Unterbodenmeliorations-Verfahren ILT Bonn Soil³: Kompost für den Unterboden
Wie lassen sich die Erträge in Zeiten des Klimawandels absichern, und welche Wege fördern die Wasser- und Nährstoffversorgung? Daran forscht die Universität Bonn seit 2016.
Als Schlüsselfaktor zur Vermeidung von Trockenstress mit Nährstoff- und Wasserdefiziten betrachtet das Forschungsteam des Instituts für Landtechnik (ILT) den Unterboden. Er dient als Reservoir für schlechte Zeiten — vorausgesetzt, die Pflanzen wurzeln entsprechend tief.
Stabilisierung mit Kompost
Im Rahmen der Forschungsarbeit stellte sich heraus, dass organisches Material im Unterboden für eine erhöhte Bodenfruchtbarkeit und Steigerung des Bodenlebens sorgt — auch im Oberboden. Als Folge der Komposteinbringung in den Unterboden stellten die Forschenden eine intensivere Durchwurzelung und erhöhte Biomassebildung fest. Aufgrund dieser Erkenntnisse entwickelte das Team ein zum Patent angemeldetes Anbaugerät zur Einbringung von Trockensubstraten in den Unterboden.
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Als Schlüsselfaktor zur Vermeidung von Trockenstress mit Nährstoff- und Wasserdefiziten betrachtet das Forschungsteam des Instituts für Landtechnik (ILT) den Unterboden. Er dient als Reservoir für schlechte Zeiten — vorausgesetzt, die Pflanzen wurzeln entsprechend tief.
Stabilisierung mit Kompost
Im Rahmen der Forschungsarbeit stellte sich heraus, dass organisches Material im Unterboden für eine erhöhte Bodenfruchtbarkeit und Steigerung des Bodenlebens sorgt — auch im Oberboden. Als Folge der Komposteinbringung in den Unterboden stellten die Forschenden eine intensivere Durchwurzelung und erhöhte Biomassebildung fest. Aufgrund dieser Erkenntnisse entwickelte das Team ein zum Patent angemeldetes Anbaugerät zur Einbringung von Trockensubstraten in den Unterboden.
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Der Unterbodenlockerer Soil3 bearbeitet den Boden in zwei Schichten. Nachdem die obere Schicht (A-Horizont) zur Seite geräumt ist, wird in die untere Zone (B-Horizont, 30 bis 60 cm) Rottekompost eingemischt. Die Menge variiert zwischen 3 und 4 kg/m2 bzw. 30 bis 40 t/ha. Die Meliorationsstreifen sind 30 cm breit und werden mit etwa 100 cm Abstand zueinander angelegt. Sandigere Böden erfordern einen etwas geringeren Abstand. Als Zeitraum für die Melioration empfiehlt das Team die Sommermonate: Dann ist der Boden in der Regel gut befahrbar und der Unterboden weder zu trocken (hoher Kraftbedarf) noch zu nass (Verschmierung der Poren). Danach sollte vor der normalen Bewirtschaftung eine Zwischenfrucht angebaut werden.
Kompostqualität entscheidet
Die Kompostqualität ist zur Strukturbildung und Stabilisierung des Bodens sowie als Lebensraum für Mikroorganismen wichtig. Die N-Freisetzung im fast anaeroben Unterboden ist gering — exakte Versuche laufen. Für die beste Wirkung sollte der Kompost durchgerottet sein (Rottegrad IV bis V), um Silierprozesse und eine pH-Wert-Absenkung zu vermeiden. Am besten eignet sich Fertigkompost, der hygienisiert und biologisch stabilisiert ist sowie höhere Anteile an stabilen Humusstoffen enthält. Wichtig ist die homogene Einmischung, sonst reduzieren sich die Ertragseffekte.
Das Gerät mischt den Kompost gleichmäßig in den Unterboden ein.
(Bildquelle: ILT Bonn)
Der meliorierte Kompoststreifen ist nach sieben Jahren noch deutlich zu erkennen.
(Bildquelle: ILT Bonn)
Die Soil³-Technik im Detail: Zunächst schälen veränderte Pflugkörper den A-Horizont zur Seite. Sie bearbeiten etwa 30 cm breite Streifen bis zu 30 cm tief. Der Boden wird seitlich zwischen zwei Furchen abgelegt. In den Streifen folgt ein Injektionsschar, das den Unterboden bis 60 cm Tiefe aufbricht. Zeitgleich mischt es den Kompost in den zurückfallenden Boden ein.
Der Abgabepunkt wird per Leitklappe eingestellt. Es folgen Nachmischschare und Planierschilder zur Einebnung. Aufgebaut ist ein Bunker mit 4 m³ Volumen, der die Schare mit Hilfe von Dosierschnecken mit Kompost versorgt.
Feldergebnisse
Erste Parzellenversuche laufen seit 2016 in Meckenheim bei Bonn. Sechs Monate nach der Bearbeitung begann die Fruchtfolge mit Sommergerste, gefolgt von Winterweizen, Wintergerste und Hafer. Bis heute wurden positive, aber nicht statistisch absicherbare Ertragseffekte beobachtet werden: Parzellen mit Komposteintrag lagen um durchschnittlich 25 % über der Kontrolle. Das ILT stellte mehr ährentragende Halme sowie höhere Tausendkornmassen und Proteingehalte fest.
Der Prototyp des ILT Bonn wurde unter anderem per umgebautem Futtermischwagen mit Kompost versorgt.
(Bildquelle: ILT Bonn)
Vorne räumen modifizierte Pflugkörper den A-Horizont zur Seite, bevor die Zinken den Kompost tief in den B-Horizont einbringen.
(Bildquelle: ILT Bonn)
Das Meliorationsverfahren wird mittlerweile auch überregional geprüft, unter anderem in Brandenburg und Sachsen-Anhalt. Die ersten Ergebnisse deuten vor allem auf positive Effekte auf ertragsschwachen Standorten hin.
Weiteres in Kürze:
Für den aktuellen Prototyp sind etwa 250 PS notwendig.
Bis zu 4 km/h lässt die Bauweise zu.
Auf steinigen Böden kommt das System zur Zeit an seine Grenzen.
Interesse geweckt?
Im Herbst 2024 plant das Institut für Landtechnik ein Seminar zur Soil³-Unterbodenmelioration in Bonn. Interessenten können sich bereits anmelden und werden später über den Termin informiert: o.schmittmann@uni-bonn.de. Als Betreff bitte „Soil3-Info“ angeben.
