I
ABTEILUNG SOEST
FACHBEREICH AGRARWIRTSCHAFT
BACHELORARBEIT
VON
André Grote
II
Fachhochschule Südwestfalen Abteilung Soest
Fachbereich Agrarwirtschaft
Bachelorarbeit
zur Erlangung des Titels
Bachelor of Science (B.Sc.)
Thema:
Lösungsstrategien für schadverdichtete Tonböden
Verfasser: Name: André Grote
Fachgebiet: Bodenkunde
abgegeben am: 14. Mai 2008
III
Inhaltsverzeichnis
Seite
Verzeichnis
der
Tabellen
I
Verzeichnis der Abbildungen I
Verzeichnis
der
Abkürzungen
II
1.
Einleitung
1
2. Besonderheiten tonreicher Böden
4
3.
Biologische
Bodenstabilisierung
9
3.1 Entwässerung
10
3.2
pH
Wert
/
Kalkung
12
3.3 Humusgehalt / organische Substanz
14
3.4 Angepasste Bodenbearbeitung
17
3.5
Fruchtfolgen
22
3.5.1
Geeignete
Kulturen
23
3.5.2 Zwischenfrüchte / Gründüngung
30
3.5.3 Gestaltung konkreter Fruchtfolgen unter
32
besonderer Beachtung des Bodenschutzes
3.6
Besandung
34
4. Kurative Verfahren zur Bodenlockerung
36
4.1 Methoden zur Behebung von Bodenverdichtungen
37
4.1.1
Krumen-
/Krumenbasisverdichtungen
37
4.1.2
Unterbodenverdichtungen
38
4.2 Bedingungen für eine erfolgreiche Bodenlockerung
41
5. Dauer einer erfolgreichen Behebung von Schadverdichtungen
42
6. Einfluss klimatischer Bedingungen auf das Bodengefüge
44
7. Fazit
47
8.
Zusammenfassung
48
Literaturverzeichnis
50
IV
Verzeichnis der Tabellen
Seite
Tab. 1: Bodenarten und Bodeneigenschaften
4
(K
UNTZE
et al. 1994, verändert)
Tab. 2: Mittlere Porenraumgliederung der Bodenarten in Vol. %
5
(O
EHMICHEN
und W
EYER
2006, verändert)
Tab. 3: Konsistenz tonreicher Böden in Abhängigkeit vom
7
Wassergehalt (Atterberg Grenzen)
(S
CHEFFER
und S
CHACHTSCHABEL
2002)
Tab. 4: Versorgungsstufen und Kalkempfehlung für Ackerland
14
(Bodenarten utL, tL, T) bei 2 % Humusgehalt in Abhängigkeit
vom Ist pH Wert (O
EHMICHEN
et al. 2006)
Tab. 5: Bewertung von Eigenschaften verschiedener Bodenarten
20
im Hinblick auf die Wahl des Bodenbearbeitungssystems
(E
HLERS
1991, verändert)
I
V
Verzeichnis
der
Abbildungen
Seite
Abb. 1: Stauwasser an der Bodenoberfläche, hervorgerufen durch
3
Verdichtungen am vielbefahrenem Vorgewende (SMUL 2008)
Abb. 2: Korngrößenabhängige Schadverdichtungsgefährdungs-
8
klassen, basierend auf der KA 4 (LUNG 2008)
Abb. 3: Profile verschiedener tonhaltiger Bodentypen (BLFL 2008)
9
Abb. 4: Model und Arbeitsbild eines Maulwurfdränpflugs
11
(U
NIVERSITÄT FÜR
B
ODENKULTUR
W
IEN
2008)
Abb. 5: Bodenverbessernde Maßnahmen während der Fruchtfolge
34
Winterraps Winterweizen Ackerbohnen Wintergerste
(B
UCHNER
und K
ÖLLER
1990)
Abb. 6: Pflug mit Tiefendornen zur Lockerung von Pflugsohlen
38
(B
UCHNER
und K
ÖLLER
1990)
Abb. 7: Arbeitsprinzip von beweglichen Unterbodenlockerern
39
(S
CHULTE
K
ARRING
1995)
Abb. 8: Schema des Ablaufs einer Unterbodenlockerung
40
(S
CHULTE
K
ARRING
1995)
Abb. 9: Wirkung des Bodenfrostes auf einen schollig gepflügten
46
Tonboden (O
EHMICHEN
und
W
EYER
2006)
II
VI
Verzeichnis der Abkürzungen
BBSchG: Bundesbodenschutzgesetz
Ca
2+:
Calcium
(-kation)
CaCO3: Calciumcarbonat (Trivialbezeichnung: kohlensaurer Kalk)
CaO: Calciumoxid
(Trivialbezeichnung: Branntkalk)
Gew. %: Gewichtsprozent
GVP: Gesamtporenvolumen
H
+
:
Wasserstoff (-kation)
K
+
:
Kalium (-kation)
KA:
Bodenkundliche Kartieranleitung, Herausgegeben von der
Arbeitsgruppe Boden
Mg
+
: Magnesium
(-kation)
N: Stickstoff
nFK: nutzbare
Feldkapazität
OH
-
: Hydroxylgruppe
PO
4
3-
:
Phosphat (-anion)
S: Sand
T: Ton
tL: toniger
Lehm
utL:
schluffig toniger Lehm
U: Schluff
m:
Mikrometer (ein tausendstel Millimeter)
III
- 1 -
1. Einleitung
Weltweit gehört die Bodenverdichtung neben der Bodenabtragung durch
Wind und Wasser zur stärksten Gefährdung der Böden. Auch in Deutschland
werden auf bewirtschafteten Ackerflächen oft Schadverdichtungen in
unterschiedlichen Ausprägungen vorgefunden. Verschiedene
Untersuchungen sagen aus, dass mindestens 40% der landwirtschaftlich
genutzten Ackerflächen Bodenverdichtungen in Form von
Krumenbasisverdichtungen aufweisen. Schätzungen von W
EYER
&
B
UCHNER
(2001) bestätigen diese Ergebnisse für Nordrhein Westfalen.
Mit zunehmender Rationalisierung und dem Wachstum der Betriebsgrößen
und dem damit verbundenen Einsatz immer größerer und schwerer
Maschinen und Einschränkung der Fruchtfolgen auf wenige, ökonomisch
wertvolle Kulturen ist eine Zunahme der Belastungen der Böden deutlich
erkennbar. Der Zwang, Arbeiten wie Bestellung oder Ernte auf den Flächen
termingerecht auch bei ungünstigen (nassen) Bodenbedingungen
durchzuführen, führt in Kombination aus den hohen Kontaktflächendrücken
der Maschinen zu unvermeidbaren Schädigungen des Bodengefüges.
Dadurch kann es zu einer nachhaltigen und längerfristigen Abnahme der
Bodenfruchtbarkeit kommen (vgl.
B
RÜMMER
2001, S.71). Diese
Einschränkung führt zu einer ,,Kostenbelastung für den landwirtschaftlichen
Betrieb, da die Betriebsausgaben sowohl für Dünger und Pflanzenschutz als
auch für die Meliorationsmaßnahmen stark ansteigen können, wenn
Mindererträge durch die schlechteren Wachstumsbedingungen vermieden
werden sollen" (W
EYER UND
B
UCHNER
2001, S. 9).
Das im Jahr 1999 in Kraft getretene Bundesbodenschutzgesetz (BBSchG)
fordert ein ,,Vorsorgepflicht bei der landwirtschaftlichen Bodennutzung zur
Vermeidung von Bodenschäden" (Brümmer 2001, S.71). Im Besonderen die
Sätze 1, 2, 3, 6 und 7 in § 17, Absatz 2, BBSchG zeigen Grundsätze auf, die
unter anderem auch auf die Vermeidung von Bodenverdichtungen
ausgerichtet sind.
- 2 -
§ 17
Gute fachliche Praxis in der Landwirtschaft
(2) Grundsätze der guten fachlichen Praxis der landwirtschaftlichen
Bodennutzung sind die nachhaltige Sicherung der Bodenfruchtbarkeit und
Leistungsfähigkeit des Bodens als natürliche Ressource. Zu den
Grundsätzen der guten fachlichen Praxis gehört insbesondere, dass
1. die Bodenbearbeitung unter Berücksichtigung der Witterung
grundsätzlich standortangepasst zu erfolgen hat,
2. die Bodenstruktur erhalten oder verbessert wird,
3. Bodenverdichtungen, insbesondere durch Berücksichtigung der
Bodenart, Bodenfeuchtigkeit und des von den landwirtschaftlichen
Geräten verursachten Bodendrucks soweit wie möglich vermieden
werden,
6. die biologische Aktivität des Bodens durch entsprechende
Fruchtfolgegestaltungen erhalten oder gefördert wird und
7. der standorttypische Humusgehalt des Bodens, insbesondere durch
eine ausreichende Zufuhr an organischer Substanz oder durch
Reduzierung der Bearbeitungsintensität, erhalten wird.
Mit dem in Kraft treten dieses Gesetzes ist der Schutz der Böden gesetzlich
verankert. Auch die Diskussion über die Einführung einer Begrenzung der
Radlasten bei landwirtschaftlichen Geräten zeigt, dass der Gesetzgeber
weiterhin Bedarf sieht, die Sensibilität der Landwirte gegenüber
Schadverdichtungen zu erhöhen. Die Beratung ist ebenfalls in die Pflicht
genommen, den Landwirten die ökonomischen Auswirkungen von
Bodenschadverdichtungen weiterhin vor Augen zu führen. Die praktischen
Auswirkungen sind oft deutlich sichtbar (siehe Abbildung 1), die
ökonomischen kaum.
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