Die Radlasten von landwirtschaftlichen Fahrzeugen sind seit den 1960er Jahren stark gestiegen. Dies setzt unsere Böden unter zunehmenden Druck – Bodenverdichtungen sind die Folge, wodurch sich die Wachstumsbedingungen für Pflanzenwurzeln verschlechtern. Gleichzeitig nimmt auch das Wasseraufnahmevermögen unserer Böden ab, was zu beträchtlichen gemeinwirtschaftlichen Kosten führt. Diese zeigt eine Studie mit Agroscope-Beteiligung, die kürzlich in «Soil and Tillage Research» veröffentlicht wurde.
Die fortschreitende Mechanisierung in der Landwirtschaft hat zwei Seiten: Einerseits vereinfacht sie den Landwirtinnen und Landwirten viele Feldarbeiten. Andererseits bedeuten mehr Schlagkraft und Leistungsfähigkeit auch grössere und schwerere landwirtschaftliche Fahrzeuge.
Die Verdichtung der Böden nimmt zu, ihr Wasseraufnahmevermögen ab
Die Forschenden aus der Schweiz, Deutschland und Schweden verwendeten Daten über die Gewichte von Erntemaschinen und Traktoren der letzten 70 Jahre, um zu simulieren, wie stark sich die Gewichtszunahmen auf die in den Böden auftretenden Drücke ausgewirkt haben und welche Konsequenzen dies für die Bodenfunktionen hat. So hat sich zum Beispiel die Radlast bei Mähdreschern in den letzten 60 Jahren mehr als verfünffacht, und einzelne landwirtschaftliche Fahrzeuge haben heute Radlasten über 10 Tonnen. Dies setzt den Boden buchstäblich unter Druck.
Die Simulationen zeigten klar: Die Porosität von Ackerböden hat wegen der zunehmenden Radlasten landwirtschaftlicher Fahrzeuge abgenommen. Gleichzeitig hat der mechanische Widerstand zugenommen, den die Wurzeln für ihr Wachstum im Boden überwinden müssen. Als Folge davon wird das Wurzelwachstum eingeschränkt, und die Wurzeln benötigen länger, um das Bodenvolumen zu erschliessen und eine bestimmte Bodentiefe zu erreichen.
Die Forschenden sehen darin einen Zusammenhang mit der Stagnation von Ernteerträgen, welche seit den Neunzigerjahren in vielen europäischen Ländern beobachtet wird.
Die Zunahme der Bodenverdichtung verringert zudem die Wasserleitfähigkeit und das Wasserspeichervermögen unserer Böden, was dazu führt, dass weniger Wasser in die Böden eindringen kann und deshalb mehr Wasser oberflächlich abfliesst. Die Forschenden sehen darin einen Zusammenhang mit der Zunahme der Anzahl und Schwere von Überschwemmungsereignissen.
Hohe Kosten wegen Bodenverdichtung
Obwohl es schwierig ist, durch Bodenverdichtung verursachte Schäden monetär zu beziffern, zeigen die Schätzungen der Forschenden, dass die Kosten von Bodenverdichtungen für die Gesellschaft beträchtlich sind. Die Kosten entstehen vor allem durch Ernteverluste und Überschwemmungsschäden, aber auch durch erhöhte Treibhausgasemissionen oder Beeinträchtigungen der Grundwasserqualität.
Die Forschenden nahmen Schweden als Beispiel und schätzten die jährlichen Verdichtungskosten aufgrund von Produktivitätsverlusten und Überschwemmungsschäden auf mehrere hundert Millionen Euro pro Jahr.
Weil die Radlasten und Gesamtgewichte von landwirtschaftlichen Maschinen weiter steigen, dürfte auch das Risiko von Bodenverdichtungen weiter zunehmen – und entsprechend auch die damit verbundenen Schäden und Kosten. Es kommt hinzu, dass die Folgen von Bodenverdichtungen mit dem Klimawandel gravierender werden dürften: Einerseits wird das Wurzelwachstum in verdichteten Böden während Trockenphasen noch stärker beeinträchtigt, was die Ernteeinbussen weiter vergrössern könnte. Anderseits werden sich intensivere Niederschlagsereignisse häufen, was das Risiko für oberflächlichen Wasserabfluss auf verdichteten Böden zusätzlich erhöhen dürfte – und damit das Risiko für Erosionsereignisse und Überschwemmungen.
Die Studie zeigt auf, dass die durch moderne landwirtschaftliche Fahrzeuge verursachten Druckbelastungen die Festigkeit unserer Böden oft überschreiten können, so dass die Gefahr von Bodenverdichtungen hoch ist. Deshalb schlägt die Studie einen Paradigmenwechsel vor: Weg vom Trend zu immer grösseren und schwereren Maschinen, hin zu leichten Feldmaschinen.
