Mulchschicht und längerfristig verbesserte Bodenstruktur gegen die Erosion

Die Wassererosion des Bodens ist das Ergebnis des Transports von Bodenteilchen mit dem Oberflächenabfluss. Das Losreißen der Bodenpartikel erfolgt durch den Aufprall der Regentropfen (Stichwort Aggregatstabilität), der erosive Abtransport durch die mitreißende Kraft der Wasserströmung beim Oberflächenabfluss.

Schon ab dem ersten Jahr hat pfluglose Bearbeitung systematisch einen positiven Effekt für die Erosionsverhinderung. Einerseits vermindert die Mulchschicht den direkten Aufprall der Regentropfen auf den Boden. Andererseits ist nach längerfristigem Pflugverzicht die Strukturstabilität und die Infiltrations- und Wasserleitfähigkeit reduziert bearbeiteter und mit organischer Substanz angereicherter Böden größer. Dies wirkt Verschlämmung und Oberflächenabfluss entgegen, wodurch sich die Erosionsgefahr verringert.

Mulchbedeckung sorgt für höheren Losreißwiderstand

Der Verzicht auf das Wenden bedeutet Mulch auf der Bodenoberfläche. Bei Direktsaat ist der Bodenabtrag stark vermindert, da dank der Mulchbedeckung die Rauigkeit der Bodenoberfläche und der Losreißwiderstand höher ist (Boiffin, Monnier, 1994). Zahlreiche Autoren berichten von ähnlichen Ergebnissen (Boiffin, Monnier, 1994; Maillard, Neyroud & Vez, 1995; Revel & Guiresse, 1995; Balabane, 2004), allerdings in unterschiedlichen Ausmaßen: die Reduktion der Erosion bei Anwendung pflugloser Verfahren bewegt sich zwischen dem Faktor 3-6 (Tebrügge & Düring, 1999; Rasmussen, 1999; Kwaad, 1994) und dem Faktor 15 - 20 (Armand, 2004; Delaunois et al., 2004).

Aggregatstabilität

Sekundärbodenbearbeitung nach Pflug verringert Aggregatstabilität

Nach VOßHENRICH & SIEVERS (2002) bewirkt die nach dem Pflügen notwendige Sekundärbodenbearbeitung ein Zerschlagen der Bodenaggregate an unnatürlichen Bruchstellen, was eine Verschlämmung und Erosion infolge labiler Aggregatstrukturen begünstigt.

Bei pflugloser Bodenbearbeitung führt der reduzierte mechanische Eingriff in den Boden, aber auch die Mulchschicht zu einer Erhöhung der Aggregatstabilität in den obersten 3 cm des Bodens (Maillard, Neyroud & Vez, 1995).

Aggregatstabilität und Tongehalt

GROß (1996) untersuchte in Tropfversuchen die Aggregatstabilität differenziert bearbeiteter Böden in Abhängigkeit vom Tongehalt. Die Direktsaatvariante hat sich in allen Fällen als stabiler herausgestellt als gepflügter Boden. Bei Tongehalten zwischen ca. 20 und 30 % lag der mittels einer Fräse reduziert bearbeitete Boden (FR) zwischen den beiden anderen (D = Direktsaat, P = Pflug), während er sich bei 33% und auch bei 16% Tongehalt als noch stabiler erwies als die Direktsaatvariante. Insgesamt wurden in diesen Versuchen bei steigenden Tongehalten geringere Unterschiede zwischen den Behandlungen festgestellt.

Aggregatstabilität bei verschiedenen Tongehalten und Bodenbearbeitungsmethoden

Abbildung: Aggregatstabilität in Abhängigkeit von Tongehalt und Bodenbearbeitung. Quelle: GROß (1996)

Langfristig stabiler durch biologische Aktivität und organische Dünger

Zusammen mit dem durch die Mulchschicht erhöhten Anteil organischer Substanz im Boden führt reduzierte Bearbeitung zu einer verstärkten biologischen Aktivität (Richard et al., 2004) und längerfristig zur Bildung und Aufrechterhaltung einer stabilen Porenstruktur (Regenwürmer).

SPIESS et al. (2000) konnten in einem zweijährigen Versuch zwar eine deutlich erhöhte biologische Aktivität in ungepflügten Versuchsparzellen nachweisen, stellten aber nur geringe Unterschiede in Bezug auf den Gefügezustand fest. Insgesamt bestätigt die Veröffentlichung, dass sich eine Verbesserung des Bodenzustandes infolge der nachweislich höheren biologischen Aktivität durch Pflugverzicht erst langfristig einstellt (z.B. LINDEMANN 1998). Die regelmäßige Zufuhr organischer Dünger erhöht die Stabilität des Bodens und senkt die Erosionsgefahr. Gülle erhöht die organische Bodensubstanz jedoch nur in Verbindung mit Stroh- oder Gründüngung. In wachsende Pflanzenbestände als Kopfdünger eingebracht, fördert Gülle die Wurzelmassenbildung (KTBL 1999).

Infiltrationsfähigkeit vs. Oberflächenabfluss

Langfristig pfluglos bewirtschaftete Böden haben gegenüber gepflügten neben einer höheren Aggregatstabilität eine wesentlich höhere Wasserleitfähigkeit besonders in der obersten Bodenschicht, deren Aufnahmefähigkeit vor allem bei kurzen Starkregen entscheidend für die Erosionsverhinderung ist. Zusammen mit einer wasseraufnehmenden Mulchschicht kann der gesamte Oberflächenabfluss um bis zu 70 % reduziert werden (NITZSCHE et al. 2000, GRUBE 2003, TEBRÜGGE 2000) (s.auch Kapitel "Oberflächenabfluss").


In Infiltrationsexperimenten von KAINZ (1988) zeigte sich, dass bei konservierend bearbeitetem Boden der erosionswirksame Oberflächenabfluss erst nach 25 min einsetzte, während er bei konventionell bewirtschaftetem Boden schon nach 10 min begann. Auch die Abflussraten unterschieden sich erheblich. Ähnliche Ergebnisse erzielten auch KRÜCK et al. (2001), wie in der Abbildung zu sehen ist.

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Abbildung: Oberflächenabfluss und Bodenabtrag bei einem Starkniederschlagsereignis (simuliert durch eine Kleinberegnungsanlage mit 38 mm Niederschlag in 20 Minuten) Quelle: KRÜCK et al. (2001)

Eine deutliche Reduzierung des erodierten Bodenvolumens (in Rillen oder Rinnen) auf den pfluglos bearbeiteten Parzellen lässt sich durch 25 Mal weniger Verschlämmungskrusten erklären (Delaunois, 2004).

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