Extrem trockene und heiße Sommer wie in den letzten zwei Jahren sowie die steigende Anzahl an lokalen Unwettern mit extremen Starkregenereignissen wie im Jahr 2018 sind eine Folge aus der weltweiten Klimaveränderung. Auch in diesem Frühjahr 2021 kam es wieder vermehrt zu lokalen Starkregen-Ereignissen. Bodenerosionen auf landwirtschaftlich genutzten Flächen sind häufig die Folge.
Besonders anfällig für Bodenerosionen sind extreme Hanglagen. Nichts desto trotz ist auch die Korngrößenzusammensetzung des Bodens entscheidend. So sind Böden mit hohen Anteilen der Korngröße Schluff, die im Lößböden vorkommen, besonders erosionsgefährdet. Demgegenüber sind Böden mit hohen Anteilen an Steinen auf der Bodenoberfläche weniger erosionsgefährdet, da diese Schutz vor den aufprallenden Regentropfen bieten. Besonders anfällig für Bodenerosionen sind extreme Hanglagen. Nichts desto trotz ist auch die Korngrößenzusammensetzung des Bodens entscheidend. So sind Böden mit hohen Anteilen der Korngröße Schluff, die im Lößböden vorkommen, besonders erosionsgefährdet. Demgegenüber sind Böden mit hohen Anteilen an Steinen auf der Bodenoberfläche weniger erosionsgefährdet, da diese Schutz vor den aufprallenden Regentropfen bieten. Darüber hinaus spielt der Anteil an Humus eine wichtige Rolle. Auf Flächen mit sehr hohem Humusanteil ist in den meisten Fällen ein aktiveres Bodenleben zu verzeichnen. Ein positiver Nebeneffekt davon ist eine vermehrte Anzahl an senkrechten Bodenporen und kleineren Röhren, die oftmals von Regenwürmern stammen. Dadurch kann der auftreffende Regen schneller versickern und somit der Oberflächenabfluss samt Erosion vermindert werden.
Ein weiterer entscheidender Einflussfaktor ist die angebaute Kulturpflanze. So entsteht in Kulturen mit großen Reihenabständen und späterer Bodenbedeckung, wie zum Beispiel in Mais, Zuckerrüben und Kartoffeln, häufiger Erosion als in Engsaatkulturen. Jedoch ist nicht zuletzt auch der Zeitpunkt des Starkregenereignisses entscheidend. Im Frühjahr ist eine ausreichende Bodenbedeckung oftmals nicht gegeben und dadurch die Gefahr der Bodenerosion am höchsten.
Mit Zwischenfrüchten und Mulchsaaten Erosion begegnen
Im Maisanbau ist es besonders schwer, die Bodenerosion im Falle eines Starkregens zu Vegetationsbeginn zu vermeiden. Hier ist die Ursache vorwiegend bei einem späten Aussaattermin (Mitte April bis Mitte Mai) und den großen Reihenabstand von bis zu 75 cm zu sehen. Beide Faktoren führen zu einem späten Reihenschluss und somit zu einer späten Bodenbedeckung. Durch die Wahl geeigneter Zwischenfrüchte können nicht nur lange Brachezeiten zwischen den Hauptkulturen vermieden, sondern auch die nachfolgende Maiskultur als Mulchsaat etabliert werden. Dabei wird der Boden vor der Maisaussaat nur flach mit einem Grubber bearbeitet. Die Pflanzenbestandteile der Zwischenfrucht bleiben so als Mulch auf der Bodenoberfläche. Der Mulch bedeckt den Boden, wodurch bei Starkregen die Bodenerosion vermindert werden kann.
Der Zwischenfruchtanbau ist in Höhenlagen nach Mais schwierig, da die Maisernte meist zu spät stattfindet. Dadurch steht der Zwischenfrucht zu wenig Vegetationszeit zur Verfügung, in Folge dessen Blatt- und Wurzelmasse nicht ausreichend gebildet werden können. Die Bestände gehen dadurch schwach entwickelt in den Winter und schützen nur im geringerem Maße vor Bodenerosion. In diesem Fall kann die Integration einer Grasuntersaat eine Alternative darstellen. Die gängigsten Untersaaten im Mais ist der Rotschwingel oder das Deutsche Weidelgras.
Untersaaten und deren Nutzung
Der Rotschwingel gehört zu den schwachwüchsigen Gräsern und wird bereits vor oder kurz nach der Maisaussaat als Drillsaat oder Bandsaat mit rund 7 kg/ha auf dem Feld ausgebracht. Er ist relativ winterhart und anspruchslos. Eine Alternative zum Rotschwingel ist das Deutsche Weidelgras. Es unterscheidet sich jedoch grundlegend von dem Rotschwingel. Frühe Sorten weisen eine ausgezeichnete Jugendentwicklung auf. Generell besitzt das Deutsche Weidelgras eine hohe Konkurrenzkraft und ist sehr ausdauernd. Zur Untersaat eignen sich daher mittel bis späte Sorten, da diese eine geringere Konkurrenzkraft gegenüber dem Mais besitzen.
Eine vorherige- oder zeitgleiche Aussaat mit dem Mais ohne Beeinträchtigung der Hauptkultur ist dennoch nicht möglich. Die Aussaat sollte frühestens zum 5- bis 8- Blattstadium oder bei einer Pflanzenhöhe von 50 bis 70 cm erfolgen. Die Aussaat zu diesem Zeitpunkt kann mittels Gülleschleppschlauch oder (pneumatischem) Düngerstreuer erfolgen. Die beste Querverteilung erreicht man jedoch mit einem Pneumatikstreuer. Die Aussaatstärke sollte bei etwa 20 kg/ha liegen. Rotschwingel als auch Deutsches Weidelgras eignen sich sowohl für einen Maisreihenabstand von 42,5 cm als auch von 75 cm. Auch bei Untersaaten kann nicht auf eine Maisstoppelbearbeitung zur Bekämpfung des Maiszünslers und Fusarium verzichtet werden. Dafür eignet sich ein handelsüblicher Mulcher. Die besten Ergebnisse werden mit Y-Messern erzielt.
Untersaaten bieten keinen frühen Schutz
Einen Schutz vor Erosion zum Zeitpunkt der Maisaussaat kann durch die Untersaaten nicht erzielt werden. Erst nach der Maisernte können die Untersaaten sich vollständig entwickeln und den Boden im Herbst und Winter vor Erosionen schützen. Ein weiterer positiver Nebeneffekt ist die verbesserte Bodenstruktur und Humusbilanz sowie die Stickstofffixierung über die Wintermonate. So leistet eine Untersaat einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung von Stoffeinträgen in Oberflächen- und Grundwasser.
In den Folgejahren bietet sich im Falle des Rotschwingels eine Grassamenvermehrung und beim Deutschen Weidelgras eine Futternutzung an. Bei der Fruchtfolge Mais nach Mais können die Gräser im Frühjahr nach Vegetationsbeginn mit Glyphosat behandelt werden. Im Anschluss kann eine Maisaussaat als Strip Till Variante mit Unterfußdüngung erfolgen. Bei diesem Verfahren können Bodenerosionen in Folge von Starkregenereignissen bereits im Frühjahr deutlich vermindert werden. Ein weiterer Vorteil von Untersaaten ist die Anrechnung als Ökologische Vorrangfläche mit dem Faktor 0,3. Für alle hier dargestellten Varianten gilt, dass es durch Trockenheit und Wasserknappheit zu Problemen kommen kann. Die Untersaat kann bei solchen Bedingungen beim Auflaufen als auch bei Pflanzenentwicklung gehemmt werden und der erhoffte Nutzen ausbleiben.
Pflanzenschutzanwendung in Untersaaten
Pflanzenschutzbehandlungen in Untersaaten benötigen besondere Sorgfalt. So müssen die eingesetzten Pflanzenschutzmittel untersaatverträglich sein. Oft sind im Vergleich zum herkömmlichen Maisanbau mehrere Applikationstermine notwendig, wodurch ein erheblicher Mehraufwand entsteht. Beim Rotschwingel sollte im Vorauflauf, kurz nach der Aussaat von Mais und Rotschwingel, ein Bodenherbizid eingesetzt werden. Dafür eignet sich zum Beispiel Stomp Aqua (Wirkstoff Pendimethalin). Effektiv bekämpft werden einjährige zweikeimblättrige Unkräuter sowie Hühnerhirse und Einjährige Rispe. Eine zweite Maßnahme sollte im Nachauflauf im 1-Blattstadium des Maises erfolgen. Hier empfiehlt sich eine Mischung aus Callisto (Wirkstoff Mesotrione) und Laudis (Wirkstoff Tembotrione), um eine bestmögliche Wirkung zu erzielen. Sollte nach dieser Behandlung immer noch Unkräuter oder Ungräser auflaufen, kann gegebenenfalls eine dritte Behandlung (bis zum 8-Blattstadium) mit Arrat und Dash (Wirkstoffe Dicamba + Tritosulfuron) erfolgen.
Bei einer Untersaat mit Deutschen Weidelgras ist nicht unbedingt eine Pflanzenschutzmaßnahme im Vorauflauf notwendig. Zum 1-Blattstadium eignet sich eine Pflanzenschutzmittelanwendung mit Calaris (Wirkstoffe Mesotrione + Terbuthylazin), das über Boden- und Blatt wirkt. Eine nachfolgende Behandlung ist dann im 2-Blattstadium mit Laudis (Wirkstoff Tembotrione) oder wie beim Rotschwingel bis zum 8-Blattstadium mit Arrat und Dash (Wirkstoffe Dicamba + Tritosulfuron) möglich. Es ist darauf zu achten, dass zwischen der letzten Unkrautbekämpfung und der Einsaat von Deutschem Weidelgras mindestens zwei bis drei Wochen Abstand liegen. Problematisch bei den Untersaaten ist das Auflaufen von Storchschnabel, da dieser selbst mit Arrat und Dash nur unzureichend bekämpft werden kann. In der Tabelle ist jeweils ein Praxisbeispiel für Rotschwingel und für Deutsches Weidelgras als Untersaat dargestellt. Bleibt die Nutzung der Untersaat zur Grassamenvermehrung oder Futternutzung aus, muss im Frühjahr nach Vegetationsbeginn eine Glyphosatbehandlung erfolgen.
Feldbegehungen zu Versuchen am DLR
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Untersaaten an vielen Standorten eine Alternative zu den Zwischenfrüchten darstellen können. Besonders bei späträumenden Kulturen in Höhenlagen ist eine Untersaat im Herbst oftmals besser entwickelt als eine spät ausgesäte Zwischenfrucht. Vor allem im Hinblick auf die Nährstofffixierung über den Winter spielt dies eine wichtige Rolle und sollte nicht unterschätzt werden. Die größten Nachteile einer Untersaat sind der erhöhte Aufwand im Pflanzenschutz und die Gefahr einer nicht ausreichenden Etablierung bei trockener Witterung. Je nach Standort und Vegetationsbedingungen sollten daher Vor- und Nachteile individuell abgewogen werden. Zurzeit laufen am DLR Eifel auch Versuche zum Maisanbau mit Untersaaten und anderen Anbauverfahren bei denen es im genaueren um die Verminderung von Bodenerosion geht. Dazu werden dieses Jahr auch Feldbegehungen vom DLR Eifel angeboten (s. www.pflanzenbau.rlp.de/DLR-... unter Termine). Informationen zu Untersaaten im Ackerbau sind beim Autoren erhältlich.
Stephan Bell, DLR Eifel – LW 24/2021