durch Eutrophierung hervorrufen Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 12

14 Bewertung der Nährstoff - Verluste auf Basis volatiler Reinnährstoffpreise ist schwierig Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 13

15 Bewertung des durchschnittlichen Bodenabtrages bei unterschiedlicher Sätechnik Kultur Ma ßna hme Abtrag Gesamtabtrag u. Abtrag kg/t Stickstoff Phosphor Kali t/ha kg/ha % kg/t kg/ha % kg/t kg/ha kg/t Crow der 1987 Mais konventionell 44, % 2,05 45,5 100% 1,01 409,50 perm. Eingegrünt 1,6 11,1 6,94 4,1 2,56 Mulchsaat 17,1 45,8 50% 2,68 21,3 47% 1,25 191,70 keine Saatbettbereitung 10,1 38,4 42% 3,8 17,2 38% 1,7 116,58 keine Saatbettbereitung und Konturbearbeitung 2 19,6 9,8 7,5 3,75 Klik 1995 Mais konventionell % 1, % 0,79 486,00 Mulchsaat % 2, % 0,72 279,00 Direktsaat % 1, % 0,81 115,22 Annahme: korrelierender Phosphor-Kali- Abtrag N und im Verhältnis P 1:9 wichtig bei konventioneller Bearbeitung und Mulchsaat, im Verhältnis 1:6, bei der Schlitzsaat. --> ggf. Klärung mit Hr. DI Holzner bez. Plausibilität Durchschnitt konventionell 56,45 96,5 1,77 49,75 0,9 447,75 0 Mulchsaat 30,05 67,9 70% 2,385 26,15 53% 0, ,35 0 Direktsaat 15,55 34,7 36% 2,64 17,1 34% 1, ,9 0 Bearbeitungsart Stickstoff Phosphor Kali Koste n konventionell 86,85 24, ,53 111,22 303,76 Mulchsaat 61,11 12, ,2 175,124 73,92-128,636-43,53-42,35% % Direktsaat 31,23 8,379 49,837 89,446 39,61-85,678-65,38-70,55% % Fazit: Nährstoffverluste sind für den Praktiker nicht alarmierend! N 0,9 EUR/kg P2O5 0,49 EUR/kg K2O 0,43 EUR/kg Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 14

16 Humusverlust mit Folgewirkungen Problematischer ist der Verlust an organischer Substanz. Bei einem durchschnittlichen Humusgehalt von 2,7% im Bearbeitungshorizont gehen allein mit einem tolerierbaren Verlust von kg bereits knapp 170 kg Humus je Hektar verloren. Dabei ist es weniger der damit verbundene Stickstoffverlust, sondern es ist viel mehr der Verlust der Funktionen des Humus hinsichtlich der Wasser-, Nährstoff- und Wärmespeicherung und der Krümelstabilität, der hier Sorgen bereitet. Jeder Verlust von Huminstoffen destabilisiert den Boden. Man kann diesen Prozess oft lange Zeit zum Beispiel durch Düngung - kaschieren, so dass die Folgen möglicherweise erst in ein paar Generationen wirklich negativ auffallen. Das Problem dabei ist, dass es dann für wirksame Gegenmaßnahmen aber zu spät ist. Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 15

17 Maßnahmen gegen die Bodenerosion Fruchtfolge Reduktion der Reihenkulturen (Mais, Kürbis, Soja etc.) Erhöhung der Bodenbedeckung Zwischenfruchtbau nach Getreide und Mais (winterhart) Getreidestreifen Strohstreifen Miststreifen Alternative Bodenbearbeitung und Saat Mulchsaat Direktsaat Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 16

18 Maßnahmen gegen die Bodenerosion Mögliche Fruchtfolgeglieder: Getreide Raps Kurzumtrieb Kümmel Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 17

19 Maßnahmen gegen die Bodenerosion Mulchsaat: Technik: Mit Kreiselegge Mit Rotortiller Mit Kreiselgrubber Beschreibung: Keine wendende Bodenbearbeitung Grundbodenbearbeitung mit Grubber oder Kreiselgrubber Verzicht auf Grundbodenbearbeitung und nur Saatbettbereitung Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 18

20 Maßnahmen gegen die Bodenerosion Direktsaat: Technik: Direktsaattaugliche Maissägeräte Schlitzsaat mit Scheibensech und schrägen Scheibenscharen Streifenfräsgeräte Beschreibung: Keine Saatbettbereitung unmittelbar vor der Saat Grundbodenbearbeitung maximal vor der Zwischenfrucht Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 19

21 Wo sind Minimalbodenbearbeitungssysteme nicht möglich? Auf schluffreichen Böden Auf sandigen strukturschwachen Böden Auf kalkarmen Böden Auf staunassen Böden Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 20

22 Technik Bodenbearbeitung und Saat - Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 21

23 Mulchräumtechniken zur Maisdirektsaat Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 22

24 Bodenbearbeitung nach Kraftstoff- und Arbeitszeitbedarf Bodenbearbeitungs- Arbeits- Kraft- Kraft- Stunden % über- % Erntesystem tiefe stoff stoff pro rollter Flä- rest in cm Ltr./ha rel. Hektar chenanteil 0-5 cm Pflug- u. Sekundärbearbeitung Schwergrubber mit Rotoregge 25 / Flügelschargrubber mit Rotoregge 25 / , Kreiselgrubber , Frässaat , Direktsaat , Landtechnik, UNI-Giesen, 1995 Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 23

25 Vergleich der variablen Maschinenkosten: Pflugvariante Mulchsaat - Direktsaat var. Maschinenkosten 160,00 140,00 138,60 120,00 107,35 EUR/ha 100,00 80,00 60,00-22,55% 86,61-37,51% konventionell Mulchsaat Schlitzsaat 40,00 20,00 0,00 var variable Kosten Die wesentlichen Einsparungen ergeben sich nicht aus der kostengünstigeren Sätechnik, sondern aus der Einsparung teurer Arbeitsgänge! Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 24

26 Deckungsbeitragsvergleiche v. Ackerkulturen zu Preisen von 2009 geschätzt DB geschätzt /ha ,5 4,5 0,6 2,5 3, Raps SEEG Kürbis Soja Mais Gerste M-Weizen Energieweide Energiepappel Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 25

27 Moderne Erosionsschutztechnik hat ihre Einsatzgrenzen Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 26

28 Blick über den Teich: Danielski Farms, Valentine, Nebraska Betriebsdaten: Bewirtschaft: ha Ackerland unter Bewässerung (40% Eigentum) Mais: ha, Sojabohnen 900 ha, Popcorn 350 ha, Winter- weizen 950 ha, Kidneybohnen 950 ha, Pintobohnen 450 ha, Bio- popcorn 450 ha, Biosojabohnen 880 ha, Rest: Luzerne u.a. Lagerkapazität: t Grobgetreide Lohndrusch 2009: ha Weizen, ha Milocorn, ha Mais Sonstige Maschinen: 3 Getreide-Direktsämaschinen (12 m breit), 5 Einzelkornsägeräte (24-reihig), 5 Scheibeneggen (12 m breit), 4 Grubber- Kombinationen (12 m breit), 12 Getreide- LKW-Züge, 12 Getreidefeldtransporter zu je 35 t Kapazität Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 27

29 Erosionsschutz bei Mais/Bohnen: Mulchsaat, 24 reihig Foto: Arno Mayer Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 28

30 Danielski Farms, Valentine, Nebraska Erfolgsgeheimnis Erosionsschutz Alle Ackerflächen sind begrünt oder bedeckt Zu 100 % Mulch- oder Direktsaat Alle Zugmaschinen und Anhänger doppelt bereift Bewirtschaftete Fläche nimmt pro Jahr um rund ha zu trotz massiver Konkurrenz Grund: Verpächter bieten von sich aus Flächen an verzichten auf Pachtzins Maximierung honorieren pfleglichen Umgang mit ihrem Eigentum Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 29

31 Probleme in der Praxis bei uns: Minimalbodenbearbeitung führt auf schweren kalten Böden zu einer verzögerten Mineralisierung und in weiterer Folge zu Entwicklungsverzögerungen und Mindererträgen Kosteneinsparungen durch den Entfall der Grundbodenbearbeitung (Pflugfurche) werden nicht (voll) wirksam, da Landwirte vielfach mit bereits buchhalterisch abgeschriebenen Pflügen arbeiten bzw. ohnehin ein Pflug am Betrieb oder als Gemeinschaftsgerät zur Verfügung steht. Mais wird vorwiegend in der tierischen Veredelung verwertet. Üblicherweise werden die Erntegewichte nicht exakt ermittelt, da der gedroschene Mais direkt als Nassmais geschrotet und siliert wird oder in Ganzkornsilos gelagert wird. Erlös Situation im Ackerbau und in der Veredelung ist angespannt, Investitionen in neue Sätechnik eher verhalten Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 30

32 Zusammenfassung Bezogen auf Reinnährstoffe liegt der Verlust im Durchschnitt der Jahre deutlich unter 50 EURO/ha. Für die Bewertung des schleichenden Abbaues der Bodenfruchtbarkeit gibt es keine geeignete Vorgangsweise. Bei Betrachtung der Bodenverluste zeigen Mulchsaat und Schlitzsaat stark verminderten Abtrag. Die Kosten von Mulchsaat und Schlitzsaat liegen unter jenen der konventionellen Anbaumethoden. In der Praxis gibt es bei Mulch- und Schlitzsaat auf schweren Böden Mindererträge durch verringerte Nährstoffmobilisierung und Entwicklungsverzögerungen bis hin zu hohen Erntefeuchten. Die angespannte Erlössituation bremst die Investitionen in neue Bodenbearbeitungs- und Sätechnik! Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 31

33 Erosionsschutz rechnet sich langfristig immer! Die Zunahme von Starkregenereignissen durch den Klimawandel und mögliche Bezugnahmen einer neuen Bodenrahmenrichtlinie der EU sorgen für eine neue Betroffenheit für die Landbewirtschafter.

34 Arno Mayer Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit! Landeskammer für Land- und Forstwirtschaft Steiermark Gruppe Pflanzliche Produktion Leiter Erosion Ökonomische Aspekte, Schloß Seggau/ DI Arno Mayer, Abteilung Pflanzenbau, 12. Oktober 2009/ Folie 33