Stagnierende Erträge gefährden Bodenfruchtbarkeit
Seit rund zwei Jahrzehnten stagnieren weltweit die Erträge von wichtigen Kulturarten in der Landwirtschaft. Was lange Zeit als Ausnahme abgetan wurde, scheint, sich als Regel zu bestätigen. Dies hat negative Folgen für die Bodenfruchtbarkeit, wie jüngst nachgewiesen wurde. Hinzu kommt der Klimawandel. Daher fordern Forscher, den Bodenkohlenstoffgehalt künftig besser im Auge zu behalten und Modelle und Prognosen einem Realitätscheck zu unterziehen.
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Es ist erst seit einigen Jahren von stagnierenden Ernten die Rede, erklärt Studienautor Dr. Martin Wiesmeier von der Technischen Universität München (TUM): „Der Stillstand der Erträge ist seit einigen Jahren statistisch nachweisbar.“ Sichtbar machen diesen die globalen Statistiken der FAO, die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (UN). Ganz anders jedoch die Folgen dieser Entwicklung. Von Engpässen in der Nahrungsversorgung ist dieses Mal jedoch nicht die Rede, es geht um ein grundlegenderes Problem. Eines mit ebenfalls weitreichenden Folgen: die Bodenfruchtbarkeit nimmt ab, genau genommen die Menge an organisch gebundenem Kohlenstoff im Boden. Organischer Kohlenstoff ist nämlich von entscheidender Bedeutung für die Nährstoffversorgung und die Wasserkapazität und die Durchlüftung des Bodens. Er bildet den wichtigsten Bestandteil der oberen Bodenschicht, die Ackerkrume, und den Hauptbestandteil von Humus
Wichtig ist die Erkenntnis, dass die Ertragshöhe nicht nur von der Bodenfruchtbarkeit abhängt, sondern auch andersherum: Zwar gehen einer reduzierten Bodenfruchtbarkeit oftmals Jahrzehnte landwirtschaftlicher Bearbeitung voraus, dass die Ertragshöhe aber wiederum die Bodenfruchtbarkeit signifikant beeinflusst, war in diesem Umfang noch nicht nachgewiesen worden.
Sinkende Erträge gleich sinkender Bodenkohlenstoffgehalt
Der Wissenschaftler spricht von der Praxis, die Bodenfruchtbarkeit zu fördern, indem Ernterückstände auf dem Feld zurückgelassen werden. Dazu zählen Stoppelreste, Wurzeln, Stroh oder Blätter zum Beispiel von Zuckerrüben. Die Stoffe also, die immer öfter als Rohstoffe der Zukunft in einer Bioökonomie verstanden werden. Vor diesem Hintergrund gilt es, von Anbeginn die Balance aus Nutzung und Rückführung in den Boden dieser sogenannten Reststoffe zu finden.
Die oberen 30 cm des Bodens enthalten besonders viel Humus: Die abgestorbene organische Bodensubstanz versorgt Pflanzen mit Nährstoffen, reguliert zudem den Luft- und Wasserhaushalt im Boden. Darüber hinaus dient sie Organismen als Lebensraum.
Zu hohe Erwartungen
Beim genauen Hinschauen ist es aber nicht die Effektivität dieser Maßnahme, sondern zu hohe Erwartungen, die sich als problematisch erweisen. Geschürt wurden sie von zu hoch angesetzten Ertragsmodellen und -prognosen aus der Vergangenheit. Vermutlich beflügelt durch die hohen Ertragszuwächse in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts. Zum Beispiel durch züchterische Fortschritte und genetische und gentechnische Möglichkeiten, durch effizienteres Landwirtschaftsmanagement, neue Anbaumethoden und Bewässerungsmaßnahmen. Durch Düngung, mit Hilfe von Unkrautbekämpfungsmitteln und Pestiziden.
Spätes Erwachen
Ein Grund für das späte Erwachen: Bis ein Ertragsrückgang statistisch signifikant wird, der Knick in der Ertragskurve sichtbar wird, müssen laut Forscher etwa 18 Jahre vergehen. Besonders betroffen sind nun vor allem Deutschland, Frankreich, England, Dänemark und Norditalien. Länder in Zentral- und Nordeuropa. Anzumerken ist, dass sich die Studie auf Europa konzentrierte. Bodenproben belegen nun, dass der Bodenkohlenstoffgehalt in den betroffenen Ländern signifikant gesunken ist.
Klimawandel als weiterer Risikofaktor
Hinzu kommt der Klimawandel, in diesem Fall besonders die steigenden Temperaturen. Jene erhöhen nachweislich den Abbau von Bodenkohlenstoff und schmälern zugleich die Erträge. Immer häufiger lagen sie in den letzten Jahren über dem Optimum, während sich zugleich Dürreperioden und Wetterextreme häuften, Anbauperioden verschoben. „All das führt zwangsläufig zu einer stagnierenden Biomasseproduktion der Kulturen und weniger Eintrag von organischem Material in den Boden“, fasst Wiesmeier zusammen.
Humusschwund bekämpfen
Für den Humusaufbau schlägt Koautor Hübner einige Maßnahmen vor: „Hierzu zählen die Diversifizierung der Fruchtfolge, die Gründüngung und Winterbegrünung zur Erosionsminderung. Eine optimierte Bodenbearbeitung, der ökologische Landbau, die Agroforstwirtschaft sowie das Belassen von Ernterückständen auf den Feldern.“
Eine weitere Maßnahme ist die verstärkte Nutzung von organischem bzw. Wirtschaftsdünger. Diese ist seit zwei Jahrzehnten rückläufig. Andere Möglichkeiten bestehen in der Nutzung von Bodenverbesserungsmaterialien wie Pflanzenkohle oder der Einsatz von Superabsorbern.
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