Verbesserung der Nährstoffeffizienz und der Bodenfruchtbarkeit im Landbau - Praxisorientiertes integrierendes Bewertungs- und Beratungsverfahrens zur schnellen Einschätzung der Bodenstruktur im Feld (2019-2022)

Finanziert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt und das Ministerium für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt, Natur und Digitalisierung des Landes Schleswig-Holstein

Projektleitung:         Prof. Dr. Conrad Wiermann, Fachhochschule Kiel

Projektpartner:        Prof. Stephan Peth, Leibniz Universität Hannover

                              Dr. Daniel Uteau, Universität Kassel

                              Dr. Heiner Fleige, Christian-Albrechts-Universität Kiel

                              Dr. Eckhard Cordsen, Landesamt für Landwirtschaft,
                              Umwelt und ländliche Räume des Landes
                              Schleswig-Holstein

Projektziel:  Die natürlichen Regelungsfunktionen des Bodens und damit die Ressourceneffizienz werden maßgeblich durch die Bodenstruktur determiniert. Mit stagnierenden bzw. abnehmenden Ertragsleistungen und steigenden Einflüssen des Klimawandels wird die Funktionalität der Bodenstruktur zukünftig immer bedeutsamer. Ziel des Forschungsvorhabens ist es ein Beratungstool für die landwirtschaftliche Praxis und Beratung zu entwickeln, das es erlaubt den Strukturzustand in Ober- und Unterboden im Feld einzuschätzen. Hierfür werden bodenkundliche Standardmethoden mit hochauflösenden bildanalytischen Methoden kombiniert, um charakteristische Merkmale zu identifizieren und diese mit konkreten Struktureigenschaften zu verbinden.

Vorgehen:   Die Untersuchungen erfolgt auf 45 typischen Ackerstandorten in Schleswig-Holstein. Dabei werden die Naturräume entsprechend des jeweiligen Anteils der Ackernutzung vertreten sein. Im ersten Schritt erfolgt die Standortauswahl und anschließende Probenahme in Ober– und Unterboden. Zunächst werden die gestörten und ungestörten Bodenproben einer bodenkundlichen Standardanalytik unterzogen (u.a. pH-Wert, Nährstoffgehalte, Porengrößenverteilung, gesättigte Wasserleitfähigkeit, Luftleitfähigkeit). Im weiteren Verlauf werden bildanalytische Methoden auf verschiedenen Skalenebenen zur detaillierten Untersuchung des Porensystems angewendet. Mit zusätzlichen Untersuchungen zur Ertragsleistung an ausgewählten Standorten werden die Transformationseigenschaften der Bodenstruktur überprüft, somit ein Abgleich mit den Ergebnissen der bodenkundlichen Untersuchungen ermöglicht. Im zweiten Schritt werden die Ergebnisse der Untersuchungen anhand einer Beurteilungsmatrix bewertet, verschnitten und statistische bearbeitet, um am Ende ein Beratungstool zu entwickeln. Hierbei soll dem Anwender hochauflösendes Bildmaterial in Kombination mit geeigneten visuellen Kriterien zur Verfügung gestellt werden, dass eine schnelle Einschätzung des Strukturzustandes im Feld erlaubt. Dies könnte dann in einem weiteren Schritt in eine internetbasierte Applikation umgesetzt werden.