Erosionsminderung durch konservierende Bodenbearbeitung Potenziale und Perspektiven Dr. Walter Schmidt, Dr. Olaf Nitzsche, Marek Kornmann, Michael Zimmermann
Gliederung Bodenerosion Handlungsbedarf in Sachsen Konservierende Bodenbearbeitung gegen Wassererosion Potenziale und Perspektiven Schlussfolgerungen
Bodenerosion in Sachsen Rund 60 % der Ackerflächen (~ 450 Tsd. ha) sind potenziell durch Wassererosion gefährdet. Rund 20 % der Ackerflächen (~ 150 Tsd. ha) sind potenziell durch Winderosion gefährdet. Erosionsgefährdete Fruchtarten: Zuckerrüben, Mais, Winterraps, Wintergetreide usw. Erfordernis Durchführung umfassender und dauerhafter Vorsorgemaßnahmen gegen Erosion
Nutzen des Erosionsschutzes Erhalt der Ertragsfähigkeit des Standortes. Kein Verlust von Nährstoffen durch Bodenabtrag. Keine externen Schäden durch Schlammabspülungen. Verminderung der Nährstoffbelastung von Gewässern.
Vorsorge gegen Bodenerosion durch Wasser
Hauptursache der Wassererosion auf Ackerflächen: Oberflächenverschlämmung durch Bodenaggregatzerfall
Folgen der konventionellen bodenwendenden Bodenbearbeitung mit dem Pflug Oberflächlicher Wasserabfluss und Bodenabtrag infolge einer infiltrationshemmenden Bodenverschlämmung
Konservierende Bodenbearbeitung mit Mulchsaat: Erosionsminderung/-verhinderung durch Schutz der Oberfläche vor Verschlämmung
Langjähriger Bodenbearbeitungsversuch im Mittelsächsischen Lößhügelland (Versuchsbeginn 1992, Südzucker AG) Pflug Direkt Konservierend I Konservierend II Fruchtfolge: Zuckerrüben Wi.-Weizen Wi.-Weizen
Langjähriger Bodenbearbeitungsversuch Bodenbearbeitungsvarianten - Bearbeitungstiefe Bearbeitungstiefe [cm] 0 10 20 30 Pflug Konservierend I Konservierend II Direkt wendende mischende mischende ohne Bodenbearbeitung
Beregnungsanlage
Kumulativer Bodenabtrag auf konventionell sowie achtjährig unterschiedlich konservierend bearbeiteter bzw. direkt bestellter Ackerfläche (Regensimulationsversuch, W.-Weizen, Lößhügelland, Beregnungsintensität: 1,9 mm/minute) 600 Pflug: Bodenabtrag 542 g/m² kumulativer Bodenabtrag [g] 500 400 300 200 Direktsaat: Bodenabtrag 12 g/m² 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Beregnungsminute Konventionell Konservierend Locker Konservierend Direktsaat
Optimierungspotenziale der konservierenden Bodenbearbeitung bezüglich Erosionsschutz Optimierung der konservierenden Bodenbearbeitung hinsichtlich Bearbeitungstiefe und häufigkeit bzw. Bearbeitungsintensität Verstärkte Einbeziehung der Direktsaat in das Konzept der dauerhaft konservierenden Bodenbearbeitung
Potenziale der konservierenden Bodenbearbeitung: -> Mais-Direktsaat in Strohmulch von gestripptem Weizen
Potenziale der konservierenden Bodenbearbeitung: -> Mais-Direktsaat in Strohmulch von gestripptem Weizen
Potenziale der konservierenden Bodenbearbeitung -> Mais-Direktsaat in Strohmulch von gestripptem Weizen Feldaufgang: 8 Pflz./m² Körnermais-Ertrag: 95 dt/ha Effekte: optimaler Erosionsschutz, deutliche Kostensenkung
Potenziale der konservierenden Bodenbearbeitung bezüglich Erosionsschutz Mulch-/Direktsaat zu Mais Problem Langsame Bodenerwärmung Intensivere Saatbettbereitung Verstärkung der Wassererosion
Lösungsansatz Strip till bei der Mais-Mulchsaat: Kombination von Direktsaat mit streifenweiser pflugloser Bearbeitung (Lösungsansatz Fa. Yetter)
Lösungsansatz Strip till bei der Mais-Mulchsaat: Kombination von Direktsaat mit streifenweiser pflugloser Bearbeitung (Lösungsansatz Fa. Horsch Gerät Focus) Werksbilder Fa. Horsch
Lösungsansatz Strip till bei der Mais-Mulchsaat: Kombination von Direktsaat mit streifenweiser pflugloser Bearbeitung (Lösungsansatz Fa. Horsch)
Bodenabtrag (kumuliert) 200 g m -2 175 150 125 100 75 50 Auswirkungen von strip till zu Mais auf die Bodenerosion durch Wasser Bodenabtrag (1. Untersuchungsjahr 2005) konventionelle Bodenbearbeitung (typischer Verlauf) ganzflächige Saatbettbereitung Streifenbearbeitung Direktsaat 25 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 min20 Niederschlagsdauer
Ertrag (86 % TS) Auswirkungen von strip till zu Mais - Ertragsbildung (1. Untersuchungsjahr 2005 ) - 160 dt ha -1 140 120 100 80 60 40 20 118,6 Streifenbearbeitung ganzflächige Bearbeitung 117,9 116,1 113,7 0 Oberhang Unterhang Körnermais, Erntetermin 01.11.2005
Potenziale der konservierenden Bodenbearbeitung Dauerhafte Anwendung der Direktsaat im gesamten Fruchtfolgeverlauf - Cross-Slot-Direktsaatgerät -
Weiterentwicklung der Direktsaat-Technik z. B. Cross-Slot-Direktsägerät (Neuseeland)
Getreidebestände in Direktsaat bestellt (Cross-Slot-Direktsaatgerät)
Anpassungsbedarf bei Direktsaat Verfügbarkeit funktionsfähiger Direktsaattechnik Strohmanagement (Häckselqualität, Strohverteilung) Durchwuchs- und Unkrautmanagement (z. B. Trespe, Distel) Krankheits- (z. B. Fusarium, DTR) und Schädlingsmanagement (z. B. Schnecken, Mäuse)
Schlussfolgerungen Die dauerhaft konservierende Bodenbearbeitung ist die zentrale Maßnahme eines nachhaltigen Erosionsschutzes mit direkten Wirkungen für den Bodengefüge-, Gewässer- und Hochwasserschutz sowie eine effiziente Wassernutzung. Zur Optimierung der bodenschützenden Wirkungen muss die konservierende Bodenbearbeitung technisch sowie ackerund pflanzenbaulich weiterentwickelt werden. Die Einbindung der Direktsaat in das System Konservierende Bodenbearbeitung (z. B. strip till-verfahren zum Mais bzw. zu Zuckerrüben) eröffnet weitere ökologische und ökonomische Vorteile. Durch die dauerhafte Anwendung konservierender Bodenbearbeitung kann den aktuellen und zukünftigen Bodenschutz-Anforderungen (z. B. Cross Compliance) entsprochen und auf Klimaänderungen reagiert werden.
Pflug Dauerhaft konservierend Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Weitere Informationen: www.landwirtschaft.sachsen.de/lfl/boden