Pilotprojekt zur Anpassung an den Klimawandel «Verbesserte Bodenfunktionen zum Ausgleich klimatischer Extreme»

Trockenperioden und Starkniederschläge können im Ackerbau zu Ertragseinbussen und Erosion führen. Gut strukturierte, unverdichtete Böden helfen, die negativen Auswirkungen zu mildern. Auf verschiedenen Landwirtschaftsbetrieben in den Kantonen Bern, Thurgau und Zürich wurden Ansätze und Methoden für den klimaangepassten Ackerbau wie Minimalbodenbearbeitung und kontrollierte Fahrspuren getestet und bewertet. Die Erkenntnisse bilden die Grundlage für Empfehlungen zur Bewirtschaftung.

Ausgangslage

Trockenperioden und Starkniederschläge werden gemäss verschiedenen Klimaszenarien langfristig zunehmen. Gut strukturierte Böden mit hohem Infiltrations- und Wasserrückhaltevermögen sowie starkem Erosionswiderstand vermindern bei solchen Ereignissen die negativen Auswirkungen. Die Bodenstruktur kann durch reduzierte Bodenbearbeitung verbessert werden. Der technische Fortschritt im Bereich der automatischen, satellitenbasierten Lenksysteme ermöglicht es zudem, Maschinen immer auf denselben Spuren fahren zu lassen, während der Boden dazwischen unverdichtet bleibt. Allerdings existierten bislang kaum Erkenntnisse zu dieser neuen, Controlled Traffic Farming (CTF) genannten Technik und zu deren Integration in hiesige Anbausysteme.

Ziele

Das Hauptziel des Projekts war die Reduktion negativer Auswirkungen von Trockenperioden und Starkniederschlägen im Ackerbau. Die Effekte permanenter, über die Jahre beibehaltener Fahrspuren in Kombination mit Minimalbodenbearbeitung sollten auf Praxisflächen abgeklärt werden. Die erzielten Wirkungen sollten bewertet und Empfehlungen für die Praxis entwickelt werden.

Vorgehen

Auswahl von 15 Praxisflächen mit pflugloser Bodenbearbeitung für die Feldversuche, Analyse der aktuellen Standort- und Bewirtschaftungseigenschaften
Erarbeiten von Befahrungs- und Bewirtschaftungssystemen mit permanenten Fahrspuren für schwere Fahrzeuge («CTF light»: leichte Fahrzeuge wurden nicht berücksichtigt)
Durchführen der Feldversuche in Zusammenarbeit mit Lohnunternehmen und Landwirten
Wirkungsevaluation
Aufbereiten und Verbreiten der Ergebnisse

Ergebnisse

Auf allen Betrieben konnten mit den vorhandenen Maschinen und Geräten Befahrungsmuster realisiert werden, die permanente Fahrspuren für die schweren Fahrzeuge (Pflege, Ernte, Transport) und mindestens 50 % unbefahrene Fläche aufwiesen. Die kleinräumigen Parzellenstrukturen machten allerdings oftmals Kompromisslösungen wie überlappendes Fahren, Teilbreitenabschaltungen oder das Belassen eines Randstreifens nötig.

Die Bodenanalysen zeigten nach dreijähriger kontrollierter Befahrung der Flächen erste, statistisch jedoch nicht signifikante Unterschiede zwischen der Struktur befahrener und unbefahrener Bereiche. Ausserhalb der Fahrspuren war der Boden tendenziell weniger dicht gelagert und verfügte bis in eine Tiefe von 15 cm in der Regel über einen höheren Anteil an Grobporen, die neben der Wasserabführung für die Belüftung des Bodens sorgen. Inden unbefahrenen Bereichen lagen die Saugspannungen bei vergleichbarem volumetrischem Bodenwassergehalt meist tiefer. Das Bodenwasser war für die Pflanzen also leichter verfügbar, was bei Trockenheit vorteilhaft ist. Die Daten werden noch vertieft ausgewertet.

Fazit

Die praktische Umsetzung von CTF ist technisch möglich, bei den vielfältigen schweizerischen Fruchtfolgen und kleinräumigen Parzellenstrukturen aber mit erhöhtem Aufwand verbunden. Bei Transportarbeiten dürften die Vorgaben für das Befahren der Felder zudem als einschränkend empfunden werden. Demgegenüber ist es für Betriebe, die mit automatischen Lenksystemen ausgerüstet sind, keine grosse Hürde, die schweren Maschinen auf permanenten Fahrspuren einzusetzen.

Im Projekt wurde bekanntes und neues Wissen für einen klimaangepassten Ackerbau kombiniert. Die kontrollierte Befahrung ist eine sinnvolle Ergänzung zur Minimalbodenbearbeitung und kann dazu beitragen, die Resilienz gegenüber Extremereignissen zu erhöhen. Die in der Literatur gut belegte positive Entwicklung der Bodenstruktur scheint auch mit CTF light möglich zu sein. Zudem kann das Risiko von Bodenverdichtung, das beim Befahren unter ungünstigen Bedingungen (hohe Bodenfeuchte) besonders gross ist, zumindest etwas eingedämmt werden.

Projektträger: Agroscope

Pilotgebiet: Kantone Bern, Thurgau und Zürich

Laufzeit: 2014 - 2017

Begleitung: Bundesamt für Landwirtschaft

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