Verdichtete Bodenschichten können die Wurzelentwicklung einschränken und verhindern, dass Niederschlagswasser ausreichend in den Unterboden eindringt. Tiefenlockerer sollen solche Verdichtungen aufbrechen, ohne den Boden zu wenden. Doch eine Bearbeitung bis 40 oder 50 Zentimeter Tiefe ist nicht auf jedem Acker sinnvoll. Entscheidend sind der tatsächliche Bodenzustand, die richtige Arbeitstiefe und der Zeitpunkt des Einsatzes. Fehler bei der Tiefenlockerung können hohe Kosten verursachen und die Bodenstruktur zusätzlich schädigen.
Pflugsohle und Bodenverdichtungen: Wie entstehen sie?
Bodenverdichtungen entstehen vor allem durch die Belastung mit schweren Landmaschinen und durch Bearbeitungsmaßnahmen bei ungeeigneter Bodenfeuchtigkeit. Besonders gefährdet sind Flächen, die regelmäßig mit hohen Radlasten befahren werden. Dazu gehören Vorgewende, Fahrspuren und Bereiche, auf denen Erntemaschinen oder Transportfahrzeuge häufig unterwegs sind.
Eine besondere Form ist die sogenannte Pflugsohle. Sie kann entstehen, wenn über viele Jahre in gleicher Tiefe gepflügt wird. Unterhalb der bearbeiteten Bodenschicht bildet sich dabei eine verdichtete Zone, die das Eindringen von Pflanzenwurzeln erschwert.
Solche Verdichtungen liegen häufig im Bereich der Krumenbasis, etwa zwischen 25 und 35 Zentimetern. Durch hohe Radlasten können Schäden jedoch wesentlich tiefer reichen. Die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) weist darauf hin, dass insbesondere Verdichtungen in 50 bis 80 Zentimetern Tiefe schwer zu beseitigen sind.
Die Auswirkungen zeigen sich oft erst bei ungünstiger Witterung. Nach starken Niederschlägen kann Wasser über einer verdichteten Schicht stehen bleiben, während tiefere Bodenschichten nur eingeschränkt durchfeuchtet werden. In Trockenperioden fehlt den Pflanzen dagegen der Zugang zu tiefer liegenden Wasserreserven.
Auch das Wurzelbild verändert sich. Anstatt senkrecht in den Unterboden vorzudringen, wachsen Wurzeln entlang verdichteter Schichten oder weichen seitlich aus. Dadurch kann das nutzbare Bodenvolumen für die Wasser- und Nährstoffaufnahme deutlich kleiner werden.
Wann ist eine Tiefenlockerung notwendig?
Nicht jeder harte Boden ist tatsächlich schadverdichtet. Gerade während längerer Trockenperioden können auch Böden mit intaktem Gefüge einen hohen Eindringwiderstand aufweisen.
Vor dem Einsatz eines Tiefenlockerers sollte deshalb untersucht werden, ob eine mechanisch zu beseitigende Verdichtung vorliegt und in welcher Tiefe sie beginnt.
Die Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen empfiehlt, zunächst Bodenprofile anzulegen und die Ausdehnung, Mächtigkeit sowie den Verfestigungsgrad möglicher Verdichtungshorizonte zu bestimmen. Erst danach sollte entschieden werden, ob eine Tiefenlockerung erforderlich ist.
Eine wichtige Untersuchung ist die Spatenprobe. Dabei werden Bodenaggregate, Poren, Wurzelverteilung und Übergänge zwischen den Bodenschichten beurteilt. Plattige, dicht gelagerte Strukturen und horizontal abgelenkte Wurzeln können Hinweise auf eine Verdichtung geben.
Mit einer Bodensonde oder einem Penetrometer lässt sich zusätzlich der Eindringwiderstand bestimmen. Das hilft, die Tiefe und räumliche Verteilung möglicher Verdichtungen einzugrenzen.
Allerdings hängt das Messergebnis stark von der Bodenfeuchtigkeit ab. Penetrometermessungen sollten deshalb bei vergleichbaren Feuchtebedingungen erfolgen. Ein ausgetrockneter Oberboden kann hohe Widerstandswerte liefern, obwohl keine dauerhafte Schadverdichtung vorliegt.
Bei auffälligen Messungen sollte daher immer eine Bodenprofiluntersuchung folgen. Auch natürlich vorhandene, dicht gelagerte Bodenschichten lassen sich nicht grundsätzlich wie eine durch Bewirtschaftung entstandene Pflugsohle behandeln.
Tiefenlockerer: Wie funktioniert die Bodenlockerung?
Moderne Tiefenlockerer arbeiten überwiegend ohne Wendung des Bodens. Massive Zinken dringen in den Unterboden ein und heben das Bodenmaterial während der Vorwärtsfahrt an.
Dadurch können verdichtete Schichten aufbrechen. Im Idealfall entstehen Risse und neue Verbindungen zwischen bestehenden Poren, durch die Wasser, Luft und Pflanzenwurzeln leichter in tiefere Bodenschichten gelangen.
Anders als beim Pflügen soll die natürliche Schichtung des Bodens möglichst erhalten bleiben. Ernterückstände verbleiben überwiegend an der Oberfläche, während die eigentliche Lockerungswirkung unterhalb der üblichen Bearbeitungstiefe stattfindet.
Das Ergebnis hängt stark von der eingesetzten Technik ab. Meißelschare erzeugen andere Bruchwirkungen als breite Flügelschare. Auch Zinkenform, Zinkenabstand, Arbeitstiefe und Bodenfeuchtigkeit beeinflussen die Lockerung.
Nicht jedes Gerät lockert über seine gesamte Arbeitsbreite gleichmäßig. Bei zu großen Zinkenabständen können zwischen den Bearbeitungsbahnen verdichtete Bereiche bestehen bleiben.
Ein leistungsfähiger Tiefenlockerer allein garantiert deshalb noch kein gutes Ergebnis. Entscheidend ist, ob seine Arbeitswerkzeuge unter den vorhandenen Bedingungen die verdichtete Bodenschicht tatsächlich aufbrechen.
Arbeitstiefe: Warum 50 Zentimeter nicht immer besser sind
Ein häufiger Fehler bei der Tiefenlockerung ist eine unnötig große Bearbeitungstiefe.
Liegt die verdichtete Schicht beispielsweise zwischen 25 und 30 Zentimetern, muss der Lockerer nicht automatisch auf 45 oder 50 Zentimeter eingestellt werden. Die Werkzeuge sollen den verdichteten Horizont ausreichend unterfahren, damit die Schicht von unten aufgebrochen werden kann.
Wie tief das Gerät dafür tatsächlich arbeiten muss, hängt von der Mächtigkeit der Verdichtung und der Bauart des Lockerers ab.
Mit zunehmender Arbeitstiefe steigt der Zugkraftbedarf in der Regel erheblich. Der Traktor muss mehr Bodenmaterial bewegen, während gleichzeitig die mechanische Belastung der Arbeitswerkzeuge zunimmt.
Eine größere Bearbeitungstiefe ist daher nur sinnvoll, wenn tatsächlich tiefer liegende Verdichtungen beseitigt werden müssen.
Dass zusätzliche Tiefe nicht zwangsläufig höhere Erträge bringt, zeigen ältere Untersuchungen der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft. In einem langjährigen Bodenbearbeitungsversuch führte eine spezielle Tiefenlockerung bis 40 Zentimeter mit einem Parapflug zu keiner wesentlichen Ertragssteigerung. Die Wissenschaftler führten das darauf zurück, dass der Unterboden auf den untersuchten Flächen offenbar noch nicht nachteilig verdichtet war.
Eine pauschale Empfehlung für bestimmte Arbeitstiefen lässt sich daraus nicht ableiten. Der Versuch verdeutlicht aber, weshalb vor jeder Tiefenlockerung der tatsächliche Zustand des Unterbodens geprüft werden sollte.
Der richtige Zeitpunkt entscheidet über die Wirkung
Neben der Arbeitstiefe hat die Bodenfeuchtigkeit einen großen Einfluss auf den Erfolg.
Ist der Unterboden zu feucht, kann er sich unter dem Druck der Lockerungswerkzeuge plastisch verformen. Statt aufzubrechen, wird die Erde seitlich verdrängt oder an den Werkzeugen verschmiert. Dadurch können neue Verdichtungen entstehen.
Die Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen empfiehlt für tiefgreifende Bearbeitungsmaßnahmen einen ausreichend trockenen Bodenzustand und nennt weniger als 50 Prozent der nutzbaren Feldkapazität als Voraussetzung.
Besonders günstige Bedingungen können nach der Ernte früh räumender Kulturen auftreten. Im Sommer ist der Unterboden nach längeren Trockenperioden häufig besser für eine mechanische Lockerung geeignet als im feuchten Frühjahr oder Spätherbst.
Dabei darf die oberflächliche Abtrocknung nicht mit einem ausreichend trockenen Unterboden verwechselt werden. Eine trockene Krume bedeutet nicht, dass die Erde in 40 Zentimetern Tiefe ebenfalls einen geeigneten Feuchtezustand aufweist.
Auch extrem ausgetrockneter und stark verhärteter Boden kann problematisch sein. Die Werkzeuge benötigen dann hohe Zugkräfte, und der Boden kann in große, schwer zu bearbeitende Schollen zerbrechen.
Vor Arbeitsbeginn sollte deshalb die Feuchtigkeit in der gesamten geplanten Lockerungstiefe geprüft werden.
Tiefenlockerer richtig einstellen und Diesel sparen
Die Tiefenlockerung gehört zu den zugkraftintensiven Bodenbearbeitungsverfahren. Entsprechend hoch können Kraftstoffverbrauch und Maschinenbelastung ausfallen.
Die richtige Maschineneinstellung hat daher unmittelbare wirtschaftliche Bedeutung.
Besonders wichtig sind die Abstimmung von Arbeitstiefe und Scharform sowie ein geeigneter Zinkenabstand. Bei zu geringer Lockerungswirkung muss die Fläche unter Umständen erneut bearbeitet werden. Eine unnötig tiefe Einstellung erhöht dagegen den Leistungsbedarf ohne entsprechenden pflanzenbaulichen Nutzen.
Auch die Fahrgeschwindigkeit sollte an Bodenverhältnisse und Werkzeugausführung angepasst werden. Eine höhere Geschwindigkeit steigert nicht zwangsläufig die Flächenleistung, wenn dadurch Schlupf und Zugkraftbedarf übermäßig zunehmen.
Starker Schlupf kostet Diesel und kann die Bodenstruktur zusätzlich belasten. Deshalb müssen Motorleistung, Traktorballastierung, Bereifung und Zugkraftbedarf zusammenpassen.
Der Reifeninnendruck sollte unter Berücksichtigung von Radlast, Geschwindigkeit und Herstellerfreigaben möglichst bodenschonend eingestellt werden. Reifendruckregelanlagen oder geeignete Niederdruckreifen können die Aufstandsfläche vergrößern und dadurch den Bodendruck verringern.
Wie viel Kraftstoff sich durch eine optimale Einstellung tatsächlich einsparen lässt, hängt von Gerät, Arbeitstiefe und Standortbedingungen ab. Eine pauschale Einsparung in Litern je Hektar ist deshalb nicht seriös anzugeben.
Bei der wirtschaftlichen Bewertung zählt außerdem die gesamte Arbeitskette. Müssen nach einer intensiven Tiefenlockerung mehrere zusätzliche Arbeitsgänge zur Saatbettbereitung durchgeführt werden, steigen die Verfahrenskosten entsprechend.
Teilflächenspezifische Tiefenlockerung reduziert unnötige Überfahrten
Verdichtungen sind innerhalb eines Schlages häufig ungleichmäßig verteilt. Während Vorgewende und regelmäßig befahrene Spuren stark belastet sein können, weist die übrige Fläche möglicherweise ein weitgehend intaktes Bodengefüge auf.
Eine ganzflächige Tiefenlockerung würde unter solchen Bedingungen auch Bereiche bearbeiten, in denen keine Maßnahme erforderlich ist.
Hier setzt die teilflächenspezifische Bodenbearbeitung an. Mithilfe von Bodenuntersuchungen, Geodaten und digitalen Schlagkarten lassen sich Bereiche mit erhöhtem Verdichtungsrisiko abgrenzen.
Ertragskarten, historische Befahrungsdaten und Informationen zur Bodenart können erste Hinweise liefern. Sie ersetzen allerdings keine direkte Untersuchung des Bodengefüges.
Auch die elektrische Leitfähigkeit des Bodens wird zur Kartierung unterschiedlicher Standortbedingungen eingesetzt. Sie hängt jedoch unter anderem von Bodenart, Feuchtigkeit und Salzgehalt ab und ist deshalb kein unmittelbarer Nachweis einer Schadverdichtung.
Werden tatsächlich verdichtete Teilflächen identifiziert, können diese gezielt bearbeitet werden. Je nach technischer Ausstattung ist auch eine Anpassung der Arbeitstiefe an unterschiedliche Zonen möglich.
Das Einsparpotenzial ergibt sich vor allem aus der geringeren bearbeiteten Fläche und dem reduzierten Zugkraftbedarf bei flacheren Einstellungen.
Für kleinere Betriebe muss dafür nicht zwingend eine vollständig automatisierte Technik angeschafft werden. Bereits eine gezielte Lockerung bekannter Problemstellen kann unnötige Maschinenstunden vermeiden.
Mineraldünger bei der Tiefenlockerung ausbringen?
Einige Tiefenlockerer lassen sich mit Einrichtungen zur gleichzeitigen Düngerausbringung kombinieren. Dadurch können Nährstoffe gezielt in tiefere Bodenschichten abgelegt werden.
Technisch ist das beispielsweise für Phosphor- und Kaliumdünger möglich. Besonders bei Phosphor, der sich im Boden nur wenig verlagert, kann eine platzierte Ausbringung interessant sein.
Eine Düngung in 30 oder 40 Zentimetern Tiefe ist jedoch nicht automatisch vorteilhaft. Entscheidend ist, ob die Kulturpflanzen die abgelegten Nährstoffe tatsächlich erreichen und aufnehmen können.
Bei Mais wird Phosphor häufig als Unterfußdüngung in der Nähe des Saatkorns platziert, um die Versorgung während der Jugendentwicklung zu unterstützen. Eine deutlich tiefere Ablage erfüllt diesen Zweck nicht in gleicher Weise.
Auch bei Kalium muss berücksichtigt werden, wie der Nährstoff im jeweiligen Boden verfügbar ist und wo sich die aktive Wurzelzone befindet.
Vor einer kombinierten Tiefenlockerung und Düngung sind daher die Nährstoffversorgung des Bodens, die Anforderungen der Folgekultur und die geplante Ablagetiefe zu prüfen. Die geltenden düngerechtlichen Vorgaben bleiben unabhängig vom Ausbringungsverfahren einzuhalten.
Eine zusätzliche Düngung allein deshalb, weil der Tiefenlockerer technisch dafür ausgerüstet ist, lässt sich pflanzenbaulich nicht begründen.
Nach der Tiefenlockerung ist der Boden besonders empfindlich
Ein aufgebrochener Verdichtungshorizont bedeutet noch keine dauerhaft stabile Bodenstruktur.
Durch die mechanische Lockerung entstehen neue Hohlräume und Risse. Das lockere Gefüge besitzt zunächst jedoch eine geringere Tragfähigkeit und kann bei erneuter Belastung wieder zusammengedrückt werden.
Gerade deshalb ist eine anschließende Stabilisierung wichtig.
Der Bodenexperte Florian Ebertseder von der Bayerischen Landesanstalt für Landwirtschaft weist darauf hin, dass eine Tiefenlockerung ohne nachfolgende Regeneration nur begrenzt wirksam sein kann. Bei schweren Verdichtungsschäden empfiehlt er längere Ruhephasen mit durchwurzelnden Kulturen wie Luzerne oder Kleegras.
Auch Zwischenfrüchte mit unterschiedlichen Wurzelsystemen können zur biologischen Stabilisierung beitragen. Tief reichende Wurzeln erschließen gelockerte Bodenschichten, während feinere Wurzelsysteme die Bildung stabiler Bodenaggregate unterstützen.
Regenwürmer und andere Bodenorganismen schaffen zusätzlich Poren, die den Wasser- und Lufthaushalt verbessern.
Voraussetzung dafür sind geeignete Standortbedingungen. Ein zu niedriger pH-Wert, mangelnde Nährstoffversorgung oder Staunässe können die biologische Regeneration begrenzen.
Nach der Lockerung sollten unnötige Überfahrten vermieden werden. Besonders schwere Maschinen können die frisch bearbeiteten Schichten wieder zusammendrücken und den Effekt der Maßnahme erheblich verringern.
Wann sich die Tiefenlockerung wirtschaftlich rechnet
Die Kosten einer Tiefenlockerung ergeben sich aus dem Kraftstoffverbrauch, der Arbeitszeit, dem Maschinenverschleiß und gegebenenfalls den Kosten eines Lohnunternehmers. Hinzu kommen mögliche weitere Arbeitsgänge zur Vorbereitung der nächsten Aussaat.
Ob sich der Aufwand lohnt, hängt davon ab, welche Schäden durch die Verdichtung entstehen und wie dauerhaft die Lockerung wirkt.
Ein messbarer wirtschaftlicher Nutzen kann sich ergeben, wenn die Maßnahme die Durchwurzelung verbessert, Staunässe verringert oder bisher eingeschränkte Ertragsreserven erschließt.
Auf Flächen ohne relevante Schadverdichtung sind solche Effekte dagegen nicht zu erwarten.
Für die betriebliche Entscheidung lassen sich unterschiedliche Situationen unterscheiden:
| Bodenzustand | Mögliche Maßnahme |
|---|---|
| Intaktes Bodengefüge, normale Durchwurzelung | Keine Tiefenlockerung erforderlich |
| Verdichtete Pflugsohle unter der Krume | Gezielte Lockerung nach Prüfung von Tiefe und Bodenfeuchtigkeit |
| Verdichtete Fahrspuren oder Vorgewende | Teilflächen gezielt lockern |
| Tief liegende Schadverdichtung | Bodenprofiluntersuchung und standortspezifisches Sanierungskonzept |
| Stark feuchter Unterboden | Tiefenlockerung verschieben |
| Frisch gelockerter, wenig stabiler Boden | Befahrung begrenzen und biologische Stabilisierung fördern |
Als Entscheidungshilfe kann außerdem ein Vergleich auf dem eigenen Betrieb dienen. Werden bearbeitete und unbearbeitete Kontrollstreifen unter vergleichbaren Standortbedingungen angelegt, lassen sich Unterschiede in der Wurzelentwicklung, Wasseraufnahme und späteren Ertragsleistung beobachten.
Ein solcher Vergleich ist aussagekräftiger als die bloße Beurteilung einer frisch gelockerten, optisch ebenen Bodenoberfläche.
Bodenverdichtungen vermeiden statt regelmäßig tief lockern
Die langfristige Bodenbewirtschaftung entscheidet darüber, wie häufig Tiefenlockerungen überhaupt notwendig werden.
Zu den wichtigsten vorbeugenden Maßnahmen gehören angepasste Radlasten, niedrige Reifeninnendrücke im Feldeinsatz und der Verzicht auf unnötige Überfahrten bei zu hoher Bodenfeuchtigkeit.
Auch die Organisation der Feldarbeit spielt eine Rolle. Feste Fahrgassensysteme können die Belastung auf bestimmte Bereiche konzentrieren und den übrigen Boden vor wiederholter Befahrung schützen.
Eine abwechslungsreiche Fruchtfolge, Zwischenfruchtanbau und die Versorgung mit organischer Substanz fördern die Bodenstruktur zusätzlich.
Für die Tiefenlockerung bleibt damit eine klar abgegrenzte Aufgabe: Sie soll nachgewiesene Verdichtungshorizonte aufbrechen, die sich durch die übliche Bewirtschaftung oder biologische Prozesse nicht ausreichend beseitigen lassen.
Die Arbeitstiefe sollte sich nach der Lage der Verdichtung richten, nicht nach der maximal möglichen Leistung des Tiefenlockerers. Entscheidend für eine längerfristige Wirkung ist anschließend, dass der gelockerte Boden durchwurzelt und vor erneuter Verdichtung geschützt wird.
Quellen
- Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen: Bodenverdichtungen und Bodenerosion
- Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen: Bodenstruktur mit der Spatendiagnose beurteilen
- DLG: Bodenverdichtungen beheben – Empfehlungen von Florian Ebertseder, LfL
- Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft: Institutsjahresbericht mit Bodenbearbeitungsversuchen (PDF)
- Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft: Wirkung schwerer Landmaschinen auf die Bodenstruktur
- Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen: Unterfußdüngung zu Mais (PDF)
- Umweltministerium NRW: Bodenverdichtungen vermeiden (PDF)
- Landwirtschaftskammer NRW: Feldtag zur Tiefenlockerung
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