Ein Gefügeatlas

Man sollte die Natur befragen als Landwirt. Die Natur ist der beste Lehrmeister, den es gibt, denn sie macht keine Fehler. Dieter Helm, Landwirt aus Bückwitz Die Ansprüche an die Landwirtschaft sind hoch. Neben der Erwirtschaftung hoher Erträge sollen die ökologischen Bodenfunktionen gefördert werden. Eine besonders fragile, und oft vergessene, Ressource dafür ist die Bodenstruktur (das Bodengefüge), die durch Witterungseinflüsse, durch Befahren und durch Bodenbearbeitung gefährdet und geformt wird. Bei der Regeneration, der Verbesserung und Stabilisierung der Bodenstruktur spielt das Bodenleben, besonders die Aktivität der Regenwürmer, eine ganz entscheidende Rolle. Die Schaffung optimaler physikalischer Bodenfunktionen, vor allem größtmögliches Infiltrationsvermögen, ist insbesondere bei Starkregenereignissen von größter Bedeutung und bietet zugleich Vorsorge für Dürreperioden. Das Bodengefüge ist ein Indikator für den Bodenzustand, der das Wirken des Bodenlebens ebenso abbildet wie die Einwirkungen unterschiedlicher Bewirtschaftungsverfahren. In diesem Buch wird beschrieben wie die Röntgen-Computertomographie (CT) ein innovatives Instrument für die Untersuchung und das Verstehen des Bodengefüges ist. Die Anwendung dieser Technik zeigt nicht nur dem Wissenschaftler und dem Spezialisten, sondern auch dem Praktiker und interessierten Laien anschaulich das faszinierende Zusammenspiel von physikalischen Bodeneigenschaften, Bodenleben und Bewirtschaftungsmaßnahmen. Sie zeigt, wie der Boden reagiert, wenn er »in Ruhe gelassen wird«, wenn er nicht oder nur schonend bearbeitet wird, oder wenn er beim Pflügen gewendet wird, und erlaubt dadurch die Beantwortung der Frage: Welche Behandlung ist die beste für den Boden?

Autorentext

Monika Joschko (Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V.) Tamas Harrach (Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Bodenkunde und Bodenerhaltung) Bernhard Illerhaus (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)) Guido Fritsch, Thomas B. Hildebrandt (Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (IZW)) Dietmar Barkusky Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V.) Jana Epperlein (Gesellschaft für Konservierende Bodenbearbeitung (GKB) e. V.) Marion Senger (Landwirtschaftskammer Niedersachsen) Martin Schulze (Landwirtschaftsbetrieb Martin Schulze, Dolgelin) Andreas Muckwar (Fürstenwalder Agrargenossenschaft) Bernhard Keil (Oberfinanz­direktion Frankfurt am Main) Katrin Kuka (Julius-Kühn Institut) Felix Gerlach (Komturei Lietzen GmbH) Dietmar Meinel (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)) Michael Schurig (Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, LfULG) Isabell Szallies (agrathaer GmbH) unter Mitwirkung von Anita Beblek, Sonoko Bellingrath-Kimura, Benedikt Bösel, Marcel Budras, Burkhard Fromme, Dieter Helm , Wilfried Hierold, Johannes Hufnagel, Sebastian Jarosz, Juan Jimenez, Gregorz Joszko, Tobiasz Joszko, Anna-Lena Katzwinkel, Bernhard Katzwinkel, Adrian Krolczyk, Christoph Landau, Peter Lentzsch, Lei Li, Marc Paschen, Jürgen Reinhold, Gunild Rosner, Helmut Rogasik, Marek Rozniak, Ehsan Sayad, Hermann Schaaf, Michael Schirrmann, Holger Schulz, Matthias Willms und Ralf Wieland.

Leseprobe
»Alle verfügbaren Informationen müssen den Landwirten anwendungsbereit an die Hand gegeben werden, damit sie die besten Entscheidungen für ihr Nutzungssystem fällen können« (Cornelia Müller, Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Klimaschutz, Brandenburg, RL Acker- und Pflanzenbau, 2021). Landwirte sind Verwalter der globalen Bodenressourcen. Um den Boden optimal bewirtschaften zu können, brauchen Landwirte gute Instrumente und Hilfsmittel zur Einschätzung des aktuellen Bodenzustandes. Eines dieser Instrumente ist die digitale Bodengefügeanalyse (siehe S.21). Analog zur medizinischen Diagnostik des menschlichen Körpers ermöglicht ein Blick in das Innere des Bodens die Beurteilung seines Gesundheitszustandes sowie damit verbundene Folgewirkungen und mögliche Ursachen. Das Bodengefüge umfasst die wesentlichen Bestandteile des belebten Bodens in ihrer ursprünglichen Lage (siehe S.9). Für die Gestaltung und Bewertung von landwirtschaftlichen Anbausystemen ist das Bodengefüge von entscheidender Bedeutung, weil es die Auswirkungen unterschiedlicher Maßnahmen auf den Boden veranschaulicht und verständlich werden lässt. Zur Bewertung der Anbausysteme auf solider Basis ist eine Verfahren/Diagnosetool notwendig, wie es im DIWELA-Projekt entwickelt wurde. Dieses Tool und ihre Ergebnisse werden in diesem Kompendium vorgestellt und Empfehlungen für die Bewirtschaftung ausgesprochen. Monika Joschko Das Bodengefüge, in der Praxis spricht man von Bodenstruktur, ist eine leicht veränderliche, stark gefährdete Ressource von großer praktischer Bedeutung. Die Beschaffenheit des Bodengefüges beeinflusst den Luft-, Wasser- und Wärmehaushalt des Bodens, die Durchwurzelbarkeit, die Keimung und das Auflaufen von Saaten, das Pflanzenwachstum sowie nicht zuletzt die Ertragsbildung. Besondere Bedeutung hat die Bodenstruktur direkt an der Bodenoberfläche. Bei unzureichender Gefügestabilität durch z.B. häufige und intensive Bodenbearbeitung, verschlämmt der Boden und behindert somit die Infiltration von Niederschlägen. Es bildet sich Oberflächenwasser und in Hanglagen Oberflächenabfluss, der Bodenerosion auslöst und die Gefahr von Hochwasser erhöht. Zur Untersuchung und Kontrolle der Bodenstruktur werden Feldmethoden, etwa die Spatendiagnose, bodenphysikalische Messmethoden und mikromorphologische Untersuchungen mit dem Mikroskop angewendet. Neu und vielversprechend ist die Computertomographie zur visuellen Betrachtung des Porensystems im Boden. Bei der Anwendung bodenphysikalischer Mess­methoden wird das komplexe Porensystem des Bodens mit Hilfe indirekt ermittelter Parameter umschrieben. Die Computertomographie ermöglicht es dagegen, das Porensystem in seiner Vielgestaltigkeit direkt und wirklichkeitstreu visuell abzubilden und hinsichtlich der Bodenfunktionen zu interpretieren, wobei zwischen den besonders instabilen physikalisch entstandenen Hohlräumen und den deutlich stabileren Bioporen unterschieden werden kann. Tamas Harrach

Inhalt
Vorworte 7 Einführung 9 Methodik zur digitalen Untersuchung des Bodengefüges mit Röntgen-Computertomographie 21 Das DIWELA-Projekt 31 Kennzeichen eines optimalen Bodengefüges 39 Optimales Bodengefüge im Ackerboden 40 Bodengefüge bei Wald- und Grünlandnutzung 46 Verdichteter Boden 50 Bodenverdichtung in sandigen Böden 52 Bodenverdichtung in Tonböden 60 Bodenverschlämmung 64 Wie kann der Landwirt das Bodengefüge optimieren? 66 Bodenbearbeitung und Bodengefüge 72 Streifensaat optimales Anbausystem für das Bodengefüge? 111 Fruchtfolge und Bodengefüge 114 Organische Düngung und Bodengefüge 144 Vergleich zwischen Spatendiagnose und digitaler Gefügeanalyse 154 Anleitung zur Bonitierung des Verschlämmungsgrades von Ackerböden 169 Fazit und Ausblick 172 Zusammenfassung 174 Dank 176 Literatur 178 Glossar verwendeter Begriffe 184 Abkürzungsverzeichnis 188