Mulchsaat

Mulchsaat - Top oder Flop?

Eine Übersicht des Beratungsprojekts "flächendeckende gewässerschonende Landbewirtschaftung"

Je nach Zielsetzung und standortspezifischen Bedingungen dienen Stroh oder verschiedene Zwischenfrüchte, meist Ölrettich, Senf oder Phacelia, als Mulchmaterial. Mulchsaat belässt Pflanzenreststoffe nahe an oder auf der Bodenoberfläche mit dem Ziel, eine möglichst ganzjährige Bodenbedeckung als vorbeugenden Schutz gegen Verschlämmung und Erosion zu erzielen. Man unterscheidet zwischen Mulchsaat mit und ohne Saatbettbereitung (Tab. 1).

Tab 1:   Definition der Mulchsaat mit und ohne Saatbettbereitung (nach Brunotte und Sommer 1998)

Erosionsschutz, die Konservierung von austragsgefährdeten herbstlichen Reststickstoffmengen, Verbesserung der Bodenstruktur oder aber auch Gründüngungseffekte sind einige positive Aspekte des Anbauverfahrens. Wird das Mulchsaatverfahren an den Standort angepasst (davon hängt der Erfolg entscheidend ab), sind grundsätzlich keine Ertrags- und Qualitätseinbussen oder erhöhte Aufwendungen an Pflanzenschutzmitteln zu befürchten. Im Vergleich zur Aussaat mit Pflug und Saatbettbereitung im "klassischen Stil" stellt die Mulchsaat höhere Anforderungen an das Betriebsmanagement.

Umfangreiche Untersuchungen haben in den letzten Jahren gezeigt, dass mit steigendem Bedeckungsgrad durch organische Rückstände an der Oberfläche dem Oberflächenabfluss und der Bodenerosion wirksam begegnet werden kann. So schützen die pflanzlichen Reststoffe die Bodenaggregate vor dem direkten Angriff durch Wind und Wasser. Die Verschlämmung wird dadurch vermieden, die Infiltration durch die Poren bleibt erhalten und die Bodenerosion durch Wasser bzw. Wind gemindert. Besonders gefährdet sind in diesem Zusammenhang schluffhaltige Lehmböden, deren Krümelstabilität von Natur aus als gering einzustufen ist, so dass bereits geringe Niederschläge selbst auf nur leicht geneigten Böden zu Erosion führen können. Besonders in niederschlagsreichen Jahren oder nach Starkregenereignissen kann dieses Phänomen beobachtet werden.

Bodenabtrag bedeutet jedoch nicht nur einen Verlust an wertvoller Ackerkrume, sondern auch eine Belastung der Umwelt durch Pflanzenschutz- oder Düngemittel. Mit der Verlagerung von Bodenmaterial werden sonst wenig mobile Nährstoffe wie Kalium oder Phosphat aus der Fläche ausgetragen. Es handelt sich dabei um eine Auswaschung mit Bodenabtrag.

Im Unterschied dazu kann auch eine Auswaschung ohne Bodenabtrag stattfinden. Dies betrifft besonders leicht mobile Nährstoffe wie z. B. Nitrat. Nitrat ist wasserlöslich und kann dadurch von der Pflanze leicht aufgenommen werden. Andererseits kann gerade aufgrund solcher Eigenschaften dieser wichtige Nährstoff mit dem Bodenwasser verlagert werden, sofern keine Aufnahme durch Pflanzen erfolgt. Besonders während der vegetationslosen Zeit können auf unbewachsenen Flächen größere Mengen an Nitrat ausgewaschen werden. Betroffen sind vor allem Flächen, auf denen Sommerungen angebaut werden und der Boden über Winter unbedeckt ist.

Weitreihige Früchte wie Zuckerrüben und Mais oder auch Kartoffeln sind besonders erosions- und nitrataustragsgefährdet. Sie bieten jedoch als Sommerung die Möglichkeit, eine Zwischenfrucht vorzuschalten, so dass Reststoffe aus Zwischenfrüchten oder Vorfruchtresten vorliegen. Durch den Pflanzenbewuchs über Winter kann zudem die Nitratauswaschung deutlich reduziert werden.

Mulchsaat mit Zwischenfrüchten

Nach früh räumendem Getreide oder nach Frühkartoffeln empfiehlt sich der Anbau von Zwischenfrüchten. Dabei kann in Zuckerrübenfruchtfolgen mittels nematodenresistentem Ölrettich oder Senf gleichzeitig auch eine biologische Nematodenbekämpfung erzielt werden. Phacelia sollte in Kartoffel-Fruchtfolgen wegen der übertragung des Rattle-Virus keine Verwendung finden. Der Anbau von schnell auflaufenden, sicher abfrierenden, ggf. nematodenresistenten und leicht abbaubaren Gründüngungspflanzen ist angeraten. Auf diese Weise wird der über Winter mineralisierte Stickstoff von den Pflanzen aufgenommen und steht im darauffolgenden Frühjahr den nachgebauten Kulturen zur Verfügung. Wird im Sommer Gülle zur Zwischenfruchtbestellung ausgebracht, kann der organische Dünger von den Zwischenfrüchten verwertet werden, gleichzeitig werden die Nitratverluste über Winter reduziert. Die vom Beratungsprojekt "gewässerschonende Landbewirtschaftung" durchgeführten Versuche zur Nitratbindung mit Zwischenfruchtanbau zeigen eine deutliche Reduktion der Restnitratmengen zum Frühjahr hin (Abb. 1). Das Bild, das sich im Frühjahr auf den abgefrorenen Flächen bietet, ist sicherlich gewöhnungsbedürftig, denn der "reine Tisch" gehört der Vergangenheit an. Phacelia liegt als "Teppich" auf der Erdoberfläche auf, während die Senfstängel teilweise noch aufrecht stehen bleiben (s. Abb. 2).

Die mit Zwischenfrüchten bestellten Mulchsaatflächen zeigen nach Winter einen sehr guten Garezustand. Durch den deutlich höheren Regenwurmbesatz findet eine "Lebendverbauung" bis in die obersten Bodenschichten statt. Diese Regenwurmgänge sind zusammen mit den Wurzelkanälen ideale Leitungsbahnen für Niederschlagswasser.

Abb. 1:  Mulchsaat mit Zwischenfruchtanbau 99/2000, Nitratgehalte (0 - 90 cm), Öl = Ölrettich, Se = Senf,
 Ph = Phacelia, Null = ohne Bewuchs

Sommerungen, speziell Mais und Zuckerrüben, benötigen zur Keimung und Entwicklung ein warmes, gut strukturiertes Saatbett. Durch dicke Mulchauflagen (z. B. durch üppigen Zwischenfruchtaufwuchs oder bei flach eingearbeitetem Getreidestroh) besteht die Gefahr, dass sich die Erwärmung des Bodens und damit auch die Abtrocknung verzögern kann. Dieses Problem besteht auch auf sandigen und schluffigen Böden mit hoher Verschlämmungsgefahr. In solchen Fällen ist eine oberflächliche Bearbeitung unumgänglich. Gleiches gilt, wenn die Zwischenfrüchte in ein rauhes Saatbett gesät wurden.

Mulchsaattechnik mit Saatbettbereitung

Bei der Saatbettbereitung gilt der Grundsatz, die froststabilen Krümel nicht durch Bearbeitung zu zerstören, vielmehr mit möglichst nur einem Arbeitsgang eine etwas grübere Bodenoberfläche zu erhalten, die nicht so schnell verschlämmt und dem abfließenden Wasser Widerstand leistet. Es können sowohl Saatbettkombinationen (Zinkenegge/Kombikrümler etc.) als auch rotierende Bearbeitungsgeräte (z. B. Kreiselegge) oder aber mit Sämaschine kombinierte Systeme zum Einsatz kommen.

Mulsaattechnik ohne Saatbettbereitung

Mulchsaat ohne Saatbettbereitung leistet unter niederschlagsreichen Bedingungen mit Sicherheit den größeren Beitrag zum Boden- und Gewässerschutz. Ein Nichtbearbeiten des frostgaren Ackers im Frühjahr vermeidet Spurenbelastung und erhält eine stabilere Bodenstruktur sowie höheres Wasseraufnahme- und Versickerungsvermögen. Andererseits wird auf z. B. locker liegenden, tonigen Böden das Kapillarwasser zur sicheren Versorgung des Keimlings erhalten. Mit Hilfe von Direktsaatmaschinen kann in die Mulchschicht gesät werden.

Strohmulch

In Getreidefruchfolgen können vor Wintergetreide bzw. Raps lediglich die Rückstände der Vorfrucht als Mulchauflage genutzt werden, ebenso in Regionen mit geringen Niederschlägen. Aufgrund kurzer Anbaupausen (i. d. R. 3 - 6 Wochen) werden jedoch hohe Anforderungen an das Strohmanagement gestellt. Selbst mit modernen Mähdreschern mit über 4 m Schnittbreite und Spreuverteilern gibt es immer wieder Probleme mit der gleichmäßigen Verteilung von Stroh und Spreu (siehe top agrar 7/2000). Aus diesem Grunde empfiehlt sich der Einsatz eines Strohstriegels. Nach Angaben von Brunotte und Sommer sollte im Winkel von 35 - 40° zur Druschrichtung mit flach angestellten Zinken ein Arbeitsgang mit 8 - 12 km/h erfolgen. Erfolgt eine Mulchsaat mit Bodenbearbeitung bieten sich mehrere Alternativen mit Grubber (1 - 2 maliger Einsatz vor der Saat) oder rotierenden Bodenbearbeitungsgeräten. Aus Sicht des Gewässerschutzes sollte vor der Einsaat ein mehrmaliges Grubbern unterbleiben, um eine NO3-Anreicherung zu vermeiden. In niederschlagsarmen Regionen empfiehlt sich ebenfalls der Einsatz von Strohmulch. Wird Winterweizen bzw. Winterroggen vor Mais angebaut, so ist der Anbau von Zwischenfrüchten ebenfalls kritisch zu bewerten, da sie sich im Herbst oftmals nicht mehr ausreichend entwickeln können. In Jahren mit frühen Erntezeitpunkten, wie z. B. 1999 kann aber auch hier ein Anbau erfolgen.

Unkrautbekämpfung

Die Unkrautbekämpfung unterscheidet sich bei der Mulchsaat nicht wesentlich von den konventionellen Bekämpfungsmöglichkeiten. Im Frühjahr sollte geprüft werden, ob der Einsatz von nicht-selektiven Herbiziden notwendig ist, sofern sie nicht bereits im Vorjahr eingesetzt wurden. Diese Maßnahme ist bei vielen Praktikern in Mulchsaaten Standard. Erforderlich ist sie dort, wo sich im Herbst gekeimte Altunkräuter etablieren konnten. Dies ist in der Regel auf Strohmulchflächen oder bei schlechter Zwischenfruchtentwicklung der Fall. Bei der Mulchsaat ohne Saatbettbereitung führt meist kein Weg an einem Totalherbizideinsatz vorbei. Die Grundlage einer erfolgreichen Unkrautbekämpfung ohne Totalherbizide wird bereits bei der Bestellung der Zwischenfrüchte gelegt. Wenn die Unkrautkeimung durch einen guten Zwischenfruchtbestand unterdrückt wurde oder es sich um Flächen mit geringem Unkrautdruck handelt, kann auf den Einsatz von i. d. R. glyphosathaltigen Herbiziden verzichtet werden. Erfolgt die Einsaat von Zwischenfrüchten nach dem Grubbereinsatz, kann die Entwicklung von Wurzelunkräutern und stärkerer Befall mit Ausfallgetreide begünstigt werden. In diesen Fällen sollte eine Unkrautbekämpfung im Vorsaatverfahren erfolgen.

Schädlinge

Probleme können sich durch Schnecken und Mäuse ergeben. Sie können auf Mulchsaatflächen stärker auftreten. Besonders gefährdet sind die Randbereiche zu angrenzenden Frei- und Grünlandflächen. Ein frühzeitiges Belegen mit geeigneten Ködern kann Abhilfe schaffen.

Auf Mulchsaatflächen kann tendenziell ein höherer Schneckenbesatz vorkommen - erfahrungsgemäss nach Senf und Ölrettich etwas mehr als nach Phacelia. Der Befall lässt sich durch das Auslegen einer Schneckenfolie oder eines nassen Sackes kontrollieren. Wird bereits direkt nach der Saat Befall festgestellt, so muss sofort reagiert werden. Oft reicht aber eine Teilflächenbehandlung.

Standorteigenschaften

Entscheidend ist, dass bei der Anwendung von Mulchsaatverfahren auch die jeweiligen Standorteigenschaften mit berücksichtigt werden. Auf Tonstandorten hat nach dem Abfrieren der Zwischenfrüchte über Winter eine Mulchsaat ohne Saatbettbereitung Vorteile. Die Grundbodenbearbeitung erfolgte bereits im Spätsommer/Herbst des Vorjahres. Da die tonigen Böden im Frühjahr oftmals wassergesättigt sind sollten diese nicht mehr tief gelockert werden, da ansonsten Schmierschichten bzw. Verdichtungen entstehen.

Auf schluffigen Böden fürdert eine Mulchsaat mit Saatbettbereitung die Bodenerwärmung im Frühjahr. Unter kalten, feuchten Frühjahrsbedingungen auf Lehmböden muss jedoch immer wieder eine verzögerte Jugendentwicklung durch langsame Bodenerwärmung und sehr dichte Lagerung des Keimbetts beobachtet werden. In Jahren mit zeitiger Erwärmung und Frühlingstrockenheit stellen diese sich dagegen günstiger dar. Eine schonende Lockerung kann beispielsweise durch den Einsatz eines Flügelschargrubbers oder anderer nichtwendender Geräte erfolgen. Ist der Boden abgetrocknet, erfolgt eine Saatbettbereitung mit Rückverfestigung, um dem Saatgut den Anschluss an den kapillaren Wasseraufstieg zu ermöglichen. Wird die Kreiselegge eingesetzt, sollte eine geringe Umdrehungsgeschwindigkeit gewählt werden, um den Boden und die Mulchauflage zu schonen.

Sandböden lagern im Frühjahr oft sehr dicht und erfordern eine Lockerungsmaßnahme. Besteht die Gefahr von Winderosion, kann auch eine Mulchsaat ohne Saatbettbereitung das Mittel der Wahl sein.

Kostensituation

Ein Kostenvergleich der Bodenbearbeitungsverfahren ist Tab. 2a und 2b zu entnehmen. Die Daten wurden auf der Basis der Verrechnungssätze für Maschinenringe kalkuliert. Aus den Zahlen wird deutlich, dass die Vorteile der Mulchsaatverfahren nicht zum Nulltarif zu haben sind. Lässt man zunächst die Direktsaat unberücksichtigt, errechnen sich Mehrkosten von 4 bis 71 €/ha. Einsparungen bei den Maschinenkosten werden oft durch Pflanzenschutzmittelaufwendungen aufgezehrt. Allerdings wurde bei den Berechnungen nicht berücksichtigt, dass nach dem Einsatz von Totalherbiziden unter günstigen Voraussetzungen Einsparungen bei den regulären Herbizidmaßnahmen möglich sind. Ebenfalls unberücksichtigt blieben die Mehrerträge, die nach dem Anbau von Zwischenfrüchten möglich sind, sowie Senkung des Dieselverbrauchs beim Verzicht auf den Pflugeinsatz (3m Grubber 10 l, 5 Schar - Volldrehpflug 22 l).

Allein diese Faktoren dürften in den meisten Fällen dazu führen, dass die Rechnung zu Gunsten der Mulchsaatverfahren aufgeht. Bedacht werden muss auch, dass bei den Kalkulationen kein Lohnansatz berücksichtigt wurde. Aufgrund der geringeren Arbeitszeiten (3m Grubber 0,82 AKh, 5-Schar Volldrehpflug 1,8 AKh) ergeben sich Kostenvorteile sowohl bei dem Einsatz von Senf mit dem Schneckenkornstreuer, als auch bei Strohmulch und der Direktsaat gegenüber dem "konventionellen" Verfahren. Die weiteren positiven Aspekte der Mulchsaat wie z. B. Erosionsschutz kommen hinzu. Regional kann in Wasserschutzgebieten auch eine finanzielle Förderung im Rahmen einer Kooperation den Zwischenfruchtanbau interessant gestalten.

  Tab. 2: Kostenvergleich verschiedener Bearbeitungssysteme zu Zuckerrüben

Zusammenfassung:

In den vergangenen Jahren hat im Rahmen der guten fachlichen Praxis zunehmend das System der Mulchsaat im Landbau Verbreitung gefunden. Unter Mulchsaat versteht man eine ganzjährige Bodenbedeckung der Ackerflächen, um Nährstoffauswaschungen zu vermeiden, der Wasser- und Winderosion entgegenzuwirken und nicht zuletzt die Bodengesundheit zu fürdern. Man unterscheidet zwischen Mulchsaat mit Saatbettbereitung und Mulchsaat ohne Saatbettbereitung. Im Rahmen gewässerschonender Landbewirtschaftung ist vor allem im Zeitraum zwischen der Ernte der Hauptfrucht und der darauffolgenden Sommerung der Anbau von Zwischenfrüchten zu empfehlen, die über Winter abfrieren und als Mulchdecke auf dem Boden verbleiben. Anstelle des Pfluges wird mit Hilfe nichtwendender Bodenbearbeitungsgeräte (evtl. in Kombination mit einer Drillmaschine), das Mulchmaterial nur oberflächlich eingemischt und in diese Schicht das Saatgut abgelegt. Eine weitere Möglichkeit bietet die Direktsaat in den abgefrorenen Bestand. Die Gefahr durch Schnecken oder Mäuse sollte nicht unterschätzt werden. Eine Kombination aus pflugloser Bodenbearbeitung und Pflugeinsatz kann unter bestimmten Umständen einen sinnvollen Kompromiss darstellen.

Vor dem Hintergrund möglicher Mehrerträge, Erosionsschutz, geringeren Dieselverbrauchs und unter Berücksichtigung des Arbeitszeitbedarfs ist die Mulchsaat auch ökonomisch eine ernst zu nehmende Alternative.

 Abb. 2:    über Winter abgefrorene Phacelia liegt als "Teppich" auf der Erdoberfläche auf (links) während die Senfstängel aufrecht stehen bleiben (rechts).

Abb.3:     Stärkere Niederschläge führen selbst in leicht hängigem Gelände zu Erosionsschäden und Verschlämmungen