Glyphosat ist eine synthetisch hergestellte Substanz. In reiner Form besteht es aus fünf Elementen: Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Phosphor. Die ersten vier Elemente – Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff – werden derzeit noch mit viel fossilen Rohstoffen und Energie in die richtige Form gebracht, könnten aber auch mit regenerativem Strom aus praktisch unbegrenzt verfügbaren Rohstoffen nachhaltig hergestellt werden.

Die Gewinnung von Phosphor ist nicht nur energieintensiv, sondern auch begrenzt, da Phosphor nur in wenigen Bergwerken abgebaut werden muss. Dabei verursacht der Phosphorabbau erhebliche Probleme:

Nach dem Abbau wird das Phosphatgestein zerkleinert. Um weißen Phosphor für die Glyphosatherstellung zu gewinnen, wird das Gestein bei 1500 °C zusammen mit Koks und Siliziumdioxid erhitzt. Dabei entsteht eine erhebliche Menge an Kohlenmonoxid und es wird viel Energie eingesetzt. Anschließend wird der weiße Phosphor gereinigt und kann in weiteren Schritten zu Glyphosat verarbeitet werden.

Die heute bekannten Phosphatreserven reichen schätzungsweise noch 100 bis 300 Jahre. Es gibt auch Berechnungen, nach denen die Reserven nur noch 80 Jahre reichen. Im Gegensatz zu anderen fossilen Rohstoffen wie Kohle und Erdöl, die durch alternative Energieträger ersetzt werden können, ist Phosphor als Nährstoff für Pflanzen, als Tierfutterbestandteil und auch für die Knochen des Menschen unverzichtbar und nicht ersetzbar.

Mit Phosphat muss daher sparsam umgegangen werden und im Ackerboden gebundenes Phosphat muss wieder verfügbar gemacht werden. Ein wichtiger Baustein, um bessere Kreisläufe zu schaffen und die Nutzung von Phosphor aus Lagerstätten zu reduzieren, ist der Einsatz von Gründüngung, die Phosphat für Tiere und Pflanzen wieder verfügbar macht. Auch wenn in diesem Bereich noch viel Forschungsbedarf besteht, ist klar, dass ein gesunder, humusreicher Boden mit wenig Bodenbewegung durch Pflügen und viel Gründüngung in die richtige Richtung weist.

Aber wir können ihn regenerativ wiederherstellen – mit vielen Vorteilen

Seit über 7000 Jahren, schon lange vor der Entdeckung der Braunkohle, nutzt der Mensch die Böden und Wälder nicht-regenerativ aus und setzt zusätzliches CO₂ frei. Durch immer besseres und tieferes Pflügen wurden die quasi-fossilen Nährstoffe (insbesondere Stickstoff) im Humus freigesetzt und der Humusanteil in sehr vielen Böden von durchschnittlich 3 auf etwa 1,5 % reduziert. Das lieferte über lange Zeit viel Dünger für die Ernährung der Menschheit, kommt aber jetzt an seine Grenzen. Viele Böden wurden schon irreversibel geschädigt, aber für noch mehr Böden besteht jetzt hoher Bedarf nach regenerativer Bewirtschaftung.

Landwirtschaftliche Böden sind mit 2,1 CO₂ Mrd. t jährlich die zweitgrößte Quelle von CO₂-Emissionen aus der Landwirtschaft, gleich nach der Entwaldung.

Im Rahmen der allgemein notwendigen Dekarbonisierung aller Branchen müssen ab jetzt nicht nur stickstoffhaltige Düngemittel aus Ökostrom/Wasserstoff statt aus Kohle und Erdgas hergestellt werden, sondern auch die Böden müssen wieder aufgebaut und zumindest teilweise mit regenerativ erzeugtem Humus gedüngt werden. Genau das tut die regenerative Landwirtschaft u. a. mit Deckfrüchten und meist stark reduzierter Bodenbearbeitung.

Böden sind ein Schatz und müssen gepflegt werden. Sie bieten aber auch die große Chance, einen wichtigen positiven Beitrag zur regenerativen Einlagerung von CO₂ zu spielen. Denn die verbrannte Braunkohle bekommen wir nicht mehr in die Tagebaue zurück.

Ackerland speichert über 140 Mrd. t Kohlenstoff in den obersten 30 cm des Bodens. Durch Praktiken wie die Bodenbearbeitung sind seit der industriellen Revolution schätzungsweise 78 Mrd. t organischer Kohlenstoff (SOC) im Boden verloren gegangen, was 286 Mrd. t CO₂ entspricht. (Carbon in Cropland Soils) Zum Vergleich jährlicher CO₂ Ausstoß der Welt 38 Mrd. t CO₂ (Broken Record Temperatures hit new highs, yet world fails to cut emissions (again))

Studien zeigen, dass konsequenter Anbau von Gründüngung, wo machbar in Kombination mit Direktsaat, die Böden von CO₂-Emittenten zu Kohlenstoffsenkern machen kann. Damit wird dann mit der regenerativen Energie des Sonnenlichts CO₂ wieder aus der Atmosphäre zusätzlich entfernt. (When does soil carbon contribute to climate change mitigation?)

Eine Erhöhung des organischen Kohlenstoffgehalts in Böden um 0,27 % bis 0,54 % in den obersten 30 cm der weltweiten Anbauflächen könnte jährlich 0,90 bis 1,85 Mrd. t Kohlenstoff für mindestens 20 Jahre binden. Dies entspricht 3,3 bis 6,8 Mrd. t CO₂ pro Jahr. (The international „4 per 1000“ Initiative)

Die intensive Nutzung von Gründüngung und die Direktsaat spielt dabei eine wichtige Rolle. Sie kann auf bis zu 25 % der weltweiten Anbauflächen von 0,7 bis 1,6 Mrd. t CO₂ pro Jahr binden. (Climate Change and Land) Zum Vergleich: Emissionen im Straßenverkehr Europas im Jahr 2022 0,74 Mrd. t CO₂. (Straßenverkehr: EU-weite CO₂-Emissionen seit 1990 um 21 % gestiegen)

Der Boden und auch der Humus darin muss aber wie jede Investition in die Zukunft gut gepflegt werden. Deshalb ist auch die Rückkehr zum Pflug keine Option. Je nach Bodenart und Bewirtschaftung haben Böden ein Bindungspotenzial von 1 bis 4 t CO₂/ha pro Jahr. Ein einziges Pflügen eines Direktsaatfeldes kann jedoch bis zu 10 t CO₂/ha freisetzen und damit die Speicheranstrengung von vielen Jahren zerstören. (Loss of soil organic matter upon ploughing under a loess soil after several years of conservation tillage)

 Dieses Beispiel zeigt, wie wichtig eine effiziente Pflanzenbekämpfung ohne Pflug und mit minimierter Bodenbewegung ist. Außerdem ist Pflügen/Bodenbearbeitung die energieintensivste landwirtschaftliche Praxis (mit Ausnahme des Abflammens im ökologischen Landbau).

Um die Landwirtschaft zu dekarbonisieren und zu einem aktiven Klimaretter in den Kulturlandschaften zu machen, werden einige große Veränderungen nötig sein, die aber bei vielen Landwirten auch schon begonnen haben. Dabei werden auch die Nebenwirkungen nicht nur des Pflügens aber auch von Glyphosat für Bodenleben, Biodiversität und allgemeine Gesundheit immer zu beachten sein.

Landwirte braucht neue Methoden, um den schnell wachsenden Anforderungen von Klimaschutz und Biodiversität gewachsen zu sein. Denn gleichzeitig müssen sie immer die Welternährung, regenerative Biorohstoffe und auch etwas Spaß mit den Genussmitteln bereitstellen. crop.zone unterstützt als Teil der nachhaltigen Landtechnikinnovation sowohl die Landwirte bei der Nahrungsmittelerzeugung als auch den Green Deal mit der Gesellschaft. Denn wir brauchen beide – ohne Abstriche.

Lachgas oder Stickstoffdioxid ist nach CO₂ und Methan das schädlichste Treibhausgas. Die Landwirtschaft ist die größte Quelle aus Düngemitteln und Tierhaltung. Die gute Nachricht für die Leistungen der hiesigen Landwirtschaft: Die Lachgas-Emissionen der Landwirtschaft stagnieren in Deutschland und Europa seit etwa 20 Jahren, weil die Düngeeffizienz zugenommen hat. Die schlechte Nachricht: Weltweit ist die Düngeeffizienz viel schlechter als in Europa und die Lachgasemission steigt weiter an. Aber auch in Deutschland und Europa kann die Stickstoffeffizienz noch deutlich weiter gesteigert werden, denn bisher kommen meist nur 50 – 60 % in der Pflanze wirklich an. (Zu viel Lachgas in der Atmosphäre)

Besseres Düngemanagement und auch Zusatzstoffe wie Nitrifikationshemmer können da noch viel weiterhelfen, damit der Dünger in der Pflanze ankommt und nicht von Bakterien vorher zu Lachgas umgebaut wird (Klimawandel – Wie groß ist der Einfluss der Landwirtschaft?) denn Dünger wegen der zweitweise hohen Preise einfach zu sparen, erhöht nicht die Effizienz und mindert den Ertrag.

Dass die Preise für Kunstdünger wieder sinken und es keinen Mangel mehr gibt, hört sich zunächst gut an. Das beruht aber letztlich auf dem Dumpingimport von russischem Stickstoffdünger, der die Europäische Düngerproduktion immer stärker bedroht. (Düngemittelindustrie warnt vor Gefahr für europäische Lebensmittelversorgung)

Schließlich ist Stickstoffdünger nichts anderes als umgewandeltes Erdgas bzw. der Wasserstoff aus dem Erdgas. Das ist ein Problem, wenn wir uns damit von russischem Dünger statt russischem Erdgas wieder abhängig machen. Dieser importierte Dünger ist für das Klima deutlich schädlicher als der aktuell schon in Westeuropa produzierte Dünger, weil er einen viel größeren CO_2- Fußabdruck hat (Düngemittelproduzenten vermissen Unterstützung für den Klimaschutz) Genau wie bei den Agrarprodukten selbst lassen sich hohe Umweltstandards und faire Produktionschancen nur durch eine sehr klare Importpolitik mit hohen Standards ohne Dumping erreichen.

Wasserstoff nicht aus Erdgas ist aber auch eine Chance, denn Wasserstoff lässt sich auch aus regenerativem Strom statt aus Erdgas herstellen – und auch als flüssiger Ammoniak oder fester Kunstdünger hervorragend speichern („Grüner“ Wasserstoff könnte Mineraldünger klimafreundlicher machen) An weiteren Optionen, wie man direkt aus Strom und Luftstickstoff Ammoniak und Stickstoffdünger herstellen kann, wird intensiv gearbeitet (So kann man Pflanzen mit elektrischem Strom düngen und DÜNGEN MIT WIND)

Wie immer sind technische Einzelmodule wichtig und nötig, müssen aber auch zu Ende gedacht werden. So wird mit grünem Wasserstoff oder Strom alleine weder in Europa noch weltweit die Düngerherausforderung lösen lassen (Nachhaltige Ernährungssicherung in Afrika: Düngemittelproduktion mit grünem Wasserstoff genügt nicht) Der Atmosphäre ist es letztlich egal, ob das Lachgas aus Erdgas oder mit grünen Strom produziert wurde. Auch hängen Düngeeffizienz und Bodengesundheit sehr stark von der Bewirtschaftungsweise und den lokal, regenerativ aus Sonnenlicht vollbiologisch erzeugbaren Düngemitteln zur Bodenverbesserung ab: Gründüngung.

Da wurde schon viel erreicht, aber viel zu oft sieht man immer noch offenen Boden in Zeiten mit Wärme und ausreichend Sonnenschein. Niemand würde einfach mal bei solchen Bedingungen monatelang die eigene Solaranlage abstellen. Felder haben da oft noch erhebliche Photosynthese-Potentiale, die durch Zwischensaaten, Untersaaten und andere innovative und präzise Anbaukonzepte genutzt werden können (Regenerative Landwirtschaft: Humusaufbau Zukunft Erde-Programm) Das wird immer ein Zusammenspiel aus Landtechnik, Pflanzen, optimierter Nährstoffversorgung und cleverer und präziser Feldbestellung sein (Yara: Wie Dünger den CO2-Fußabdruck der Zuckerrüben bei Nordzucker reduziert)

Das Einzige, was ganz sicher nicht in dieser klimagerechten Präzisionslandwirtschaft mit weniger Lachgas und mehr Düngereffizienz vorkommt, sind feste Kalenderdaten und undifferenzierbare großräumige Regeln, die in einfache Formulare gepresst werden können. Diversität braucht Flexibilität bei klaren Zielen und auch klarer und einfacher Messungen der Leistungen und Erfolge. Auch da wird noch viel  Innovation benötigt.

Es muss (wie bei der chemischen Behandlung) auch kein Boden durch Pflügen oder Grubbern bewegt werden, sodass weder zusätzlich Wasser verdunstet, noch Humus mineralisiert oder das Bodenleben durcheinander gebracht wird. Auch für den Anbau von Leguminosen und wo nötig deren Sikkation arbeitet crop.zone an Systemlösungen. Damit unterstützen wir auch die regenerative Stickstoffbindung aus der Luft als Dünger.

Gemeinsam müssen wir Methoden entwickeln, um Wirtschaftlichkeit, Nahrungsmittelsicherheit, gerechten Zugang zu Böden, Klimaschutz  und Biodiversität unter einen Hut zu bekommen. Das ist nicht leicht, aber alternativlos. Was wir jetzt vertagen, wird später umso schwieriger oder die Entwicklungszeit wird zu kurz für immer dringender erforderliche Lösungen. Wir werden inhaltlich den Green Deal brauchen, egal wie das Konzept politisch heißt. Nur die effizient wirkende Ausgestaltung  können wir diskutieren und möglichst schnell in gute Konzepte umsetzen, die dann als Leitlinie für Politik und Gesellschaft dienen.

Vor 12.000 Jahren begann der Mensch erstmals gezielt Pflanzen anzubauen – der Beginn der heutigen Landwirtschaft. Heute steht die Landwirtschaft vor Herausforderungen wie Klima- und Naturschutz, Bevölkerungswachstum und der steigenden Nachfrage nach nachhaltigen und nahrhaften Produkten. Die moderne Agrarforschung untersucht diese Herausforderungen und entwickelt neue Technologien, Methoden und Produkte, um ihnen zu begegnen.

Feldversuche sind wesentliche wissenschaftliche Untersuchungen der modernen Agrarforschung. Sie werden unter praxisnahen Bedingungen durchgeführt, um repräsentative Daten zu erheben. Mit ihrer Hilfe können Hypothesen überprüft, neue Erkenntnisse gewonnen und fundierte Schlussfolgerungen gezogen werden.

Die Vorteile von Feldversuchen liegen in ihrer hohen Validität, da sie unter realen Bedingungen durchgeführt werden und die Ergebnisse daher oft besser auf reale Situationen übertragbar sind als Laborexperimente. Darüber hinaus bieten sie eine hohe Praxisrelevanz, da die gewonnenen Erkenntnisse direkt zur Lösung praktischer Probleme und zur fundierten Entscheidungsfindung genutzt werden können. Feldversuche sind jedoch auch mit Herausforderungen verbunden. Eine davon ist die Kontrollierbarkeit, da es schwierig ist, alle Einflussfaktoren zu überblicken. Die natürliche Variabilität der Umwelt kann die Identifizierung klarer Ursache-Wirkungs-Beziehungen und die Interpretation der Ergebnisse erschweren. Darüber hinaus sind Feldversuche oft kostspielig und logistisch anspruchsvoll, insbesondere wenn sie über längere Zeiträume durchgeführt werden.

Diese Grundidee wird gemeinsam ausgearbeitet, Hypothesen aufgestellt und ein Versuchsplan entwickelt, der für alle Abteilungen von Nutzen sein soll. Sobald ein geeignetes Feld gefunden ist oder uns gefunden hat und die Bedingungen stimmen, beginnt der praktische Teil der Versuche. Diese werden nach biostatistischen Grundsätzen durchgeführt, d.h. die Versuchsglieder werden mehrfach wiederholt und zufällig über die Fläche verteilt, und die Versuche werden, wenn möglich, unter verschiedenen Bedingungen wiederholt. Während der Durchführung werden die Versuche intensiv von Technikern überwacht und Maschinendaten, wie z.B. elektrische Daten, direkt in die betriebseigene Datenbank eingespeist. Die Biologie führt vor, während und nach der Behandlung eine regelmäßige Bonitur der Pflanzenbestände durch Drohnen- und Bildaufnahmen, Bonituren und Probenahmen durch. Diese Beobachtungen werden in einer speziellen Feldversuchsapplikation dokumentiert. Nach Abschluss aller Beobachtungen werden die Daten aufbereitet und gemeinsam ausgewertet, um die komplexen Zusammenhänge zu verstehen und uns weiterzuentwickeln.

Das Spektrum der von und mit crop.zone durchgeführten Versuche ist sehr breit und umfasst auch verschiedene Versuchsformen:

Die Ergebnisse unserer landwirtschaftlichen Forschung und unserer Feldversuche bilden die Grundlage für unsere Behandlungsempfehlungen, die auf eine nachhaltige Zukunft ausgerichtet sind.

Wenn es um Erträge und deren Beeinflussung geht, sind Landwirte sehr gut informiert. Sie kennen ihre Felder, ihre Sorten, die Pflanzenschutzmittel, das Wetter, aktuelle Pflanzenkrankheiten und vieles mehr. Und am Ende eines jeden Jahres können sie an den Erträgen der einzelnen Felder ablesen, ob ihr eigenes Urteil und Handeln angesichts der unveränderlichen Umstände angemessen war. Das schafft lokale Präzisionserfahrung für die Erträge und die Chance, in Zukunft mindestens genauso gut oder noch besser abzuschneiden.

In Bezug auf die biologische Vielfalt und die Auswirkungen auf die Umwelt ist die empirische Situation jedoch wesentlich schlechter. Selbst für Pflanzenschutzmittel wie Glyphosat, die seit Jahrzehnten eingesetzt werden, ist nach Ansicht europäischer Expertengremien eine eindeutige ökotoxikologische Risikobewertung noch nicht möglich (Glyphosat: keine kritischen Problembereiche, aber Datenlücken festgestellt). Insektizide, die früher sehr selektiv in der Saatgutpelletierung eingesetzt wurden, sind dort zwar verboten, aber das großflächige, wahllose Sprühen von fast denselben Insektiziden auf ganzen Feldern ist zumindest als Notlösung und je nach EU-Land auch in unterschiedlicher Weise wieder erlaubt. Das Verständnis der Landwirte und ihr detailliertes lokales Wissen darüber, wie man die biologische Vielfalt und die Auswirkungen auf die Umwelt ebenso effektiv optimieren kann wie den Ertrag, versagen da schnell.

Doch die Realität sieht anders aus. Statt gezielter Feststellungen, wann und wo genau zu viel Nitrat ins Grundwasser gelangt und was die heutige Düngung für das Grundwasser in 20 Jahren bedeutet, gibt es große rote Zonen. Sie unterscheiden nicht zwischen Landwirten, die jahrzehntelang verantwortungsvoll gedüngt haben, und anderen, die oft die Erträge nach Düngevorgaben maximiert haben.  Viele der Maßnahmen für Ökopunkte oder andere Umweltleistungen, die vom Landwirt erbracht werden müssen oder zu Ausgleichszahlungen führen, ändern sich in kurzen Abständen, sind von Land zu Land unterschiedlich (was zu wirtschaftlicher Ungerechtigkeit führt), agronomisch kaum nachvollziehbar und z.B. an Kalenderdaten gebunden. Gerade in Zeiten des Klimawandels und extrem schwankender Witterungsverhältnisse sollte klar sein, dass diese Art von regelbasiertem Mikromanagement nicht dem Umweltschutz dient. Niemand käme auf die Idee, einem Landwirt per Stichtag vorzuschreiben, wann er Kartoffeln pflanzen, Pflanzenschutzmittel einsetzen oder ernten soll. Gleichzeitig entstehen durch diese Vielzahl von Vorschriften auch Berge von Bürokratie (die eigentlich abgebaut werden sollten), die den Landwirt an den Schreibtisch zwingen, anstatt sich sinnvoll um die Felder kümmern zu können.

Wie können wir uns aus dieser Situation befreien? Hier einige Vorschläge, die sicher nicht die einzige Lösung sind, aber einen Anstoß geben können, in welche Richtung es sinnvoll ist, zu gehen.

Mikromanagement mit zentralen Regeln und Daten in einem sich schnell verändernden Umfeld wird einem so vielfältigen System wie der Landwirtschaft nie gerecht – und in Zukunft erst recht nicht.

Das Ziel muss mehr Eigenverantwortung und individuelles Handeln der Landwirte sein, denn Biodiversität und Bodengesundheit entstehen – ebenso wie der Ertrag – auf jedem einzelnen Feld.

Damit Landwirte mehr Eigenverantwortung übernehmen können, müssen sie die Auswirkungen ihres Handelns so gut wie möglich einschätzen können. Das gilt auch für den Umweltschutz und zum Beispiel für die Bodengesundheit. Hier gibt es extrem große Defizite. Selbst bei bekannten Herbiziden (siehe oben) sind die Auswirkungen auf Insekten noch erschreckend unklar. Die Risikobewertung für Insektizide ist oft nicht viel besser.  Auch hier sind die Wirkungen einzelner PSM komplexer und z.B. temperaturabhängig (Große Herausforderungen für kleine Bodenorganismen) oder es gibt bisher unerwartete Wirkungen in tieferen Bodenschichten ohne große Produktkonzentrationen (Bewertung des Risikos für Bodenorganismen unter realen Bedingungen).

Daher sind in vielen Fällen selbst die allgemeinen Wirkungsmuster unklar und noch weniger die spezifischen lokalen Auswirkungen. Es wird noch viele Überraschungen geben – wenn wir sie denn messen würden.

Damit sind wir bei einer der größten Herausforderungen angelangt. Es gibt keine Präzisionsökotoxikologie und Präzisionsökologie. Aber genau das brauchen wir für die Biodiversität und die Bodengesundheit im Rahmen der Präzisionslandwirtschaft sowie für die Feldbewirtschaftung und den Ertrag. Präzision bedeutet nicht, ALLES zu messen oder zu wissen, sondern effektive Instrumente einzusetzen, um die bestmöglichen Informationen zu den geringstmöglichen Kosten zu erhalten. Ein GPS für biologische Vielfalt und Umweltschutz wäre ideal.

crop.zone ist zwar kein chemisches Pflanzenschutzmittel, hat aber dennoch umfangreiche Studien über seinen Einfluss auf Regenwürmer, Springschwänze, Bodenmilben und Bodenbakterien während der elektrophysikalischen Sikkation durchgeführt. Es wurde kein Einfluss festgestellt. Auch die Landwirte benötigen zur Optimierung verlässliche allgemeine Daten über die Auswirkungen von Pflügen, Bodenbearbeitung, Kultivierung und anderen Methoden auf das Bodenleben auf Böden, die ihren eigenen zumindest ähnlich sind. Es ist bekannt, dass das Pflügen und die großflächige Bodenbewegung durch z. B. Kartoffelanbau und Zuckerrüben die Anzahl der Regenwürmer um bis zu 50 % reduzieren kann. Dennoch gibt es Landwirte, die dank jahrzehntelanger Bodenpflege auch bei Kartoffeln und Zuckerrüben in der Fruchtfolge problemlos 50 bis 200 Regenwürmer pro Quadratmeter haben.

Das zeigt, dass wir wie bei den Erträgen auch in der Ökotoxikologie und Umweltbewertung einfache, aber sehr aussagekräftige Messgrößen brauchen, die jedem Landwirt eine jährliche Rückmeldung geben. Öfter mit dem Spaten auf dem Feld zu graben, ist sicherlich hilfreich und empfehlenswert (Film: Mit der Spatenprobe die Bodenstruktur im Feld beurteilen). In Zukunft werden aber noch objektivere Methoden zur Messung z.B. der Biodiversität auf dem Acker für die Erfolgskontrolle und die Honorierung des gesellschaftlichen Mehrwerts immer wichtiger werden. Auch die DLG arbeitet daran, solche Methoden zu erforschen (BioMonitor4CAP: EU-Projekt zum Monitoring von Biodiversität gestartet) und Maßnahmen zu evaluieren (Artenvielfalt und Biodiversität stärken im Ackerbau).

Nur wenn die Präzisionslandwirtschaft auch die Präzisionsökotoxikologie einbezieht, kann sie der großen Vielfalt der einzelnen Felder, den lokalen Bedingungen und dem Klimawandel einschließlich der biologischen Vielfalt Rechnung tragen. Gezieltes Handeln der Landwirte erfordert bestmögliche Informationen über die Auswirkungen der Methoden im Allgemeinen und auch über die spezifischen Auswirkungen auf die eigenen Felder. Daten allein werden hier nicht helfen, aber künstliche Intelligenz als Berater für die Nutzung gemeinsamer Erfahrungen und gute Simulationsmodelle werden sicherlich eine große Unterstützung sein, genau wie bei der Wettervorhersage. Dies kann ein wichtiger Beitrag zu weniger bürokratischem, weniger regelbasiertem Umweltschutz und mehr realitätsnahem, konkretem Handeln zum Wohle der Biodiversität sein. crop.zone unterstützt dies mit eigenen Ökotox-Tests und der Entwicklung von Pflanzenschutzmethoden ohne chemische Mittel und Bodenbewegung. Innovation zum Nutzen der Landwirtschaft und der Gesellschaft insgesamt braucht mehr aussagekräftige und hocheffiziente Umweltinformationen, auch für die lokalen Feldbedingungen. Denn die Biodiversität entsteht auf dem einzelnen Feld ebenso wie der Ertrag.

Brache im Sinne von unproduktivem Land mit Selbstbegrünung ist eine Option der aktuellen Agrarpolitik. Die Anforderung zum Nichtstun ist aus guten Gründen umstritten.

Irgendjemand scheint aber gemerkt schon beim Machen der Verordnung zu haben, dass Laufenlassen keine wirkliche Option ist. Als Alternative gilt dementsprechend auch ermöglicht auf größeren Flächen Leguminosen anzubauen (Empfehlungen für die Anlage von Bracheflächen). Weiterhin wurden die Regelungen aktuell in vielen Bereichen komplett ausgesetzt (EU-Agrarpolitik: Kommission setzt Pflichtbrache 2024).

Aber ausgesetzt ist nicht aufgehoben. Und in den Köpfen verfestigt sich das Bild des „natürlichen Nichtstuns“ als wünschenswertem Zustand auf dem Acker. Brache hört sich sehr nach volkstümlichem Naturschutz an und scheint auch das Schulbuchbild der mittelalterlichen Dreifelderwirtschaft im Kopf zu haben.

Deshalb zurück zur Grundfrage, ob temporäre Brache generell und besonders mit Selbstbegrünung wirklich zukunftsweisende Elemente zur Verbesserung von Biodiversität und Teil einer zukunftsorientierten Landwirtschaft sind.

Damals wurden eine begrenzte Menge Nährstoffe im Brachejahr aus dem Boden zusätzlich verfügbar, die weidenden Tiere ergänzten die Nährstoffe. Beides konnte im Folgejahr ertragreich(er) genutzt werden. Die vielfältige Pflanzengesellschaft dieses Brache-Jahres und die weidenden Tiere haben das Bodenleben weiterernährt und Monokulturen verhindert. Mit vielem Beikraut musste man in den Folgejahren genauso leben wie vorher.

Die jetzt noch in der Samenbank vorhandenen Pflanzen sind diejenigen, die man nur schwer kontrollieren, aber nicht beseitigen kann. Melde, Gänsefuß und ähnliche Pflanzen sind sicher keine gute Basis für Biodiversität. Was sich in dem einen Brachejahr ansiedelt sind (Ausfall-)Pflanzen früherer Kulturen, hartnäckige Unkräuter und schnelle Erstbesiedler. Es sind aber keine stabilen, vorteilhaften oder auch nur einigermaßen diversen Pflanzengesellschaften.

Melde und Gänsefuß freuen sich auf vielen ertragreichen Feldern bei selbstbegrünender Brache dank reichlicher Samenbank und starker Bodenerwärmung ohne Beschattung als Warmkeimer über ideale Vermehrungsbedingungen. Herbizidhersteller und die Freunde tiefer Bodenbearbeitung profitieren in den nachfolgenden Jahren davon, die stark gewachsene Unkrautsamenbank wieder in der Kultur einigermaßen unter Kontrolle zu bringen.

Auch crop.zone könnte sich bei der elektrophysikalischen Behandlung über viel Unkraut (= falsche Pflanze in falscher Anzahl am falschen Ort) freuen, wenn es nicht zum Schaden von Boden, Umwelt und Landwirten dort wachsen würde.

Landwirte, die normalerweise integriert, regenerativ oder mit minimaler Bodenbearbeitung arbeiten und stark aussamende Unkräuter oder z. B. Wildrüben sonst sorgfältig entfernen, bekommen durch Selbstbegrünung für Jahre Probleme, wenn sie ohne erhebliche Herbizidmengen oder Bodenbewegung sinnvolle Erträge erwirtschaften wollen. Wenn nach der Brache wieder die starke Bodenbearbeitung aufgenommen wird, leiden Humus, das Bodenleben und z. B. auch bodenlebende Hummeln.

Das Bodenleben hat unter vielen Umständen von der Brache nur begrenzt etwas gehabt. Je nach Vorkultur und Jahr liegen die Felder im Herbst und Winter komplett offen und auch im Frühjahr stellen sich z. B. Melde erst sehr spät ein. Da gab es dann auch wenig Humusaufbau und Bodenexsudate. Keine gute Bilanz für Klima und Bodenleben.

Die in diesem Blog gezeigten Bilder benötigen eigentlich kaum einen Kommentar. Wenn man nichts tut, wird aus einen vorher gut gepflegten Zuckerrübenfeld durch Selbstbegrünung bis zum September eine Mischung aus reifender Melde, ein paar weiteren häufigen Ackerunkräutern und Durchwuchs früherer Kulturpflanzen wie Kartoffeln oder z. B. Wildrüben. Leguminosen und andere Deckfrüchte halten dagegen den Boden kühler, sodass die Melde nicht überhandnimmt oder gar nicht aufkommt. Außerdem bieten sie neben der Stickstoffbindung auch noch vielen Tieren Nahrung und Schutz. Im bebilderten Versuchsfall wurden keine artenreichen Gründüngungsmischungen genutzt, was für die Boden und Biodiversität sicher besser gewesen wäre. Aber es ging neben technischen Zielen besonders auch um die Darstellung, dass selbstbegrünende Brache auf fruchtbaren Böden nur organisierte Verantwortungslosigkeit ohne großen längerfristigen (= nachhaltigen) Biodiversitätsnutzen ist.

Übrigens wurde für diesen Versuch kein Acker gequält. Der Acker befand sich im Vorfeld einer Sandgrube und wurde einige Monate später abgebaggert.

Zuerst ein Feld als hochproduktivem Standort in praktisch jedem Aspekt zu kontrollieren und es dann einfach mal sich selbst zu überlassen, scheint ein sehr romantisches Naturbild zugrunde liegen zu haben. Mensch ist der Ausbeuter. Und ohne Ausbeuter geht es „der Natur“ einfach sofort wieder besser. Aber wer schickt hochbehütete Stadtkinder einfach mal ohne Minimalausrüstung und unvorbereitet in den Wald, damit sie das natürliche Leben kennenlernen? Wohl kaum jemand. Selbstbegrünende Brache auf ertragreichen Feldern erscheint auch eher gesetzlich legitimierte Vernachlässigung zu sein. Mehr zum Thema „Brache“ und ihrem spannenden kulturellen Ideenhintergrund unter: Masterarbeit Kruse 2022.

Es hat seine guten Gründe, warum es z. B. regenerative Landwirtschaft gibt (Regenerative Landwirtschaft). Also eine Landwirtschaft, die weiter Ertrag produzieren will, aber gleichzeitig viele Bodenfunktionen erst WIEDERHERSTELLEN will und muss. Das erfordert viel Arbeit und intelligentes aktives Feldmanagement. Und das kontinuierlich über viele Jahren.

Gleichzeitig gibt es natürlich je nach Region und Boden auch eine große Zahl anderer wertvoller Maßnahmen, um den Boden zu schützen und die Biodiversität zu stabilisieren und wieder zu erhöhen. Aber in praktisch allen Fällen geht es dabei um aktive und gezielte Maßnahmen (100 Äcker für die Vielfalt).

Auch crop.zone setzt genauso wie die Landwirte auf die Übernahme von Verantwortung. Deshalb entwickelt crop.zone Verfahren, mit denen nichtselektive Herbizide z. B. zur Sikkation, Vorsaatbehandlung und Gründüngungskontrolle durch Strom ersetzt werden und keine Rückstände entstehen. Dabei hat crop.zone auch aktiv gezeigt, dass das Bodenleben durch den Strom nicht geschädigt wird.

Gemeinsam müssen wir alle Wege finden, Wirtschaftlichkeit, Nahrungsmittelsicherheit, gerechten Zugang zu Böden, Klimaschutz und Biodiversität unter einen Hut zu bekommen. Das ist nicht leicht, aber Landwirtschaft, Agrartechnik und passgenaue Ökologie wachsen mit den Herausforderungen und übernehmen die Verantwortung.

In mindestes 159 Ländern der Welt werden Kartoffeln angebaut. In vielen Staaten wären die Esskultur ohne Kartoffeln ärmer und viele Menschen hungriger. Kartoffelanbau mit hohem Ertrag und wohlschmeckendem Produkt ist für die Landwirte sehr anspruchsvoll. Von der Zucht, Bodenvorbereitung und dem Legen der Kartoffeln über den Pflanzenschutz bis zur Sikkation, Ernte und Lagerung muss alles stimmen, damit nachher gute Kartoffeln auf den Tisch kommen.

crop.zone unterstützt die Kartoffelbauern nach dem zunehmenden Wegfall von chemischen Sikkationsmitteln mit dem elektrophysikalischen crop.zone-Verfahren. Mit Strom statt Chemie als Wirkstoff lässt crop.zone die Kartoffeln eine feste Schale für guten Ernte, Transport und Lagerfähigkeit entwickeln. Und das alles ohne vorschriftsbedingte Wartezeiten und bei reduzierter Wetterabhängigkeit.

Denn nur mit innovativen Technologien und Landwirten können wir auch in Zukunft die hohen Erträge, sicher verfügbaren und bezahlbaren und gesunden Lebensmittel erwirtschaften, die für die Menschen im Sinne des Green Deal und des Farm2Fork Zieles notwendig sind. 

Zwischenfrüchte, die für die Begrünung des Ackerbodens vor dem Winter ausgesät werden, spielen eine entscheidende Rolle für dessen Gesunderhaltung. Sie tragen zur Humusanreicherung bei und schaffen dadurch die Grundlage für ertragsreiche Landwirtschaft.

Zwischenfrüchte sind vielfältig und können durch ihre unterschiedlichen Eigenschaften viele Vorteile bieten. Ihre Auswahl sollte an klimatische und standortspezifische Bedingungen sowie die Fruchtfolge angepasst sein. Auch ihre spätere Nutzung, z.B. als Futterpflanzen oder Gründüngung, kann ein Auswahlkriterium sein. Mit seiner selektiven Zwischenfruchtauswahl kann der Landwirt entscheiden, welche Vorteile des Zwischenfruchtanbaus er nutzen möchte.

Einige der häufigsten Zwischenfrüchte sind:

Mischungen aus verschiedenen Zwischenfrüchten kombinieren die Vorteile der einzelnen Pflanzen.

Die Nachbehandlung von Zwischenfrüchten nach dem Winter ist ein wesentlicher Bestandteil ihres Einsatzes und hängt von den Anbauzielen, dem Entwicklungsstand der Pflanzen, den Boden- und Klimabedingungen sowie betrieblichen Anforderungen ab.

Die Einarbeitung kann mechanisch durch wiederholte Bodenbearbeitung passieren. Zum einen als tiefere Einarbeitung mittels Pflugs. Zum anderen als flaches Einarbeiten mit einem Grubber, einer Fräse oder einer Egge, welche die Pflanzen mit der obersten Bodenschicht mischen. Als Folge ist der Boden zunächst wieder unbedeckt und anfälliger für Starkregenereignisse und Sonneneinstrahlung. Ein flaches Einarbeiten ist nur bei frostempfindlichen Zwischenfrüchten möglich, die im Winter vollständig absterben. Winterharte Zwischenfrüchte wie Roggen oder Winterwicke überleben den Winter und müssen im Frühjahr behandelt werden. Milde Winter können jedoch dazu führen, dass auch frostempfindliche Pflanzen wie Ölrettich oder Senf erneut austreiben und Unkrautprobleme verursachen.

Zwischenfrüchte können als Mulch auf der Bodenoberfläche belassen werden. Dies reguliert die Bodentemperatur, bewahrt die Feuchtigkeit und unterdrückt Unkraut. Spätere Hauptfrüchte können direkt in den Mulch gesät werden, wofür spezielle Sämaschinen erforderlich sind.

Sowohl in Systemen mit minimaler Bodenbearbeitung als auch bei der Direktsaat wird zumeist die chemische Abtötung der Zwischenfrüchte unvermeidbar. Diese erfolgt mit Glyphosat. Eine Alternative dazu ist die Abtötung der Zwischenfruchtreste mit dem Volt.apply System. Diese Technologie basiert auf der Vorbehandlung von Pflanzen mit einer leitfähigen Flüssigkeit, gefolgt von einer elektrischen Anwendung, die Zellen und Wasserleitbündel der Pflanzen zerstört, was zur Abreife und Trocknung führt.

Glyphosathaltige Produkte werden international gehandelt. Gleichzeitig stellen besonders die proteinhaltigen Hülsenfrüchte eine große Chance für die Europäischen Landwirte dar. Deshalb hat die Festlegung von Grenzwerten und die Nutzbarkeit von Sikkationstechnologien einen großen Einfluss auf Innovationen und Chancen für in der zukunftsfähigen Landwirtschaft.

Während für die meisten frischen pflanzlichen Lebensmittel der MRL (Maximaler Rückstands Gehalt) für Glyphosat  in der EU bei 0,1 mg/kg liegt, gibt es für getrocknete Bohnen/Linsen/Erbsen, Senfkörner, Weizen, Raps, Leinsamen, Sonnenblumenkörner, Roggen, Hafer, Hirse und  Sojabohnen bis zu 200fach höhere Grenzwerte (2, 10 oder 20 mg/kg).

( https://ec.europa.eu/food/plant/pesticides/eu-pesticides-database/start/screen/products  (Stand 20.4.2024)) 

Damit kann auch nach dem Verbot der Sikkation mit Glyphosat in der EU  der Import von mit Glyphosat sikkierten Nahrungsmitteln in die EU aufrechterhalten bleiben.

Gerade bei den Hülsenfrüchten mit ihrem hohen Eiweißgehalt ergeben sich auch bedingt durch die Eiweißstrategie der EU und z. B. Deutschlands (https://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/BRIE/2023/751426/EPRS_BRI(2023)751426_EN.pdf ; https://www.bmel.de/DE/themen/landwirtschaft/pflanzenbau/ackerbau/eiweisspflanzenstrategie.html  ) und der Trend zu vegetarischen und veganen Lebensmitteln neue Marktchancen für Europäische Landwirte, die jedoch kein Glyphosat zur Sikkation einsetzen dürfen ( https://www.cbi.eu/market-information/grains-pulses-oilseeds/dried-lentils/market-potential ).

 Das verzerrt Marktchancen für die Landwirte, belastet Nahrungsmittel weiter mit Glyphosat und schadet gleichzeitig der Umwelt weltweit.

Durch Sikkation kann die Qualität erhöht und bei ungünstigem Wetter die Ernte gesichert werden. Die Grundidee der Sikkation ist dementsprechend sehr sinnvoll.

Unter dem Sikkation von Pflanzen versteht man das gezielte Austrocknen einer Pflanze vor der Ernte. Dies geschieht, z.  B. um die Ernte zu erleichtern, die Qualität zu verbessern den Zeitpunkt der Ernte zu synchronisieren oder Ernteverluste durch Regen oder Frost zu vermeiden.

Die Sikkation wird bevorzugt bei Getreide, Hülsenfrüchten und Ölsaaten eingesetzt, die ungleichmäßig abreifen. Bei Kartoffeln ermöglicht die Sikkation die gezielte Bildung schalenfester Knollen.

Die Sikkation der Pflanzen kann chemisch, mechanisch oder durch elektrischen Strom. Das Herbizid Glyphosat  wird zu diesem Zweck (außer bei Kartoffeln) weltweit häufig eingesetzt. Es dringt in das Wurzelsystem ein, hinterlässt aber auch Rückstände in der Ernte und z. B. in den auf dem Feld zurückgelassenen unreifen Körnern, die dann von kleinen Säugetieren und Insekten gefressen werden.

Entsprechend dem wichtigen Vorsorgeprinzip lautet die Antwort: Ja. Die EFSA (Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit) hat 2023 den zukünftigen Einsatz von Glyphosat in einem umfangreichen wissenschaftlichen Gutachten als Vorlage für die politischen Entscheider bewertet. In ihrer Kurzzusammenfassung schreibt sie: «In Bezug auf Biodiversität stellten die Sachverständigen fest, dass die Risiken im Zusammenhang mit den repräsentativen Verwendungszwecken von Glyphosat komplex und von mehreren Faktoren abhängig sind. Sie wiesen zudem auf das Fehlen harmonisierter Methoden und vereinbarter spezifischer Schutzvorgaben hin. Insgesamt lassen die verfügbaren Informationen keine eindeutigen Schlussfolgerungen zu diesem Aspekt der Risikobewertung zu….». (https://www.efsa.europa.eu/de/news/glyphosate-no-critical-areas-concern-data-gaps-identified )

crop.zone arbeitet daran, die Sikkation mit Glyphosat in sehr vielen Einsatzbereichen durch elektrischen Strom zu ersetzen, damit keine speziell erhöhten Grenzwerte mehr nötig ist. Das gilt auch für Hülsenfrüchte. Das ist gut für den Verbraucher und auch die Umwelt. Gleichzeitig werden dann europäischen Landwirten, denen Sikkation mit Glyphosat jetzt verboten ist, wieder Möglichkeiten zur  Erntesicherung bei hoher Qualität geschaffen. Damit können auch neue und wachsende Märkte z. B. im Bereich der Eiweißpflanzen erschlossen werden.

Denn Sikkation sichert Ernten, auch wenn es – auch klimawandelbedingt – vor der Ernte wieder zu nass wird.

Die Kartoffelsikkation ist ein entscheidender Prozess im Kartoffelanbau, der maßgeblich die Qualität der Knollen beeinflusst. Hier setzt die Technologie von crop.zone an, die eine nachhaltige und effektive Alternative zu chemischen Herbiziden bietet. Die innovative Methode von crop.zone sorgt für eine optimierte Schalenbildung, verbesserte Backqualität und eine längere Lagerfähigkeit der Kartoffeln.

Durch die Anwendung der crop.zone Technologie wird der Sikkationsprozess präzise gesteuert. Dies führt zu einer gleichmäßigen und robusten Schalenbildung. Eine gut ausgebildete Schale schützt die Kartoffel nicht nur vor mechanischen Beschädigungen während der Ernte, sondern auch vor Keimung und Krankheiten während der Lagerung.

Kartoffeln, die mit der crop.zone Technologie behandelt wurden, zeichnen sich durch eine höhere Backqualität aus. Die gezielte Sikkation ermöglicht es, den Reifegrad der Kartoffeln zu optimieren, was zu einer besseren Konsistenz und einem intensiveren Geschmack beim Backen führt. Diese Qualitätssteigerung ist besonders für die Verarbeitung und den Verkauf von Bedeutung.

Ein weiterer Vorteil der crop.zone Technologie ist die verbesserte Lagerfähigkeit der Kartoffeln. Die effektive Sikkation reduziert die Gefahr von Fäulnis und Keimung, wodurch die Kartoffeln über einen längeren Zeitraum gelagert werden können, ohne an Qualität zu verlieren. Dies stellt sicher, dass Landwirte ihre Ernte effizienter vermarkten und Verluste minimieren können.

Die Anwendung der crop.zone Technologie erleichtert zudem die Krautablösung bei der Ernte. Durch die präzise Sikkation trocknen die Kartoffelkrautstängel gleichmäßig ab und lassen sich leichter von den Knollen trennen. Dies reduziert den Aufwand bei der Ernte und minimiert das Risiko von Beschädigungen an den Kartoffeln.

Die crop.zone Technologie bietet Landwirten eine nachhaltige und effiziente Lösung für die Kartoffelsikkation. Die daraus resultierenden Verbesserungen bei der Schalenbildung, Backqualität und Lagerfähigkeit sowie die erleichterte Krautablösung bei der Ernte tragen maßgeblich zur Steigerung der Gesamtertragsqualität bei. Landwirte profitieren somit nicht nur von einer höheren Produktqualität, sondern auch von einer effizienteren und umweltfreundlicheren Produktionsmethode.