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Ackern gegen die Dürre

Ackern gegen die Dürre

Mit fortschreitendem Klimawandel sollen Dürreperioden zunehmen. Wir stellen Ihnen ackerbauliche Maßnahmen zur Anpassung an die zunehmende Trockenheit vor.

Deutschland litt auch in diesem Jahr wieder extrem unter der Trockenheit. Besonders betroffen waren fast der gesamte Osten Deutschlands, sowie Teile des Westens und Südens. Dort waren die Böden bis zu einer Tiefe von 1,80 Metern stark ausgetrocknet (siehe Infokasten Dürremonitor).

Das alles wäre noch nicht so schlimm, wenn solche Trockenheit nur gelegentlich auftreten würde. Doch die Ereignisse häufen sich. Bereits seit dem Frühjahr 2018 befindet sich ein großer Teil Europas inmitten einer außergewöhnlichen Dürre. Laut dem Helmholtz Zentrum für Umweltforschung (UFZ) sind mehr als 50 Prozent der Fläche Mitteleuropas von den Folgen betroffen. Das letzte Mal hat es eine Dürreperiode solchen Ausmaßes im Jahr 1766 gegeben. Und auch die Prognosen versprechen nichts Gutes: Sollten die Treibhausgasemissionen nicht drastisch gesenkt werden, so das UFZ, ist in der zweiten Hälfte des laufenden Jahrhunderts (2051-2100) mit einer Versiebenfachung solcher Dürreperioden zu rechnen. Die von Trockenheit betroffene Fläche würde sich dabei fast verdoppeln.

Dürremonitor: Extrem trockener Sommer 2020

Wer in diesem Sommer auf den „Dürremonitor“ des Helmholtz Zentrum für Umweltforschung (UFZ) geschaut hat, sah viel Rot. Der Dürremonitor ist eine interaktive Deutschlandkarte, die tagesaktuelle Informationen zum Bodenfeuchtezustand in Deutschland liefert. Die Karte links zeigt den Bodenfeuchtezustand des Gesamtbodens (bis 1,80 Meter) Ende August 2020.

Dunkelrot steht dort für „außergewöhnliche Dürre“, rot für „extreme Dürre“ und orange für „schwere Dürre“. Große Teile Deutschlands waren in diesem Sommer von einem dieser drei Phänomene betroffen.

Quelle: UFZ-Dürremonitor/ Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung

Wasser wird also immer knapper und wertvoller. Das bedeutet, dass Landwirtinnen und Landwirte auf dem Acker noch sparsamer damit umgehen müssen. Die Kernfrage dabei lautet: Wie kann man das Wasser am besten im Boden halten, sodass es zum richtigen Zeitpunkt für die Pflanze zur Verfügung steht? praxis-agrar.de stellt Möglichkeiten zum wassersparenden Ackern vor.

Bodenbearbeitung auf ein Minimum reduzieren

Grundsätzlich gilt: Je weniger der Boden bearbeitet wird, umso weniger Wasser geht verloren. Verfahren wie Mulchsaat oder Direktsaat und Strip Till (siehe Infokasten) gelten daher unstrittig als besonders wassersparend. Die natürliche Schichtung des Bodens bleibt bei diesen ackerbaulichen Verfahren weitestgehend erhalten. Das gewährleistet, dass die durchgängig existierenden Kapillaren zum kontinuierlichen Wasseraufstieg aus tieferen Bodenschichten beitragen. Außerdem kann Niederschlagswasser besser in den Boden eindringen und dort gehalten werden.

Verfahren der reduzierten Bodenbearbeitung

Unter reduzierter Bodenbearbeitung versteht man eine Reihe von Bodenbearbeitungsmaßnahmen, bei denen der Boden vor der Saat wenig bis gar nicht bearbeitet wird. Häufig wird auch von pflugloser oder konservierender Bodenbearbeitung gesprochen.

Die Mulchsaat ist das am häufigsten angewendete Verfahren. Darunter versteht man die Einsaat einer Hauptfrucht in die Erntereste der Vorfrucht oder Zwischenfrucht. Der Boden wird vor der Saat tief- bis flachgründig gelockert, jedoch nicht gewendet. In der Regel verwendet man dafür den Grubber. Vor oder gleichzeitig mit der Aussaat kann noch eine Saatbettbereitung in Form einer flachen Bodenbearbeitung stattfinden.

Ein Extrem der reduzierten Bodenbearbeitung stellt die Direktsaat dar. Bei diesem Verfahren wird auf eine Bodenbearbeitung verzichtet. Das Saatgut wird hier lediglich über einen mechanisch geschaffenen Saatschlitz in den Boden eingebracht.

Ein Kompromiss zwischen Mulchsaat und Direktsaat ist das Strip Till-Verfahren. Dabei wird nur ein schmaler Bodenstreifen um das Säschar bearbeitet.

Die Sache mit der reduzierten Bodenbearbeitung hat jedoch einen Haken: Besonders Direktsaat und Strip Till sind dauerhaft ohne den Einsatz von Glyphosat – zumindest nach derzeitigem Kenntnisstand – kaum möglich, schreibt die Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau Sachsen-Anhalt (LLG). Glyphosat aber, wird in absehbarer Zukunft für den Ackerbau nicht mehr zur Verfügung stehen. Die Bundesregierung hat im Rahmen des 2019 beschlossenen „Aktionsprogramm Insektenschutz“ die verbindliche Beendigung der Anwendung glyphosathaltiger Pflanzenschutzmittel zum Stichtag 31. Dezember 2023 festgelegt.

Wie reduzierte Bodenbearbeitung auch ohne Glyphosat funktionieren kann, wird daher schon seit einigen Jahren an der LLG untersucht. Erste Ergebnisse zeigen, dass zum Beispiel durch Integration einer mehrjährigen Luzerne in die Fruchtfolge bei Direktsaat auch ohne Glyphosat das Auflaufen von Unkräutern/-gräsern wirksam unterdrückt werden kann.

Wasser sparen auch bei Standard-Bodenbearbeitung möglich

Doch auch bei herkömmlicher Bodenbearbeitung lassen sich in Trockenjahren gute Bestände etablieren bzw. Verluste minimieren, wenn einige Grundregeln eingehhalten werden. Grundsätzlich gilt: Je flacher gearbeitet und je weniger gemischt wird, umso weniger Wasser geht verloren.

Das fängt schon bei der Stoppelbearbeitung an. Soll dabei Stroh mit eingearbeitet werden, ist es vorteilhafter, wenn dies nicht vollständig geschieht. Denn Strohreste sorgen auf der Bodenoberfläche für Beschattung und mindern damit die Verdunstung. Kommt es zu Starkregen kann der Boden das Wasser besser aufnehmen. Außerdem schützt die organische Masse zugleich vor Erosion und fördert die Humusbildung.

Bei der Saatbettbereitung sollte auf eine gute Rückverfestigung geachtet werden: Nur so lässt sich bei der nachfolgenden Saat das Saatgut auf einer wasserführenden Schicht ablegen. Die Rückverfestigung sorgt zudem für eine besser Verteilung der Grob-, Mittel- und Feinporen.


BZL-YouTube-Kanal: Dürregebiet Deutschland - Was tun gegen die Trockenheit


Frühere Saat: Eine mögliche Option

Immer häufiger wird Frühsommertrockenheit zum Problem. Besonders beim Wintergetreide fällt sie in die Phase des höchsten Wasserbedarfs. Eine frühere Saat im Herbst kann helfen, diese sensible Entwicklungsphase vorzuverlegen. Mit einer intensiveren Durchwurzelung im Herbst nutzen die Pflanzen die Winterfeuchte besser aus und starten mit stärkeren Wurzeln besser ins Frühjahr. Frühsaaten bringen auch arbeitswirtschaftlich Vorteile: In Betrieben mit hohem Weizenanteil entzerren sie Arbeitsspitzen bei Aussaat und Ernte. Mehrjährige Versuche des Thüringer Landesamtes für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) zeigen, dass Frühsaaten in Trockenjahren bei Weizen teils höhere Erträge erbringen können als Normalsaaten.

Frühsaaten bergen allerdings auch Risiken. Und zwar dann, wenn es im Herbst zu starken Virusinfektionen kommt oder die Bestände „überwachsen“. Zu starkes Wachstum kann zu Auswinterungsschäden infolge von Kahlfrösten oder Schwächeparasiten führen. Auch zeitig auftretende Krankheiten und Lager wegen stärkeren Längenwachstums können zum Problem werden. Zur Risikominderung empfiehlt das TLLLR daher, den Anteil von Frühsaaten an der Gesamtwinterweizenfläche auf maximal 20 Prozent zu begrenzen. Auch die Sortenwahl kann das Risiko minimieren. Zu empfehlen sind vor allem Sorten mit einer verhaltenen Herbstentwicklung und einer guten Winterfestigkeit.

Zwischenfrüchte

Der Anbau von Zwischenfrüchten hilft in vielerlei Hinsicht, den Boden vor Wasserverlusten zu schützen. Die ständige Bodenbedeckung durch Pflanzen oder Mulch bewirkt, dass weniger Wasser unproduktiv verdunstet. Außerdem mindert sie den Oberflächenabfluss –insbesondere in hängigem Gelände. Auf leichten Böden mit geringer Profiltiefe, die wenig Winterfeuchte speichern können, helfen Zwischenfrüchte Sickerwasserverluste zu reduzieren. Das funktioniert vor allem, weil Humus angereichert und dadurch die Bodenstruktur verbessert wird. Versuchsergebnisse der Uni Wien belegen, dass nach Zwischenfruchtbau das Porenvolumen des Bodens im Vergleich zu Schwarzbrache um bis zu 15 Prozent höher ist. Dabei nehmen sowohl die für die Regenverdaulichkeit wichtigen Grobporen als auch die für die Wasserspeicherung bedeutenden Mittelporen zu.

Wichtig ist die Wahl der richtigen Zwischenfrucht-Mischung. Diese sollte nach Möglichkeit Flach- und Tiefwurzler enthalten, an den jeweiligen Standort angepasst sein und sich dort schnell etablieren. Die Frage, ob winterhart oder abfrierend lässt sich in Bezug auf den Wasserhaushalt wie folgt beantworten: Bei einer winterharten Begrünung kommt es bereits frühzeitig zu einer Austrocknung der oberen Bodenschichten, sobald im Frühjahr die Transpiration einsetzt. Bei einer abfrierenden Zwischenfruchtbegrünung reduzieren dagegen die Pflanzenrückstände an der Bodenoberfläche die Bodenverdunstung. Allerdings: Die höheren Wassergehalte im Oberboden führen auch dazu, dass sich der Boden im Frühjahr langsamer erwärmt.

Übrigens gilt auch für die Aussaat der Zwischenfrucht: Möglichst wenig Boden bewegen. Mehr Infos zum Zwischenfruchtbau erhalten Sie in unserem Artikel Zwischenfruchtbau – auch bei Trockenheit kein Problem.

Broschüre: Zwischen- und Zweitfrüchte im Pflanzenbau

Die eigentlich vegetationslose Zeit mit Zwischen- und Zweitfrüchten zu nutzen, hat viele Vorteile: Sie verbessern den Boden durch verbleibende Pflanzenreste auf dem Acker. Außerdem schützen sie Umwelt und Gewässer, weil durch sie Bodenerosion und Nährstoffaustrag vermindert und Biodiversität erhöht wird. In dieser Broschüre lesen Sie, wie Sie Zwischenfrüchte in Ihre Anbausysteme integrieren können.

Zur Broschüre

Humus – ein exzellenter Wasserspeicher

Bis zum Fünffachen seines eigenen Gewichts kann Humus an pflanzenverfügbarem Wasser speichern. Daher ist jede Form der Humusanreicherung immer auch eine Vorsorge-Maßnahme gegen Dürre. Doch Humus hat noch viel mehr zu bieten: Er speichert Nährstoffe, schafft stabile Bodenstrukturen, erwärmt den Boden, fördert das Bodenleben und die Artenvielfalt und gleicht pH-Wertschwankungen aus.

Der Humusgehalt des Bodens lässt sich auf vielfältige Weise steigern. Zum Beispiel durch den Anbau von Zwischenfrüchten, den Einsatz organischer Dünger – insbesondere Mist oder Kompost – oder durch die Etablierung von Agroforstsystemen (siehe unten). Im Unterboden lässt sich der Humusgehalt insbesondere durch den Anbau von tiefwurzelnden Pflanzen wie Luzerne steigern. Dieser Bereich des Bodens weist meist einen niedrigeren Humusgehalt auf als der Oberboden.

Weitere Informationen zum Humusaufbau sowie zur ersten Bodenzustandserhebung erhalten Sie in unserem Artikel Bodenzustandserhebung: So viel Humus steckt unter deutschen Äckern und Wiesen.

Wahl der richtigen Sorten und Kulturen

Das Zuchtziel Trockentoleranz ist sehr komplex, denn es vereint eine Reihe unterschiedlicher Merkmale. Daher ist Trockentoleranz für Züchterinnen und Züchter mit herkömmlichen Methoden nur schwer umzusetzen und in Sortenprüfungen schwer vergleichbar.

Wichtiger als die Sorten sind daher trockenverträgliche Kulturarten, die hierzulande bislang noch keine oder nur eine untergeordnete Rolle spielen. So könnte in Zukunft zum Beispiel Mais durch die wesentlich trockentolerantere Sorghum-Hirse als Rohstoffpflanze für Biogasanlagen ersetzt werden. Aber auch Kulturen wie Sojabohne, Sonnenblume oder Rispenhirse werden zukünftig wahrscheinlich häufiger zu finden sein.

Risiko streuen

Neben Dürre gibt es noch eine Reihe anderer Extremwetterereignisse, die in sehr unterschiedlicher Weise Einfluss auf die landwirtschaftliche Produktion nehmen. Wann welches Ereignis eintritt, lässt sich meist nur schwer voraussagen.

Die Landwirtschaft muss sich diesen unterschiedlichen Wetterextremen daher ganz grundsätzlich anpassen, indem sie das Risiko streut. Eine Möglichkeit, die in diesem Zusammenhang vielfach diskutiert wird, ist die Erweiterung der Fruchtfolgen. Dadurch werden Betriebe immer auch Fruchtarten auf den Feldern haben, die an die jeweils auftretende Extremsituation besser angepasst sind als andere. Zusätzliche Sicherheit könnten die Landwirtinnen und Landwirte erzielen, indem sie Kulturen unterschiedlicher Anbauphasen variieren. So könnten sich Winterungen (z. B. Gerste, Weizen) mit frühen Sommerungen (z. B. Ackerbohne, Erbse, Sonnenblumen und Sommergerste) und späten Sommerungen (z. B. Rüben, Mais, Soja, Rispenhirse) abwechseln. Auch ein Wechsel von tiefwurzelnden (Raps, Ackerbohne, Luzerne) und flach wurzelnden Arten (Getreide, Mais, Erbsen) hilft, das Risiko drohender Extremwetterereignisse zu minimieren.

Bei all dem muss der Betrieb natürlich immer Angebot und Nachfrage im Auge behalten. Denn für die angebauten Kulturen müssen schließlich auch Abnehmer gefunden werden, was in Zeiten globalisierter Märkte nicht immer leicht ist.

Mal ganz anders gedacht: Agroforstwirtschaft

Agroforstsysteme fristen bislang noch ein Nischendasein in Deutschland, könnten aber besonders auch in Sachen Dürre-Vorsorge zukünftig mehr Bedeutung bekommen. Agroforstsysteme können länger anhaltende Trockenperioden besser überstehen als normale Ackerbausysteme. Das liegt daran, dass im Schutz der Bäume das Mikroklima auf dem Feld verbessert und die Verdunstung verringert wird. Außerdem dienen die tief wurzelnden Bäume als Wasser- und Nährstoffpumpe. Agroforstsysteme schützen den Boden aber auch in beachtlicher Weise vor Erosion.

Mehr Informationen zum Thema Agroforstwirtschaft erhalten Sie in unserem Beitrag Agroforstwirtschaft – ökonomisch und ökologisch vielversprechend.

Letzte Aktualisierung 06.11.2020

Seiten-Titel: Zwischenfrüchte

Seiten-Beschreibung:

Der Anbau von Zwischenfrüchten hat nicht nur pflanzenbauliche Vorteile, auch die Umwelt profitiert davon. In der Praxis ist ihr Potential aber noch längst nicht ausgeschöpft.

Seiten-Titel: Bodenzustandserhebung - Humus

Seiten-Beschreibung:

Die Erhebung zeigt auch, dass Fruchtbarkeit und Klima leiden, wenn der durchschnittliche Ackerboden an Humus verliert. Wie können also Humusvorräte erhalten und der Humusaufbau gefördert werden?

Seiten-Titel: Wie das Klima die Landwirtschaft verändert

Seiten-Beschreibung:

Der Klimawandel wird zukünftig nicht nur zu erhöhten Temperaturen führen. Auch die Häufigkeit von Extremwetterereignissen wird steigen – mit zum Teil erheblichen Auswirkungen auf die Landwirtschaft.