Gesellschaft für f r konservierende Bodenbearbeitung (GKB) e.v.

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1 Gesellschaft für f r konservierende Bodenbearbeitung (GKB) e.v. 10 Jahre GKB Aktuelle Trends in der Bodenbearbeitung Plädoyer für ein Umdenken mit der Ressource Boden Dr. Jana Epperlein Ackerbautagung Bernburg/Iden /

2 Ackerbautagung Bernburg/Iden / (LAFOND, 2005)

3 Die globalen Herausforderungen Umwelt Ökonomie Ackerbau Boden, Wasser, Luft Biodiversität, Klima Landschaftspflege Betriebseinkommen Input/ Ertrag (Verhältnis) Umweltkosten Bodenfruchtbarkeit Bodenverdichtung Bodenqualität

4 Die globalen Herausforderungen EU /Politik Qualität Konkurrenzfähigkeit der europäischen Landwirtschaft Entkopplung / CC/ Health cheek Reduzierung von Prämien Qualitätsprodukte Angemessener Preis Nachfrage Bioenergie Flächenkonkurrenz

5 Etwa so?

6 Bedrohung der Ressource Boden durch: Erosion Rückgang der organischen Substanz Bodenkontamination Bodenversiegelung Bodenverdichtung Rückgang der Biodiversität im Boden Versalzung Hochwasser, Erdrutsche Ackerbautagung Bernburg/Iden /

7 Verfahren der Bodenbearbeitung Klassifizierung Deutschland Ackerbautagung Bernburg/Iden /

8 Bodenbearbeitungssysteme Pflug Zwei bis fünf Bodenbearbeitungsgänge Bodenwendung, Bearbeitungstiefe cm keinen Schutz der Bodenoberfläche Reduzierte Bodenbearbeitung/Konservierende Bodenbearbeitung/Mulchsaat Ein bis zwei Bodenbearbeitungsgänge Keine Bodenwendung, Bearbeitungstiefe 5-20 cm 30-70% der Bodenoberfläche ist mit Rückständen bedeckt Direktsaat / No-Till Keine Bodenbearbeitung 60% oder mehr der Bodenoberfläche sind mit Rückständen bedeckt Ackerbautagung Bernburg/Iden /

9 Bodenbearbeitungssysteme Wintergetreide / Aussaattechnik Bundesländer, Aussaat 2006 Alle Angaben in %. Basis Anbaufläche, Aussaat 2006 = 5,5 Mio. ha Schleswig-Holstein Nordrhein-Westfalen Niedersachsen Niedersachsen Rheinland-Pfalz Baden-Würtemberg Bayern Mecklenburg-Vorpommern Sachsen-Anhalt Thüringen Sachsen % 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Anbaufläche Klassische Saat mit Pflugeinsatz Aussaat nach Pfluglos mit flacher Lockerung Aussaat nach Pfluglos mit tiefer Lockerung Direktsaat Quelle: Kleffmann Group

10 Entwicklung von konservierender Bodenbearbeitung in Sachsen Entwicklung der im Rahmen des Programms Umweltgerechte Landwirtschaft in Sachsen geförderten Mulchsaatflächen von 1994 bis 2005 (SÄCHSISCHE AGRARBERICHTE 1994 bis 2005) Jahr Flächenumfang [ha] Anteil an Ackerfläche in Sachsen* [%] , , ,2 ann Ackerfl ,0 allerdings nicht ,5 vollst ,9 Mulchsaat bestellt , , , , , ,1 annähernd 50 % der Ackerflächen chen Sachsens, vollständig dauerhaft, in

11 Gründe für f r pfluglose Bodenbearbeitung (I) Umweltrelevante Gründe FÜR die Anwendung pflugloser Gewässerschutz Höhere Wasserauf nahmef ähigke it des Bodens Verfahren Weniger Erosion Niedrigerer Treibstof f verbrauch Höhere biologische Aktivität im Boden Geringerer Austrag von Pf lanzenschutzmitteln Bessere Bodenstruktur Weniger Nitrataustrag Landwirt Experte 1 = falsch 2 = unwichtig 3 = eher unwichtig 4 = mittel 5 = ziemlich wichtig 6 = sehr wichtig Quelle 2005, ITADA

12 Gründe für f r pfluglose Bodenbearbeitung (II) Betriebliche Gründe FÜR die Anwendung pflugloser Verfahren Stabilerer Unternehmensgewinn Höherer Unternehmensgewinn Weniger Pf lanzenkrankheiten Bessere Bef ahrbarkeit 6 Arbeitszeiteinsparung Kosteneinsparung Weniger Zugkraftbedarf Höhere Wasserauf nahmef ähig Niedrigerer Treibstof f verbrauch Weniger Nitrataustrag Bessere Bodenstruktur Höhere Erträge Landwirt Experte 1 = falsch 2 = unwichtig 3 = eher unwichtig 4 = mittel 5 = ziemlich wichtig 6 = sehr wichtig Quelle 2005, ITADA

13 Erosion Ackerbautagung Bernburg/Iden /

14 Gepflügtes und gewalztes Feld Der Boden ist der Sonne und dem Regen ungeschützt ausgeliefert

15 Rillen Verdichtung => Bodenerosion Runoff Ackerbautagung Bernburg/Iden /

16 Ackerbautagung Bernburg/Iden /

17 Spanien/Portugal ehem.bodenoberfläche Ackerbautagung Bernburg/Iden /

18 Schlechter Maisstrohabbau beim Pflugsystem

19 Oberflächenverschlämmung

20 Hindernisse pflugloser Bodenbearbeitung Gründe GEGEN die Anwendung pflugloser Verfahren Höhere Anforderungen an den Landwirt Höherer Beobachtungsauf wand Keine ausgereifte Technik verf ügbar Unkrautprobleme Pf lanzenkrankheiten Hohe Investitionskosten Geringere Erträge Zu wenig wissenschaf tliche Zu geringes Beratungsangebot Geringere Ertragsstabilität Zu wenig Erfahrung in der Praxis Landwirt Experte 1 = falsch 2 = unwichtig 3 = eher unwichtig 4 = mittel 5= ziemlich wichtig 6= sehr wichtig Quelle 2005, ITADA

21 Entwicklung ackerbaulicher und umweltrelevanter Parameter Entwicklung einzelner Parameter bei Anwendung pflugloser Verfahren Möglichkeiten zum Einsatz von Beregnung Möglichkeiten zum Daueranbau einer Kultur (z.b. Mais) Möglichkeiten geeigneter Fruchtfolgen 5 Ertrag Unkrautdruck Krankheiten insgesamt 1 0 Schädlinge insgesamt Gehalt an organischer Substanz Lagerungsdichte des Bodens Wasserspeicherkapazität der Bodens Wasseraufnahmefähigkeit des Bodens Landwirt Experte 1 = sehr ungünstig 2 = eher ungünstig 3 = keine Auswirkung 4 = eher vorteilhaft 5 = sehr günstig Quelle 2005, ITADA

22 Mulchsaat oder Pfluglose Bodenbearbeitung Mehr oder weniger tiefe Bodenbearbeitung Viel Feinerde an der Bodenoberfläche die nicht strukturiert oder gebunden ist. Durch Regen wird diese Feinerde in tiefere Bodenschichten eingeschwemmt und verschließt die Bodenporen. Die Porostität vom Unterboden wird mit der Feinerde der Oberfläche verschlossen. Es ist unmöglich, eine dauerhafte Bodenstruktur mit mechanischen Geräten herzustellen! Nur die Wurzeln von Pflanzen können eine gute Bodenstruktur herstellen und dauerhaft erhalten

23 Verfahren der Bodenbearbeitung Klassifizierung International Ackerbautagung Bernburg/Iden /

24 Nachhaltige Anbauverfahren Jetzt Zukunft Conservation Agriculture

25 CONSERVATION AGRICULTURE (CA) PRINZIPIEN Pflanzenbau mit minimal möglicher Bodenbewegung (reduced/minimum, non-inversion tillage, zone/strip-tillage, no/zero-tillage ) Permanene Bodenbedeckung (Pflanzenrückstände, Zwischenfrüchte) Ausgeglichene Fruchtfolge um externe Inputs zu vermeiden

26 Verbreitung konservierende Bodenbearbeitung und CA

27 Weltweite Verbreitung der Direktsaat Gesamt 95 Millionen ha Rest der Welt 3,7 Kanada 12,5 Europa USA 25,3 Asien Afrika Brasilien 23,6 Paraguay 1,7 Argentinien 18,3 Australien 9,0 (Derpsch, 2005)

28 Entwicklung CA weltweit (FAO2008)

29 Prozentuale Anwendung der Direktsaat in Bezug auf die landwirtschaftliche Nutzfläche 60.0% 23.0% (Derpsch, 2005) 77.0% USA BRASILIEN 40.0% 60.0% 65.0% Direktsaat Konventionell ARGENTINIEN PARAGUAY 40.0% 35.0% Schätzungsweise wird in weniger als 10 Jahren > 90% der LN Brasiliens und Argentiniens in DS sein.

30 Verbreitung der Direktsaat in den USA 25,3 Mill. ha 9,6 Mill. ha (CTIC, 2004)

31 Direktsaat in North Dakota, USA (Ralph Holzwarth)

32 Direktsaat in South Dakota USA (Dwayne Beck)

33 23,6 Mill ha Direktsaat von Sojabohnen in Brasilien

34 10 m breite DS-Maschine in Argentinien Mill ha

35 Direktsaat in Europa (W. Sturny) Ackerbautagung Bernburg/Iden /

36 Direktsaatfläche in anderen Ländern Länder Fläche unter Direktsaat (ha) 2004/2005 Bolivien Südafrika Spanien Venezuela Uruguay Frankreich Chile Kolumbien China (Derpsch, 2005).

37 Direktsaat in Frankreich mit Gründüngung (Alfred Gässler)

38 Direktsaat in der Schweiz (W. Sturny)

39 Direktsaat Raps bei Thomas Sander, Sachsen 5. September 2006 November 2006 Raps ist bereits ausgesät

40 Bedrohung der Ressource Boden durch: Erosion Rückgang der organischen Substanz Bodenkontamination Bodenversiegelung Bodenverdichtung Rückgang der Biodiversität im Boden Versalzung Hochwasser, Erdrutsche Ackerbautagung Bernburg/Iden /

41 Bodenstruktur Ackerbautagung Bernburg/Iden /

42 Das gleiche Feld, die gleich Hanagneigung, die gleiche Frucht! Pflug No-till in Stoppel

43 Weizen auf Sandboden (Dezember 2003) Entfernung = 40 m Pflug Direktsaat seit 6 Jahren

44 Evolution der natürlichen Bodenstruktur Pflug Mulchsaat seit 7 Jahren Ackerbautagung Bernburg/Iden /

45 Pflugsohle und deren Effekt auf das Wurzelwachstum

46 Rückgang der organischen Substanz Ackerbautagung Bernburg/Iden /

47 Was man sieht ist der Staub, was man nicht sieht ist der CO 2 Verlust bei jeder Art von Bodenbearbeitung Ackerbautagung Bernburg/Iden /

48 Bodenbearbeitung verursacht Kohlendioxid Verluste CO 2 CO 2 Long Term Study: July 14 - October 9, 1998 Cumulative loss after 87 days Cumulative CO 2 Flux ( g CO 2 m -2 ) Ackerbautagung Bernburg/Iden / NT MP (REIKOSKY, 2001)

49 Verlangsamung des Kohlenstoffkreislaufs Belassen von Pflanzenreststoffen auf der Bodenoberfläche Langsameres Absterben der Pflanzenreste Bildung stabiler Humuskomplexe Weniger CO2 in der Atmosphäre

50 Bodenbearbeitung und Kohlenstoff Emission 5 hours after tillage 24 hours after tillage Cum. CO 2 Loss (g CO 2 m -2 ) MP SS MK YK RM NT MP SS MK YK RM NT Tillage Type Reicosky et al. (1995)

51 Humusgehalt bei Pflugbearbeitung (TT) und Direktsaat (NT) auf einem Vertisol nach 6 Jahren Direktsaat 3 NT TT Organic Matter (%) 2,5 2 1, Soil depth (cm)

52 Gesunder Boden - Bodenbiologie Rückgang der Biodiversität / Biologische Aktivität Ackerbautagung Bernburg/Iden /

53 Beweis der Regenwurmaktivität Ackerbautagung Bernburg/Iden /

54 Porenverteilung Konservierende Bearbeitung Konventionelle Bearbeitung Brunotte 2000 Ackerbautagung Bernburg/Iden /

55 Bodenstruktur: Bioporen in 45 cm Tiefe, eutric fluvisol NT CT Biopores*m

56 Bodensterilisation im organischen Landbau Width: 4m Speed: 26-40m/h Fuel consumption: 1000 l 8h -1 Was ist mit Ackerbautagung Biodiversität Bernburg/Iden / und CO 2 Emission?

57 Minimale Bodenbewegung Zwischenfrüchte Rückstände Zwischenfrüchte und Rückstände Ackerbautagung Bernburg/Iden /

58 Zusammenfassung Weiterentwicklungen in der Mulchsaat Eingriffsintensität verringern Permanente Bodenbedeckung, Zwischenfrüchte/Mischungen/ Rückstände CA ein dynamisches System Weltweite Verbreitung in unterschiedlichsten Klimazonen und Bodenverhältnissen Wissensvermittlung, Networking, Pionierlandwirte bedeutende Rolle

59 Erträge, Profitabilität & Leistungsfähigkeit Biodiversität & Landschaftspflege Conservation Agriculture Bodenfruchtbarkeit & Kohlenstoff sequestration Weniger Überschwemmungen Weniger Bodenerosion & Bodenverdichtung Ackerbautagung Bernburg/Iden /

60 Das effektivste Gerät t der Bodenbearbeitung! Vielen Dank!

61 Internet-Seite

62 ECAF (European Conservation Agriculture Federation) Who are we? Föderation der europäischen nationalen Organisationen zur Förderung von Conservation Agriculture Non-Profit Organisation

63 Ackerbautagung Bernburg/Iden /

64 Evolution eines dauerhaften Direktsaatsystems Quelle: Sá, Universität Ponta Grossa, Paraná, Brasilien,. Konsolidierun gsphase Anfangsphase Übergangsphase Erhaltungsphase Aggregate aufbauen Niedrige Werte OS Niedrige Ernterückstände Wiederherstellung der mikrobiellen Biomasse > N Erhöhung d. Bodendichte Ernterückstände nehmen zu OS beginnt zuzunehmen P beginnt zuzunehmen Imob. N Min. Erhöhte Ernterückstände Hohe C Werte > KAK > H 2 O Imob. N < Min. Hohe Akkum. von Ernterükst. > Nährstoffkreislauf Kontinuierlicher N & C Flux Sehr hohe C Werte > H 2 O > Nährstoffkreislauf u. weniger N & P Düngung > 20 Jahre der Anwendung einer dauerhaften Direktsaat/No- tillage (Bei Hinterlassung aller Ernterückstände und permanenter Direktsaat)

65 Wirtschaftliche Vorteile der Mulchsaat Lohn-und Maschinenkostensenkung Arbeitszeitbedarf Reduzierte Zahl der Bearbeitungsgänge Höhere Hektarleistung der BB- und Sätechnik weniger Kraftstoffverbrauch Bessere Einhaltung der agrotechnischen Termine Erhöhte Flexibilität: Brechen von Arbeitsspitzen Bodenbearbeitung und Aussaat unter optimalen Bedingungen Ackerbautagung Bernburg/Iden /

66 Welche Arbeitstiefe ist optimal? 1 cm an Arbeitstiefe bedeutet 150 t Boden je ha bewegen!! 1 cm an Arbeitstiefe bedeutet ca. 1l Diesel je ha!! Zeit Energie Material - Kosten

67 Ungräser -Fruchtfolge beachten (Wechsel Blattund Halmfrucht) -Brechen der Grünen Brücke Totalherbizide -Feldrandhygiene Ackerbautagung Bernburg/Iden /

68 Schneckenkontrolle Monitoring nach der Ernte Schneckenkornapplikation vor der Aussaat Monitoring unter dem abgestorbenen Pflanzenmaterial Bei Raps vorbeugend Schneckenkorn Schneckenprobleme reduzieren sich nach 3-4 Jahren (Antagonisten) Ackerbautagung Bernburg/Iden /

69 Wichtige Aspekte der Einführung Fruchtfolge Strohmanagement Grüne Brücken brechen Sortenwahl Bodenmanagement, Bodenfruchtbarkeit und Düngung Aussaat Bodenschonendes Befahren Unkrautbekämpfung Schädlingsbekämpfung Schutz vor Pflanzenkrankheiten Ackerbautagung Bernburg/Iden /

70 Vorraussetzungen für f r Mulchsaat Keine Bodenverdichtungen lockern Trockener, ebener, rückverfestigter Boden gleichmäßige Strohverteilung Gut zerkleinerte Pflanzenreste der Vorfrucht Kurz häckseln, Stoppeln mulchen gleichmäßige 1 bis 2malige Stoppelbearbeitung flach, fein, fest Ackerbautagung Bernburg/Iden /

71 Bodentyp Gut geeignete Böden Strukturstabile Böden: Ton, lehmiger Ton, Schlufflehm, Kalkverwitterungsböden Weniger gut geeignete Böden: Strukturinstabile Böden: Sand- und schluffreiche oder stark kieshaltige Böden mit geringem Humusgehalt, staunässebeinflußte Böden Feuchter verdichteter Boden Ackerbautagung Bernburg/Iden /

72 Fruchtarten Günstige Bedingungen: geringe Ernterückstände Optimale Erntebedingungen Krümelfähiger Boden Wintergetreide nach Raps oder Leguminosen Wintergetreide nach Hackfrüchten Mulchsaaten von Mais und ZR Anspruchsvoller: Getreide nach Getreide Raps nach Getreide Ackerbautagung Bernburg/Iden /