Erneuerung durch Veränderung

Pflanzenartenvielfalt

Der Großteil der Bewirtschaftungssysteme, die sich in der heutigen Landwirtschaft etabliert haben, sind um Monokulturen herum aufgebaut. In diesem Streben nach Gleichförmigkeit bauen wir nicht nur die gleichen Arten an, wir gehen sogar noch einen Schritt weiter und bauen obendrein auch noch die gleiche Sorte an. Dieser Ansatz hat zweifellos Vorteile, aber er hat auch enorme Schwächen – besonders im Zusammenhang mit Abhängigkeiten, was Saatgut, Dünger und Pflanzenschutzmittel angeht. Ständig gleiche Pflanzenbestände beschleunigen eher die Entwicklung von Resistenzen und sind daher anfälliger für Probleme. Gleichförmige Wurzelstrukturen und -tiefen führen zu größerer Konkurrenz in Bezug auf Feuchtigkeit und Nährstoffe im Vergleich mit verschiedenartigeren Wurzeln, die in unterschiedlichen Tiefen wachsen. Diese beiden Nachteile führen typischerweise dazu, dass man noch stärker von Pflanzenschutzmitteln und Dünger abhängig wird, um die Nachteile, die mit der Monokultur einhergehen, in den Griff zu bekommen. Wenn man das Produktionssystem verändern will, ist der erste und wichtigste Ansatzpunkt: weg von Monokulturen, hin zu unterschiedlicheren Pflanzenbeständen. Schauen wir uns einige Beispiele für Veränderungen an und die Vorteile, die sich ergeben, wenn Bewirtschaftungsverfahren von Gleichförmigkeit auf Vielfalt umgestellt werden.
Verglichen mit Monokulturen verstärken verschiedenartige Pflanzenbestände viele bodenbiologische Eigenschaften – mikrobielle Biomasse und Atmung^3,4, Bakterien- und Pilzbiomasse, das Pilz-Bakterien-Verhältnis⁵ und Mykorrhizapilze^6,7. Eine größere Vielfalt bei den Wurzelsystemen wirkt sich durch die Verbesserung der Aggregation und der Bodenaggregatsstabilität^8,9 auch positiv auf die Bodenstruktur aus. Eine verbesserte biologische und physikalische Funktion der Bodenumgebung führt letztendlich zu einem verbesserten Nährstoffkreislauf und einer besseren Verfügbarkeit für die Pflanzen^3,10–12 und senkt dadurch die Abhängigkeit von Düngergaben. Wenn sich Bewirtschaftungsverfahren von Monokulturen hin zu Mischkulturen verändern, führt die Einführung von zusätzlichen Pflanzenarten zu einer Ausdünnung der anfälligen Marktfruchtkulturen und mit diesem Ausdünnungseffekt nimmt auch der Schädlingsdruck ab. Es ist belegt, dass vielfältigere Produktionssysteme sehr oft einen niedrigeren Insekten-, Krankheits- und Unkrautdruck haben^13–16. Darüber hinaus kann Pflanzenvielfalt nachweislich den Kohlenstoffgehalt im Boden im Bereich von Naturräumen und Bewirtschaftungsverfahren, die Wälder, Grünland und Ackerland^12,17,18 enthalten, erhöhen. Ein Übergang zu größerer Artenvielfalt lässt sich in Grünlandsystemen relativ unkompliziert umsetzen. Beim Ackerbau ist die Herausforderung schon größer. Der Anbau von Begleitkulturen und Mischkulturen hat in den letzten Jahren zugenommen, da der Schritt von einer zu zwei Pflanzenarten leichter durchzuführen ist. Deswegen werden wir uns diese Methode auch genauer ansehen.

Begleitkulturen und Mischkulturen

In den letzten Jahren ist das Interesse an und die Umsetzung von Mischfruchtanbau deutlich gestiegen. Und ich persönlich glaube auch, dass sich diese Verschiebung in Richtung Multikulturanbaumethoden in den nächsten zwei Jahrzehnten immer mehr etablieren wird. Auch im Forschungsbereich spiegelt sich dieser Trend wider – mit einer ständig steigenden Anzahl von Studien, die zum Thema Zwischenfruchtanbau veröffentlich werden¹⁴ (Abbildung 2). Obwohl es immer noch viele Hürden für einen weitverbreiteten Anbau von Mischfrüchten gibt, ist es immer noch einfacher, von Monokultur auf ein Zwei-Kulturen-System umzusteigen als auf komplexe Polykulturen. Und diese kleine Veränderung von einer auf zwei Pflanzenarten kann tatsächlich zu einer wie schon oben beschriebenen bedeutenden Veränderung bei den Bodeneigenschaften und der Schädlings- und Krankheitsresistenz führen. Schon der Anbau von Begleitkulturen, die die Hauptkultur unterstützen, aber nicht bis zur Ernte weitergeführt werden, ist ein guter Beginn, um mit dieser Methode zu experimentieren. Und in trockenen Bedingungen, wo nicht ganz sicher ist, ob ausreichend Feuchtigkeit da ist, um beide Kulturen bis zur Reife anzubauen, ist sie auch praktikabler.

Die gebräuchlichste Art des Mischfruchtanbaus ist eine Getreide-Leguminosen-Kombination. Für das Getreide entstehen viele Vorteile, wenn es mit einer Leguminose kombiniert wird, die das Getreide in Echtzeit^17,18 mit Stickstoff versorgt und insgesamt die Nährstoffversorgung über ihre saueren Wurzelexsudate¹¹ verbessert. Ebenso kann das aufrechtstehende Getreide Halt geben und Lager bei der Leguminose verhindern. Häufige Kombinationen sind Weizen/Bohnen, Weizen/Erbsen, Gerste/Erbsen, Hafer/Erbsen, Mais/Bohnen, Mais/Wicken. Darüber hinaus sind der Fantasie des Landwirts keine Grenzen gesetzt. So gibt es auch ungewöhnlichere, aber durchaus verbreitete Kombinationen wie Erbsen/Raps, Raps/Bohnen, Leinsamen/Hafer, Kichererbsen/Linsen. Allerdings passen natürlich nicht alle Pflanzenkombinationen gut zusammen. Einige können auch im Wettbewerb zueinanderstehen. Daher muss man durchaus einige Faktoren berücksichtigen, wenn man Zweifruchtanbau plant. Neben der Auswahl der geeigneten Pflanzenpartner müssen auch Variablen wie Sortenauswahl, Aussaatmenge, Reihenabstand, Pflanzenanordnung (abwechselnd oder in der gleichen Reihe), Bodenfruchtbarkeit und umweltbedingte Einschränkungen vor Ort berücksichtigt werden.

So fördert ein höherer Anteil von Leguminosen in einer Mischkultur den Stickstofftransfer zur Partnerpflanze. Bei einer Aussaat in abwechselnden Reihen mit einem Verhältnis 1:1 wird mehr Stickstoff übertragen als bei einem Aussaatverhältnis 2:1 (Getreide: Leguminose). Ein Ansatzpunkt bei der Kombination von zwei Pflanzenarten ist, die Aussaatstärke jeder einzelnen Kultur zu halbieren. Bedingt durch das unterschiedliche Wachstumsverhalten kann jedoch die Bedeckung der einen Art dominieren und die Partnerpflanze unterdrücken. Es ist also ein sehr heikler Balanceakt und erfordert systematisches Ausprobieren. Hafer zum Beispiel kann Erbsen unterdrücken. Um das auszugleichen, kann die Aussaatstärke der Erbsen von 50 % auf 70 % des vollen Monokulturanteils erhöht werden.

Gemischtbetriebssysteme

Vor der konventionellen Landwirtschaft, die den Fokus auf Trennung und Spezialisierung legte, waren Gemischtbetriebssysteme Standard. Das Ziel dieser Bewirtschaftungsverfahren ist die Selbstversorgung der Tiere mit Futter und ein bestmöglicher Nährstoffverwertungskreislauf zwischen Boden, Pflanzen und Tieren innerhalb des Betriebes.¹⁹ Auf diese Weise gehen die Nährstoffe dem Boden nicht verloren und werden nur zugeführt, wenn die Versorgung unzureichend ist und sie dringend gebraucht werden. Darüber hinaus erbringen integrierte Ackerbau- und Viehhaltungssysteme eine Vielzahl an Dienstleistungen für das Ökosystem und Vorteile für die Artenvielfalt, während sie gleichzeitig dazu beitragen können, einige der negativen Effekte eines getrennten Systems zu reduzieren (zum Beispiel Nährstoffüberschuss in Viehhaltungsbetrieben). Eine Metaanalyse zeigte, dass organische Dünger – verglichen mit einer rein mineralischen Düngung – die Ernteerträge im Durchschnitt um 27 % verbesserten. Stallmist erzielte dabei die höchste Wirkung, während organische Zusätze verglichen mit einer rein mineralischen Düngung²⁰ auch den organischen Kohlenstoff im Boden, den Gesamtstickstoffgehalt und die mikrobielle Biomasse erhöhten.
Auch Bäume eignen sich hervorragend zur Integration in Bewirtschaftungssysteme – nicht nur wegen des ästhetischen Nutzens oder als Lebensraum für Wildtiere, sondern auch mit einem Fokus auf silvoarable und silvopastorale Produktion. Traditionell wurden Bäume hauptsächlich als Hecken, Windschutz, Schattenspender, Pufferstreifen, in der Nähe von Ufergebieten oder für die Holzgewinnung genutzt, aber sie können auch in Ackerbau- und Viehhaltungssysteme integriert werden und die Produktivität von Weideland und Ackerbaukulturen verbessern, den Bodenschutz unterstützen, Bioenergie liefern, die Flächennutzungsvielfalt erhöhen und auch die Einkommensvielfalt (besonders wenn hochwertige Obst- oder Nussbäume genutzt werden, Abbildung 3). Hochwertige Futterstauden auf Weideland zu pflanzen, kann auch den Gesamtbetriebsgewinn erhöhen (weil weniger zugefüttert werden muss) ebenso wie die Wechselbeweidung auf einjährigem Weideland. Dazu kommen andere Vorteile wie die Viehgesundheit, da viele Bäume und Stauden wurmvertreibende Eigenschaften haben. Nicht zuletzt kann das Anpflanzen von Holzgewächsen entlang der Ackerkulturen die Anzahl der Insektenbestäuber verdoppeln und den Artenreichtum von Einzelbienen²¹ verbessern.

Ökologische Integration

Mit dem Begriff Ökologische Integration meine ich Strategien, die naturnahe und wildtierfreundliche Bereiche auf einem Betrieb schaffen – sei es auf dem Acker, auf umliegenden Feld- oder betrieblichen Freiflächen. Wie schon gesagt, ist der einfachste Weg, die ökologische Funktion im Feld zu verbessern, die Vielfalt an Pflanzen, Bäumen und Tieren zu erhöhen. Dies schafft ein Gleichgewicht zwischen ökologischen Verbesserungen und dem Fokus auf die Produktion. Auch die Nutzung von Zwischenfrüchten zwischen den Hauptkulturen ist ein gutes Beispiel für die einfache Umsetzung im Feld. Darüber hinaus lauten die drei Schlüsselstrategien zur Ökologischen Integration: schützen, vergrößern und schaffen:

1. Alle natürlichen und naturnahen Bereiche vorrangig schützen
2. Diese Bereiche vergrößern und vernetzen (wo möglich)
3. Neue ökologische Räume schaffen und integrieren

Wie bei den meisten Naturgebieten bedeutet der Schutz des bestehenden Lebensraums folgendes: Finger weg und alles so lassen, wie es ist. Das kann bedeuten, Hecken oder Feldränder nicht jährlich zurückzuschneiden, sondern vielleicht nur alle drei bis fünf Jahre. Und dann auch nicht alle auf einmal, sondern so organisiert, dass es auf dem Betrieb immer einen gewissen Anteil an wilden und überwuchernden Hecken gibt. Das Gleiche gilt für die Nutzung von Vorgewende und Gräben – lassen Sie das Gras dort lang wachsen und mulchen sie es nicht kurz ab. Generell gilt: je höher, desto besser für den Lebensraum. Daher rate ich dazu, Feldränder bewusst mit einer Mischung aus kurzem und hohem Gras und verschiedenen Kräutersorten zu besäen. Es kann auch bedeuten, bestimmte Unkräuter zuzulassen. Unkräuter können einen günstigen Lebensraum und eine gute Futterquelle für Bestäuber sein – natürlich nur, solange sie nicht über einer gewissen Schadschwelle liegen. Was die Schaffung neuer Parzellen von ökonomisch genutztem Land angeht, so können an Feldrändern, entlang von Wasserläufen oder Feldwegen und an Einfahrten mehr Hecken gepflanzt oder Blühstreifen mit jährlichen oder Dauerblühern angelegt werden. Es hängt natürlich von der Insektenart ab, aber viele Nützlinge agieren von den Feldrändern aus bis etwa 50 m in die Ackerbaukultur²² hinein. Die Folge: Wenn man größere Felder etwa alle 100 m mit einem Blühstreifen abteilt, kann man sicherstellen, dass die gesamte Anbaufläche von der Aktivität der räuberischen Insekten und der biologischen Schädlingsbekämpfung profitiert (Abbildung 4). Alles in allem ist es eine riesige verpasste Chance, wenn man Feldränder nur mit Gras bewachsen lässt und es ständig kurz mäht. Ein erster, ganz einfacher Schritt für Landwirte, die auf ihrem Betrieb einige ökologische Methoden einführen möchten, ist es, diese Feldränder mit einem ganz unterschiedlichen Mix aus hohem und kurzem Gras, Blühpflanzen und Kräutern zu bestellen – jährliche und Dauerblüher kombiniert. Das liefert Schutz, Futter und Lebensraum für eine Vielzahl von Kleintieren, die dort leben können, sich ernähren, sich fortpflanzen und als Teil eines integrierten Schädlingsbekämpfungsansatzes wertvolle Dienste für den Produktionsbereich Acker leisten.

Fazit

Das Konzept von Effizienz, Substitution und Veränderung liefert nützliche Rahmenbedingungen für die Umstellung von Bewirtschaftungssystemen hin zu einer besseren Bodengesundheit und nachhaltigen Agrarökosystemen. Die Effizienz des externen Einsatzes von Betriebsmitteln zu erhöhen oder dafür sogar Ersatz mit ökologischeren Lösungen zu finden, sind wichtige Schritte und können viele positive wirtschaftliche und umweltfreundliche Ergebnisse liefern. Allerdings ist die Veränderung der Bewirtschaftungsverfahren hin zu einem höheren Maß an ökologischer Integration unerlässlich, wenn wir ein nachhaltiges Gleichgewicht zwischen Nahrungsmittelproduktion und Umwelt erreichen möchten. Artenvielfalt-basierte Strategien einzuführen beginnt auf dem Acker – mit Maßnahmen wie dem Anbau von Zwischenfrüchten, Deckfrüchten, Mehrartenweiden, Agrarforstwirtschaft und der Integration von Viehhaltung. Ebenso sind Maßnahmen zum Schutz, zur Vergrößerung und zur Schaffung naturnaher Parzellen mit speziell angelegten Hecken, Blühstreifen und Bereichen mit hohem Gras notwendig. Auf dem Weg von der Gleichförmigkeit zur Vielfalt und um eine wirkungsvolle ökologische Integration zu erreichen, ist die Veränderung des Bewirtschaftungsverfahrens ein wichtiger Schritt, den man keinesfalls weglassen kann. Denn nur diese Veränderung bringt eine Erneuerung.

Lesen Sie hier einen weiteren Beitrag von Joel Williams zum Thema „Mikrobielle Aktivität für mehr organische Bodensubstanz“.