Pflanzenbedeckung
Pflanzenbedeckungen, Dauerbegrünung, Direktsaat, CIMS, CIPAN, Erosion, Bodenfruchtbarkeit, Zwischenfrucht.
In der Landwirtschaft bezeichnet der Begriff "Pflanzenbedeckung", im weiteren Sinne, lange Zeit eine "Pflanzenbedeckung, die den Boden dauerhaft oder temporär bedeckt und deren Hauptziel agronomisch darin besteht, den Boden vor Erosion durch Wind und Niederschläge zu schützen"[1].
Mit der Weiterentwicklung des Wissens und der Verbreitung landwirtschaftlicher Praktiken werden Pflanzenbedeckungen heute eine Vielzahl weiterer Vorteile zugeschrieben. Die Beschaffenheit dieser Bedeckungen kann je nach verschiedenen Faktoren variieren, wie der technisch-ökonomischen Ausrichtung des Betriebs, seinen technischen Abläufen und pedoklimatischen Besonderheiten, aber auch den Zielen des Landwirts und dem verfügbaren Gerät.
Auf dieser Seite finden Sie ein Spektrum landwirtschaftlicher Praktiken und Kenntnisse zu Pflanzenbedeckungen, von der Planung bis zur Zerstörung, in ihrer ganzen Vielfalt (Nutzung und Produktion), sowie am Seitenende alle themenbezogenen Artikel, die Sie auf der Plattform finden können!
Grundprinzipien
Pflanzenfamilien
Mit Ausnahmen (die weiter unten behandelt werden), bestehen die Bedeckungen meist aus drei Pflanzenfamilien :
| Poaceae (früher Gramineae) | Brassicaceae (Kreuzblütler) | Fabaceae (Leguminosen) |
|---|---|---|
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| Beispiele: Wiesenrispe, Lolch, Mohrenhirse, Roggen, Hafer etc. | Beispiele: Futterraps, Senf, Futterradies, Leindotter, Futterkohl, Rüben etc. | Beispiele: Erbse, Wicke, Alfalfa, Ackerbohne, Lupine etc. |
Besonderheiten:
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Besonderheiten:
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Anlage und Kategorien
Pflanzenbedeckungen werden auch nach ihrem Anlagetyp klassifiziert, man unterscheidet nämlich:
- Die temporären Bedeckungen: wie der Name schon sagt, bedecken sie den Boden eines Feldes für eine kurze Zeitspanne während der Vegetationsperiode. Diese kann während der Hauptkultur sein (die Hauptkultur wird mit der Bedeckung überlagert), oder während der Zwischenfruchtperiode (die Bedeckung wird angelegt und dann im Zeitraum zwischen zwei Hauptkulturen zerstört).
- Die dauerhaften Bedeckungen: im Gegensatz dazu sind diese Bedeckungen dafür vorgesehen, den Boden über eine oder mehrere Vegetationsperioden zu bedecken.
Die verschiedenen Ziele der Bedeckungen
Die Hauptvorteile
Bodenstruktur und Erosion
Obwohl die Verwendung von Pflanzenbedeckungen vielfältiger geworden ist, bleibt ihre primäre Funktion gültig und wichtig: Schutz vor Bodenerosion und Bodenverdichtung an der Bodenoberfläche. Der Unterschied zwischen der jährlichen Bodenbildung und der natürlichen Erosion beträgt im Durchschnitt weniger als 0,2 mm pro Jahr[2]. Es dauert also mindestens 50 Jahre, um 1 cm Boden zu bilden. Im Gegensatz dazu kann ein unbedeckter Boden mehr als 1 mm pro Jahr erodieren, was zu einem starken Rückgang der Bodenfruchtbarkeit führt.
Die Bedeckungen verhindern somit das Auswaschen bestimmter Elemente durch Oberflächenabfluss, Auswaschung oder Verflüchtigung; und erhalten die Feuchtigkeit der oberen Bodenschichten, da Humus das 5- bis 6-fache seines Gewichts an Wasser speichern kann.
Generell trägt eine Pflanzenbedeckung auch zur Bodenfruchtbarkeit bei, indem sie atmosphärischen Kohlenstoff speichert, dank der photosynthetischen Aktivität der darin enthaltenen Pflanzen. Später, wenn sie (zumindest teilweise) zurückgeführt wird, liefert sie Humus und erhöht den Gehalt an organischer Bodensubstanz[3].
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Büscheliges Wurzelsystem -
Pfahlwurzelsystem
Wenn sie aus Pflanzen mit einem büscheligen oder pfahlwurzelartigen Wurzelsystem bestehen, können sie auch die Bodenstruktur beeinflussen: Erhöhung der Mikroporosität bzw. Lockerung.
Gründüngung
Man spricht von Gründüngung, wenn die Bedeckungen gezielt ausgewählt werden, um den Boden zu verbessern oder die folgende Hauptkultur zu düngen. Diese Bedeckungen, die meist Stickstoff-fixierende Leguminosen enthalten, werden meist bei der Zerstörung in den Boden eingearbeitet[4].
Biodiversität
Sekundär können Pflanzenbedeckungen zur Erhaltung der Biodiversität beitragen. Sie fördern die räumliche und zeitliche Diversifizierung der Fruchtfolge, die Habitatheterogenität und in geringerem Maße die ökologische Kontinuität zwischen Lebensräumen. Sie bieten somit Schutz und Nahrung für zahlreiche Tier-, Mikroben- und Pflanzenarten (durch Anreicherung von organischer Substanz). Die Zusammensetzung einer Bedeckung wird manchmal gezielt gewählt, um bestimmte Nützlinge anzulocken oder wegen ihres melliferous Interesses.
Verwertbare Bedeckungen
Im Gegensatz zu den zuvor genannten Zielen erfüllen einige Pflanzenbedeckungen direkt ein Produktionsziel: man spricht dann von Zwischenfrüchten oder Doppelkulturen. Diese werden meist in der Zwischenfruchtperiode angebaut und können Futterbiomasse (z.B. beweidbare Bedeckungen) oder Energiepflanzen (Zwischenfrüchte mit Energienutzung: CIVE) produzieren, aber auch Körner für längere Zwischenfruchtperioden.
Vorteile der Bedeckungen in der Zwischenfruchtperiode
CIMS
In der Zwischenfruchtperiode haben Pflanzenbedeckungen hauptsächlich das Ziel, den Boden zwischen den Verkaufs-Kulturen zu bedecken und während dieser Zeit verschiedene Dienstleistungen zu erbringen (Schutz vor Erosion, Kohlenstoffspeicherung, Einfluss auf Bodenstruktur, Gründüngungseffekt, Biodiversitätsrefugium ...). Wenn sie mehrere dieser Ökosystemdienstleistungen erbringen, werden sie als CIMS bezeichnet, was für Zwischenfrüchte mit Mehrfachnutzen steht.
CIPAN
Unter den CIMS gibt es eine besonders verbreitete Kategorie: Die Zwischenfrüchte als Nitrat-Fänger (CIPAN). Sie verfolgen ein spezifisches Ziel: Mineralstoffe im Boden im Herbst aufzunehmen (wenn die Mineralisierung ihren Höhepunkt erreicht) um deren Auswaschung ins Grundwasser (Auswaschung) zu verhindern. Sie werden dann bei der Aussaat der folgenden Kultur zurückgeführt, damit diese von den sonst verlorenen Elementen profitieren kann. In bestimmten besonders schutzbedürftigen Gebieten (ZVN) ist diese Praxis durch die Nitrat-Richtlinie verpflichtend.
Unterdrückende Bedeckungen
Eine weitere Dienstleistung der Zwischenfruchtbedeckungen ist die Unkrautbekämpfung, wenn sie schnell wachsen und viel Biomasse produzieren. Die Einführung von unterdrückenden Arten ermöglicht es, die Entwicklung von Unkräutern während der empfindlichsten Phase des Feldes stark zu konkurrieren. Der Wettbewerb um Ressourcen (Licht an der Oberfläche, Wasser und Nährstoffe im Boden) reduziert die Biomasse der Unkräuter und die Samenproduktion (was die Saatgutbank im Boden und zukünftige Keimungen vermindert). Einige Arten verringern auch die Unkrautkeimung durch allelopathische Effekte (Roggen, Buchweizen...).
Schädlingszyklen, Allelopathie und Biofumigation
Ebenso weisen einige Arten Eigenschaften auf, die das Risiko von Schäden durch Schädlinge oder Krankheiten während der Zwischenfruchtzeit mindern. Dies betrifft biofumigierende oder allelopathische Arten. Ziel ist es, diese Arten in die Bedeckung zu integrieren, damit die toxischen Verbindungen, die sie produzieren, den Boden bei der Rückführung der Bedeckung desinfizieren. Zudem unterbricht die Diversifizierung der Fruchtfolge den Zyklus vieler Schaderreger.
Vorteile der Bedeckungen während der Hauptkultur
Die oben genannten agronomischen Vorteile von Pflanzenbedeckungen gelten umso mehr für Bedeckungen mit längerer Dauer. Dies ist ein wichtiger Faktor in vielen landwirtschaftlichen Systemen, in denen Bedeckungen mit den Hauptkulturen kombiniert werden, insbesondere bei:
Mehrjährige Kulturen
Mehrjährige Kulturen wie Weinbau oder Obstbau, bei denen einige technische Abläufe Pflanzenbedeckungen zwischen den Reihen oder in den Reihen für unterschiedliche Zeiträume vorsehen (siehe Abschnitt "Bedeckungen nach Produktionszweig").
Dauerbegrünung und Direktsaat
Für einjährige Kulturen gibt es dennoch eine Reihe von Praktiken, entlehnt der konservierenden Bodenbewirtschaftung, bei denen die Bodenbedeckung dauerhaft oder nahezu dauerhaft ist. Es wird zudem angenommen, dass die oben genannten Vorteile verstärkt werden, wenn die Bedeckung länger erhalten bleibt und der Boden weniger bearbeitet wird[5]: die Erhaltung einer lebenden Bedeckung über 6 bis 8 Monate in der Zwischenfruchtperiode könnte die Speicherung von 126 kg C/ha/Jahr ermöglichen[6]. In den fortgeschrittensten Formen dieser Abläufe werden die Hauptkulturen direkt durch die Bedeckung gesät, man spricht dann von Direktsaat unter lebender Pflanzenbedeckung.
Anlage der Bedeckungen
Die Zusammensetzung und die Aussaattechniken der Pflanzenbedeckungen hängen von ihrer Art ab: dauerhaft oder temporär, sowie von ihren Zielen unter den oben genannten.
Um eine Pflanzenbedeckung auszuwählen und zusammenzustellen (Leitfaden) muss man viele Aspekte berücksichtigen, insbesondere die Fruchtfolge, die die vor- und nachgelagerten Kulturen und den Zeitpunkt der Anlage bestimmt. Auch die Vorschriften und sekundäre Ziele (Verwertung, Biodiversität, Gründüngung ...) sind zu beachten. Die Zusammensetzung kann auch nach den Grenzen des Betriebsmaterials gewählt werden.
Die Aussaat von Pflanzenbedeckungen (Leitfaden) kann in verschiedenen Frühstadien und mit unterschiedlichen Geräten erfolgen: z.B. Streuaussaat, gefolgt von Grubbern oder Walze zur Verbesserung des Saatbodenkontakts. Oder Direktsaat unter der Hauptkultur, sogar Direktsaat in den Stoppeln der Vorfrucht bei frühen Aussaaten.
Zerstörung der Bedeckungen
Neben der chemischen Zerstörung gibt es mehrere Möglichkeiten, eine Pflanzenbedeckung zu zerstören. Dieser Abschnitt gibt einen Überblick über die vorhandenen Techniken, ohne nach Produktionszweigen zu unterscheiden. Für detailliertere technische Informationen konsultieren Sie bitte unseren Leitfaden: Pflanzenbedeckung zerstören (Leitfaden).
Mechanische Lösungen
Es ist möglich, eine Pflanzenbedeckung mechanisch mit Werkzeugen zu zerstören, die den Boden mehr oder weniger tief bearbeiten. In abnehmender Tiefe sind dies Pflug, Grubber, Mulchen und Walzen.
Biotische Lösungen
Biotische Lösungen zur Zerstörung der Pflanzenbedeckung sind begrenzt und manchmal unzureichend für eine vollständige Zerstörung. Zu nennen sind jedoch Frostzerstörung und Beweidung, die zumindest eine starke Reduktion der Biomasse mit geringem Aufwand ermöglichen.
Andere Lösungen
Neben den oben genannten gibt es weitere (weniger gebräuchliche) Methoden zur Zerstörung von Pflanzenbedeckungen. Dazu gehören thermische Unkrautbekämpfung, elektrische Unkrautbekämpfung oder Solarisation im Gewächshaus bei Gemüsebau.
Bedeckung lebend erhalten und regulieren
Es ist möglich, die Bedeckung nicht zu zerstören, sondern während der Hauptkultur zu regulieren. Dies nennt man dauerhafte Bedeckung. So ist der Boden direkt nach der Ernte bedeckt und bleibt nicht ungeschützt. Bei der Anlage der nächsten Kultur ist eine Regulierung der Bedeckung notwendig, damit sie nicht die Kultur überwuchert.
Die MERCI-Methode zur Quantifizierung der Beiträge der Bedeckung
Eine gute Methode, den "Return on Investment" einer Bedeckung zu quantifizieren, besteht darin, die Bedeckung mehrmals auf einem halben Quadratmeter bodennah abzuschneiden, die Pflanzen artweise zu wiegen und die Ergebnisse in das MERCI-Programm (kostenlos) einzugeben, das die mobilisierten Mineralstoffe und den humifizierten Kohlenstoff berechnet.
Nachteile und Kosten der Bedeckungen
Nachteile
- Bedeckungen sind ein neues Anbausystem, das erlernt werden muss.
- Sie können zusätzliche Kosten verursachen, wenn das Saatgut teuer ist oder die Bodenbearbeitung häufiger erfolgt.
- Eine hohe technische Kompetenz ist erforderlich, um bestimmte angestrebte Ergebnisse zu erzielen: mehr Ertrag und weniger Aufwand. Dies erfordert Zeit.
- Neue Geräte sind manchmal sehr nützlich für diese neuen Abläufe (Sämaschine mit Scheibenscharen, rotierende Hacken, Direktsaat-Sämaschine...). Diese Geräte sind nicht immer verfügbar.
- Sie sind leichter in Direktsaat-Systemen anzulegen und zu zerstören. Direktsaat ist derzeit wenig verbreitet. Die Pflanzenbedeckung ist somit eine vielversprechende Technik, die jedoch noch viel Entwicklung für optimale Effizienz benötigt.
Kosten einer Bedeckung
Vorbereitung
- Pflügen: 42 €/ha
- Walzen: 12 €/ha
- Grubbern: 16 €/ha
Aussaat
- Aussaat (Getreidesämaschine): 21 €/ha
- Kombinierte Aussaat: 39 €/ha
- Streuaussaat: 10 €/ha
- Aussaat (Direktsaat-Sämaschine): 32 €/ha
Zerstörung
- Mulchen: 28 €/ha
- Spritzdurchgang + Glyphosat: 20 €/ha
Beispiel für einen technischen Ablauf
- 2 Grubbergänge + Getreidesämaschine + Mulchen = 81 €/ha
- Direktsaat + Mulchen = 52 €/ha
Pflanzenbedeckungen nach Produktionszweig
In diesem Abschnitt finden Sie Links zu den jeweiligen "Produktions"-Portalen für Bedeckungen:
- Weinbau: Pflanzenbedeckungen im Weinbau.
- Großkulturen: Management von Pflanzenbedeckungen in Großkulturen.
- Gemischtwirtschaft Viehhaltung: Beweidbare Pflanzenbedeckungen.
- Gemüsebau: Zwischenfruchtpflanzen in der Gemüseproduktion einführen (Leitfaden).
Weiterführende Informationen
Die Verwaltung von Pflanzenbedeckungen - Agroleague.
Leitfaden Pflanzenbedeckungen - CA Nouvelle Aquitaine, CA Occitanie, Bordeaux Sciences Agro.
Quellen
- ↑ G. W. Langdale et al., Cover crops effects on soil erosion by wind and water, 1991. http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.514.9458&rep=rep1&type=pdf
- ↑ Montgomery D. R. ; 2007. Soil erosion and agricultural sustainability, USDA, U.S. Department of Agriculture., PNAS Direct Submission, Vol 104, n°33.
- ↑ Labreuche J. et al., Zwischenfrüchte Auswirkungen und Management, Arvalis Institut du végétal, S.23, 2011.https://www.arvalisinstitutduvegetal.fr/vient-de-paraitre-cultures-intermediaires-impacts-et-conduite-@/view-1873-arvstatiques.html
- ↑ M. Thromas et al. Dictionnaire d'agroécoloie, Gründüngung Definition, 2018. https://dicoagroecologie.fr/encyclopedie/engrais-vert/
- ↑ Dimassi et al., Langfristige Auswirkungen unterschiedlicher Bodenbearbeitung und Fruchtfolge auf den Kohlenstoffkreislauf über 41 Jahre, Agriculture, Ecosystems & Environment, Band 188, Seiten 134-146, 2016. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167880914000942
- ↑ Pellerin S. et al., Kohlenstoffspeicherung in französischen Böden, Potenzial im Hinblick auf das Ziel 4 pro 1000 und Kosten? Zusammenfassung des Studienberichts, INRA, 114S, 2019. https://www.inrae.fr/sites/default/files/pdf/etude-4-pour-1000-resume-en-francais-pdf-1_0.pdf
