Entwicklung eines Pflug-Mulch-Systems mit Frontmulcher zur Erosionsvermeidung insbesondere für den ökologischen Landbau mittels Aufbringen von Mulchmaterial auf gepflügte Ackerflächen

Summary

Pflügen stellt für die meisten ökologisch und konventionell wirtschaftenden Betriebe eine schwer verzichtbare Maßnahme zur Unkrautregulierung, Feldhygiene, Boden-Lockerung/-Aktivierung und zur gründlichen Saatvorbereitung dar. Darüber hinaus wird im konventionellen Landbau bei Mulchsaaten die Unkrautbekämpfung umfangreich mit dem zunehmend in die Kritik gelangenden Wirkstoff Glyphosat ausgeführt. Der Einsatz des Pfluges hinterlässt jedoch Flächen, die besonders anfällig für Verschlämmung, Wasser- und Winderosion sind, weil Regentropfen mit hoher kinetischer Energie direkt auf die Bodenoberfläche treffen, Bodenaggregate zerschlagen und das Bodenmaterial im Wasser suspendieren, so dass Wasser und Boden gemeinsam schon bei leichtem Gefälle abfließen können. Zudem kann Wind ohne schützende Pflanzendecke staubfeine Bodenpartikel aufwirbeln und abtransportieren. Dies ist eine wesentliche Lücke im Streben nach Nachhaltigkeit in der Bodenbewirtschaftung und im Landbau insgesamt. Zudem sind die gesetzlichen Anforderungen des Bodenschutz-Gesetzes nur schwer zu erfüllen.
Diese nachteiligen Wirkungen der Pflugfurche gegenüber Mulchsaatverfahren lassen sich jedoch neutralisieren. Wird die kinetische Energie der Regentropfen im Wesentlichen vom Pflanzenmaterial absorbiert, bleibt die stark poröse Oberfläche des Bodens erhalten, wodurch erhebliche Niederschlagsmengen an Ort und Stelle, auch im geneigten Gelände, versickern können. Zudem mindert eine Mulchschicht den Windangriff auf Bodenpartikel wirkungsvoll. Die Wind- und Wassererosionsanfälligkeit des Bodens verringert sich entscheidend. Die hohe Wirksamkeit dieser Maßnahme zur Erosionsminderung wurde im Projekt des Sächsischen Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Ernährung (LfULG) 04.04.76 - Erosionsmindernde Maßnahmen im Ökologischen Landbau - dargestellt. Schon ab etwa 30 % Bodenbedeckung mit Mulchmaterial besteht bereits ein hoher Schutz gegen Bodenabtrag durch Wind und Wasser.
Ausgereifte technische Lösungen mit geringem Mehraufwand für das Aufbringen von Mulchmaterial auf gepflügtes Land gibt es noch nicht. Erste behelfsmäßige Maschinenanordnungen wurden bereits von Landwirten getestet und die Ergebnisse positiv beurteilt (Abbildung 3).
Hier setzt dieses Forschungsvorhaben an, auf Basis von theoretischen Ansätzen und praktischen Vorversuchen eine technische, funktionssichere Lösung als Versuchsmuster aufzubauen. Mit der Maschinenkombination, im Folgenden Pflug-Mulch-System genannt, werden die ackerbaulichen Vorzüge des Pflügens mit wesentlichen Vorteilen einer Mulchsaat verknüpft. Die beiden erforderlichen Arbeitsgänge Mulchen und Pflügen erfolgen dabei in einer Feldüberfahrt (Frontmulcher-Traktor-Pflug-Kombination). Die aufgewachsenen Gründüngungspflanzen oder Ernterückstände werden direkt beim Pflügen auf die soeben gepflügte Fläche aufgebracht. Der spezielle Frontanbau–Wurf–Verteilmulcher schlegelt das organische Material im Traktorfrontbereich vor der Überfahrt ab und verteilt es auf der nebenliegenden, im vorigen Umgang bereits gepflügten Fläche. Die technische Realisierbarkeit und auch die prognostizierten ackerbaulichen, erosionsmindernden Vorzüge dieses neuen Bodenbearbeitungssystems sollen im Projekt mit gezielten Feldversuchen in verschiedenen Situationen (z.B. Pflanzenmaterial, Bodenbearbeitungstiefe, Bodenart) auf verschiedenen Standorten gezeigt werden.
Die Neuentwicklung und der Aufbau des Mulchers für das PSM ist erforderlich, weil vorhandene Maschinen das Mulchmaterial weder quer noch gleichmäßig neben einen Traktor verlagern können.
Durch die Neuentwicklung des Front-Pflugmulchers als Maschinenfunktionsmuster ist von einem sehr hohen Innovationsgrad auszugehen und die Forschungsergebnisse sollen wichtige Impulse für die gewerbliche Serienfertigung entsprechender Geräte und eine zügige Einführung in die landwirtschaftliche Praxis liefern.