Einfluss differenzierter Bodenbearbeitung auf Gehalt und Dynamik der organischen Bodensubstanz in Ackerböden sowie deren Bedeutung für die Humusbilanzierung

Abstract

Auf sieben unterschiedlichen Versuchsstandorten wurden Untersuchungen zum Einfluss differenzierter Bodenbearbeitung auf Gehalt und Menge der organischen Bodensubstanz (OBS) in Ackerböden durchgeführt, wobei nur ausgewählte Varianten Berücksichtigung fanden. Weiterhin sollte anhand dieser Resultate geklärt werden, ob sich von den durch die Bodenbearbeitung ausgehenden Wirkungen Zu- bzw. Abschläge für die Humusbilanz-Koeffizienten ableiten lassen. Im Frühjahr 2005 erfolgte auf den Standorten Gießen, Hassenhausen und Ossenheim, im Frühjahr 2006 auf den Standorten Bad Lauchstädt, Gladbacherhof, Güterfelde und Scheyern die Entnahme von Bodenproben aus verschiedenen Tiefenabstufungen. Als Untersuchungsparameter dienten die Lagerungsdichte und der Gesamtkohlenstoffgehalt. Um ein vollständiges Bild über die Veränderungen der OBS in der Ackerkrume zu erhalten, wurden die Gesamtkohlenstoffgehalte der einzelnen Bodenschichten mittels Lagerungsdichte in Kohlenstoffmengen pro Flächeneinheit umgerechnet. Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: Die Bodenbearbeitungsintensität wirkte sich auf die Lagerungsdichte des Bodens aus. Bei wendender Bodenbearbeitung mit dem Pflug zeigte sich in der gesamten Ackerkrume eine nahezu gleichmäßige Dichtlagerung. Im Gegensatz dazu, bewirkte die nicht wendende Bodenbearbeitung in der bodennahen Schicht eine Reduzierung der Lagerungsdichte. Grund hierfür waren die im Vergleich zur Pflugbearbeitung höheren Kohlenstoffgehalte in der obersten Krumenschicht. Mit zunehmender Bodentiefe kam es zu einer Zunahme der Dichtlagerung des Bodens, die bei Unterlassung jeglicher Bodenbearbeitung stärker ausfiel und somit wurde im unteren Krumenbereich eine höhere Lagerungsdichte festgestellt als bei Pflugeinsatz. Das verwendete Bodenbearbeitungsverfahren hatte einen maßgeblichen Einfluss auf die Einarbeitung bzw. Verteilung der Pflanzenrückstände in der Ackerkrume. Jährlich gepflügter Boden zeigte etwa gleich hohe Kohlenstoffgehalte in den verschiedenen Krumenbereichen. Demgegenüber führte nicht wendende Bodenbearbeitung in der obersten Bodenschicht zu deutlich höheren Kohlenstoffgehalten als in der untersten Bodenschicht. Nur am Standort Bad Lauchstädt wurde in der Unterkrume der Schwergrubbervariante ein signifikant geringerer Kohlenstoffgehalt beobachtet. Die Lagerungsdichte übte einen entscheidenden Einfluss auf die OBS-Menge in der Ackerkrume aus. Des weiteren kam es bei den Wirkungen der Bodenbearbeitung zu deutlichen Standortunterschieden. Die Standorte Güterfelde und Scheyern zeigten bei nicht wendender Bodenbearbeitung gegenüber Pflugeinsatz jeweils eine deutlich höhere Kohlenstoffmenge in der Unterkrume, die in Güterfelde sogar signifikant war. Auf den Standorten Bad Lauchstädt, Gießen und Hassenhausen erzielten die Grubbervarianten eine niedrigere Kohlenstoffmenge in der Ackerkrume als die gepflügten Varianten. Bei Direktsaat war am Standort Hassenhausen die Kohlenstoffmenge ebenfalls geringer. Die größte Kohlenstoffanreicherung trat am Standort Ossenheim auf, was bei Unterlassung jeglicher Bodenbearbeitung im Vergleich zu Pflugbearbeitung zu einer um 38,6 % (17,84 t/ha) höheren Kohlenstoffmenge in der Ackerkrume führte. Signifikante Unterschiede zwischen den Bodenbearbeitungsverfahren konnten bei der Gesamtmenge an Humus in der Ackerkrume auf keinem Standort festgestellt werden. Insgesamt war aufgrund der vorliegenden Resultate unter Berücksichtigung von Ergebnissen langjähriger Feldversuche aus der Literatur keine Modifizierung der Humusbilanz-Koeffizienten möglich.