ABTEILUNG SOEST

FACHBEREICH AGRARWIRTSCHAFT

BACHELORARBEIT

VON

André Grote

I

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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

II

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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

III

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Verzeichnis der Tabellen

Seite

Tab. 1: Bodenarten und Bodeneigenschaften

4

(KUNTZE et al. 1994, verändert)

Tab. 2: Mittlere Porenraumgliederung der Bodenarten in Vol. %

5

(OEHMICHEN und WEYER 2006, verändert)

Tab. 3: Konsistenz tonreicher Böden in Abhängigkeit vom

7

Wassergehalt (Atterberg ­ Grenzen)

(SCHEFFER und SCHACHTSCHABEL 2002)

Tab. 4: Versorgungsstufen und Kalkempfehlung für Ackerland

14

(Bodenarten utL, tL, T) bei 2 % Humusgehalt in Abhängigkeit

vom Ist ­ pH ­ Wert (OEHMICHEN et al. 2006)

Tab. 5: Bewertung von Eigenschaften verschiedener Bodenarten

20

im Hinblick auf die Wahl des Bodenbearbeitungssystems

(EHLERS 1991, verändert)

I

IV

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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

(UNIVERSITÄT FÜR BODENKULTUR WIEN 2008)

Abb. 5: Bodenverbessernde Maßnahmen während der Fruchtfolge

34

Winterraps ­ Winterweizen ­ Ackerbohnen ­ Wintergerste

(BUCHNER und KÖLLER 1990)

Abb. 6: Pflug mit Tiefendornen zur Lockerung von Pflugsohlen

38

(BUCHNER und KÖLLER 1990)

Abb. 7: Arbeitsprinzip von beweglichen Unterbodenlockerern

39

(SCHULTE ­ KARRING 1995)

Abb. 8: Schema des Ablaufs einer Unterbodenlockerung

40

(SCHULTE ­ KARRING 1995)

Abb. 9: Wirkung des Bodenfrostes auf einen schollig gepflügten

46

Tonboden (OEHMICHEN und WEYER 2006)

V

II

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Verzeichnis der Abkürzungen

BBSchG: Bundesbodenschutzgesetz

Ca2+: 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 3-

4 :

Phosphat (-anion)

S: Sand

T: Ton

tL: toniger

Lehm

utL:

schluffig toniger Lehm

U: Schluff

m:

Mikrometer (ein tausendstel Millimeter)

III

VI

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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 WEYER & BUCHNER

(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. BRÜMMER 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" (WEYER UND BUCHNER 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.

- 1 -

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§ 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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