Bedeutung von Bodenstruktur und Wasserspannung als stabilisierende Kenngrößen gegen intensive mechanische Belastungen in einer Parabraunerde aus Löss unter Pflug- und Mulchsaat

Mit zunehmender Maschinenleistung in der Landwirtschaft steigen auch die Gesamtgewichte und damit die Radlasten. Dadurch steigt die Gefahr der Bodendegradation insbesondere durch Bodenverdichtung zunehmend an, denn mit zunehmenden Radlasten besteht auch eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass Eigenstabilitäten von landwirtschaftlich genutzten Böden überschritten werden, was mit irreversibler Strukturänderung einher geht. Das bedeutet, dass mit zunehmender Bodenverdichtung, auch in tieferen Horizonten, die Porenfunktionen und damit der Wasser- und Lufthaushalt dauerhaft beeinträchtigt werden und infolgedessen ein gehemmtes Wurzelwachstum mit niedrigen Stoffflüssen und Ertragseinbußen eintreten werden. Das Hauptanliegen dieser Arbeit ist eine Beurteilung der Auswirkung einer Befahrung mit einer schweren Erntemaschine auf zwei Bodenbearbeitungssysteme (konventionell und konservierend), um sie dann anhand ihrer bodenphysikalischen Kennwerte zu vergleichen. Zur Versuchsdurchführung wurden an einer Tschernosem-Parabraunerde aus Löss in drei Bodentiefen Spannungsmessungen bei einer Überrollung mit einem 35Mg schweren Köpfrodebunker durchgeführt und anschließend Stechzylinderproben genommen. Stabilitäts- bzw. Strukturänderungsunterschiede durch eine erst- und einmalige Befahrung wurden für beide Bearbeitungsvarianten anhand bodenphysikalischer und mechanischer Kenngrößen, wie Lagerungsdichte, Porengrößenverteilung, Luft- und gesättigte Wasserleitfähigkeit, Vorbelastung, Scherparameter und in situ Spannungsmessungen beurteilt. Außerdem wurde ein methodischer Beitrag mit Schwerpunkt auf die Wasserspannungsänderung während der Belastung gesetzt, der zeigt, dass neben der Setzung auch die Vorbelastung zeitabhängig ist. Aus den Ergebnissen lässt sich ableiten, dass nach über 10 Jahren Umstellung auf konservierende Bewirtschaftung die Pflugsohle bei der Mulchvariante noch immer sehr ausgeprägt ist, sie aber nicht mächtiger geworden ist. Bei beiden Bearbeitungsvarianten haben durch eine Befahrung Strukturänderungen bis in 60cm Tiefe stattgefunden. Die Pflugvariante stellte sich mit ihrer stark ausgeprägten Horizontierung als instabiles Bodenstruktursystem heraus: der Bearbeitungshorizont lässt hohe Spannungseinträge durch, die räumlich begrenzt auf die Pflugsohle wirken. Die stark ausgeprägte und starre Pflugsohle ist bei den erstmaligen und deutlich höheren Lasteinträgen durch einen Rübenrodebunker nicht elastisch genug, die Belastung zu tragen und bricht in unregelmäßig große Stücke auseinander, was zu einer schlagartigen Unterbodenverdichtung bei zukünftigen Befahrungen führt. Die Mulchvariante zeigt als Folge der gleichen Befahrung eine kontinuierlichere Druckfortpflanzung in die Tiefe, verbunden mit einer weiteren Unterbodenverdichtung mit einer einheitlicheren Bodenstruktur. Gefährdungsmindernd ist ein intaktes Porensystem mit seinen stabilisierenden Wassermenisken auf die Bodenstruktur. Wie der Vergleich zeigt, reagieren beide Bearbeitungssysteme auf hohe Belastungen mit einer Zunahme von Unterbodenverdichtung und Strukturveränderung. Durch eine Erniedrigung der Radlasten lässt sich dieser Prozess nicht vermeiden, aber zumindest verlangsamen.