Schonend ackern fürs Bodenleben

Projekt

 (c) Thünen-Institut / Jan Moos

Temporär reduzierte Bodenbearbeitung im Ökologischen Landbau und deren Auswirkungen auf Regenwürmer, Springschwänze (Collembolen) und Erträge

Gesunde Böden zeichnen sich durch eine hohe biologische Vielfalt aus. Wir untersuchen wie sich temporär reduzierte Bodenbearbeitung im Ökologischen Landbau auf Regenwürmer, Springschwänze und auch Erträge auswirkt.

Hintergrund und Zielsetzung

Regenwürmer sind wesentlich daran beteiligt, die Streu in Böden umzusetzen und wirken positiv auf das Bodengefüge. Sie durchlaufen jährliche Aktivitätszyklen und ernähren sich von organischem Material, das sie durch ihre Aktivität mit den mineralischen Bodenbestandteilen vermengen. Tiefe Pflugarbeit zerstört vor allem bei tiefgrabenden (anezischen) Arten sowohl deren Wohnröhren als auch die Tiere selbst. Springschwänze sind in großer Zahl in Böden vorhanden und als omnivore Tiere sind sie Teil zahlreicher Zersetzungsprozesse. Aktivität und Vorkommen der Bodenorganismen hängen ganz wesentlich vom Nahrungsangebot und damit von Bodenbearbeitung und Fruchtfolgen ab. Für den ökologischen Landbau ist besonders wichtig, die am Stoffumsatz beteiligten Bodenorganismen gezielt zu fördern. Denn er will erreichen, dass möglichst viele Nährstoffe aus biologischen Umsatzprozessen hervorgehen. Wir untersuchen zunächst, wie sich eine temporär reduzierte Bodenbearbeitung auf die Aktivität und Biodiversität der genannten Organismengruppen auswirkt. Weiterhin analysieren wir, wie sich die Springschwanz-Populationen entwickeln, sobald Fruchtfolgen und Bewirtschaftung von konventionell auf ökologisch umgestellt werden.

Vorgehensweise

Auf dem Versuchsbetrieb des Instituts für Ökologischen Landbau führen wir vergleichende Feldversuche zur temporär reduzierten Bodenbearbeitung (max. 15 cm Bearbeitungstiefe) und zur Bodenbearbeitung mit dem Pflug zur Aussaat von Triticale und darauffolgendem Kleegras durch. Wir erfassen Regenwürmer, Springschwänze und Erträge der Kulturpflanzen. Die Organismen bestimmen wir auf Familien- (Springschwänze) und Artebene (Regenwürmer). 2012 haben wir das Vorkommen von Springschwänzen in Böden von Flächen mit verschiedenen Fruchtfolgen und Managementregimes (ökologischer Milchviehbetrieb, ökologischer Marktfruchtbetrieb, konventionelle Fläche) untersucht, ebenso die Entwicklung im Vergleich zur Erstaufnahme von 2004 im Trenthorster Dauerbeobachtungsversuch.

Ergebnisse

Schon der einmalige Verzicht auf den Pflug (occasional reduced tillage - ORT) kann sich positiv auf die Regenwurmbiomasse und -abundanz auswirken. Darüber hinaus konnte in einer Meta-Analyse gezeigt werden, dass sich reduzierte Bodenbearbeitung im ökologischen Landbau allgemein positiv auf die Biomasse und Abundanz von Regenwürmen auswirkt.

Bei Collembolen  eignen sich Abundanz und Artenzahl nicht, um Managementunterschiede nachzuweisen. Beim Vergleich des konventionellen mit dem reduzierten Verfahren der Bodenbearbeitung unterschied sich die Artenzusammensetzung zwar unmittelbar danach, dies war aber nach circa einem halben Jahr nicht mehr nachzuweisen. Der Anteil euedaphischer Collembolenindividuen zeigte einiges Potential als Indikator für Management­unterschiede. Dieser Anteil war tendenziell höher, wenn sich die Habitatbedingungen stabilisierten. Von einer Stabilisierung wird bei gleichbleibender Nährstoff- und Wasserverfügbarkeit bzw. dem Fehlen regelmäßiger Störungen ausgegangen. Die Artenzusammensetzung der Collembolen reagierte zwar nicht auf Managementunterschiede, zeigte aber Unterschiede in Abhängigkeit von der angebauten Kulturart oder des Untersuchungsjahres. Bodenfeuchte und pH-Wert waren hier die bestimmenden Faktoren.

Insgesamt stellte sich heraus, dass die Zahl von Regenwurmlosungshaufen an der Bodenoberfläche ein sehr einfach anzuwendender Indikator für die Abundanz und Biomasse anezischer Regenwürmer und besonders für L. terrestris ist. Für Collembolen konnte kein vergleichbar einfach anzuwendender Indikator abgeleitet werden. Dennoch zeigten die Lebensformtypen der Collembolen einiges Potential als Indikatoren und diese sind deutlich leichter zu bestimmen als Collembolenarten.

 

Thünen-Ansprechpartner


Beteiligte Thünen-Partner


Zeitraum

3.2012 - 12.2017

Weitere Projektdaten

Projekttyp:
Projektstatus: abgeschlossen

Publikationen

Anzahl der Datensätze: 6

  1. Moos JH, Schrader S, Paulsen HM (2017) Kurzfristige Auswirkungen des Pflugverzichts auf Collembolen-Gemeinschaften des Bodens. In: Wolfrum S, Heuwinkel H, Reents HJ, Hülsbergen KJ (eds) Ökologischen Landbau weiterdenken - Verantwortung übernehmen, Vertrauen stärken : Beiträge zur 14. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, Freising-Weihenstephan, 7. bis 10. März 2017. Berlin: Köster, pp 282-285
  2. Moos JH, Schrader S, Paulsen HM (2017) Reduced tillage enhances earthworm abundance and biomass in organic farming: A meta-analysis. Landbauforsch Appl Agric Forestry Res 67(3-4):123-128, DOI:10.3220/LBF1512114926000
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  3. Moos JH, Schrader S, Paulsen HM, Rahmann G (2016) Occasional reduced tillage in organic farming can promote earthworm performance and resource efficiency. Appl Soil Ecol 103:22-30, DOI:10.1016/j.apsoil.2016.01.017
  4. Moos JH, Paulsen HM, Schrader S, Rahmann G (2015) Ökologische und Ökonomische Auswirkungen des zeitweisen Pflugverzichts beim Anbau von Triticale und Kleegras. In: Häring AM, Hörning B, Hoffmann-Bahnsen R, Luley H (eds) Beiträge zur 13. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau "Am Mut hängt der Erfolg: Rückblicke und Ausblicke auf die ökologische Landbewirtschaftung". pp 90-93
  5. Moos JH, Paulsen HM, Schrader S, Rahmann G (2014) Effects of temporarily reduced tillage in organic crop rotations on yield, earthworm biomass and development of weed pressure : First results of a case study from Schleswig-Holstein/Germany. Thünen Rep 20, Vol. 2:423-426
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  6. Moos JH, Schrader S, Paulsen HM, Rahmann G (2013) Earthworm casts as a monitoring tool to assess earthworm density in field. In: Building bridges in ecology : linking systems, scales and disciplines ; GfÖ 43rd Annual Meeting of the Ecological Society of Germany, Austria and Switzerland ; September 9 to 13, 2013, Potsdam, Germany ; book of abstracts. Göttingen: Gesellschaft für Ökologie, pp 63-64