Bodenschutz durch Pflanzenvielfalt

Im Boden gibt es nie Stillstand

Die Zeit in der Nutzpflanzen auf Feldern oder in unseren Gärten wachsen, ist begrenzt durch die Vegetationsperiode. Das ist die Zeit, in der die Pflanzen aktiv wachsen, blühen und Früchte tragen. Nur wenige Kulturen vertragen die kalte Jahreszeit und daher liegen viele Ackerflächen über den Winter brach.
Dr. Norman Gentsch Leibniz Universität Hannover Mehr zu Dr. Norman Gentsch ? Jeder Gärtner und Landwirt weiß, dass Beete oder Felder für die Anbaupause vorbereitet werden müssen, wenn die kalte Jahreszeit näher rückt. Dann wird umgegraben, gepflügt und organische Düngung wie Kompost oder Stallmist in den Boden eingearbeitet. Doch gerade über den Winter fallen die meisten Niederschläge in Mitteldeutschland. Auch die geringere Verdunstung durch reduzierte Sonneneinstrahlung trägt im Winterhalbjahr dazu bei, dass Wasser von oben nach unten durch den Boden fließt. Überschüssige Nährstoffe, die durch die Kulturpflanzen nicht aufgenommen wurden, können so mit dem Sickerwasser aus dem Boden ausgewaschen werden. Insbesondere Stickstoff aber auch Phosphor gelangen so in Oberflächengewässer und Grundwasser. Auch die Mikroorganismen stehen während der Anbaupause nicht still. Kontinuierlich sorgen sie dafür, dass leicht auswaschbare Nährstoffe in den Boden gelangen, indem sie Pflanzenreste zersetzen, Dauerhumus oder tote Bodenorganismen abbauen. Dieser Vorgang wird auch als Herbst- oder Wintermineralisation bezeichnet. Diese Nährstoffüberschüsse im Boden würden für den Anbau einer weiteren Feldfrucht ausreichen. Und das ist nicht nur in der Landwirtschaft ein Problem! Eine Kleingartenstudie in Hannover konnte zeigen, dass Nährstoffausträge aus privaten Gärten um ein Vielfaches größer sein können, als die aus landwirtschaftlichen Flächen. 

Bodenbedeckung durch Zwischenfrüchte

Zwischenfrüchte sind Pflanzen die als „Lückenfüller“ zwischen zwei Marktfrüchten angebaut werden und das Brachliegen der Böden ersetzen. Insbesondere über die Herbst- und Wintermonate sowie im zeitigen Frühjahr bilden Zwischenfrüchte auf dem Boden eine schützende Decke aus lebenden oder toten Pflanzen. Die Bodenbedeckung mit Zwischenfrüchten hat viele ökologische Vorteile. Zwischenfrüchte schützen den Boden in Anbaupausen und verwerten überschüssige Nährstoffe. Weil Zwischenfrüchte in der Regel in den Boden eingearbeitet werden, tragen sie zum Humusaufbau bei und sie reduzieren Wasserverluste im Frühjahr, weil sie dafür sorgen, dass weniger Wasser verdunstet und die Bodenoberfläche nicht so stark austrocknet. Natürlich muss die Zwischenfrucht in die Fruchtfolge passen und darf keine Krankheiten auf die Folgefrucht übertragen. Bewährt haben sich Mischungen möglichst vieler unterschiedlicher Arten, die unterschiedlich tief wurzeln. Besonders gut für die Bodenfruchtbarkeit sind Zwischenfruchtmischungen, die Leguminosen wie Erbse, Klee oder Wicke enthalten, da diese aufgrund einer Partnerschaft (Symbiose) mit Knöllchenbakterien besonders gut Stickstoff im Boden speichern können. Im Garten können auch Winterkulturen als Zwischenfrüchte dienen. Pflanzen wie Spinat, Grünkohl, Rettich oder Feldsalate wachsen im Winter zwar sehr langsam aber stetig.

Aktivierung des Bodenlebens

Doch Zwischenfrüchte können noch viel mehr als Nährstoffe zwischenspeichern. Über Wurzelausscheidungen können sie aktiv die mikrobielle Gemeinschaft im Wurzelraum beeinflussen. Die chemische Zusammensetzung der Pflanzenausscheidungen unterscheidet sich von Art zu Art und hängt auch vom Nährstoffangebot und von Umweltveränderungen während des Pflanzenwachstums ab. Artenreichen Pflanzengemeinschaften zeichnen sich durch ebenfalls artenreiche Mikroorganismengemeinschaften im Wurzelraum aus, die eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionen für Boden und Pflanze übernehmen. Diese „Mitbewohner“ steuern beispielsweise Nährstoffflüsse zu- oder zwischen den Pflanzen, oder wehren Krankheitserreger ab.
Im BonaRes-Verbundprojekt CATCHY untersuchen wir wie sich die Pflanzenvielfalt auf das Bodenleben und auf die Bodenfruchtbarkeit auswirkt.
Doch egal ob Einzelsaat oder Multitalent, wichtig ist es, die Zeit der nackten, ungeschützten Bodenoberfläche so kurz wie möglich zu halten. Eine kontinuierliche Pflanzenbedeckung mit möglichst vielen Arten ermöglicht es, die vielfältigen Bodenprozesse zu erhalten oder zu verbessern. Genau diese Komplexität ist es, die auf natürlichen Standorten für Bodenfruchtbarkeit ohne Nährstoffüberschüsse sorgt.

Das Projekt CATCHY wird im Rahmen der Förderinitiative „Boden als nachhaltige Ressource für die Bioökonomie – BonaRes“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.