ReKa - Regenerativer Kartoffelbau

Regenerativer Kartoffelbau (ReKa) - Versuch: Im Jahr 2017 wurde ein Kartoffelversuch angelegt, in dem die Bodenbearbeitung auf ein Minimum reduziert werden konnte und die Interaktionen von Zwischenfrüchten und Mulchmaterialien untersucht wurden. In einer 4-fach wiederholten Blockanlage wurde streifenweise 4 Mulche ausgebracht, eine Variante wurde nicht gemulcht. In den Streifen wurden 3 Zwischenfrüchte und eine Kontrolle (=Beikrautbrache) im Vorjahr angelegt. Ziel war es, die günstigste Kombination hinsichtlich Bodenaufbau und Ertrag zu bestimmen.

Die Zwischenfrüchte im November 2016. Dunkelgrün sticht das Landsberger Gemenge hervor, Hellgrün die Wicktriticale, Gelb die (Winter-) Wickeparzellen und bräunlich die Beikrautbrache.

Die Beikrautbrache bestand zum großen Teil aus Purpurrote Taubnessel (Lamium purpureum), Gewöhnlichem Hirtentäschel (Capsella bursa-pastoris), Acker-Ehrenpreis (Veronica agrestis) und Ausfallweizen (Triticum aestivum).

Die Wicke bildete ein mäßiges, jedoch stark mit Knöllchen besetztes, Wurzelsystem aus. Die rosa Färbung der Wurzelknöllchen zeigt dass die Rhizobien aktiv elementaren Stickstoff binden.

Das Welsche Weidelgras (Lolium multiflorum) im Landsberger Gemenge bildete einen starken, tief reichenden, Wurzelfilz aus.

Bis März haben sich die Zwischenfrüchte gut entwickelt. Links: Landsberger Gemenge, mitte: Wicke; rechts: Wicktriticale.

Anfang April wurden die Gründünger durch einen Schlegelmulcher gemulcht.

Nach dem Mulchen wurden milchsaure Fermente appliziert.

Die milchsauren Fermente sollen den Rotteprozess lenken. In sauerstoffreduzierten Verhältnissen, wie nach Starkregen, könne die Fermente als fakultativ Anaerobier Fäulnisprozesse verhindern.

Mittels Bodenfräse wird das Pflanzenmaterial auf 5 cm Tiefe eingefräst. Wichtig ist ein exaktes unterschneiden und zerkleinern. Dies kann durch Tiefenführungsräder, scharfe Messer und hohe Zapfwellendrehzahlen gewährleistet werden.

Das Vorkeimen der Kartoffel ist ein wichtiger Anbauschritt um Pflanzenkrankheiten zu verringern und Erträge zu erhöhen.

Weitere Bodenbearbeitung vor dem Pflanzen ist nicht nötig. Zwei Wochen nach der Einarbeitung können die Kartoffeln, mit herkömmlicher Pflanztechnik, in kleine Komposthaufen gelegt werden.

Das Weidelgras (Lolium multiflorum) im Landsberger Gemenge ist ohne wendende Bodenbearbeitung schwierig zu kontrollieren und sollte in der Vorfrucht vermieden werden.

Mulchmaterialien wurden aus Gründüngern gewonnen. Um Gewicht zu reduzieren wurden diese einen Tag nach dem Schnitt angewelkt. Nach dem Schwaden wurden diese mit dem Ladewagen aufgenommen…

… und auf einen Miststreuer verladen.

In den Strohvarianten wurde weniger Material aufgrund des höheren Trockenmassegehaltes ausgebracht. Wird Frischmasse wie Kleegras appliziert ist eine Mulchdecke von 8 cm anzustreben, was in etwa 7 kg / m² entspricht.

Eine gleichmäßige Ausbringung wird durch eine Häcksellänge von 10 cm und horizontal gelagerten Streuwalzen erreicht. Das Abprallblech (rot) gewährleistet eine Ausbringung wie per Hand.

Im Versuchswesen müssen die Mulchmengen exakt ausgebracht und nachgeprüft werden.

Luftbild vom 19.06.2017. In römischen Zahlen werden die Wiederholungsblöcke gekennzeichnet. Man sieht deutliche Vorfruchteffekte in den Streifen. Besonders dichte Bestände gab es durch die Vorfrucht Wicke. Landsberger Gemenge schien das Kartoffelwachstum, unter dem speziellen Anbausystem, zu verlangsamen.

Um bodenbiologische Prozesse zu dokumentieren wurde die Spatendiagnose nach BESTE (2003) angewandt. Je höher die Qualität und Quantität der Krümel im Ober- und Unterboden, desto aktiver ist das Bodenleben in Form von Pilzen, Bakterien sowie der Mikro- und Makrofauna.

Die Durchwurzelung der Zwischenfrucht im April 2017 zeigt deutliche Unterschiede. In der Beikrautbrache findet man wenige runde Krümel. Die Wurzeln reichen zum großen Teil nicht über den Horizont 0-15 cm hinaus. In den Wickeparzellen wurde der Oberboden stark belebt und weist dem entsprechend eine krümelige Struktur auf. Der Unterboden 15-30cm wurde nur schwach durchwurzelt, das Gefüge ist kompakt. In der Wicktriticale wurde der Ober- und Unterboden stark durchwurzelt und –belebt was ein typisches „Popkorngefüge“ hervorruft.

Mittels Aggregatstabilitätstest wird die Beständigkeit der Krümel im Wasser geprüft. Dabei werden Krümel von 3-5mm für eine Minute in demineralisiertes Wasser gelegt. Nach der Minute werden diese durch leichte Stöße gestört. Ausgezählt werden die intakten und zerfallenen Krümel. Stabile Krümel weisen einen höheren Lebendverbau auf als die zerfallenen, mit Ausnahme von Krümeln welche durch Verdichtung entstanden sind.

Bonitiert wurde das Bodengefüge am Ende der Gründüngung vor dem einarbeiten, zur Kartoffelblüte und vor der Ernte.

Aus dem Produkt der Gefügeansprache und der Aggregatstabilität wurde ein Bodenfruchtbarkeitsindex, mit 0-100 Punkten, gebildet. Durch die Bildung des Index werden Krümel welche nicht biologisch, sondern mechanisch aufgebaut wurden und wasserstabile Krümel welche aus Verdichtungen resultieren herausgerechnet. Je höher der Bodenfruchtbarkeitsindex (Y-Achse), desto besser das Krümelgefüge und die Stabilität der Krümel. Der Großteil der Versuchsvarianten wirkte sich positiv auf Bodengare aus. Die Varianten mit der Beikrautbrache, ohne Mulch zeigen, dass die Bodenbearbeitung an sich regenerativ auf die Bodengare wirkt.

Am 5.7.17 kam es in den gemulchten Varianten, rechts im Bild, zum Reihenschluss. Die Vorfrucht Landsberger Gemenge, in der Mitte links im Bild, zeigte in dem Anbausystem einen hemmenden Effekt auf den Pflanzenwuchs.

Die Kartoffelwurzeln strecken sich nach kurzer Zeit in das Mulchmaterial um sich Wasser und Nährstoffe zu sichern. Dieser starke Lebendverbau schafft eine krümlige Struktur und das passende Habitat für das Bodenleben.

Während der Anbausaison zeigten sich viele Bodenbewohner unter der schützenden Mulchdecke…

… welche auf dem Speisezettel eines weiteren Bewohners, der Erdkröte (Bufo bufo), stehen. Diese ist nur selten auf Äckern zu finden und wurde durch den Schutz der Mulchdecke aber auch durch das üppige Nahrungsangebot angelockt.

Auch der Unterboden war stark belebt. Besonders der Tauwurm (Lumbricus terrestris) wurde durch die bodenschonende Bearbeitung und den Mulch als Nahrungsquelle gefördert.

Der Durchwuchs von Welschem Weidelgras wirkte sich positiv auf die Krümelung des Bodens aus, behinderte jedoch die Ernte massiv.

Behutsam wurde per Hand in den Ernteparzellen Kartoffeln gelesen.

Der Bodenfruchtbarkeitsindex auf der Y-Achse beschreibt den Garezustand einzelner Varianten (siehe auch Bild 24). Unter den Balken werden die Hektarerträge der Varianten ausgewiesen. Die Varianten mit Wicke als Zwischenfrucht und Wicktriticale als Mulch zeigen: Der Aufbau von Bodenfruchtbarkeit und hohe Erträge schließen sich nicht aus. Die Kombination Wicke ohne Mulch zeigt, dass mit weniger Aufwand auch der Boden aufgebaut werden kann, bei moderaten Erträgen.

Der Aufbau des Bodens findet bis zur Ernte statt. Die Befürchtungen, dass die Dämme zu flach sind und viele grüne Knollen entstehen erwiesen sich als unbegründet.

Die Folgefrucht Triticale bildete auf Grund der gesteigerten Bodenfruchtbarkeit starke Wurzelhosen aus. Das bedeutet, dass die Pflanze mit dem Bodenmikrobiom eng in Kontakt steht. Dadurch werden Nährstoffe leichter verfügbar und Wurzeln werden durch die anhaftenden Mikroorganismen vor Krankheiten geschützt.