Bodenbearbeitung kann manchmal helfen, schadet aber meist dem Boden- und Wasserschutz

Bodenbearbeitung wie Pflügen, Eggen, Grubbern oder Hacken kann dazu beitragen, dass Wasser in den Boden eindringt und der Wind an einer aufgerauten Bodenoberfläche abflaut, doch wird der Boden oft pulverisiert, wodurch er erodierbarer wird und weniger schützende Pflanzen und Rückstände auf der Oberfläche hat. Außerdem kann sich dadurch Wasser ansammeln, durchbrechen und eine Rillenerosion auslösen. 

Einige Vorteile der Bodenbearbeitung sind:

1. Öffnung kompakter Flächen für die Wasserinfiltration oder Aufrauung.
2. Konturierte Bodenbearbeitung (Pflügen, Grubbern oder Hacken), wenn sie gut durchgeführt wird, damit sich das Wasser nicht an niedrigen Stellen staut und in konzentrierten, schnellen Strömen durchbricht, z. B. unter Verwendung der korrekten Richtungen und/oder gebundenen Graten oder zumindest grobem, unregelmäßigem Pflügen. Selbst kleine zufällige Abweichungen beim Jäten oder Hacken können von Bedeutung sein. Abbildung 1, rechts, Teil 1, 2) und 3).
3. Aufreißen tief eingedrungener Pflugscharen oder anderer kompakter Unterböden, damit Wasser und Wurzeln besser eindringen können. Dies erfordert viel Kraft. Einige Pflanzen können aber auch den Untergrund auflockern. Die Wirkung des Auflockerns einer „Pflugschar“ kann begrenzt sein, wenn es sich bei einer sogenannten „Pflugschar“ eher um einen tief verdichteten, kompakten Unterboden handelt, der auch unterhalb der durch Traktorreifen oder andere Verkehrslasten verdichteten Schicht liegt. Aus der Sicht der Naturschutzlandwirtschaft wird angenommen, dass Pflugwannen selbst beim Ochsenpflügen in Afrika ein zentrales Problem darstellen. Die Risse eines Unterbodenwerkzeugs können jedoch tiefer gehen, als es direkt erreicht. Alternativ können einige Pflanzen den Untergrund auflockern. Das System der Erhaltungslandwirtschaft konzentriert sich stark auf die Annahme von Pflugsohlen, selbst bei der Ochsenpflug-Bearbeitung. Abbildung 1, rechts, Teil 4).
4. Verringerung der Notwendigkeit, Ernterückstände zu verbrennen, Pestizide einzusetzen und das Pflanzenwachstum zu verbessern.
5. Beseitigung von Zwischenfrüchten. Einige Geräte (Bodenbearbeitungswerkzeuge) erleichtern die Aufrechterhaltung der Pflanzendecke an der Oberfläche, indem sie deren Wurzeln unterschneiden – ohne den Oberboden auf den Kopf zu stellen wie ein typischer Pflug. Dieses horizontale Schneidewerkzeug kann die Einarbeitung von Deckfrüchten und Zwischenfrüchten ohne den Einsatz von Herbiziden (chemischen Unkrautvernichtungsmitteln) erleichtern. Man nennt sie A-Schaufeln, Gänsefüße oder leichte, einfache Holzscharen (=Kratzpflug), die von Marokko bis Indien noch häufig verwendet werden. Schaufeln können auch Metallkanten haben. Abbildung 1, rechts 3). Federzinken können unterirdische Stängel von Unkraut entfernen. Für die Bodenbearbeitung können stattdessen von Tieren gezogene Mehrzweckgeräte verwendet werden. Sie können einen starken, leichten und kostengünstigen Rahmen haben, der vor Ort aus einem hohlen Rohr (rechteckig oder rund) hergestellt wird, anstatt der veralteten, schweren, massiven Gusseisenstangen, die von alten Pferdepflügen übernommen wurden. Eine illustrierte Übersicht ist frei erhältlich und erklärt die Gerätetypen (Watson 1981). Im Jahr 1983 haben Studenten der Universität Wageningen in Machakos in Kenia weitere Verbesserungen vorgenommen. Die Landwirte können damit die Geräte ohne Schraubenschlüssel wechseln. Auch ein Standardrahmen aus verzinktem Stahlrohr mit einem Durchmesser von etwa 3″ hat sich für die lokale Produktion als am besten geeignet erwiesen. Es kann auch ein Holzbalken verwendet werden.
6. Wassereinsparung kann erreicht werden, indem das Pflanzenwachstum durch Bodenbearbeitung in einigen Jahreszeiten oder Konturgürteln gestoppt wird, so dass mehr Boden zur Verfügung steht. Wenn dennoch Wasser in den Boden eindringt, steht mehr Wasser für andere Zwecke zur Verfügung, aber der Boden kann leicht beschädigt werden, wenn er völlig kahl ist.

Abbildung 1. Bodenbearbeitung und Bodenschutz

Schaubild 1. Bodenbearbeitung und Bodenschutz. Entsprechende positive (links) und negative (rechts) Beispiele. 1) Pflügen quer zum Hang (rechts) gegenüber dem Pflügen entlang des Hangs (links). 2) Verwendung von befestigten Dämmen, die die Wasserinfiltration fördern (links); Dämme, die Wasseransammlungen und erosive Strömungen verursachen (rechts). 3) Bodenbearbeitungswerkzeuge, die die Unkrautspitzen von den Stängeln schneiden, aber die Oberfläche bedeckt lassen (links). Ein Streichblechpflug, der das Unkraut und die Rückstände unter den Boden drückt und eine stärkere Zugkraft benötigt. 4) Strukturierter (aggregierter, poröser) Boden ohne oder mit gebrochener Pflugsohle unter dem Oberboden (links); pulverisierter Boden mit kompakter Pflugsohle, der aufgrund von Oxidation wenig organische Substanz enthält (rechts). Von T. Mandal 2022.

Die Bodenbearbeitung kann die Erosion auch dadurch verstärken:

1. 1. Wenn die Bodenbearbeitung hangaufwärts und hangabwärts erfolgt, nimmt die Wassererosion zu. Leider kann es vorkommen, dass Traktorfahrer dies zu ihrer Sicherheit oder aus Bequemlichkeit oder um überschüssiges Wasser abzuleiten, trotzdem vornehmen. Abbildung 1, rechter Teil 1). Ebenso können bestimmte Formen des Feldes oder unregelmäßige Hänge die Bodenbearbeitung mit Konturen erschweren. Das Wasser kann sich sogar sammeln und an niedrigen Stellen entlang von Bergrücken konzentriert abfließen. Abbildung 1, rechter Teil 2).
   2. Sauerstoff in die Bodenschollen eindringen lassen und organische Stoffe abbauen, die für die Stabilisierung der Bodenporen, die Wasserspeicherung und das Pflanzenwachstum erforderlich sind.
   3. Entfernen von schützenden Pflanzen und Rückständen von der Bodenoberfläche (wenn der Boden gewendet wird). Abbildung 1, rechter Teil 3).
   4. Tötung einiger Bodenorganismen oder zumindest Verringerung der Populationen im Vergleich zu den Bedingungen mit dauerhafter Pflanzendecke. Dennoch können sich die Bodenorganismen nach dem Pflügen schnell erholen, und große Regenwürmer können tiefer eindringen. Andere Organismen werden gestört oder angeschnitten, aber nicht getötet. Mehr Nährstoffe und Pflanzen, die ihnen als Nahrung dienen, können ihnen helfen, sich zu erholen.
   5. Verdichtung von zu feuchtem Lehm, z. B. durch Pflugscharen von Traktorrädern. In Afrika wird behauptet, dass das Pflügen mit Ochsen Pflugscharen verursachen kann, aber ein Untergrund kann auch aus anderen Gründen verdichtet werden. Abbildung 1, rechter Teil 4).
   6. Bewirtschaftung größerer Flächen: Mechanisierte Bodenbearbeitung kann die Bewirtschaftung größerer Flächen ermöglichen, einschließlich Hanglagen und empfindlicher, ausgelaugter Böden. Diese Flächen ließen sich andernfalls durch Dauergrünland, Wald oder eine Brache mit Pflanzendecke schützen.
   7. Verringerung der Anzahl von Bäumen und Sträuchern, um Platz für die Durchfahrt von Traktoren oder Ochsengespannen zu schaffen. Es können jedoch Konturhecken mit Platz zum Arbeiten und Wenden angelegt werden.
   8. Aufbrechen von Erdschollen und Poren zwischen ihnen, damit das Wasser nicht so schnell in den Boden eindringen kann. Scheibenpflüge und Scheibeneggen neigen dazu, den Boden zu pulverisieren, ebenso wie eine zu starke Bodenbearbeitung von trockenem und/oder schluffigem Boden. Das Titelbild oben zu diesem Kapitel über Bodenbearbeitung und Abbildung 1, rechter Teil.

Minimale Bodenbearbeitung und Alternativen zur Bodenbearbeitung

Um die Auswirkungen der Bodenbearbeitung auf den Boden- und Wasserschutz zu verbessern, können Sie es vermeiden, den Boden mehr als nötig zu wenden, zu pulverisieren oder zu verdichten, und Sie sollten es vermeiden, den Boden hangaufwärts und hangabwärts oder so zu bearbeiten, dass sich das Wasser staut und an einem niedrigen Punkt durchbricht oder Erdrutsche verursacht. Um den Bedarf an schädlicher Bodenbearbeitung zu verringern, sollten Sie den Boden so weit wie möglich mit Pflanzen bedeckt halten (mit Ausnahme von problematischem lebendem Unkraut). Nutzen Sie außerdem die Fruchtfolge, den Mischanbau, resistente Pflanzenarten und Wirtspflanzen für natürliche Feinde von Pflanzenschädlingen (die die Pflanzen nicht befallen).

Eine Alternative zum Unterpflügen oder Verbrennen von Ernterückständen kann die Verfütterung oder Kompostierung mit nährstoffreicheren Materialien wie den Spitzen von Leguminosen sein. Das Anlegen von Abfalllinien an Hängen ist möglich, aber Nagetiere und z. B. Stängelbohrer können sich dort verstecken, wo sie aufgeschichtet werden. Auch Mischkulturen und Deckfrüchte können eingesetzt werden, um Unkraut zu verdrängen. Deckfrüchte müssen nicht immer durch Bodenbearbeitung oder Pflügen beseitigt werden; stattdessen kann der Landwirt Arten aussäen, die durch Kälte oder Trockenheit absterben können. Der Anbau von Dauerkulturen wie Bäumen und Gräsern verringert den Bedarf an Bodenbearbeitung.

Bewältigung von Herausforderungen ohne Pflügen (Wenden des Bodens)

Langlebige Unkräuter. Mehrjährige Unkräuter schießen aus unterirdischen Speicherorganen hervor, nachdem der obere Teil des Bodens zurückgeschnitten wurde – zumindest wenn auf Herbizide verzichtet wird. Das kann eine Herausforderung sein, wenn man die Bodenbearbeitung und das Pflügen Jahr für Jahr einstellt oder reduziert. Beschattung und andere Konkurrenz durch Deckfrüchte und Ernterückstände können jedoch helfen.  Unbearbeitete Randstreifen oder Straßenrandvegetation lassen fälschlicherweise befürchten, dass mehrjährige Unkräuter die bearbeiteten Felder befallen könnten. Mehrjährige Unkräuter sind jedoch in der Regel nicht konkurrenzfähig auf einem regulär bestellten und bearbeiteten Feld. Außerdem werden durch das Pflügen in der Regel viele schlafende Unkrautsamen und unterirdische Speicherstängel (Rhizome) an die Oberfläche gebracht. Kurz gesagt, eine reduzierte Bodenbearbeitung oder ein vollständiger Verzicht auf Bodenbearbeitung in den Feldgrenzen ist viel einfacher als keine Bodenbearbeitung, zumindest ohne Herbizide.

Durch das Wenden des Bodens können die Pflanzenspitzen tief liegen. Das einfache Abschneiden der Spitzen unterhalb der Bodenoberfläche tötet jedoch die meisten Unkräuter ab. Es trägt auch dazu bei, den Energiespeicher von mehrjährigen Unkräutern zu erschöpfen und das Wachstum von Unkräutern zu verzögern, so dass sie von den Pflanzen besser beschattet werden können.

Einige Eggen, z. B. mit Federzinken, eignen sich auch dazu, bei manchen problematischen Unkräutern, die sich durch unterirdische, horizontale Rhizome (Speicherwurzeln“) vermehren, die Wurzeln zum Trocknen an die Oberfläche zu ziehen.

Die Ausbreitung von Unkräutern von einem Betrieb zum anderen ist in der Regel von geringerer Bedeutung (außer bei neuen Arten) als der Vorrat an Unkrautsamen im Boden. Es ist üblich, die Samen tief zu pflügen, um die Keimung zu verhindern. Einige Unkrautsamen können jedoch jahrelang tief im Boden überleben und durch Pflügen wieder zum Vorschein kommen und keimen, wenn sie dem Licht ausgesetzt werden. Viele Samen werden von Tieren gefressen oder sterben auf andere Weise ab, wenn sie an die Oberfläche kommen. Ebenso sind die mehrjährigen Pflanzen, die Jahr für Jahr in unbearbeiteten Randstreifen überleben, wahrscheinlich keine Unkräuter, die an Felder mit selbst minimaler Bodenbearbeitung angepasst sind. Auf den meisten bewirtschafteten Feldern stammen die Unkräuter aus Samen, die im Licht keimen und schnell wachsen.

Struktur des Bodens. Mehr organische Substanz und biologische Aktivität, z. B. durch konservierende Landwirtschaft mit Deckfrüchten anstelle von Bodenbearbeitung, kann auch die Resistenz der Bodenstruktur gegenüber Bodenbearbeitung und begrenzten Bodenbearbeitungssystemen erhöhen. Schluffige Böden mit wenig organischer Substanz können eine kompakte Oberfläche bekommen, die durch die Bodenbearbeitung eine Zeit lang geöffnet werden kann.

Bodenbearbeitung, um „aufgeräumt“ auszusehen. Die Bodenbearbeitung wird manchmal durchgeführt, um abwesenden Landbesitzern oder anderen Landwirten zu zeigen, dass der Landwirt fleißig und ordentlich ist. Daher ist es wichtig, dass die Gemeinschaft den Wert einer reduzierten oder gar keinen Bodenbearbeitung für Erosion, Klima und Artenvielfalt erkennt.

Ernterückstände. Das Einpflügen von Ernterückständen in den Boden kann weniger zerstörerisch sein als deren Verbrennung. Diese Methode kann Waldbrände, Schwierigkeiten bei der Feldarbeit, Schlangen/Nagetiere, Schädlinge und Krankheiten reduzieren. Außerdem können sie die Bodenoberfläche schützen und Erosion verhindern, wenn sie so angelegt und ausgerichtet werden, dass sie von der Sonne erwärmt werden. Angenommen, es sind zu wenig stickstoffhaltige Pflanzen und Rückstände vorhanden. In diesem Fall können sie sich nur langsam zersetzen und die N-Verfügbarkeit in Böden mit Stickstoffmangel verringern, wenn sie untergepflügt werden, da Mikroorganismen den Stickstoff aus dem Boden aufnehmen müssen. Daher kann der Zwischenfruchtanbau oder der Anbau von Leguminosen, die Stickstoff binden, den mikrobiellen Abbau auf dem Feld, in einem Komposthaufen oder als Futtermittel als Alternative zum Verbrennen unterstützen. Beim Verbrennen gehen der Stickstoff und die organische Substanz, ein Großteil des Schwefels und bei hohen Temperaturen auch Kali verloren. Auch durch Wind- oder Wassererosion kann Asche leicht entfernt oder schlecht verteilt werden.

Stickstoffdünger kann helfen, stickstoffarme Rückstände wie Getreidestroh und -stängel zu verwerten, so dass sie z. B. untergepflügt werden und sich zersetzen können. Andernfalls könnten die Mikroben zu viel Stickstoff aus stickstoffarmen Feldern aufnehmen, um sie zu zersetzen und Humus zu bilden. Dies ist z. B. ein Problem in der afrikanischen Kleinlandwirtschaft, nicht aber in typischen landwirtschaftlichen Betrieben in Dänemark. Es kann auch besonders lange dauern. Die günstigsten Düngemittel (Ammoniumsulfat und Harnstoff) können jedoch die Böden versauern. Nitratdünger erhöhen den pH-Wert, während Calciumammoniumnitrat im Allgemeinen pH-neutral ist. Bodenwasserextrakte mit einem pH-Wert unter 5,5 können darauf hinweisen, dass die Wurzeln empfindlicher Pflanzen verkümmern können (z. B. Ackerbohnen). Dies geschieht häufig zuerst im Unterboden und in den feuchten Tropen und Subtropen auf rötlichen oder gelblichen Böden mit hohem Gehalt an austauschbarem Aluminium. Ein gut eingesetzter Dünger steigert die Produktion von organischen Stoffen aus den Kulturen (Ernterückstände und oft auch Leguminosen, Futtermittel und Dung). Das Wachstum von Unkräutern, Weiden und Bäumen ist ebenfalls möglich, aber Düngemittel machen es manchmal attraktiv, Unkräuter zu unterdrücken, anfällige oder „erschöpfte“ Böden zu bearbeiten und auf Methoden zu verzichten, die die Böden schonen und anreichern. Es kann jedoch sein, dass ein nährstoffarmes Feld mit weniger Aufwand, z. B. durch Terrassierung, geschützt werden kann als ein fruchtbareres (nährstoffreiches) Feld – wenn das nährstoffarme Feld nicht gedüngt werden konnte. Nur wenige Menschen wissen, dass Düngemittel der Erhaltung des Bodens und der organischen Substanz sowohl helfen als auch schaden können.

Verweise

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