1. Versuchsdurchführung

Regionetzwerk Brandenburg, 1 Betrieb

2. Hintergrund

Im Ökolandbau basiert die Grundbodenbearbeitung oft auf dem Pflugeinsatz, da der Unkrautdruck in der Folgekultur damit wirksam reduziert wird. Dadurch wird jedoch auch der gare Boden mit den Bodenmikroorganismen der obersten 20 cm Bodenschicht in die Tiefe verlagert, die Bodenatmung beschleunigt und somit der Abbau organischer Substanz sowie die Mineralisierung von Nährstoffen gefördert. Aus wirtschaftlicher Sicht hat der Pflugeinsatz zudem den höchsten Kraftstoffverbrauch der gängigen Bodenbearbeitungsgeräte.

In einem Praxisversuch wurde daher untersucht, ob der temporäre Pflugverzicht zu Mais unter den Bedingungen in Brandenburg gelingen kann.

3. Versuchsfrage(n)

1. Eignet sich Mais als Kultur zur nicht wendenden Bodenbearbeitung mit dem Schwergrubber oder Flachgrubber?
2. Wird durch die nicht wendende Bodenbearbeitung die Pflanzenentwicklung verlangsamt und der Feldaufgang verbessert?
3. Ist der Beikrautdruck bei nicht-wendender Bodenbearbeitung erhöht?
4. Wird der Mais-Ertrag durch die nicht wendende Bodenbearbeitung beeinflusst?

4. Versuchsaufbau

Wie den Kennzahlen für den ökonomischen Vergleich  der Grundbodenbearbeitung in Tabelle 1 zu entnehmen ist, werden im Vergleich zum Pflug mit dem Schwergrubber 33 € Maschinenkosten und 9,15 l Diesel/ ha und mit dem Flachgrubber 41 € Maschinenkosten sowie 12,42 l Diesel/ ha gespart. Gleichzeitig steigt  die Flächenleistung  bei pflugloser Bodenbearbeitung stark: Ausgehend von 1,9 ha/ h mit dem Pflug wird mit dem Schwergrubber mit 4 ha/ h die doppelte Flächenleistung erzielt und mit dem Flachgrubber ist sie sogar knapp viermal so hoch (7,7 ha/ h) (siehe Tabelle 1). Bei pflugloser Bewirtschaftung gibt es demnach geringere Arbeitserledigungskosten und Arbeitsspitzen können reduziert werden – vorausgesetzt, dass die gleiche Anzahl an Arbeitsgängen erfolgt.

^{Arbeitszeitbedarf, Flächenleistung, Maschinenkosten, Dieselbedarf und kumulierter Energieaufwand wurden dem KTBL-Feldarbeitsrechner für einen 40 Hektar großen Schlag in 1 km Hof-Feldentfernung auf einem leichten Standort entnommen. Angenommener Dieselpreis 1,15 Euro pro Liter (Quelle: https://daten.ktbl.de/feldarbeit/home.html).}

6.2 Maisertrag

Die Ernte des Körnermais fand am 04.11.2024 statt und die Versuchsstreifen wurden einzeln ausgewogen. Wie in Abbildung 5 zu sehen ist, war der Kornertrag in der Bodenbearbeitung mit Flachgrubber in der Tendenz geringer – diese Unterschiede waren jedoch nicht statistisch signifikant. Der Kornertrag bei Grundbodenbearbeitung mit Pflug und Schwergrubber war homogener als bei Bearbeitung mit dem Flachgrubber.

7.1 Pflanzenentwicklung Mais, Beikrautdruck und Ertrag

Da es unter den Bedingungen im Versuchsjahr in allen untersuchten Parametern keine signifikanten Unterschiede zwischen den Grundbodenbearbeitungsvarianten gab, war die nicht-wendende Bodenbearbeitung zu Mais erfolgreich. Bei temporärem oder langfristigem Pflugverzicht ist es besonders wichtig, die mechanische Beikrautbekämpfung im Griff zu haben (Urbatzka et al. 2020). Diese wird auf dem Betrieb durch zweimaliges Striegeln und drei Hackarbeitsgänge sichergestellt. Auch aus ökonomischer Sicht ist die pfluglose Bodenbearbeitung sinnvoll, wenn dadurch keine höheren Beikrautmanagementkosten entstehen. In einem Dauerfeldversuch in Güterfelde, Brandenburg, wurden nach 16 Jahren nicht-wendender Bodenbearbeitung (Scheibenegge und Schwergrubber) 5,9-fach mehr monokotyle Beikräuter, 1,6-fach mehr dikotyle Beikräuter und ein 4,7-fach höherer Gesamtdeckungsgrad an Beikräutern im Vergleich zum Pflug festgestellt (Dittmann 2012). Dabei war der Beikrautdruck abhängig von der Kultur und zum Beispiel in pfluglos bearbeiteter Lupine am höchsten, wohingegen der Roggen ähnliche Beikrautdeckung mit und ohne Pflug hatte (ebd.). Ähnliche Ergebnisse wurden in einem Dauerfeldversuch in der Schweiz (Frick) erzielt: Aufgrund der Zunahme von ein- und mehrjährigen Beikräutern bei kontinuierlich reduzierter Bodenbearbeitung sei diese auf Schlägen mit hohem Beikrautdruck nicht zu empfehlen (Fliessbach et al. 2019).

Der Körnermaisertrag unterschied sich im Versuch nicht signifikant zwischen den Grundbodenbearbeitungssystemen, war dabei aber in der Tendenz geringer und heterogener bei Anwendung des Flachgrubbers. In einem Dauerfeldversuch auf dem Gladbacherhof (Gießen) wurde in drei verschiedenen Fruchtfolgen und vier verschiedenen Grundbodenbearbeitungssystemen nur in zwei Jahren ein geringerer Ertrag durch den Pflugverzicht festgestellt: Die Mindererträge von Hafer und Winterweizen wurden eher auf geringere Nährstoffverfügbarkeit als auf Beikrautkonkurrenz zurückgeführt (Schulz et al. 2009). In den anderen Jahren und Kulturen (Luzernegras, Ackerbohne, Kartoffeln, Erbsen) gab es keine Ertragsunterschiede durch den Pflugverzicht (ebd.). Beim Vergleich der Grundbodenbearbeitung vor Erbsen nach einer Zwischenfrucht war der Feldaufgang mit Pflugbearbeitung besser, der Kornertrag im System Pflug und Grubber jedoch gleich (Stieber & Schmidtke 2003). Nur in einem der beiden Versuchsjahre führte das Direktsaatverfahren als dritte Variante  zu Ertragsverlusten (ebd.). Der Vorteil des schnelleren Feldaufgangs wendender Verfahren konnte im vorliegenden Versuch bei Mais jedoch nicht bestätigt werden.

7.2 Pflugverzicht unter Bedingungen in Brandenburg

Besonders sandige Böden mit geringem Humusgehalt neigen zur Dichtlagerung, welche die Nährstoffmineralisierung hemmt (Krawutschke 2007). Die Lagerungsdichte ist bei langfristiger Anwendung im Pflugsystem gleichmäßig, in nicht wendenden Systemen ist der Boden oben lockerer und unten dichter (Krawutschke 2007). Grund dafür ist die Umverteilung der Humusmenge: im nicht wendenden System akkumuliert sich der Humus in den ersten 10 cm, weiter unten im Boden werden geringere Gehalte gemessen (ebd.). Die gesamte Humusmenge (0-30 cm) unterscheidet sich jedoch nicht zwischen den Grundbodenbearbeitungssystemen mit und ohne Pflug (Fliessbach et al. 2019, Krawutschke 2007). In Versuchen von Fliessbach et al. (2019) kam es im nassen Frühjahr aufgrund von Dichtlagerung in der Tiefe von 10-20 cm zu geringerer Mineralisierung in pfluglosen Bodenbearbeitungsvarianten und damit zu 5-10 % Ertragsverlust. Gleichzeitig fallen bei weniger Niederschlag der Ertragsrückgang und das Beikrautaufkommen durch Pflugverzicht geringer aus (Urbatzka et al. 2020). Was den Wasserhaushalt angeht, wurde in Versuchen bei Dresden (2009-2010) kein Unterschied in der Bodenfeuchte im Vergleich von Pflug 25 cm, Grubber 15 cm und Direktsaat festgestellt (Stieber & Schmidtke 2003). Die Lagerungsdichte war nur in einem der beiden Versuchsjahre bei Pflugverzicht   erhöht (ebd.). Versuche von Wittwer et al. (2023) zeigten jedoch die Vorteile reduzierter Bodenbearbeitung zu Mais unter Extrembedingungen im Dürrejahr 2018: während der Ertrag im Pflugsystem 18 % Verlust verzeichnete, war der Maisertrag im reduzierten Bodenbearbeitungssystem sogar um 9 % erhöht. Erbse-Gerste zeigte im gleichen Jahr diesen Effekt jedoch nicht und in 2017 und 2019 war der Ertrag im Pflugsystem höher als mit reduzierter Bodenbearbeitung (Wittwer et al. 2023). Von einer generell höheren Dürreresistenz bei Pflugverzicht kann demnach nicht gesprochen werden, ein Potential ist jedoch vorhanden.

Auf den Pflug kann innerhalb der Fruchtfolge zu manchen Kulturen, bei geringem Beikrautdruck auf dem Schlag   und bei aktivem Bodenleben ab und zu verzichtet werden. Nach einer Zwischenfrucht und vor Mais entstanden im Versuchsjahr keine Ertragseinbußen und kein höherer Beikrautdruck durch einmaligen Pflugverzicht. Die Grundbodenbearbeitung mit Schwergrubber brachte homogenere Kornerträge als mit dem Flachgrubber. Der Versuch soll in 2025 erneut angelegt werden.
Insgesamt können folgende Punkte zusammengefasst werden: Der Pflugverzicht

• führt über die Jahre zu einer Verlagerung  der Corg-Gehalte im Bodenprofil, nicht aber zu einer Erhöhung des Gesamthumusgehalts
• verringert die Nährstoffmineralisation im Oberboden
• führt zu einer Dichtlagerung im Oberboden
• erhöht den Beikrautdruck, vor allem bei Kulturen, die sich langsamer entwickeln
• funktioniert bei wenig Niederschlag < 700 mm besser aufgrund des geringeren Beikrautwachstums
• ist nicht für Körnerleguminosen, Winterweizen, Kleegrasumbruch geeignet

• Dittmann, B. (2012) Abschließende Ergebnisse zur Wirkung von langjährig pflugloser Bodenbearbeitung auf die Verunkrautung in der ökologischen Fruchtfolge Güterfelde. Julius-Kühn-Archiv, (434), 708.
• Fliessbach, A., Dierauer, H., & Krauss, M. (2019) Reduzierte Bodenbearbeitung-geht das im Ökolandbau?. Rheinische Bauernzeitung, (22), 22-24.
• Krawutschke, M. (2007) Einfluss differenzierter Bodenbearbeitung auf Gehalt und Dynamik der organischen Bodensubstanz in Ackerböden sowie deren Bedeutung für die Humusbilanzierung (Masterarbeit).
• Schulz, F., Brock, C., & Leithold, G. (2009) Effekte unterschiedlicher Systeme der Grundbodenbearbeitung auf Erträge und Beikraut im Dauerfeldversuch Gladbacherhof.
• Stieber, J. & Schmidtke, K. (2013) Ist eine temporäre Reduzierung der Bodenbearbeitungsintensität zu Körnerleguminosen im ökologischen Landbau ohne Ertragseinbußen erreichbar? Vortrag at: 12. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, Bonn, 5. bis 8. März 2013.
• Urbatzka, P., Dörfel, U., Eckl, T., & Zott, S. (2020). Einfluss temporärer und dauerhafter pflugloser Bodenbearbeitung im ökologischen Landbau. Angewandte Forschung und Entwicklung für den ökologischen Landbau in Bayern Öko-Landbautag 2020, 123-127.
• Wittwer, R., Oliveira, E., Sun, Q., Liu, Y., Klaus, V. H., Gilgen, A. K., Buchmann, N. & Van Der Heijden, M. G. (2023) Können ökologische und bodenschonende Ackerbausysteme Dürreperioden besser überstehen? One Step Ahead-einen Schritt voraus! Beiträge zur 16. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, Frick (CH), 7. bis 10. März 2023.