Humus aufbauen mit Fruchtfolgen

Kurzgefasst

Der Aufbau von Humus durch vielseitige Fruchtfolgen ist nicht nur ein grundlegender Bestandteil nachhaltiger Landwirtschaft, sondern auch ein Schlüssel zur langfristigen Bodengesundheit. Durch den Wechsel der Kulturen besteht die Möglichkeit, nicht nur die Bodenqualität zu verbessern, sondern auch eine Vielzahl organischer Materialien beizusteuern, die das Bodenleben beleben und fördern können. Entdecke in diesem Artikel, wie das Hinzufügen von Ernteresten den Humusaufbau aktiv fördert und welche regenerativen Praktiken Landwirte nutzen können, um ihre Böden zu revitalisieren. Im Nachfolgenden wird die Thematik des Humusaufbaus im Rahmen der Fruchtfolge erläutert - erfahre hier, wie mit einfachen Maßnahmen nicht nur Erträge gesteigert werden können, sondern auch aktiv zur Bodengesundheit beigetragen werden kann. 

Humusaufbau - Ein Blick in den Boden

Der Aufbau von Humus durch wohlüberlegte Fruchtfolgen ist ein zentraler Aspekt nachhaltiger Landbewirtschaftung. Durch den Fruchtwechsel wird nicht nur Bodenmüdigkeit vermieden, sondern auch die Zufuhr vielfältigen organischen Materials gewährleistet. Organische Rückstände, wie zum Beispiel Erntereste, dienen als Nahrungsquelle für Bodenmikroorganismen, deren Aktivität essentiell für die Humifizierung ist. Im Prozess des Abbaus der organischen Masse durch Mikroorganismen entstehen humose Stoffe, die die Bodenstruktur verbessern, die Wasserspeicherkapazität erhöhen und essentielle Nährstoffe für Pflanzen bereitstellen. Dieser Kreislauf fördert nicht nur ein gesundes Bodenleben, sondern trägt auch zur langfristigen Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit bei. Die Akkumulation von organischem Material, zum Beispiel in Form von Ernteresten, ist daher von großer Bedeutung, da es den Mikroorganismen kontinuierlich Nahrung bietet und somit aktiv den Humusaufbau unterstützt.

Wie kann man innerhalb der Fruchtfolge Humus aufbauen? 

Ökonomisch marktorientierte und intensive Fruchtfolgen, die viele humuszehrende Früchte wie Kartoffeln oder Rüben enthalten, verringern den Anteil an Humus im Boden, während der Anbau anderer Kulturen das Gegenteil bewirken kann. Gestaltet man die Fruchtfolge demnach auch mit Blick auf die Akkumulation von organischem Material und die Etablierung humusfördernder Kulturen, so kann unter entsprechenden Rahmenbedingungen Humus aufgebaut werden. 

Ein Praxisbeispiel einer optimierten Fruchtfolge liefert Michael Reber. Wie er seine Fruchtfolge regenerativ gestaltet, kann in diesem Artikel nachgelesen werden. 

Einflussfaktoren für den erfolgreichen Humusaufbau

Der Aufbau von Humus hängt stark vom Klima, Bodentyp und der Bewirtschaftungsart ab.

• Klima: 50 % 

• Bodeneigenschaften: 20-30 % 

• Bewirtschaftungsmaßnahmen: 5-20 %

Wichtig ist bei der Planung einer Fruchtfolge mit dem Ziel des Humusaufbaus, dass die Menge der geernteten Biomasse nicht höher ist, als die auf dem Feld verbleibende, die von den Mikroorganismen im weiteren zu Humus verarbeitet werden kann. Die verbleibende Biomasse bildet die Grundlage von Kohlenstoff für die humifizierenden Prozesse. 

Einen Überblick verschaffen mit der Humusbilanz

Die Humusbilanz ist ein Werkzeug zur Bewertung des Humusgehalts im Boden, insbesondere in landwirtschaftlich genutzten Böden. Sie hilft Landwirten und Bodenwissenschaftlern zu verstehen, ob ihre Bewirtschaftungspraktiken zum Aufbau von Humus im Boden beitragen oder diesen reduzieren. Humus ist eine wesentliche Komponente des Bodens, bestehend aus Zersetzungsprodukten organischen Ursprungs wie beispielsweise Wurzelmasse oder Stroh, die die Bodenstruktur verbessern, Wasser und Nährstoffe speichern und das Wachstum von Pflanzen fördern. Eine positive Humusbilanz bedeutet, dass mehr organische Substanz dem Boden zugeführt als abgebaut wird, was zu einer Anreicherung von Humus führt. Eine negative Bilanz hingegen deutet auf einen Verlust von Bodenhumus hin, was langfristig die Bodenfruchtbarkeit und -gesundheit beeinträchtigen kann.

Die Humusbilanz wird oft in Tonnen Humus pro Hektar und Jahr oder in ähnlichen Einheiten angegeben. Die genaue Berechnungsmethode kann variieren, aber das grundlegende Prinzip bleibt gleich: Man ermittelt die Differenz zwischen dem, was dem Boden an organischem Material zugeführt wird, und dem, was daraus entnommen oder abgebaut wird.

Bodenkohlenstoff messbar machen

Die Messung von Humus in landwirtschaftlich genutzten Böden kann mithilfe von Bodenproben oder verschiedenen Berechnungsmodellen erfolgen.

Da das Entnehmen und Analysieren von Bodenproben mit finanziellen Aufwänden verbunden ist und die Probenentnahme für aussagekräftige Ergebnisse präzise erfolgen muss, sind Modelle zur Berechnung auf Grundlage von folgenden Daten deutlich einfacher in der Praxis umzusetzen. 

Die Nutzung des BEK Standards (Berechnungsstandard für einzelbetriebliche Klimabilanzen) und Bodenkohlenstoff-Modellen ermöglichen das verlässliche Messen und Vorhersagen von CO₂-Abbau und -Reduzierungen in der Landwirtschaft.  

 Faktoren, die in die Berechnungen mit einfließen:  

• Tatsächliche Erntedaten des Landwirts

• Langzeit Klima- und Wetterdaten

• Statistische Biomasse-Daten 

• Geografische Angaben  

Welche Kulturen bauen Humus auf und welche bauen ihn ab? Ein Blick auf humusmehrende und humuszehrende Kulturen: 

Zuallererst ist es interessant zu betrachten, welche Kulturen sich positiv auf den Humusaufbau auswirken und welche die Menge der kohlenstoffhaltigen Komplexe im Boden verringern. Man spricht hier von humusmehrenden und humuszehrenden Kulturen. Diese werden der Einfachheit halber oftmals mit Humusäquivalenten (Häq) bewertet. 

Humusmehrer:

 Leguminosen wie Ackerbohnen oder Platterbsen werden mit leicht positiven Häq bewertet und sind somit humusmehrend. Diese Pflanzen binden Stickstoff aus der Luft und erhöhen den Stickstoffgehalt im Boden. Ihre Wurzelrückstände und die oberirdische Biomasse, die nach der Ernte auf dem Feld verbleibt, sind wichtige Quellen organischer Substanz.

Gründüngungspflanzen gelten als humusmehrende Pflanzen, da sie nicht geerntet, sondern in den Boden eingearbeitet werden und somit dem Boden organische Masse hinzufügen.

Dauergrünland und mehrjährige Kulturen tragen durch ihre intensiven Wurzelsysteme und langjährige Standzeit stark zum Aufbau von Humus bei und werden somit mit hohen Häqs bewertet.

Zwischenfrüchte und Untersaaten werden neben oder zwischen den Hauptkulturen angebaut, um die Bodenfruchtbarkeit zu verbessern, Nährstoffreste zu verwerten oder Erosion zu vermindern. Die zusätzliche organische Masse auf dem Feld trägt, je nach Bewirtschaftungsart und Verbleib der Ernterückstände, positiv zur Humusbilanz bei.

Humuszehrer: 

1. Bei dem Anbau von Ackerkulturen mit hoher Biomasseabfuhr wie beispielsweise Silomais oder Futterrüben wird die Grundlage zum Aufbau von Humus vom Feld entfernt. Organisches Material in Form von beispielsweise Stroh wird bei der Ernte abgefahren. 

2. Kulturen mit kurzer Wachstumsphase oder geringer Biomasseproduktion werden in der Humusbilanzierung ebenfalls negativ bewertet. Hierzu zählen einige Gemüsesorten. 

3. Einfältige Fruchtfolgen: Der wiederholte Anbau derselben Kultur führt oft zu einem einseitigen Entzug von Nährstoffen und kann langfristig den Humusgehalt reduzieren.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Auswirkungen auf den Humusgehalt im Boden nicht allein von der Art der Kultur abhängen, sondern auch von der Bewirtschaftungsmethode. 

Neben einer diversen Fruchtfolgen können nachfolgende Praktiken ebenfalls einen Humusaufbau begünstigen: 

Obwohl Wetter- und Bodeneigenschaften einen signifikanten Einfluss auf den Humusaufbau haben, gibt es verschiedene landwirtschaftliche Praktiken, die Landwirte anwenden können, um den Humusgehalt in ihren Böden aktiv zu erhöhen. Diese Praktiken sind oft im Kontext der Fruchtfolgeoptimierung zu sehen, bieten aber auch darüber hinaus Möglichkeiten zur Bodenverbesserung. 

• Integration reduzierter Bodenbearbeitung 

• Einsatz organischer Düngemittel 

• Belassen von Ernteresten auf dem Feld

Humus aufbauen mit Klim – das lohnt sich 

Wir von Klim erkennen die Bedeutung von Humus für die Landwirtschaft an und bieten Landwirten bei der Umstellung auf regenerative Landwirtschaft finanzielle Anreize für die Speicherung von CO₂ im Boden. Landwirte werden für den Aufbau von Humus und die Reduzierung von Emissionen vergütet, was zur Verbesserung der Bodengesundheit und außerdem zum Klimaschutz beiträgt.

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Weitere mögliche Vorteile einer vielfältigen Fruchtfolge 

1. Krankheits- und Schädlingsmanagement

• Durch den regelmäßigen Wechsel verschiedener Kulturen können Schädlinge und Krankheitserreger sich nicht so leicht auf eine spezifische Pflanzenart konzentrieren. Das reduziert den Bedarf an Pflanzenschutzmitteln und unterstützt das natürliche Gleichgewicht im Ökosystem.
  
  

2. Wasser- und Nährstoffmanagement

• Unterschiedliche Pflanzen haben unterschiedliche Nährstoffbedürfnisse. Durch eine vielfältige Fruchtfolge kann der Nährstoffabbau im Boden ausgeglichen und der Einsatz von Düngemitteln reduziert werden. Leguminosen können Stickstoff aus der Luft fixieren und den Boden anreichern. Ein hoher Humusgehalt kann zudem die Wasserspeicherfähigkeit des Bodens positiv beeinflussen. 

3. Bodenstruktur

• Eine vielfältige Fruchtfolge mit verschiedenen Wurzelsystemen kann die Bodenstruktur verbessern, die Bodenerosion verringern und die Wasserinfiltration erhöhen.

4. Biodiversität 

• Das Vorkommen von diversen Pflanzenarten fördert die Biodiversität auf dem Feld, indem sie Lebensräume und Nahrungsquellen für verschiedene Organismen bereitstellt.

5. Resilienz 

• Eine vielfältige Fruchtfolge kann die Resilienz des landwirtschaftlichen Betriebs gegenüber abiotischen Faktoren wie Dürreperioden oder Starkregenereignissen erhöhen. Unterschiedliche Pflanzenarten haben unterschiedliche Toleranzen gegenüber Umweltstressoren und können so das Risiko eines Ernteausfalls minimieren.

Wirtschaftlichkeit einer angepassten Fruchtfolge

Bei Betrachtung der Vorteile einer diversifizierten Fruchtabfolge darf der Blick auf das ökonomische Potential natürlich nicht fehlen.  

Eine vielfältige Fruchtfolge kann das Risiko von Ernteausfällen aufgrund von Krankheiten oder Schädlingen reduzieren und die Widerstandsfähigkeit des landwirtschaftlichen Betriebs gegenüber Marktschwankungen erhöhen. Langfristig können weite Fruchtfolgen die Kosten für Dünge- und Pflanzenschutzmittel senken.

Eine Studie vom NABU hat ergeben, dass der Anbau von Zwischenfrüchten ein Plus von 52 € pro Hektar ergeben kann. Die Ergebnisse sind eine Gegenüberstellung von vermiedenen Ertragsverlusten, zusätzlichen Einnahmen aus Carbon Farming, reduzierten Betriebsmitteln und erhöhten Maschinenkosten.

Die Umstellung auf eine vielfältige Fruchtfolge erfordert auf der anderen Seite möglicherweise zusätzliche Investitionen in Saatgut, Maschinen oder Schulungen. Kurzfristig können Ertragsunterschiede zwischen verschiedenen Kulturen zu Einkommenseinbußen führen. Ergebnisse einer Studie deuten darauf hin, dass die Gewinnschwelle bei der Implementierung regenerativer Maßnahmen, wie dem Anbau von Zwischenfrüchten, einer reduzierten Bodenbearbeitung oder einer optimierten Fruchtfolge, bei drei Jahren liegt. 

Quelle: https://www.bain.com/insights/helping-farmers-shift-to-regenerative-agriculture/

FAQs: 

Welche Vorteile bieten Leguminosen in der Fruchtfolge für den Humusaufbau?

Leguminosen tragen in der Fruchtfolge durch ihre Fähigkeit zur Stickstofffixierung und die Produktion von organischem Material dazu bei, den Humusaufbau zu fördern und die Bodengesundheit zu verbessern, indem sie die biologische Aktivität im Boden erhöhen und die Bodenstruktur verbessern.

Wie hoch kann eine Humusbilanz sein? 

In welcher Höhe sich die Humusäquivalente befinden, hängt stark von den angebauten Kulturen innerhalb der Fruchtfolge ab. Höchstwerte von Humusbilanzen sind derzeit noch nicht eindeutig belegt. Nach Aussagen der VDLUFA ist eine Humusbilanz von +300 Häq möglich. 

Wie können angepasste Fruchtfolgen dazu beitragen, die Resilienz landwirtschaftlicher Systeme gegenüber dem Klimawandel zu erhöhen?

Angepasste Fruchtfolgen können die Resilienz landwirtschaftlicher Systeme gegenüber dem Klimawandel erhöhen, indem sie die Vielfalt der angebauten Pflanzen erhöhen, den Boden verbessern, die Anfälligkeit gegenüber Extremwetterereignissen verringern und die Abhängigkeit von externen Betriebsmitteln reduzieren.