Zwischenfrüchte für den ökologischen Fußabdruck

Anbau von Zwischenfrüchten kann die Treibhausgasbilanz der Landwirtschaft verbessern

22.12.2014 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Weidelgras ist ein relativ unempfindliches Gras und eine häufig eingesetzte Winterzwischenfrucht. Es kann unterpflügt werden oder auch als Futtermittel für Tiere genutzt werden. (Bildquelle: © Rasback/ wikimedia.org/ CC BY-SA 3.0)
Weidelgras ist ein relativ unempfindliches Gras und eine häufig eingesetzte Winterzwischenfrucht. Es kann unterpflügt werden oder auch als Futtermittel für Tiere genutzt werden. (Bildquelle: © Rasback/ wikimedia.org/ CC BY-SA 3.0)

Forscher des Bundesforschungsinstituts Johann Heinrich von Thünen für Ländliche Räume, Wald und Fischerei und der schwedischen Landwirtschaftsuniversität (SLU) in Uppsala haben eine Bodenkohlenstoffbilanz von im Winter begrünten Äckern aufgestellt. Zugleich haben die Forscher zum ersten Mal eine Schätzung über das globale Potenzial von Zwischenfruchtanbau berechnet.

In der Landwirtschaft wird die sogenannte Fruchtfolge schon lange praktiziert. Darunter versteht man die zeitliche Aufeinanderfolge verschiedener Kulturpflanzen auf einem Feld. Diese landwirtschaftliche Praxis dient dem Erhalt der Bodenfruchtbarkeit und beugt dem Krankheits-, Schädlings- und Unkrautdrucks vor. Zurzeit werden ca. 50 % der europäischen Anbauflächen im Winter mit Wintergetreidesorten bepflanzt, die andere Hälfte liegt brach, um im Frühjahr bestellt zu werden.

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Pflanzen der Gattung Phacelia gehören zu den klassischen Gründüngungspflanzen. Da sie reichhaltig Nektar und Pollen erzeugen, werden sie häufig von Honigbienen angeflogen, weshalb sie auch Bienenweide bezeichnet werden.

Pflanzen der Gattung Phacelia gehören zu den klassischen Gründüngungspflanzen. Da sie reichhaltig Nektar und Pollen erzeugen, werden sie häufig von Honigbienen angeflogen, weshalb sie auch Bienenweide bezeichnet werden.

Bildquelle: © Winfried Gänßler/ wikimedia.org/ CC BY-SA 3.0

Mehr Humus für die Böden

Durch intensive Bewirtschaftung, aber auch durch Bodenerosionen können Ackerböden verarmen. Das heißt, sie verlieren an Humus. Konnte durch tieferes Pflügen dieser Verlust an fruchtbarer Bodensubstanz über viele Jahre kaschiert werden, zeichnen neuere Studien ein alarmierendes Bild. Als Humus bezeichnet man die Gesamtheit der abgestorbenen organischen Bodensubstanz. Die oberste Bodenschicht (10 bis 30 cm), die Ackerkrume, enthält besonders viel Humus und damit viele wichtige Nährstoffe wie Stickstoff oder Phosphor. Aber auch die Struktur des Bodens, die Porenverteilung und damit der Luft-, Wärme- und Wasserhaushalt des Bodens und das gesamte Bodenleben, werden durch den Humus beeinflusst. Der Eintrag von Humus kann durch totes organisches Material oder Düngemittel erhöht werden. Bisher wurden dafür verschiedene Strategien verfolgt, wie die Nutzung von organischen Düngern und Klärschlamm, Einarbeitung von Stroh oder die regelmäßige Umwälzung der Ackerflächen. Seit einiger Zeit wird die Kultivierung von Zwischenfrüchten stärker verfolgt, um den Humusanteil im Boden zu erhöhen.

Dr. Axel Dorn vom Thünen-Institut für Agrarklimaschutz sagt: „Mit dem Anbau von Zwischenfrüchten kann jährlich mehr als doppelt so viel Humus in den Boden gebracht werden, wie mit anderen Maßnahmen.“ Zwischenfrüchte werden während der Winterzeit auf den brach liegenden Flächen angebaut. Pflanzen wie der Ackersenf (Sinapis arvensis)oder das Weidelgras (Lolium perenne), werden jedoch nicht geerntet, sondern lediglich untergepflügt. Dieses Verfahren wird auch als Gründüngung bezeichnet. Durch das Unterpflügen werden die Erträge aber nicht geschmälert, sondern bereichert. Die Zwischenfrüchte erhöhen den Kohlenstoffanteil im Boden, welcher den Ertragspflanzen im Frühjahr zugutekommt.

Zwischenfrüchte sind gut für das Klima

Der Anbau von Zwischenfrüchten hat neben der Erhöhung des Bodenkohlenstoffanteils aber noch weiter Vorteile. In einigen Studien konnte beobachtet werden, dass die Biodiversität zunimmt und die Bodenerosion sowie der Trockenstress abnehmen. Außerdem sind die Zwischenfruchtpflanzen in der Lage, das im Boden verfügbare Nitrat aufzunehmen und die Auswaschung des Nitrats ins Oberflächen- oder Grundwasser zu reduzieren. Aber damit nicht genug, Wissenschaftler vermuteten schon länger, dass Zwischenfrüchte sich mildernd auf die Klimaveränderung auswirken, indem Kohlenstoff gebunden wird und somit nicht als Treibhausgas (CO2) in die Atmosphäre gelangt.

Um zu überprüfen, welchen Einfluss die Zwischenfrüchte auf den Bodenkohlenstoffanteil haben, werteten deutsche Forscher für ihre Metastudie 30 Studien von 37 Standorten und mit 27 verschiedenen Pflanzenarten über einen Zeitraum von 54 Jahren aus. Die Forscher konnten bestätigen, dass Zwischenfrüchte den Anteil des Kohlenstoffs im Boden stark erhöhen. Auffällig war, dass die Wurzeln der Zwischenfrüchte mehr Kohlenstoff enthalten, als der oberirdisch wachsende Teil der Pflanze. Der Kohlenstoff, den die Zwischenfrucht aufgenommen und in Biomasse umgesetzt hat, wurde der Atmosphäre damit für längere Zeit vollständig entzogen und klimaunschädlich gemacht. Auch wenn die oberirdischen Teile der Zwischenfrüchte, zum Beispiel zur Fütterung der Tiere oder als Substrat für Biogasanlagen genutzt wurde, blieb die Klimabilanz positiv.

Treibhausgasbillanz

Die Forscher des Thünen-Institutes berechneten ebenfalls die positive Auswirkung des Zwischenfruchtanbaus  auf die globale Treibhausgasemission. Sie fanden heraus, dass ein zusätzlicher Anbau von 10 Hektar Zwischenfrüchten die jährliche Treibhausgasemission eines Bundesbürgers kompensieren würde. Allerdings verbessern die Zwischenfrüchte den Klimahaushalt nur, wenn sie regelmäßig angebaut werden. Sobald man den Anbau stoppt, emittiert der gespeicherte Kohlenstoff zurück in die Atmosphäre. Der Boden hat keine unbegrenzte Aufnahmekapazität. Jedoch gehen die Forscher davon aus, dass eine Kohlenstoffsättigung erst in nach einigen Jahrzehnten eintreten wird.

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