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Trends bei der Technik für die Bodenbearbeitung

Die Kurzscheibenegge hat sich etabliert.Das Aufkommen und die Verteilung der Erntereststoffe sowie das Vorhandensein von Fahrspuren bei der Ernte bestimmen grundsätzlich die Geräteauswahl und die Eingriffstiefe bei der Stoppelbearbeitung. Die feuchten Bodenbedingungen bei der Ernte 2011, besonders in den nordöstlichen Bundesländern, haben vielerorts ein Befahren mit dem Mähdrescher unmöglich gemacht. Nicht nur technische Fahrwerksausstattungen wie Zwillingsräder und Bandlaufwerk sind hier vorzuhalten, sondern bei der Bearbeitung ist das Infiltrationsvermögen des Bodens bis in den Unterboden zu fördern, und die Fähigkeit des Bodens, hohe Lasten zu tragen, ist zu stärken. Je flacher gearbeitet wird, umso besser ist die Befahrbarkeit, vorausgesetzt es liegt keine stauende Nässe vor und die Wurzeln können ungehindert in die Tiefe wachsen. Ob Pflug oder Grubber, die Luft- und Wasserleitfähigkeit von der Krume zum Unterboden muss durch biogene Vertikalporen (Regenwurmgänge, Wurzelbahnen, Schrumpfrisse) gewährleistet sein.

Zu den wichtigsten Zielen der Bodenbearbeitung zählen:

  • Gleichmäßiges Zerkleinern und Verteilen von Erntereststoffen an der Oberfläche.
  • Einarbeiten von Reststoffen in die Krume unter Vermeidung von Strohkonzentrationen.
  • Unkräuter und Ausfallgetreide mechanisch bekämpfen.
  • Beseitigung von stauender Nässe und von Verdichtungen durch Erntearbeiten.
  • Rückverfestigung so gestalten, dass hohe Kapillarität wie auch Infiltration bei guter Durchlüftung gewährleistet sind.
  • Optimaler Samen-Boden-Kontakt in der Saatgutablagezone durch angepasste Krümelstruktur.

Kurzscheibeneggen etabliert

Kurzscheibeneggen haben den Status „Modegerät“ lange überstanden. Sie sind heute fester Bestandteil bei der flachen Stoppelbearbeitung und zunehmend auch der pfluglosen Sekundärbodenbearbeitung. Als Spezialgerät mit geringem Zugkraftbedarf können sie mit großer Arbeitsbreite an die Zugleistung des Traktors optimal angepasst werden.

Die erste Scheibenreihe ist mit 15° bis 17° etwa stärker angewinkelt als die 2. Reihe und nutzt sich auch stärker ab, weil sie komplett in den unbearbeiteten Boden eingreift. Bei einem Scheibendurchmesser von 46 cm reicht die Bearbeitungstiefe von 3 cm bis 12 cm. Vor dem Hintergrund eines zunehmenden Maisanbaus und großer Mengen Ernterückstände bei Getreide bieten einige Hersteller gezackte Scheiben mit einem Durchmesser von 51 cm und größer an – sie ziehen besser in den Boden ein, haben einen guten Selbstantrieb und erreichen eine Arbeitstiefe von bis zu 18 cm. Durch die doppelt abgedichteten zweireihigen Schrägrollenlager sind die Scheiben wartungsfrei. Der Mischeffekt verbessert sich mit zunehmender Wölbung der Scheiben. Ein Schneiden von Maisstoppeln kann allerdings nicht erwartet werden. Maßgeblich kann der Rotteprozess durch den Einsatz eines Mulchers oder einer Messerwalze gefördert werden. Nur wenn die Reststoffe den Bodenorganismen „mundgerecht“ bereitet sind, ist mit einem schnellen Abbau zu rechnen.

Die Vielzahl der angebotenen technischen Lösungen rückt die Feldhygiene in den Vordergrund. Messerwalzen werden im Solobetrieb, in der Fronthydraulik oder als Vorlaufwalze in der Kurzscheibenegge gefahren. Sie erreichen bei hoher Fahrgeschwindigkeit einen akzeptablen Zerkleinerungseffekt. Der energetisch höhere Aufwand von Schlegelhäckslern (Mulcher) führt allerdings zu einer intensiveren Zerkleinerung, vorausgesetzt die Silomaisernte hat nicht zu viel Stoppeln umgefahren.

Für die unterschiedlichen Standortbedingungen steht für Kurzscheibeneggen eine Vielzahl von Nachlaufwalzen zur Verfügung. Die Notwendigkeit Walzen an unterschiedliche Einsatzbedingungen anzupassen, ist hier weniger groß als bei den Universalgrubbern. Ein Fahrwerk schont die Bodenstruktur am Vorgewende, da sich das Gerät nicht allein über die Traktorhinterräder abstützen muss. Auch kann das Frontgewicht kleiner ausfallen, da es nicht als Gegengewicht dient, sondern nur für die Zugkrafterhöhung genutzt wird.

Als Universalbodenbearbeitungsgerät benötigen Grubber zusätzliche Ausrüstungen

Selbst wenn ein einzelnes Gerät zur Stoppelbearbeitung zunächst kostengünstiger erscheint, treten beim zweiten Hinsehen doch zusätzliche Kosten auf. Einen Grubber als „Allrounder“ zu nutzen, erfordert ein Scharwechselsystem, z.B. mit einem Gänsefußschar zur flachen und einem Meißelschar zur tieferen Bearbeitung. Je höher der Tongehalt und je tiefer gearbeitet wird, umso schmaler kann das Schar sein. Besonders die Scharwechselsysteme werden für gezogene und zapfwellenangetriebene Geräte von vielen Herstellern angeboten. Weiter sind für den Universalgrubber zwei Packerwalzen mit hoher bzw. geringer Rückverfestigungswirkung erforderlich, die durch wenige Handgriffe auszutauschen sind. Eine hydraulische Verstellung erleichtert die Tiefeneinstellung in Abhängigkeit von Bodenart, Feuchte und organischen Reststoffen.

Bei aller Anpassungsmöglichkeit stellt die Arbeitsbreite immer noch einen Kompromiss dar. Kann bei flacher Arbeitstiefe ein breites Gerät gezogen werden, wäre bei gleicher Anspannung für die tiefe Bearbeitung ein schmales Gerät erforderlich. Entweder wird die notwendige Arbeitstiefe nicht erreicht oder es entstehen durch ein schmales Gerät bei flacher Bearbeitung zusätzliche Arbeitserledigungskosten. Ein Universalgrubber sollte ohnehin vier Balken haben, um für die flache Stoppelbearbeitung auf 20 cm Strichabstand zu kommen und über einen ausreichenden Durchgang bei einer Rahmenhöhe von 80 cm zu verfügen. In der Regel erreichen dies nur aufgesattelte Geräte, die mit mittig angeordnetem Fahrwerk wendig bleiben.

Je enger der Strichabstand, desto besser ist der Mischeffekt und die Verteilung der Reststoffe in der Krume. Hydraulische Traktionsverstärker bzw. Zusatzgewichte an der Hinterachse verbessern die Traktion. Besonders aus Großbritannien kommen Grubberkombinationen, bestehend aus Tiefenlockerungswerkzeugen und Scheibenegge, die nach dem Motto eingesetzt werden „tief lockern, flach mulchen“. Das Vorhandensein der Werkzeuge sollte nicht zu einer routinemäßigen Lockerung führen – dies erfordert einen hohen Energieaufwand und mindert die Tragfähigkeit des Bodens, wenn anschließend auf eine biologische Stabilisierung durch Tiefwurzler verzichtet wird. Auch werden auf der Agritechnica mehrere Grubber vorgestellt, die eher im flachen Segment einsetzbar sind, also in der flachen Stoppelbearbeitung und der Sekundärbodenbearbeitung zur Mulchsaat – hier stellt die Arbeitsbreite keinen Kompromiss dar.

Insgesamt ist und bleibt der Grubber das zentrale Gerät bei der Stoppel- und Grundbodenbearbeitung. Sowohl Kurzscheibeneggen als auch Grubber und Grubberscheibeneggenkombinationen können mit Säeinrichtungen ausgerüstet werden, um kostengünstig in Verbindung mit der Stoppelbearbeitung eine Zwischenfrucht auszusäen. Für einen hohen Feldaufgang muss der Boden fließfähig sein und ausreichend rückverfestigt werden.

Moderne Pflüge lassen sich über die elektronische Gerätesteuerung immer mehr komplett vom Traktor einstellen. Über Parallelfahrsysteme kann die Arbeitsbreite von Variopflügen gesteuert werden, sodass auch bei wechselnden Bodenarten gerade Furchen entstehen. Speziell für Sandböden wird eine Schlupfmessung an der Packerwalze für einen störungsfreien Einsatz angeboten. Das Gerätegewicht wird solange auf die Traktorhinterachse oder das Gerätefahrwerk übertragen, bis die Walze ohne Schlupf läuft.

Streifenbearbeitung – ein neuer Trend?

Vereinzelt technische Lösungen zur Streifenbearbeitung gab es ja bereits vor 25 Jahren – Reihenfräsen zur Mulchsaat von Zuckerrüben und Mais sowie Reihenpacker zur Rückverfestigung der Saatzeile von Reihenfrüchten.

Die Streifenbearbeitung in jüngster Zeit verfolgt allerdings einen viel umfassenderen Ansatz. Es geht darum, die kostenintensive Lockerung der Gesamtfläche zu reduzieren, Bodenschutzbelange zu berücksichtigen und zusätzlich die pflanzenbaulichen Vorteile einer Reihendüngung auszuschöpfen. Kombiniert werden sollen bei der Streifenbearbeitung (=strip tillage) die Vorteile der konventionellen Bearbeitung, wie Lockerung, Erwärmung, Mineralisation und Wurzelwachstum mit den Vorteilen der Direktsaat, wie Infiltrationssteigerung, Erosionsminderung, Tragfähigkeitserhöhung und Kostenreduzierung. Untersuchungen der letzten Jahre belegen ein schnelleres Abtrocknen und eine bessere Erwärmung in der Saatzeile, eine schnellere Infiltration in den gelockerten Streifen, eine geringere Wasserverdunstung und damit effizientere Wasserausnutzung. Bei Tongehalten > 20 % hat die Streifenbearbeitung im Herbst zu erfolgen. Die Aussaat im Frühjahr ist mit Hilfe von Parallelfahrsystemen (Genauigkeit im 2 bis 3 cm Bereich) durchzuführen. Gut schüttfähige Böden erlauben Lockerung und Aussaat in einem Arbeitsgang. Viele Geräte haben die Option einer platzierten Düngung in Form einer Unterfuß- (5 bis 10 cm tief) bzw. Unterflurdüngung (15 bis 25 cm tief). Namhafte Gerätehersteller bieten auf der Agritechnica technische Lösungen sowohl für das absetzige als auch für das kombinierte Verfahren an. Erste erfolgversprechende Ergebnisse gibt es für die Früchte Mais, Zuckerrüben und Raps und in Anfängen auch für Getreide. Die nächsten Jahre werden eine Erprobung der technischen Lösungen auf unterschiedlichen Standorten mit variierten Fruchtfolgen erforderlich machen, um evtl. eine weitere Optimierung in der Pflanzenproduktion unter Berücksichtigung von Bodenschutzbelangen zu erreichen.

Schlussbetrachtung

Die Bodenbearbeitung bleibt ein spannendes Thema. Die Palette der Stoppelbearbeitungsgeräte hat nicht nur den Acker „schwarz“ zu machen, sondern hat pflanzenbauliche und phytosanitäre Anforderungen mit Bodenschutzbelangen zu verknüpfen und gleichzeitig Arbeitserledigungskosten auf einem akzeptablen Niveau zu halten. Selbst wenn eine Universaltechnik zunächst günstiger erscheint, erfüllen doch die Spezialgeräte die Anforderungen genauer und müssen, kooperativ genutzt, nicht unbedingt teurer sein.

Die Forderung nach kurzen Strohhäckseln und einer gleichmäßigen Querverteilung bekommt bei ständig zunehmenden Arbeitsbreiten der Mähdrescher immer mehr Bedeutung. Zwischen die Arbeitsgänge „Mähdrusch und Bodenbearbeitung“ schiebt sich verstärkt der Prozess „Nachzerkleinern und Mulchen“. Die zusätzliche Zerkleinerung fördert die Rottegeschwindigkeit, beugt Krankheiten und Schädlingen vor und verbessert in kurzen Zeitfenstern enger Fruchtfolgen die Keim- und Aufgangsbedingungen der Folgefrucht. Die positiven Effekte sind hinreichend von Wissenschaft und Beratung nachgewiesen, werden von der Praxis aber nicht ausreichend akzeptiert, weil Zeitaufwand und Kosten als Gegenargumente angeführt werden.

Die Streifenbearbeitung ist eine neue interessante Form der Bodenbearbeitung, positive Effekte etablierter Verfahren zu kombinieren. Da Neuinvestitionen bei Maschinen erforderlich wären, ist in den nächsten Jahren die Eignung standort- und fruchtfolgespezifisch zu überprüfen.

Der Striegel als ultraflach arbeitendes Stoppelbearbeitungsgerät zur Lösung spezifischer hygienischer Probleme findet auch auf dieser Agritechnica wenig Beachtung.


Text: PD Dr. habil. Joachim Brunotte, Institut Agrartechnologie und Biosystemtechnik (AB), Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI), Braunschweig, DLG, Pressemitteilung Nr. 21 vom 21.09.2011
Foto: Peter Gaß

Dieser Beitrag wurde geschrieben am Montag, 4. Juni 2012 und wurde abgelegt unter "B. Schwerpunktthemen, B.07 BMA KWL, 2012, D. Arbeitsschritte, D.01 Bodenbearbeitung, I. Jahreszeiten, I.02 Sommer, I.03 Herbst, K. Medien, K.01 Text".

 

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