Eines der Versuchsfelder in SoilCare befindet sich in Solør-Odal nördlich von Kongsvinger. Foto: Nach Seehusen

 

   

In den letzten vier Jahren haben Forscher und Agrarberater von SOILCARE untersucht, welche Maßnahmen erforderlich sind, um die europäische Landwirtschaft nachhaltiger zu gestalten. Ziel ist es, Lösungen zu finden, die an das lokale Klima und die Bodenbedingungen sowie an die sozioökonomische Situation angepasst sind.

 

Das Bevölkerung nimmt zu. Es übt auch Druck auf die Landflächen in mehreren europäischen Ländern aus, da die Nahrungsmittelproduktion auf abnehmenden Landflächen steigt. Um eine Ausbeutung des Bodens zu verhindern, müssen lokale Maßnahmen ergriffen werden, die zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft beitragen.

 

Im europäischen Forschungsprojekt SoilCare arbeiten Forscher seit mehreren Jahren daran, Lösungen für die Herausforderungen zu finden, denen sich unsere Landressourcen gegenübersehen.

 

"Ein Großteil der heutigen landwirtschaftlichen Praxis geht über die Bodenstruktur und Bodenzusammensetzung, was wiederum zu einer Verringerung führt Bodenqualität“, sagt Jannes Stolte, Abteilungsleiter bei NIBIO und von norwegischer Seite für das Projekt SoilCare verantwortlich.

„Indem wir die Art und Weise, wie wir den Boden bearbeiten, ändern, können wir die Verschlechterung der Bodenqualität. Das ist absolut entscheidend, um die Nahrungsmittelproduktion der Zukunft halten und möglichst auch steigern zu können.“

 

 

   

Gefangene Pflanzen zur Verbesserung der Bodenqualität

In Norwegen hat NIBIO in Zusammenarbeit mit dem norwegischen Agrarberatungsdienst (NLR Ost) untersucht, wie auf offenen Feldern gesäte Zwischenfrüchte zur Erhöhung des Kohlenstoffgehalts und insgesamt beitragen können Bodenqualität. Feldversuche, um herauszufinden, ob sich verschiedene Pflanzen mit ihren Wurzelsystemen in Bodenverdichtungsschäden auflösen können, wurden ebenfalls durchgeführt.

 



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Der NIBIO-Forscher Frederik Bøe ist für die Capture-Wachstumsexperimente verantwortlich. Er sagt, dass Fangkulturen international hauptsächlich zur Reduzierung des Stickstoffabflusses gesehen wurden. Dies liegt daran, dass im Herbst wachsende Zwischenfrüchte den Stickstoff absorbieren, der nach der Ernte aus dem Boden freigesetzt wird.

"In Norway, catch crops are also considered an important measure against particle-bound phosphorus runoff, as the plants protect the soil surface and the roots contribute to the soil remaining more stable than if it is bare", he says.

Im Rahmen von SoilCare hat Bøe unter anderem untersucht, ob in Gebieten mit vielen offenen Feldern gesäte Zwischenfrüchte auch den Kohlenstoffgehalt des Bodens erhöhen und zu einer besseren beitragen können Bodenqualität.

"Captive plants add biomass to the soil, and thus contribute to increased carbon sequestration. The increased supply of plant residues can increase the activity of the microorganisms that live in the soil, which in turn can provide better Bodenstruktur and greater release of nutrients to the plants", he says.

Von den Zwischenfrüchten, die in Øsaker auf dem Versuchsfeld gesät wurden, schnitten Lodde, Weidelgras und Klee am besten ab. 

 

 

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Schwierige Wetterbedingungen während der Probezeit


Während des Projektzeitraums hatten Bøe und NLR Øst ein kleines Routenexperiment für das Fangwachstum bei Øsaker in Østfold. Aufgrund der ungewöhnlichen Hitze- und Trockenbedingungen im Sommer 2018 hat es sich als schwierig erwiesen, eine gute Deckung für das Fangwachstum in der Region zu erreichen.

"In addition to variations in the weather, the establishment and development of catch crops were negatively affected by both weeds and practical challenges that come with such a small experimental area", says Bøe. "Of the catch crops that were sown, capelin, ryegrass and clover did best. However, the drought period seemed to have a negative effect on both the soil and the aquatic environment".

"As the plant growth was generally poor, it may have led to a reduced carbon level in the experimental field as a result of a small supply of carbon through plant material to the soil", Bøe explains.

"In addition, we saw an excess of nutrients in the soil as a result of the fertilizer not being absorbed by the plants, which poses a potential risk to the surrounding aquatic environment".

Der Forscher weist darauf hin, dass dies, obwohl sie Probleme hatten, eine ausreichende Deckung für das Fangwachstum auf dem Versuchsgebiet zu erreichen, für nahe gelegene Betriebe mit Fangwachstum kein ebenso großes Problem zu sein schien.

"Several of the farms achieved cover of catch growth in the following years after the drought in 2018. The fact that we had such poor growth on the experimental area, is probably partly due to the fact that the area we used was quite small", he says.

 

Pflanzenwurzeln können die Bodenverdichtung auflösen

 

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Bodenbearbeitung unter ungünstigen Bedingungen kann zu Bodenverdichtung führen, was wiederum zu einer verringerten Infiltration von Wasser, einem erhöhten Oberflächenabfluss, mehr Erosion und schlechteren Bedingungen für das Pflanzenwachstum führen kann. Dies ist eine immer größere Herausforderung, insbesondere in Norwegen, wo der Klimawandel zu wärmeren Temperaturen mit mehr Niederschlag führt.

"In addition to finding the best possible practice to avoid soil compaction and increase soil stability to make the soil less sensitive, it is important to see if it is possible to dissolve existing soil compaction where the damage has already occurred", says NIBIO researcher Till Seehusen.

In Zusammenarbeit mit NLR Øst hat er Experimente durchgeführt, um Methoden zur Lösung von Bodenverdichtungsschäden zu finden. Basierend auf einem früheren Paketexperiment aus dem Jahr 2015 in Solør-Odal nördlich von Kongsvinger baute er 2017 Routen mit unterschiedlichen Wachstumsverschiebungen. Die Wachstumsverschiebungen umfassten Gerstenmonokultur, Fruchtfolge mit Raps und Getreide sowie Routen mit den mehrjährigen Kräuterläusen.

"The root system of turnips and lice can in theory help to dissolve the Bodenstruktur, so that the water infiltrates more easily and the grain has better growing conditions. We have not fully analyzed all the data, but preliminary results show that the lice worked quite well, while the oil growth of turnips did not have the effect we hoped for", the researcher says.

Was das Fangwachstumsexperiment betrifft, war die ungewöhnlich trockene Vegetationsperiode 2018, gefolgt vom extrem feuchten Frühsommer 2019, eine Herausforderung.

"Rye is relatively robust and also has a large and efficient root system if it is established properly. Unfortunately, the establishment did not go quite as hoped. This is due to the special seasons with varying weather, but also that the growing season simply seems to be too short for turnips in Solør-Odal", says Seehusen.

Die Tatsache, dass das Routenexperiment auch von Elchen besucht wurde, verbesserte die Situation nicht.

"In such small experimental areas, it is quite important when a huge elk steps through the experimental field", Seehusen says.


Vielversprechender sind die seit vier Jahren laufenden Experimente mit Luzern.

"The alfalfa had plenty of time to establish itself and develop the root system, and we have achieved very good growth", says Seehusen.

"It is very fun to dig in the alfalfa field. It has grown with strong roots, both downwards and in width".

Laut dem Forscher hat das Wurzelsystem der Luzerne einen guten Einfluss auf die Bodenstruktur. Die Wurzeln haben den verdichteten Boden durchdrungen und Poren gebildet. Diese verleihen dem Boden eine bessere Wasserleitfähigkeit und können das Wachstum nachfolgender Pflanzen wie Getreide unterstützen.

"The plan now in 2021 is to investigate the after-effects of how dissolved soil that has been dissolved works for grain", Seehusen says.

"However, it is a small snag", he adds: "In Norway, Lucerne does not have much market value beyond as feed for horses".

Obwohl die Luzerne aus Forschungssicht ein Erfolg bei der Lösung von Paketschäden zu sein scheint, kann es für die Landwirte kostspielig sein, sie zu kultivieren, da sie das Land während des Wachstums nicht für andere Zwecke nutzen dürfen. Abgesehen davon sind mit der tatsächlichen Schaffung von Wachstum nicht viel Kosten verbunden. Neben der Befruchtung mit Rhizobiumbakterien in der ersten Saison wächst es von selbst, betont der Forscher. Die Luzerne mit ihren starken Wurzeln hatte eine gute Wirkung auf die Bodenstruktur.


Bei der Rentabilität geht es um mehr als das Produktionsvolumen


Bei der Bewertung nachhaltiger Maßnahmen gegen Kosten spielen viele Faktoren eine Rolle. Eine Sache, die sicher ist und die SoilCare besonders beunruhigt, ist, dass erhöhte Kosten nicht über den Landwirt hinausgehen dürfen.

"The demand for high-quality foods, which do not adversely affect the environment, is increasing. We must find ways to maintain sustainable production while protecting our land resources and maintaining overall profitability", says Rudi Hessel at the University of Wageningen in the Netherlands and project manager for SoilCare.

The profitability Hessel is talking about is more than just production volume.

"Profitability is not just about money, but is a balance between income and expenses. If we can reduce the costs of food production for the environment, for example by using less fertilizer and chemicals, the overall profitability for society as a whole will increase, even if the production level may fall slightly", he says.

"Europe can afford a small fall in agricultural production, but it must not happen at the expense of farmers. Farmers simply have to get a better price for their products", he adds.

 

 

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Foto oben: Der Forscher Till Seehusen von NIBIO hat mehrere Studien zu den Folgen der Bodenverdichtung durchgeführt. In SoilCare untersucht er, ob Wachstum mit starken Wurzelsystemen zur Lösung von Paketschäden beitragen kann. 

 

Fotos: Frederik Bøe, Bis Seehusen, Jon Schärer, Nach Seehusen

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