In Zusammenarbeit mit: Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE)
14.10.2020

Mit Kalk kalkulieren

Agrarlandschaften Bodenfruchtbarkeit Landwirtschaft Landwirtschaft 4.0 Umweltbildung
Forschungsprojekt pH-BB: Präzise Kalkung in Brandenburg © HNEE | pH-BB
Forschungsprojekt pH-BB: Präzise Kalkung in Brandenburg © HNEE | pH-BB

Text: ANNIKA BISCHOF

Der optimale pH-Wert eines Bodens kann zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit beitragen. Das Forschungsprojekt pH-BB soll klären, wie der optimale Wert und somit eine Ertragssteigerung durch präzise Kalkungen in Brandenburg am effektivsten und wirtschaftlichsten erreicht werden kann.

Die Böden Brandenburgs sind im Vergleich zu anderen Bundesländern weniger fruchtbar, da sandige und schwach lehmige Substrate dominieren und die Böden somit weniger Wasser und Nährstoffe halten können. Genaue Informationen über ertragsrelevante Eigenschaften sind daher besonders wichtig, um die Ackerböden langfristig fruchtbar und gesund zu halten. Doch zeigen im Agrarland Brandenburg die Statistiken der Bodenuntersuchungen ein erstaunliches Bild im Hinblick auf den pH-Wert: nur auf 26 Prozent der Ackerflächen ist er im optimalen Bereich, auf 74 Prozent der Flächen hingegen ist er zu hoch oder zu niedrig. Dies führt zusätzlich zu Ertragsminderungen und Verschlechterung der Bodenfruchtbarkeit. Eine wirkungsvolle Lösungsmaßnahme ist eine standortangepasste Kalkversorgung.

Große Unterschiede in den pH-Werten Brandenburger Böden

Im Forschungsprojekt pH-BB: Präzise Kalkung in Brandenburg befasst sich die Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) zusammen mit sieben Partnern aus der Wissenschaft und Praxis mit dem Thema. „Unser Ziel ist es, das Management der pH-Werte der Böden in Brandenburger Betrieben zu verbessern“, sagt Anne Nagel, Koordinatorin im Projekt. Hierbei setzt das Forschungsteam auf mobile Bodensensoren, die kalkungsrelevante Bodeneigenschaften schnell, kostengünstig und kleinräumig erfassen. „Auf brandenburgischen Flächen gibt es mitunter sehr große Bodenunterschiede innerhalb eines Schlages. Diese mit regulären Bodenproben zu erfassen, ist für landwirtschaftliche Betriebe sehr aufwendig und kostenintensiv, weshalb wir auf digitale Methoden setzen, die die Prozesse vereinfachen sollen“, fasst Ingmar Schröter, Wissenschaftler im Projekt zusammen.

Dass es überhaupt so große Unterschiede auf brandenburgischen Äckern gibt, geht auf eine aus geologischer Sicht recht junge Geschichte der Böden zurück. Erst nach Rückzug der letzten Inlandsvereisung vor zirka 10.000 Jahren konnte die Bodenbildung beginnen. Die Eiszeit hinterließ ein Mosaik aus ganz unterschiedlichen Ausgangssubstraten sowie ein kleinräumig differenziertes Relief.

Zusammen mit der vielfältigen Nutzung des Bodens durch den Menschen führte dies in Brandenburg zu einer sehr hohen Variabilität an Bodentypen und Bodeneigenschaften. „Untersuchungen zeigen, dass beispielsweise der pH-Wert auf einem Acker innerhalb von weniger als 100 Metern zwischen pH 4 und pH 7,5 schwanken kann“, berichtet Sebastian Vogel, Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie.

Kalkdüngung – richtig gemacht

Diese stark unterschiedlichen Verhältnisse auf kleinem Raum erfordern eine sehr zielgerichtete Kalkdüngung um die Ertragspotenziale bestmöglich zu nutzen und gleichzeitig ressourcenschonend zu wirtschaften. „Doch bislang ist die Kalkdüngung in Brandenburg in den seltensten Fällen an die hohe Bodenvariabilität angepasst. Dadurch wird auf Teilflächen mit höherer Bodengüte das Ertragspotenzial nicht ausgeschöpft und auf stark sandigen Teilflächen unnötig viel Kalk ausgebracht“, ergänzt Ingmar Schröter.

Das Forschungsprojekt pH-BB: Präzise Kalkung in Brandenburg geht die Herausforderung auf drei Ebenen an

Das Forschungsprojekt pH-BB prüft und optimiert die räumlich differenzierte Erfassung von kalkungsrelevanten Bodeneigenschaften (Humus, pH-Wert und Bodenart) mittels Sensoren, die an einem Fahrzeug oder Roboter angebracht sind , das oder der über den Acker fährt.
Durch den GPS-Einsatz müssen nur noch vereinzelte Bodenproben genommen und im Labor analysiert werden, d.h., von besonders markanten Bereichen des Ackers – welche dann als Referenzpunkte dienen.

Das Forschungsprojekt pH-BB entwickelt zudem computergestützte statistische Methoden zur Verarbeitung der gesammelten Daten aus diesen Proben, mit denen dann spezielle Bodenkarten (sogenannte Applikationskarten) erzeugt werden. Aus denen geht hervor, wieviel Kalk wo eingesetzt wird. Je nach technischer Ausstattung können die Karten auf die Maschine übertragen werden.

Seit Ende Mai 2020 werden nicht mehr nur Bodentextur, pH-Wert und Humusgehalt erfasst – ein weiterer Sensor misst zusätzlich die Bodenfeuchte. „Es hatte sich in den letzten Jahren gezeigt, dass die Bodenfeuchte ein wichtiger Einflussparameter bei der Bodenuntersuchung ist“, berichtet Ingmar Schröter. Der Einbezug der Bodenfeuchte soll die Genauigkeit der Boden- und Kalkapplikationskarten weiter verbessern.

Welche weiteren Forschungsergebnisse zur Kalkung werden erwartet?

Welchen Einfluss das neue Verfahren mit den Sensoren zur präzisen Kalkung tatsächlich auf die Ertrags- und die pH-Wert-Entwicklung hat, wird sich bis April 2021 bei den Feldversuchen auf den Partnerbetrieben nahe Frankfurt/Oder und den Landkreisen Märkisch-Oderland und Uckermark zeigen. Dort beobachten die Forscherinnen und Forscher die pH-Wert- und Ertragsentwicklung jeweils unter drei unterschiedlichen Kalkbehandlungen: keine Kalkung, derzeit praktizierte Kalkung mit flächeneinheitlicher Kalkmenge nach Mischprobe und präzise Kalkung mittels hochauflösender Sensorkartierung. „Erst dann wissen wir, ob sich der betriebene Aufwand tatsächlich für den Landwirt auszahlt und sich das Verfahren in der Praxis durchsetzen kann“, sagt Anne Nagel.

Involvierte Partner sind:

  • Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) & pH BB GbR i.G.
  • Gut Wilmersdorf GbR
  • Land- und Forstwirtschaft Komturei Lietzen
  • Landwirtschaft Petra Philipp (Booßen)
  • iXmap Services GmbH & Co. KG (Regenstauf)
  • Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) & Geophilus GmbH
  • LAB GmbH Müncheberg – Landwirtschaftliche Beratung der Agrarverbände Brandenburg
  • Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. (ATB)

Gefördert wird das Projekt im Rahmen der Förderrichtlinie EIP-agri durch den Europäischen Landwirtschaftsfonds zur Entwicklung des ländlichen Raumes (ELER) und das Land Brandenburg.

Weiterführende Informationen

Erschien zuerst im: querFELDein-Blog
Institution: Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE)
Ansprechpartner/in: Ingmar Schröter

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