Wie wichtig Bodenorganismen für einen effizienten Pflanzenbau sind, konnte Agroscope 2014 in einem weit beachteten Forschungsprojekt nachweisen. Im Modellsystem wurden Kulturpflanzen auf Böden angezogen, die eine unterschiedliche Zusammensetzung und Menge an Bodenlebewesen enthielten. In den Verfahren mit künstlich eingeschränktem Bodenleben war der Pflanzenertrag deutlich kleiner. Gleichzeitig nahm der Stickstoffverlust durch Auswaschung zu. Um diese Mechanismen besser zu verstehen, untersucht Agroscope in Feldversuchen, welche Massnahmen bei der Bewirtschaftung das Bodenleben beeinflussen, und entwickelt daraus Empfehlungen für einen ressourceneffizienten Pflanzenbau.
Doch die natürliche Ressource Boden, der Lebensraum der Bodenorganismen, ist in quantitativer und qualitativer Hinsicht bedroht. Einerseits geht in der Schweiz über Jahrhunderte gewachsener, fruchtbarer Boden durch Überbauung im Sekundentakt verloren. Anderseits kann eine fehlerhafte Bewirtschaftung zu Humusverlust, Erosion und Verdichtung führen. Werden feuchte Böden mit schweren Landwirtschaftsmaschinen befahren, entstehen Staunässe und Sauerstoffmangel. Mittels neu entwickelter Sonden untersucht Agroscope, wann der Zustand der Bodenstruktur für Bodenlebewesen und Wurzeln kritisch wird, weil zu wenig Sauerstoff vorhanden ist. Analysiert wird zudem, wie eine ungünstige Bodenstruktur die Verfügbarkeit und Mobilität von Nähr- und Schadstoffen beeinflusst. Solche Erkenntnisse fliessen in das Projekt Terranimo ein, eine von Agroscope, der Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften HAFL und EU-Partnern entwickelte Entscheidungshilfe für die Landwirtinnen und Landwirte, um Bodenverdichtung zu vermeiden.
Fokus Bodenqualität
Im Rahmen der Nationalen Bodenbeobachtung (NABO) misst Agroscope im Auftrag der Bundesämter für Umwelt (BAFU) und für Landwirtschaft (BLW) neben weiteren Bodeneigenschaften die Bodenbelastung durch Schwermetalle und ausgewählte organische Schadstoffe in regelmässigen Abständen an rund hundert Standorten. Seit 2012 werden zudem an dreissig dieser Standorte im Rahmen des Monitorings NABObio bodenmikrobiologische Parameter erhoben. Dazu werden anhand von Mischproben aus hundert Quadratmeter grossen Beobachtungsflächen die mikrobielle Biomasse, die Bodenatmung und die Menge der Erbsubstanz von Bodenmikroorganismen gemessen. Beispielsweise waren in den Jahren 2012 bis 2014 die mikrobielle Biomasse und die Aktivität in Graslandböden erwartungsgemäss grösser als in Ackerböden.
Die Bodenlebewesen können als Indikatoren dienen, weil sie frühzeitig Hinweise auf schädliche Veränderungen in ihrem Lebensraum geben können. In NABObio kommt die sich rasch entwickelnde molekulargenetische Analytik zum Einsatz, die seit kurzem das Erforschen der Vielfalt von Mikroorganismen und deren Funktionen ermöglicht. Im Forschungsprogramm «Mikrobielle Biodiversität», das Agroscope 2014 lanciert hat, werden die Gesamtheit der Mikroorganismen und die Funktionen der wichtigsten Vertreter bei Pflanzen, fermentierten Milchprodukten sowie im Boden untersucht. In diesem Zusammenhang wird die mikrobielle Biodiversität in verschiedenen für die Schweiz und die Landwirtschaft repräsentativen Böden und Systemen erforscht, um das Zusammenspiel von Bodentyp, Bodennutzung und den im Boden lebenden Mikroorganismen besser zu verstehen. Diese Informationen werden zu einer umfassenderen Beurteilung der Bodenqualität beitragen.
Nachhaltige Bewirtschaftung
Agroscope entwickelt Massnahmen, wie geschädigte Böden regeneriert werden können. Dazu wird bei verdichteten Böden das natürliche Quellen und Schrumpfen der Böden untersucht, aber auch, wie sich Poren durch Wurzeln und Regenwürmer neu bilden. Wichtig für die Qualität eines Landwirtschaftsbodens ist neben einer intakten Struktur auch dessen Humusgehalt. Agroscope berechnete 2014 mit einer neuen Methode die Humusbilanz verschiedener Betriebstypen in der ganzen Schweiz und lieferte damit Hinweise auf die Nachhaltigkeit der Bodennutzung. Dadurch, dass der Boden mit Wurzel- und Ernterückständen im Feld oder mit organischem Recyclingdünger wie Hofdünger und Kompost versorgt wird, erhalten Bodenorganismen Nahrung, und die Bodenstruktur gewinnt an Qualität. Dies bestätigen Auswertungen der Messungen im DOK-Langzeitversuch, in dem integrierte und biologische Anbausysteme seit über dreissig Jahren miteinander verglichen werden. Ähnliche Vorteile für den Boden bringen Gründüngungspflanzen in Kombination mit pfluglosen Anbausystemen, die von Agroscope für den ressourceneffizienten Ackerbau entwickelt und geprüft werden.
Agroscope schafft jedoch nicht nur neues Wissen, sondern ist auch für dessen Transfer in die Praxis besorgt. Mitarbeitende waren 2014 mit zahlreichen Fachbeiträgen an Feld- und Beratungstagen von kantonalen Institutionen, in der Ausbildung sowie in der Politikberatung präsent. Dabei wurden Grundlagen vermittelt, um Lebensprozesse im Boden zu verstehen und herauszufinden, wie diese für die nachhaltige landwirtschaftliche Produktion genutzt werden können.
