Tiefenlockerung für die reduzierte Bodenbearbeitung?

Für uns unersichtlich liegen unterhalb des Oberbodens oft verdichtete Bodenschichten, die das Pflanzenwachstum hemmen und den Ertrag mindern können. Mit Hilfe der  Tiefenlockerung lassen sich solche Barrieren durchbrechen, ohne den Boden dabei zu strapazieren. Erfahre in diesem Artikel, wie durchdachte Maßnahmen und der Einsatz spezieller Geräte nicht nur die Wasserverfügbarkeit und das Wurzelwachstum optimieren, sondern auch langfristig die Fruchtbarkeit und Gesundheit deiner Böden sichern können.

Kernaussagen

• Die Tiefenlockerung ist eine effektive Methode zur Auflösung tiefer Bodenverdichtungen, ohne das Bodengefüge durch intensive Bearbeitung zu stören, was besonders für Betriebe mit reduzierter Bodenbearbeitung von Vorteil ist.

• Eine Tiefenlockerung sollte gut geplant und auf festgestellte Verdichtungen abgestimmt sein, um die Bodenstruktur nicht weiter zu verschlechtern, indem man den Boden verdichtet. Voraussetzung sind trockene Verhältnisse und eine anschließende Begrünung zur Stabilisierung des Gefüges.

• Richtig angewendet, kann eine Tiefenlockerung die Wasserverfügbarkeit und das Wurzelwachstum optimieren, was zu höheren Erträgen führt. Zudem durchlüftet sie den Boden und  fördert so die biologische Aktivität  was langfristig die Bodenfruchtbarkeit erhöht.

Wozu dient die Tiefenlockerung?

Die Beschränkung auf Methoden der reduzierten Bodenbearbeitung kann auf manchen Böden zu einer Verdichtung tieferer Bodenschichten führen. Die Verdichtung einzelner Bodenschichten beeinträchtigt das Wurzelwachstum sowie die Wasserverfügbarkeit im Boden und ist somit einer der größten limitierenden Faktoren  der landwirtschaftlichen Produktion. Vor allem Betriebe, die ihre Böden reduziert bearbeiten, haben trotz des Anbaus von Zwischenfrucht- und/oder Untersaaten, die langfristig das Bodenleben und damit die Fruchtbarkeit und Struktur des Bodens fördern, mit Verdichtungen zu kämpfen.

Eine Ursache dafür kann  der bewusste Verzicht auf die Bearbeitung tieferer Bodenschichten sein. Insbesondere Sandböden neigen dazu, nach jahrelanger Direktsaat zu verdichten. In solchen Fällen kann die Lockerung durch die Zinken einer Strip-Till-Sämaschiene ausreichen. Schwerwiegenden Verdichtungen kann dann mit dem Tiefenlockerer entgegengewirkt werden.

Die Tiefenlockerung stellt dabei eine Alternative zu wendenden Bodenbearbeitungen dar, die im Vergleich zur wendenden Bodenbearbeitungen das Bodenleben schont und wichtige Zersetzungsprozesse so gering wie möglich beeinträchtigt. Trotzdem gibt es einige Hinweise zu beachten, damit eine Tiefenlockerung erfolgreich und ohne größere Eingriffe ins Bodengefüge durchgeführt werden kann. 

Auswirkungen von Verdichtungen  

• Pflanzenwachstum und Erträge: Studien aus Schweden konnten zeigen, dass Bodenverdichtungen durch die begrenzte Durchwurzelungstiefe die Wasserverfügbarkeit der Pflanzen reduziert, was die Toleranz gegenüber Trockenstress minimiert und letztlich geringere Erträge zur Folge hat. 

• Bodenstruktur und -qualität: Die natürliche Bodenstruktur ist gestört, was das Bodenleben beeinträchtigt und die Bodenfruchtbarkeit verringern kann. Durch die Verdichtung wird der Luftgehalt im Boden reduziert, was die Atmung der Wurzeln und Bodenorganismen beeinträchtigt. Verdichtete Böden sind außerdem anfälliger für Erosion, da Niederschlagswasser nicht richtig versickern kann und oberflächlich abfließt,wodurch Bodenpartikel abgetragen werden.
   

• Pflanzen- und Bodengesundheit: Stark verdichtete Böden begünstigen die Entwicklung von Pflanzenkrankheiten, da die Wurzeln geschwächt sind und anfälliger für Infektionen werden. Die biologische Aktivität im Boden wird durch Verdichtung reduziert, was die Zersetzung organischer Substanz beeinträchtigt und den Nährstoffkreislauf stört.

Hinweise für die Anwendung

Bei der  Tiefenlockerung wird der Boden  mit Hilfe von starren oder beweglichen Scharen in bis zu 45 cm Tiefe aufgebrochen und angehoben. In Fällen besonders starker Verdichtungen können mit manchen Geräten jedoch Tiefen von bis zu 90 cm erreicht werden. Damit eine Tiefenlockerung erfolgreich ist, müssen einige Punkte beachtet werden:

• Vor der Tiefenlockerung sollte in jedem Fall eine Spatenprobe an mehreren Stellen durchgeführt werden, um festzustellen, ob und in welchen Tiefen eine Lockerung notwendig ist.

• Der Boden muss auch in den tieferen Schichten trocken sein, damit er aufbricht und sich nicht nur plastisch verformt, die Tiefenlockerung sollte daher nach längeren Trockenperioden erfolgen.

• Die Bearbeitung tiefer Bodenschichten erfordert den Einsatz leistungsstarker, schwerer Traktoren und sollte als zusätzlicher Kostenfaktor beachtet werden

• Nach der Tiefenlockerung sollte der Anbau von tiefwurzelnden Zwischenfrüchten oder Hauptfrüchten mit Untersaaten erfolgen, um das Bodengefüge wieder zu stabilisieren.

• Bevor eine Stabilisierung des Bodens mit Folgefrüchten erfolgt ist, sollte die Fläche nicht mit schwerem Gerät befahren werden, um erneute Bodenverdichtungen zu vermeiden.

• Eine langsame Fahrgeschwindigkeit (bis zu fünf km/h) begünstigt das Aufbrechen des Bodens in geordneten Verhältnissen entlang natürlicher Bruchzonen.

Die Durchführung einer Tiefenlockerung verspricht keine Garantie auf Erfolg - in manchen Fällen können sogar stärkere Verdichtungen entstehen. Bei schwachen Verdichtungen kann es somit Sinn ergeben, zunächst auf den Anbau tiefwurzelnder Zwischenfrüchte zu setzen, bevor man eine Tiefenlockerung in Erwägung zieht.

Welche Geräte eignen sich für die Tiefenlockerung?

Grundsätzlich eignen sich verschiedene Geräte zur Tiefenlockerung. Man unterscheidet zunächst zwischen Geräten mit starren Scharen, wie dem Tiefengrubber (auch Schichten-/Schwergrubber) und dem Parapflug oder beweglichen Scharen, zum Beispiel Wippscharr- oder Hubschwenklockerern.

Die verschiedenen Arbeitsgeräte unterscheiden sich meist in Form und Anzahl der Schare, welche maßgeblich die mögliche Bearbeitungstiefe und den Grad der Bodenlockerung beeinflussen. Viele Geräte haben neben den Scharen auch noch einen integrierten Nachläufer, der die Rückverdichtung zur Stabilisierung des Bodengefüges gewährleistet.

Ganz im Sinne der Regenerativen Landwirtschaft gibt es auch erste Geräte, die mit einer integrierten Dosierhilfe ausgestattet sind, um zum Beispiel Rottelenker auszubringen - ein Fermentprodukt mit Mikroorganismen, das den Rotteprozesses bei der Flächenrotte von Zwischenfrüchten, Untersaaten und Ernteresten fördert - und sodas Bodenleben auch in tieferen Schichten zu aktivieren.

Warum sollte ich nach dem Einsatz des Tiefenlockerers meinen Boden reduziert bearbeiten? 

Durch eine reduzierte Bodenbearbeitung nach Einsatz des Tiefenlockerers können die positiven Effekte der Lockerung konserviert und die langfristige Bodenfruchtbarkeit und gefördert werden:

1. Bodenstruktur erhalten: Eine reduzierte Bodenbearbeitung hilft dabei, die wiederhergestellte Bodenstruktur zu bewahren und eine erneute Verdichtung zu vermeiden. Wendende Bodenbearbeitung kann zu einer Schmierschicht und einer erneuten Pflugsohlenverdichtung führen. 

2. Bodenlebewesen schützen: Reduzierte Bodenbearbeitung fördert das Bodenleben, einschließlich nützlicher Mikroorganismen und Regenwürmer, die für die Bodenfruchtbarkeit und die Nährstoffkreisläufe essentiell sind.

3. Bodenerosion minimieren: Schonende Bodenbearbeitung verringert das Risiko von Bodenerosion. Eine intakte Bodenstruktur und eine schützende Begrünung oder Mulchschicht können helfen, den Boden vor Wasser- und Winderosion zu schützen.

4. Wasserhaushalt verbessern: Weniger Eingriffe in den Boden führen zu einer optimierten Wasserinfiltration und -speicherung. Der Boden bleibt stabiler und kann Wasser effektiver aufnehmen und halten.
 

6. Energie und Kosten sparen: Die reduzierte Bodenbearbeitung erfordert weniger Energie und Maschinenaufwand, was zu geringeren Betriebskosten und einem reduzierten Treibstoffverbrauch führt.

8. Kohlenstoffspeicherung: Reduzierte Bodenbearbeitung kann die Kohlenstoffspeicherung im Boden fördern, was sowohl für die Bodenfruchtbarkeit als auch für den Klimaschutz von Vorteil ist.

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Tiefenlockerung in der Praxis

Das Versuchsvorhaben TilVita des Landesbetriebs Landwirtschaft Hessen untersucht eben diese Tiefenlockerungs- und Vitalisierungseffekte. Hierzu werden auf einem konventionellen Ackerbaubetrieb, der mit reduzierter Bodenbearbeitung bewirtschaftet wird unterschiedliche Vorgehensweisen der tiefen Bodenbearbeitung getestet: 

1. Tiefenlockerung 

2. Tiefenlockerung mit Milchsäureferment

3. Herkömmlicher Pflug

4. Herkömmlicher Pflug mit Milchsäureferment

Im ersten Versuchsjahr sind die Ergebnisse der Methoden bisher nicht klar differenzierbar. In einem trockenen Anbaujahr wären diese Effekte hinsichtlich Wasserverfügbarkeit und Bodenstruktur sichtbarer gewesen. Dennoch wiesen die Schläge die reduziert bearbeitet, tiefengelockert und mit Ferment bearbeitet wurden und die klassisch gepflügten Schläge einen besseren Gefüge-Index aufweisen. Die Tiefenlockerung kann hier eine Option sein, Verdichtungshorizonte zu durchbrechen und zu lockern aber gleichzeitig  das Bodengefüge stabil zu erhalten, um so stabile Erträge erwirtschaften zu können. Weiter potenzielle Effekte werden die kommenden Versuchsperioden zeigen.  

Fazit

Die Lockerung verdichteter Schichten im Unterboden kann sich positiv auf das Wurzelwachstum auswirken und so den Humusaufbau positiv beeinflussen. Die Bearbeitung tiefer Bodenschichten stellt jedoch immer einen Eingriff in das “Ökosystem Boden” dar, was die mikrobielle Aktivität erheblich beeinflussen kann. Es gilt in jedem Fall abzuwägen, ob dieser Arbeitsschritt wirklich notwendig ist und welche Vorgehensweise die beste Aussicht auf Erfolg bei gleichzeitig geringstem Einfluss auf das Bodengefüge verspricht. Für eine Bewertung der Tiefenlockerung im direkten Zusammenhang mit reduzierter Bodenbearbeitung fehlen aktuell noch finale Erkenntnisse. Die Maßnahme zeigt bisher jedoch häufig positive Auswirkungen. 

FAQs

Welche Rolle spielt die Bodentemperatur bei der Entscheidung für oder gegen eine Tiefenlockerung?

 Die Bodentemperatur beeinflusst maßgeblich ob eine Tiefenlockerung durchgeführt  werden sollte und wie effektiv die Maßnahme im Endeffekt ist. Unter kühleren Bedingungen kann der Boden härter sein, was die mechanische Arbeit erschwert und zu weniger effektiver Lockerung führen kann. Bei höheren Temperaturen wird der Boden flexibler und leichter zu bearbeiten, was die Tiefenlockerung erleichtert. Sie solltendiese Faktoren berücksichtigen, um den optimalen Zeitpunkt für die Durchführung der Lockerung zu wählen und sicherzustellen, dass die Bodenstruktur nicht zusätzlich beeinträchtigt wird.

Welche Auswirkungen hat die Tiefenlockerung auf die langfristige Speicherung von Kohlenstoff im Boden und somit auf den Klimaschutz?

Die Tiefenlockerung beeinflusst die langfristige Speicherung von Kohlenstoff im Boden auf vielfältige Weise. Durch die Lockerung tiefer Bodenschichten wird das Bodenvolumen und der potenzielle Wurzelraum erhöht, was potenziell mehr organische Substanz aufnehmen kann. Dies trägt zur Erhöhung der Bodenkohlenstoffvorräte bei, die wichtig für die Bodenfruchtbarkeit und den Klimaschutz sind. Gleichzeitig können bestimmte Lockerungsmethoden die Bodenstruktur verbessern und die biologische Aktivität fördern, was die Umwandlung organischer Materialien in stabilen Kohlenstoff fördert. Die genauen Auswirkungen hängen von lokalen Bodenbedingungen, Klimafaktoren und Bewirtschaftungspraktiken ab, weshalb weiterführende Forschung und Monitoring erforderlich sind, um diese Zusammenhänge besser zu verstehen und zu optimieren. Durch die mechanische Störung des Bodens kann es zunächst auch zur Freisetzung von CO₂ kommen. Beim Aufbrechen tieferer Bodenschichten können organische Materialien, die dort seit langer Zeit gelagert sind, exponiert und können durch mikrobiellen Abbau zu CO₂ umgewandelt werden.

Welche Vorteile bietet die reduzierte Bodenbearbeitung für die langfristige Bodengesundheit und Nachhaltigkeit in der Regenerativen Landwirtschaft?

 Die reduzierte Bodenbearbeitung bietet zahlreiche Vorteile, darunter der Erhalt der Bodenstruktur und -fruchtbarkeit, die Förderung der Bodenbiologie und die Minimierungdes Erosionsrisikos. Durch weniger mechanische Eingriffe bleibt die organische Substanz erhalten und trägt zur langfristigen Speicherung von Kohlenstoff im Boden bei, was sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile für landwirtschaftliche Betriebe bietet.