Konventionelle und konservierende Bodenbearbeitung im Vergleich

In Deutschland dominiert die konventionelle Bodenbearbeitung, bei der die Böden gepflügt werden. Das Pflügen wendet und lockert den Boden und arbeitet Erntereste sowie lästige Schädlinge und Unkräuter in die Erde ein. Es ist daher eine wichtige Maßnahme zur Unkrautbekämpfung und für die Feldhygiene. Doch diese Methode hat auch Nachteile: Die Erosionsgefahr steigt, Kohlendioxid wird verstärkt freigesetzt und das Bodenleben durch die Umwälzung massiv gestört.

Auf der anderen Seite steht die konservierende Landwirtschaft, die weltweit immer beliebter wird. Dabei werden Bodeneingriffe auf ein Minimum reduziert und die Fruchtfolgen abwechslungsreicher. Beim Direktsaatverfahren (auch „no-tillage“ genannt) wird gänzlich darauf verzichtet. In allen Fällen bleibt bei der konservierenden Bodenbearbeitung mindestens ein Drittel der Bodenoberfläche mit Pflanzenresten bedeckt.

Jedes System hat Vor- und Nachteile

Es wird oft davon ausgegangen, dass die konservierende Bodenbearbeitung nachhaltiger ist. Denn die Bodenbedeckung vermindert Erosionen und die Verdunstung sowie den Oberflächenabfluss von Wasser. Durch die verbleibenden Pflanzenreste baut sich an der Oberfläche der Böden Humus auf. Weitere Vorteile sind eine höhere Bodenqualität und Biodiversität sowie weniger Arbeitszeitaufwand und Kraftstoffeinsatz. Da aber Pilze, Schädlinge und Unkräuter nicht mehr im Boden „verschwinden“, kommen öfters chemische Pflanzenschutzmittel zum Einsatz. Jedes System hat demnach Vor- und Nachteile.

Das Klima entscheidet über den Ertrag der Systeme

Die Frage, welche Bearbeitungsform höhere Erträge bringt, ist nicht leicht zu beantworten, da viele Faktoren eine Rolle spielen. In der Tendenz sind die Erträge bei der konservierenden Bodenbearbeitung etwas geringer. Feldexperimente zeigen jedoch, dass die Wirkung der Praktiken stark von den lokalen Klimabedingungen abhängt. Bisher ist aber auch noch unklar, welchen Einfluss der Klimawandel auf die Produktionsleistung konservierender Verfahren hat.

Mit einer neuen Modellierungsstudie sollte nun diese Lücke geschlossen werden. Sie verglich die Produktivität der verschiedenen Anbauformen auf globaler Ebene. Die Berechnungen basierten auf aktuellen (2011-2020) und zukünftigen (2051-2060) klimatischen Bedingungen. Dabei wurden acht Hauptkulturen betrachtet: Baumwolle, Gerste, Mais, Reis, Sojabohne, Sonnenblume, Sorghum und Weizen. Das Forschungsteam griff dabei auf Ertragsdaten aus vorherigen Meta-Studien zurück und ergänzte sie mit Daten aus aktuellen Publikationen zum Thema sowie zahlreichen Klimavariablen aus externen Datenbanken (z.B. Temperatur, Niederschlag und Evapotranspiration in der Vegetationsperiode).

Das Ergebnis untermauert den Effekt des Klimas: Bei den meisten Kulturpflanzen schnitten konservierende Landwirtschaftspraktiken in kontinentalen, trockenen und gemäßigten Regionen besser ab als in tropischen. In trockenen Gebieten haben konservierende Anbauformen anders als in feuchten Regionen wegen ihrer höheren Wassernutzungseffizienz die Nase vorn. Die Studie zeigt auch, dass die relative Produktionsleistung mehrerer Pflanzenarten in konservierenden Anbauformen unter zukünftigen klimatischen Bedingungen voraussichtlich steigen wird.

Keine allgemeingültigen Antworten

Die Studie identifiziert für verschiedene Pflanzenarten sowohl günstige als auch ungünstige klimatische und geographische Regionen für konservierende Anbaupraktiken – und das auch für die Zukunft. Klar ist dabei vor allem, dass es keine allgemeingültigen Aussagen für alle Pflanzenarten oder Anbauregionen geben kann.