Info:brief - Boden:ständig
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3. Jahrgang
info:brief Januar 2022
Blickpunkt Boden und Wasser
boden:ständig Projekt Kahlgrund:
Verbesserung der Bodenstruktur durch Kalkung?
Im boden:ständig Projekt Kahlgrund wurde mangeln- Schluff bis Schluffton (Lösslehm)“ und „744a: Braun-
de Wasserinfiltration auf landwirtschaftlich genutzten erde aus skelettführendem (Kryo-) Lehm (Glimmer-
Flächen als eines der Hauptprobleme des Wasserrück- schiefer, Gneis, Lösslehm)“ eingestuft. Auf einigen
halts ausgemacht. Die Wasserinfiltration wird grund- Flächen im Gebiet ist eine zumeist entkalkte
sätzlich durch zwei Faktoren beeinflusst: Zustand der Lössauflage zu finden, auf vielen Äckern ist diese aller-
Bodenoberfläche und Bodenstruktur im Profil. Nur dings im Laufe der Jahrhunderte bereits erodiert. Zu-
eine poröse Oberfläche ermöglicht es, dass Nieder- sammenfassend handelt es sich also zumeist um mit-
schlag direkt in den Boden eindringen kann. Eine telschwere Böden, die einen hohen Schluffanteil von
stabile Bodenstruktur mit einem ausgewogenen Ver- bis zu 50 Prozent aufweisen.
hältnis von Grob-, Mittel- und Feinporen und ohne
Verdichtungsschichten ist gefragt, um das Wasser Schluffige Böden neigen von Natur aus verstärkt zu
auch bei größeren Niederschlagsereignissen kontinu- Erosion und Verschlämmung. Schluffpartikel sind klei-
ierlich in die Tiefe abzuleiten. Bei „versiegelten“ Ober- ner als Sandpartikel und lassen sich damit leichter
flächen und einer undurchlässigen, verdichteten Bo- durch Wasser und Wind in Bewegung setzen. Gleich-
denstruktur kommt es schnell zu Oberflächenabfluss zeitig besitzen Schluffpartikel im Gegensatz zu Ton-
und Erosionsereignissen. Anstatt auf dem Acker zu partikeln keine starke elektrische Ladung. Durch den
versickern und den Kulturpflanzen während der Vege- Mangel an elektrischen Bindungskräften wird die Aus-
tationsperiode zur Verfügung zu stehen, kann das Nie- bildung von stabilen Aggregatkomplexen erschwert
derschlagswasser zu Verlust von wertvollem, humo- und die Verschlämmungs- bzw. Erosionsneigung der
sen Oberboden führen sowie in Ortsbereichen massi- Böden erhöht.
ve Schäden durch Überschwemmungen und
Schlammlawinen anrichten. Bei Ortsbegehungen im
boden:ständig Gebiet Kahlgrund wurden sowohl beim
Zustand der Bodenoberfläche als auch in puncto Bo-
denstruktur Defizite festgestellt. Die Auswirkungen
werden bei Starkregenereignissen immer wieder
deutlich. Um diese Probleme in den Griff zu bekom-
men, sind im ersten Schritt Ursachenforschung zu be-
treiben und verschiedene Einflussfaktoren zu analysie-
Abb. 1: Verladen eines Kalkbig-
ren. packs
Ausgangssituation und Bodenart Diese Grundsituation ist auch für einen Großteil der
Flächen im Kahlgrund zutreffend und stellt Land-
Die jeweils vorliegende Bodenart ist ein maßgeblicher
wirt:innen vor Herausforderungen. Lösshaltige Böden
Faktor, der Erosionsneigung und Bodenstruktur stark
mit hohem Schluffanteil besitzen zwar einige vorteil-
beeinflusst. Die vorherrschenden Bodenarten im Pro-
hafte ackerbauliche Eigenschaften, allerdings muss
jektgebiet sind stark lehmiger Sand (SL) und sandiger
bei der Bewirtschaftung die erhöhte Anfälligkeit für
Lehm (sL). Die Bodentypen im Projektgebiet werden
Erosion und Verschlämmung unbedingt berücksichtigt
im BayernAtlas überwiegend als „13a: Pseudogley-
werden, um das Wasser in der Flur zu halten und den
Braunerde und Braunerde (pseudovergleyt) aus
. In dieser Ausgabe
boden:ständig Projekt Kahlgrund: Verbesserung der Bodenstruktur durch Kalkung?
Leguminosen in Zwischenfrüchten
3. Jahrgang
Januar 2022
Blickpunkt Boden und Wasser
fruchtbaren Oberboden langfristig zu konservieren. deutung. Die Zufuhr von Kalk verschiebt zudem die Po-
Die natürlichen Standortbedingungen sind nicht ver- renverteilung im Boden zugunsten der größeren Meso-
änderbar, obgleich Landwirt:innen einige Maßnahmen und Grobporen und begünstigt damit einen besseren
ergreifen können, um auf schluffigen Böden Erosion Luft-Wasser-Haushalt im Boden. Dieser positive Effekt
zu minimieren. Das Ziel ist, dass die Faktoren Boden- der Kalkung kann allerdings durch die jährliche Bodenbe-
chemie, Bodenbiologie und Bewirtschaftung optimal arbeitung stark beeinträchtigt werden. Ein zu intensiver
aufeinander abgestimmt sind. Im Rahmen des bo- mechanischer Eingriff kann Bodenaggregate und das
den:ständig Projekts im Kahlgrund werden diese Aspek- gewachsene Porensystem wieder zerstören.
te durch Einzelberatungen, Versuchsanlagen und Feldta- Aufgrund der wichtigen Rolle der Kalkversorgung für
ge gezielt thematisiert. Bodenstruktur und Aggregatstabilität wurde im Kahl-
grund ein fünfjähriger Feldversuch etabliert, der den
Effekt von fünf verschiedenen Kalkvarianten auf die Bo-
denstruktur ermitteln soll. Es wurden Parzellen mit ver-
schiedenen Kalk-Mischungen sowie Branntkalk angelegt.
Anhand der Ergebnisse sollen letztlich Empfehlungen für
die standortangepasste Kalkdüngung erarbeitet werden.
Damit aus dem Kalkungs-Versuch im Kahlgrund die richti-
gen Rückschlüsse gezogen werden können, soll der Ver-
such durch ein Monitoring begleitet werden. Es sind ver-
schiedene Methoden angedacht, um die Auswirkungen
der verschiedenen Kalkvarianten auf Bodenstruktur und
Aggregatstabilität zu überprüfen. Die Bodenstruktur soll
durch Spatenproben und den Einsatz von Geräten zur
Messung von Eindring- und Abscherwiderstand bewer-
Abb. 2: Kalkausbringung auf einer der Versuchsflächen im Kahlgrund tet werden. Im Labor sollen Daten zu pH-Wert, Aggre-
gatstabilität und Porenverteilung erhoben und ausge-
Einstellen der Bodenchemie - Kalkung wertet werden. Durch die verschiedenen Parameter soll
ein aussagekräftiges Bild der Entwicklung von Boden-
Eine regelmäßige Kalkung ist essenziell, um den stand-
struktur und Aggregatstabilität gezeichnet werden, da-
ortspezifisch passenden pH-Wert einzustellen. Dies ist
mit die Kalkvarianten untereinander und gegenüber der
für eine ausgewogene Nährstoffverfügbarkeit und damit
Nullparzelle verglichen werden können. So werden
optimales Pflanzenwachstum entscheidend. Weiterhin
hoffentlich neue Erkenntnisse zur Optimierung der Bo-
ist der pH-Wert von großer Bedeutung, um gute Lebens-
denchemie gewonnen, um Aggregatstabilität und Bo-
bedingungen für Bakterien, Pilze, Regenwürmer & Co.
denstruktur zu verbessern und somit Bodenverschläm-
zu schaffen. Ein reges Bodenleben wiederum ist aus-
mung und letztlich Bodenerosion zu reduzieren.
schlaggebend für Humusaufbau und eine ausdauernde,
biologische Stabilisierung der Bodenaggregate. Quellen:
Neben dem direkten Effekt auf den pH-Wert ist die Kalk- Frank T. (2021) Optimization of the soil structure in arable crop pro-
duction by means of lime (CaCO3) application. Dissertation am Insti-
versorgung eine besonders wichtige Stellschraube hin- tut für Pflanzenernährung und Bodenkunde, Christian-Albrechts-
sichtlich Bodenstruktur und Aggregatstabilität. Durch Universität zu Kiel.
Kalkung (z. B. in Form von Carbokalk, Dolomit, Brannt- Blume, H.-P., Brümmer, G.W., Horn, R., Kandeler, E., Kögel-Knabner,
kalk oder Gips) werden dem Boden zweifach positiv ge- I., Kretzschmar, R., Stahr, K., Wilke, B.-M., (2016) Scheffer/
ladene Kationen (Ca²+, Mg²+) zugeführt. Diese können Schachtschabel, Lehrbuch der Bodenkunde, 16. Auflage, (Nach-
druck) ed. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg.
durch ihre positiv geladenen „Arme“ als Kalkbrücken
Dontsova K., Darrell Norton, L. (2001) Effects of Exchangeable
zwischen negativ geladenen Ton- und Humuspartikeln Ca:Mg Ratio on Soil Clay Flocculation, Infiltration and Erosion.
fungieren und damit die Bodenstruktur verbessern. Die Sustaining the Global Farm. 580-585.
Bildung von Ton-Humus-Komplexen ist für ein gutes Keiblinger K. M., Bauer L.M., Deltedesco E., Holawe F., Unterfrau-
Nährstoffhaltevermögen und für die langfristige Spei- ner H., Zehetner F., Peticzka R. (2016) Quicklime application in-
cherung organischer Substanz im Boden von großer Be- stantly increases soil aggregate stability. Int. Agrophys., 2016, 30,
123 – 128.
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3. Jahrgang
Januar 2022
Blickpunkt Boden und Wasser
Leguminosen in Zwischenfrüchten
Die Anbauflächen von Zwischenfrüchten haben in den letz- auch mit legumen Zwischenfrüchten relativ niedrige
ten Jahren stark zugenommen. Neben der Erfüllung von Nmin-Werte von 30-40kg N erreicht werden, bei Einar-
Grundwasserschutz
Greening-Auflagen sprechen viele weitere ackerbauliche beitung im Herbst und darauffolgender feucht-milder
Argumente für den Zwischenfruchtanbau. Die wichtigsten Witterung kann es jedoch zu erheblicher N-
Potenziale liegen in Erosionsschutz, Humusaufbau, Förde- Mineralisierung kommen. Das entstandene Nitrat wird
rung des Bodenlebens und der Bodengare, Schutz vor Ver- dann je nach Wetterlage in tiefere Bodenschichten
dunstung, positiven phytosanitären Effekten, Konservierung verlagert oder komplett ausgewaschen. Ein zentrales
und Fixierung von Stickstoff sowie Mobilisierung weiterer Anliegen des Zwischenfruchtanbaus – Konservierung
Nährstoffe. von Stickstoff und Grundwasserschutz – kann also
durch falsches Management gefährdet werden. Um diesem
Die Vorteile von Zwischenfruchtgemengen gegenüber Rein- Problem entgegenzuwirken, ist es wichtig, Leguminosen
saaten stehen mittlerweile außer Frage. Die Auswahl einer stets mit N-aufnehmenden Pflanzen, z. B. Gräsern, zu kombi-
Mischung mit geeigneten Komponenten kann Land- nieren. Besonders die Beimischung von winterharten Kom-
wirt:innen allerdings vor große Herausforderungen stellen. ponenten kann die Verlagerung von mineralisiertem Stick-
Es gilt, betriebsindividuell die richtige Zusammensetzung stoff in tieferliegende Bodenschichten verhindern. Außer-
hinsichtlich Hauptintention des Zwischenfruchtanbaus (z. B. dem muss bei der Auswahl der Zwischenfruchtmischung
N-Konservierung, N-Fixierung, Mulchmaterial), Fruchtfolge- stets die Bodenart berücksichtigt werden. Auf leichten, we-
verträglichkeit, Saattechnik, Saattermin, Saatgutkosten und nig bindigen Standorten sollte auf den Anbau von legumino-
vieler weiterer Faktoren zu finden. sen-betonten Zwischenfrüchten, die bereits im Herbst einge-
arbeitet werden, verzichtet werden.
Eine Pflanzenfamilie, die Bestandteil vieler Zwischenfrucht-
mischungen ist, in der Praxis jedoch oft kontrovers disku- Ein weiteres Ausschlusskriterium für stark legume Zwischen-
tiert wird, sind die Leguminosen. Beim Anbau von legumino- früchte kann die betriebseigene Fruchtfolge sein. Falls bei-
senhaltigen Gemengen müssen Landwirt:innen zwar einige spielsweise Erbsen oder Ackerbohnen bereits als Haupt-
Punkte berücksichtigen, bei gutem Management und pas- frucht kultiviert werden, sollte von einem hohen Legumino-
sendem Wetter können sie aber entscheidend zum Erfolg senanteil in der Zwischenfrucht abgesehen werden. Erbsen
der Zwischenfrucht beitragen und einen erheblichen Mehr- und Ackerbohnen sollten sich dort auf keinen Fall wiederfin-
wert generieren. den. So wird der Entstehung von Leguminosenmüdigkeit
durch die Verschärfung von Fruchtfolgekrankheiten vorge-
Charakteristisch für Leguminosen ist ihre Fähigkeit,
beugt.
N-Fixierung
durch Symbiose mit Knöllchenbakterien (Rhizobien),
freien Stickstoff aus der Luft zu fixieren und damit zu- Neben den Effekten auf Nährstoffversorgung und
sätzlichen Stickstoff in den Nährstoffkreislauf zu brin-
Bodenstruktur/Bodenbiologie
Nährstoffkreisläufe ist die positive Wirkung auf Boden-
gen. Damit die Rhizobien gute Arbeit leisten können, struktur und Bodenbiologie hervorzuheben. Während
sollte der pH-Wert nicht unter 6 liegen. Neben der N- viele Kleearten mit ihrem dichten Netz aus Feinwur-
Fixierung verfügen Leguminosen auch über ein gutes Aneig- zeln vornehmlich die obersten Zentimeter des Bodens
nungsvermögen weiterer wichtiger Nährstoffe (z. B. Phos- erschließen, bilden beispielsweise Erbse, Wicke, Lupi-
phor). Dadurch sind sie weitgehend unabhängig von minera- ne und Ackerbohne eine tiefgehende Pfahlwurzel aus.
lischen/organischen Düngergaben. Durch stickstoffhaltige Bei einer lockeren Bodenstruktur entwickeln sich zu-
Wurzelexsudate, Abbau von Wurzelrückständen und Aus- sätzlich intensiv verzweigte Seitenwurzeln. Das ausge-
tausch über Mykorrhiza-Verbindungen können auch Gemen- prägte Wurzelsystem der Leguminosen führt dem Bo-
gepartner von der Stickstoff-Fixierung der Leguminosen den viel Wurzelbiomasse zur Humusbildung zu und
profitieren. Somit können Leguminosen einen wichtigen stabilisiert das Bodengefüge. Durch die gleichzeitig
Beitrag leisten, um bei niedrigen Nmin-Gehalten nach der Ern- hohe Bodenbedeckung tragen beispielsweise besonders
te auch ohne zusätzliche Düngung zufriedenstellende Zwi- Wicken zu einer guten Schattengare bei. Bei einer guten
schenfruchtbestände zu erreichen. Außerdem erhöht die N- Gare kann die Intensität der nachfolgenden Bodenbearbei-
Anreicherung und der Aufschluss weiterer wichtiger Nähr- tung reduziert werden. Des Weiteren fördert die Integration
stoffe zusätzlich den Vorfruchtwert der Zwischenfrucht. von Leguminosen in Zwischenfruchtgemenge die mikrobiel-
le Diversität im Boden. Durch ihre Wurzelexsudate kultivie-
Die Fähigkeit zur N-Fixierung und das enge C:N-Verhältnis
ren Leguminosen eine mikrobielle Gemeinschaft aus Bakte-
der Pflanzenrückstände fordern allerdings auch Fingerspit-
rien und Pilzen. Je diverser und aktiver das Bodenleben, des-
zengefühl beim Umgang mit Zwischenfruchtbeständen, die
to besser ist die Unterdrückung von bodenbürtigen Krank-
einen hohen Leguminosenanteil aufweisen. Zwar können
heiten (z. B. Rhizoctonia, Fusarium, Schwarzbeinigkeit). Leg-
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3. Jahrgang
Januar 2022
Blickpunkt Boden und Wasser
uminosen können also einen wichtigen Beitrag zum Errei- schenfrucht die betriebswirtschaftlich und ackerbaulich
chen zweier Hauptziele des Zwischenfruchtanbaus - eine richtige Entscheidung ist.
biologisch stabilisierte Schattengare und Stimulierung des
Quellen
Bodenlebens – leisten.
Beisecker R., Seith T., (2021) Zwischenfruchtanbau zur Verringerung
der Herbst-Nmin-Gehalte und Nitratauswaschung mit dem Sickerwas-
ser. Korrespondenz Wasserwirtschaft 2021 (14) Nr1.
Böldt M., Loges R., Kluss C. und Taube F. (2018) Zuwachsleistung
und N-Aufnahme von Zwischenfrüchten unter norddeutschen Be-
dingungen: Potentiale zur Vermeidung negativer Umwelteffekte.
62. Jahrestagung der AGGF.
Nuruzzaman M., Lambers, H., Bolland M.D.A, Veneklaas E.J. (2005)
Phosphorus uptake by grain legumes and subsequently grown whe-
at at different levels of residual phosphorus fertiliser. Australian
Journal of Agricultural Research, 2005, 56, 1041 – 1047.
Reents H-J., und Möller K. (2001) Stickstoffmanagement im ökologi-
schen Anbau unter besonderer Berücksichtigung des Einsatzes von
Zwischenfrüchten. veröffentlicht in: Reents, Hans-Jürgen, (Hrsg.)
Beiträge zur 6. Wissenschaftstagung zum Ökologischen Landbau;
Von Leit-Bildern zu Leit-Linien, Seite(n) 179-192. Verlag Dr. Köster,
Berlin.
Abb. 3: Aktive Rhizobien im Querschnitt: Die rote Färbung entsteht durch
das Protein Leghämoglobin. Es dient zur Sauerstoffregulierung, ähnlich Thilakarathna M.S., Mcelroy M.S., Chapagain T., Papadopoulos
wie Hämoglobin im menschlichen Blut (Vereinigung für Allgemeine und Y.A., Raizada M.N. (2020) Belowground nitrogen transfer from
legumes to non-legumes under managed herbaceous cropping sys-
Angewandte Mikrobiologie, 2015)
tems. A review. Agronomy for Sustainable Development, Springer
Verlag/EDP Sciences/INRA, 2016, 36 (4), pp.58. ff.
Die positiven Effekte von Leguminosen sind zwar viel-
versprechend, allerdings kommen diese nur angemes- Titze A. (2015) Einfluss des Zwischenfruchtanbaus auf den Nmin-
Ansprüche
Gehalt im Boden und den Ertrag der Nachfrucht Kartoffeln. Beiträge
sen zum Tragen, wenn eine entsprechende Etablie- zum ökologischen Landbau. Landesforschungsanstalt für Landwirt-
rung gelingt. Leguminosen haben hohe Ansprüche an schaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern, 56, S. 25-31.
Saatbett und korrekte Saatgutablage. Daher sollte die https://vaam.de/infoportal-mikrobiologie/mikrobe-des-jahres/archiv/
Aussaat der Zwischenfrucht wie bei einer Hauptfrucht 2015-rhizobium/mikrobe-des-jahres-2015/ (aufgerufen am 29.11.2021)
erfolgen, auf die Drillmaschine sollte nicht verzichtet wer- Vukicevich E., Lowery T., Bowen P., Úrbez-Torres J.R., Hart M.
den. Eine extensive Aussaat mit Pneumatikstreuer ist nicht (2016) Cover crops to increase soil microbial diversity and mitigate
zu empfehlen. Des Weiteren benötigen Leguminosen rela- decline in perennial agriculture. A review. Agron. Sustain. Dev.
36:48.
tiv viel Keimwasser, was in trockenen Jahren zu Problemen
beim Auflaufen von legumen Zwischenfruchtkomponenten
führen kann. Aufgrund der eher langsamen Jugendentwick-
lung benötigen Leguminosen zusätzlich genügend Vegeta- Herausgeber .
tionszeit, um ihre positiven Effekte ausreichend zu entfal-
ten. Leguminosenlastige Zwischenfrüchte sollten daher
möglichst früh gesät werden, Termine nach dem 15. August
sind unter Umständen kritisch. Außerdem sollte in Betracht
GeoTeam -
gezogen werden, dass Leguminosen bei hohen Düngerga- Gesellschaft für umweltgerechte Land- und Wasserwirtschaft mbH
ben im Zwischenfruchtbestand möglicherweise durch
schnellwachsende, stickstoffliebende Komponenten unter- Wilhelmsplatz 7
95444 Bayreuth
drückt werden und dadurch weitaus weniger zur Geltung
kommen. Tel.: 0921 990926-50 Unsere Telefon- und Faxnummern
Fax: 0921 990926-79 haben sich geändert!
Die ackerbaulichen Risiken sind besonders vor dem E-Mail: bayreuth@geoteam-umwelt.de
Hintergrund der hohen Saatgutkosten von Legumino-
Abwägen
sen genau abzuwägen. Eine pauschale Antwort auf die Redaktion .
Frage, ob Leguminosen in Zwischenfruchtmischungen
Reinhard Wesinger
Sinn ergeben, ist nicht möglich. Viele Eigenschaften Johannes Herold
können sowohl positiv als auch negativ sein (z. B. Michael Cormann
schnell verrottender Mulch, C:N-Verhältnis) es kommt letzt- Dr. Heidi Lehmal
lich auf die richtige Integration in die jeweils betriebsspezifi-
© Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Zustimmung des Herausge-
schen Abläufe an. Landwirt:innen müssen jedes Jahr erneut bers gestattet.
abwägen, ob die Beimischung von Leguminosen in die Zwi-
Der nächste info:brief erscheint im Juli 2022
Seite 4 von 4
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