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28.07.2017

Boden – Basis für nachhaltiges Wirtschaften

Böden sind vielfältige natürliche Lebensräume und unverzichtbare Ressource für die Land- und Forstwirtschaft. Doch wie geht man mit Böden um, damit sie ökologisch und ökonomisch nachhaltig genutzt werden können? Dieses Dossier beleuchtet die Ressource Boden in ihren Facetten.

Keimlinge sprießen aus dem Boden.
Keimlinge junger Leinpflanzen sprießen aus dem Boden.
Quelle: 
B. Pollmann, bioökonomie.de

Seit Jahrtausenden nutzt der Mensch den Boden als Ressource. Doch die intensive Landwirtschaft setzt den Böden durch Schadstoffeintrag, Bodenverdichtung und Artenschwund zu. Erosion und Bodenverarmung sind heute zwei der größten zu meisternden Herausforderungen, um die Ernährung der Menschheit auch zukünftig zu sichern. Ein nachhaltiger Umgang mit der endlichen Ressource Boden ist heute wichtiger denn je. 2015 haben die Vereinten Nationen (UN) das Jahr des Bodens ausgerufen. Die deutsche Bundesregierung unterstützt mit einer Reihe von Fördermaßnahmen zukunftsweisende Projekte. Dieses Dossier informiert über die Lebensgrundlage „Boden" und zeigt Wege für einen nachhaltigen Umgang mit einer empfindlichen Ressource.

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Was ist Boden?

In der Alltagssprache werden verschiedene Bodenarten wie Gartenboden, Lehmboden oder Waldboden unterschieden. Man spricht vom Meeresboden und manchmal werden sogar Asphalt und Beton als Boden bezeichnet. Die Wissenschaft kennt verschiedene Definitionen von Boden (einige davon finden sich hier). Im Allgemeinen ist mit Boden im wissenschaftlichen Sinne die oberste, belebte Schicht der Erdkruste gemeint.

Definition von Boden

Boden ist der oberste Teil der Erdkruste, der von vielen Lebewesen bewohnt wird. Zugleich ist er prägend für die Vegetation, die den Boden bedeckt. Im Boden finden Austauschprozesse zwischen Luft, Wasser, organischer Materie und Gestein statt. Der Boden hat im Ökosystem eine Schlüsselposition für örtliche und globale Stoffkreisläufe.

Wissenschaftler unterscheiden verschiedene Bodentypen, die sich anhand der Größe der Steine, des Anteils an organischem Material, des Gehalts an Mineralien, Luft und Wasser sowie des Durchwurzelungsgrads beschreiben lassen. Einen Überblick über die Vielfalt der Böden geben die interaktiven Bodenübersichtskarten der Bundesrepublik Deutschland, herausgegeben von der Bundesanstalt für Geodaten und Rohstoffe (BGR).

Während der Boden-Entstehung, dem sogenannten Bodenbildungsprozess, kommt es zur Ausbildung charakteristischer Bodenhorizonte. Die obersten Horizonte werden mit dem Buchstaben A versehen und haben den höchsten organischen (humosen) Anteil. Durch den Niederschlag werden Mineralien aus dem oberen Bodenhorizont in den darunterliegenden B-Horizont verlagert. Folglich spricht man auch von Auswaschungshorizont (A) und Anreicherungshorizont (B). Unter dem B-Horizont liegt meist das Ausgangsgestein, welches als C-Horizont bezeichnet wird. Auch die tiefliegenden Gesteinsarten beeinflussen die Eigenschaften der darüberliegenden Bodenhorizonte.

Schematischer Aufbau des Bodens.
Quelle: 
B. Pollmann, bioökonomie.de

Der Boden wird in drei Horizonte unterteilt: den humosen Oberboden A, auch Auswaschungshorizont genannt, den darunterliegenden Anreicherungshorizont B und das Ausgangsgestein C.

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Warum wir Böden brauchen

Böden haben verschiedene Eigenschaften, die von großer Bedeutung für das Ökosystem, das Klima und den Menschen sind. Da Böden meist ganz am Anfang der Abläufe und Prozesse stehen, haben sie einen entscheidenden Einfluss auf die Endprodukte. Doch oft werden sie gar nicht mehr mit dem Endprodukt in Verbindung gebracht.

Lebensraum mit hoher Biodiversität

In einem Gramm Boden leben Milliarden an Bodenlebewesen. Zur Bodenflora (75 bis 80%) gehören Pilze, Algen, Bakterien und andere Einzeller. Die Bodenfauna (20 bis 25%) wird nach Größe der Tiere in Makro-, Meso- und Mikrofauna unterteilt. In gut durchlüfteten, mäßigfeuchten Böden machen Regenwürmer über die Hälfte der Bodenfauna aus. Das Lebendgewicht aller Bodenorganismen auf einem Hektar beträgt hochgerechnet rund 15 Tonnen. Das entspricht etwa dem Gewicht von 20 Rindern.

Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Umweltbundesamt (UBA)

 

Abfallbeseitigung durch Bodenorganismen

Viele Bodenorganismen, hauptsächlich Bakterien und Pilze, sind Destruenten. Sie zersetzen organische Abfälle in ihre mineralischen Bestandteile. Destruenten räumen sozusagen auf, indem sie den „Müll" beseitigen und die Mineralien dem Stoffkreislauf wieder zuführen. Ohne Destruenten würde sich totes, organisches Material unbegrenzt anhäufen. Am besten und schnellsten laufen solche Zersetzungsprozesse bei gemäßigt warmen Temperaturen und in gut durchlüfteten Böden ab. Gut zu beobachten ist dieser Prozess in Komposthaufen, wo aus Küchenabfällen fruchtbare Erde wird.

Der Boden ist nicht nur wichtig für das Leben im Boden, sondern auch für das Leben auf dem Boden. Je nach Qualität und Beschaffenheit des Bodens bildet sich darauf eine charakteristische Pflanzendecke. Manche Pflanzen – und auch Tiere – sind so sehr an bestimmte Böden gebunden, dass sie anderswo nicht leben können. Anhand dieser sogenannten Zeigerarten können Spezialisten Bodenart und Bodenqualität einschätzen, ohne dass sie den Boden dazu überhaupt gesehen haben müssen. Umgekehrt beeinflusst die Vegetation auf den Böden auch deren Qualität und die Bodenbildungsprozesse.
Darüber hinaus spielt die Vergesellschaftung von Pflanzen und Bodenpilzen eine wichtige Rolle. Mehr als 80 Prozent aller Landpflanzen leben in Symbiose mit den sogenannten Mykorrhiza-Pilzen. Die Pilze nehmen anorganische Nährstoffe – vor allem Phosphat und Stickstoff – aus dem Boden auf und stellen sie den Pflanzen zur Verfügung. Im Gegenzug versorgen die Pflanzen die Pilze mit energiereichen Kohlenhydraten.

Grundlage für Land- und Forstwirtschaft

Der Boden ist die Basis für die Land- und Forstwirtschaft. In Deutschland wird über 80% der Landesfläche land- und forstwirtschaftlich genutzt.

Quelle: Statistisches Bundesamt, DESTASIS 2015

Über 80% der Landesfläche Deutschlands wird land- und forstwirtschaftlich genutzt.

Wie gut sich Böden für die Landwirtschaft eignen, beschreibt das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) mithilfe eines Bewertungsverfahrens, dem sogenannten Müncheberger „Soil Quality Rating". Darauf basierend zeigt eine Bodenübersichtskarte des BGR das „ackerbauliche Potenzial" in Deutschland. Im internationalen Vergleich besitzen die Böden in Deutschland hohes Ertragspotenzial für Getreide. Am besten geeignet sind die Lösslandschaften der Kölner Bucht, der Magdeburger Börde und des Thüringer Beckens. Dort begünstigen eine maximale Durchwurzelungstiefe und ein sehr hohes Speicherpotential für pflanzenverfügbares Bodenwasser den Anbau. Schon die jungsteinzeitlichen Ackerbauern der Bandkeramik bevorzugten vor rund 7500 Jahren solche Böden, weshalb sich noch heute in den Lössböden viele frühe Siedlungsspuren finden. Ebenfalls hohes ackerbauliches Potenzial besitzen das Alpenvorland und die Kalkmarschen in Norddeutschland. Weniger gut geeignet sind hingegen die leichten Sandböden in Teilen der östlichen Bundesländer.

Je nach Verbreitung bestimmter Bodentypen, werden verschiedene Feldfrüchte angebaut, die an die besonderen Standortbedingungen angepasst sind – sei es aufgrund ihrer Art oder wegen besonderer Züchtungen. So können beispielsweise mit Roggen und Kartoffeln auch auf Sandböden gute Erträge erzielt werden. Deutschland gehört mit knapp 10 Mio. Tonnen (2013) laut Food and Agriculture Organization der Vereinten Nationen zu den weltweit bedeutendsten Kartoffelproduzenten. Standortbedingungen beeinflussen entscheidend die Qualität und den Geschmack von Anbauprodukten. Dass Böden dabei einen Einfluss haben ist sicher, doch auch andere Faktoren wie Sonneneinstrahlung und Mikroklima sind relevante Einflussfaktoren. So heben sich Wein, Kaffee und Kakao bestimmter Anbaugebiete geschmacklich besonders ab und werden beispielsweise einem „Terroir" zugeordnet. Auch Getreidestandorte beeinflussen letztendlich den Geschmack von Brot.

Bodenschätze

Bodenschätze sind mit Ausnahme von Wasser alle im Boden gespeicherten Rohstoffe – egal ob gasförmig, flüssig oder fest. Rohstoffe aus dem Boden werden als Arbeitsmittel, zur Produktion oder Energiegewinnung genutzt. So dienen beispielsweise Braunkohle und Steinkohle zur Energiegewinnung, Erze zur Herstellung von Metallen oder Mineralien und Steine zur Herstellung von Baustoffen und Glas. Viele der Rohstoffe befinden sich in tiefen Schichten des Ausgangsgesteins. Trotz der wirtschaftlichen Bedeutung der Bodenschätze, nimmt das Abbauland in der Bundesrepublik weniger als 1% der Gesamtfläche ein.

Wasserspeicher und Schadstofffilter

Der Boden kann Wasser speichern. Die Speicherkapazität hängt von der Porosität und Wasserdurchlässigkeit des Bodens ab. Moorböden speichern sehr viel Wasser. Tonböden können durch die Bildung wasserdichter Schichten im Erdreich Wasser aufstauen. Sand- und Kiesböden hingegen sind sehr wasserdurchlässig. Das Wasser unterhalb der Erdoberfläche wird als Grundwasser bezeichnet. Es gelangt durch Niederschläge oder aus Seen, Flüssen und Meeren in den Boden. Es kann nicht nur gespeichert werden, sondern auch unterirdisch fließen. Der Boden wirkt als Filter für verunreinigtes Wasser. Schadstoffe aus der Umgebung können im Boden gebunden werden. Umgekehrt kann das Wasser Mineralien und organische Stoffe aus dem Boden aufnehmen und weitertransportieren. So werden beispielsweise Nährstoffe aus überdüngten Böden in Seen transportiert. In Regionen mit Frost sorgt das gespeicherte und gefrorene Wasser für eine erhöhte Bodenstabilität. Taut das gefrorene Bodenwassers auf, so verliert der Boden an Stabilität und es kommt in Gebirgen zu Hangrutschen und Murgängen, die großes Zerstörungspotenzial besitzen.

Klimafaktor Boden

Durch die Wasserspeicherkapazität hat der Boden Einfluss auf das Klima. Zusammen mit der Pflanzendecke hat er eine ausgleichende Wirkung auf das Mikroklima. So sorgt beispielsweise im Wald und im Moor das verdunstende Wasser an heißen Tage für eine Kühlung. Das aus dem Boden stammende Wasser ist Teil des globalen Wasserkreislaufs, der auch das Wetter mitbestimmt. Böden wirken sich durch ihre CO2-Speicherkapazität zusätzlich auf das Klima aus. Weltweit ist in Mooren doppelt so viel Kohlenstoff gespeichert wie in allen Wäldern der Erde zusammen. In Deutschland enthält ein 15 Zentimeter dicker Moorboden (Torf) genauso viel Kohlenstoff wie ein 100-jähriger Wald auf der gleichen Fläche. Das in der organischen Substanz von Moorböden gespeicherte CO2 wird bei der Moorentwässerung durch die Zersetzung des Bodens freigesetzt. So gehen rund 10% der jährlichen CO2-Emmissionen weltweit auf die Zerstörung von Moorflächen zurück. Der Erhalt bestehender Moore ist deshalb auch ein Beitrag zum Klimaschutz (weitere Informationen dazu gibt der Naturschutzbund Deutschland NABU).

Klima- und Kulturarchiv

Der Boden speichert nicht nur Rohstoffe und Wasser, sondern auch Informationen. Böden bilden sich unterschiedlich schnell, manche brauchen Jahrtausende. Ein Hochmoor wächst pro Jahr nur rund einen Millimeter. In der gesamten Entstehungszeit speichern die Böden Informationen zu Klima- und Umweltbedingungen der Vergangenheit. Spezialisten können deshalb heute mithilfe der Bodenanalyse die Klima- und Umweltbedingungen vergangener Zeiten rekonstruieren. Die Ergebnisse sind auch relevant für die Entwicklung von Klimamodellen und -prognosen. Sedimente und Böden geologischer Epochen haben sich zu heutigen Gesteinsschichten (Sedimentgesteinen) entwickelt, in denen Fossilien eingeschlossen sind. Fossilien geben Auskunft über die Evolution und die Verwandtschaft von heutigen Pflanzen, Tieren und dem Menschen. Der Boden ist auch ein Kulturarchiv. Frühe Werkzeuge des Menschen, Ruinen von Häusern und Burgen, Zivilisationsabfall und – sehr viel seltener – vergrabene Schätze zeugen von vergangenen Kulturen. Sie liefern Archäologen Informationen über Alltag, Ernährung, Handel und Gesellschaft der Menschen früherer Epochen.

Nutzfläche

Nicht zuletzt hat der Boden – auch außerhalb der Land- und Forstwirtschaft – eine wichtige Funktion als Nutzfläche. Die Siedlungs- und Verkehrsfläche nimmt derzeit laut Statistischem Bundesamt 13,7% der Gesamtfläche Deutschlands ein. Sie ist nicht mit „versiegelter Fläche" gleichzusetzen, denn knapp ein Zehntel der Siedlungs- und Verkehrsfläche sind Parks und Grünflächen wie Sportplätze, die der Erholung dienen. Dennoch ist der größte Teil der Siedlungs- und Verkehrsfläche überbaut. Auch hier spielt der ursprüngliche Boden und Untergrund eine Rolle, ist er doch relevant für die Stabilität von Gebäuden und Straßen. Die Überbauung weniger geeigneter Böden erfordert besondere Baumaßnahmen.

Beispielsweise müssen an feuchten Standorten Bauten zur Stabilität entsprechend tief im Boden verankert werden. Oft stehen sie auf Pfählen, die tief in den Boden hineingetrieben werden, wie beim Fallturm des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Bremen oder bei den Bauten der Berliner Museumsinsel. Selbst der „nackte Boden" kann sogar einen Erholungswert besitzen. Nicht nur Wasser, sondern auch Dünen und Sandstrände locken jährlich Tausende Urlauber ans Meer. Der „Wattboden" ist in der Deutschen Bodensystematik ein eigener Bodentyp. Er ist gleichzeitig wichtiger Teil des unter internationalem Schutz stehenden Ökosystems „Wattenmeer“ und touristischer Magnet.

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Eine strapazierte Ressource

Böden sind eine empfindliche Ressource und anfällig für Störungen. Viele Ursachen gehen auf eine Übernutzung der Böden durch den Menschen zurück. Zunehmend wirkt sich auch der Klimawandel auf die Böden aus. Er verstärkt teilweise die bereits vorhandenen Risiken oder führt durch veränderte Niederschlagsmengen, Extremwetterereignisse und einem Anstieg der Jahresmitteltemperatur zu zusätzlichen nachteiligen Einflüssen.

Bereits in prähistorischer Zeit hat man Böden mit Mist gedüngt, um den landwirtschaftlichen Ertrag zu steigern. Insbesondere Stickstoff und Phosphor werden oft zur limitierenden Ressource beim Pflanzenwachstum. Mit Mist, Gülle und Knochenmehl können diese Stoffe aus natürlichen Quellen dem Boden zugefügt werden. Durch die starke Beanspruchung kam es aber dennoch zu Ertragseinbußen. Antike Schriftsteller haben bereits vor 2000 Jahren ausgelaugte Böden, Erosion und Versteppung als Folge des Raubbaus an der Natur beklagt. Seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts hat man mit mineralischem Kunstdünger ausgelaugten Böden wieder Nährstoffe zugeführt – und oft zu hoch dosiert. Nährstoffe wurden aus überdüngten Böden ausgewaschen. Sie gelangten in Seen und Flüsse und führten zu gravierenden Umweltproblemen wie der sogenannten Eutrophierung.

Um mit großen Maschinen Ackerbau zu betreiben, werden möglichst große Felder benötigt. Diese sind in besonderem Maße der Erosion durch Wind und Wasser ausgesetzt, bei der Boden mit wertvollen Mineralien abgetragen wird. Rund 95% der Moorböden wurden entwässert, um neues Ackerland zu gewinnen und Torf als Brennmaterial zu nutzen. Dabei wurden Treibhausgase freigesetzt. Häufig stellte sich heraus, dass die Böden nur begrenzt für Ackerbau und Forstwirtschaft geeignet sind.

Die Gewinnung von Bodenschätzen ist oftmals mit einem massiven Eingriff in die Natur verbunden, insbesondere beim Tagebau. Für die Gewinnung von Kies, Basalt, Tuff und Braunkohle werden teilweise ganze Landstriche abgetragen. Von den ursprünglichen Böden bleibt dort nichts mehr erhalten.

Rohstoffgewinnung, Industrieprozesse und eine (unsachgemäße) Abfallentsorgung haben lange Zeit die Böden der Umgebung mit Schad- und Giftstoffen belastet. Nicht selten gelangen sie dann über das Grundwasser oder den Anbau von Nahrungs- oder Futterpflanzen in Lebensmittel und können zu Vergiftungen führen. Ähnliches gilt für medikamentenbelastete Böden. Sie entstehen, wenn Felder mit Gülle aus Betrieben gedüngt werden, in denen Antibiotika in großem Umfang eingesetzt werden.

Belastete Böden stellen auch eine Gefahr für Bodenorganismen dar und führen zu Artenverarmung. Die Bodenversauerung ist grundsätzlich ein natürlicher Prozess, der jedoch durch den menschlichen Einfluss oft verstärkt wird, so auch durch sauren Regen, übermäßigen Eintrag von Stickstoffdünger. Die verwitternden, schwefelhaltigen Eisenerze im Umfeld der Bergbauindustrie sorgen ebenfalls für einen niedrigeren pH-Wert (Versauerung).

Die Bodenverdichtung durch den Einsatz schwerer Maschinen in der Land- und Forstwirtschaft und die Bodenversiegelung durch Bebauung vermindern die Wasserspeicherkapazität der Böden. Da der Boden weniger Wasser aufnehmen kann, kommt es bei der Schneeschmelze und hohen Niederschlägen zu stärkeren Überschwemmungen, die teilweise erheblichen wirtschaftlichen Schaden verursachen und Menschenleben kosten können. Durch Bodenverdichtung und Versiegelung wird der ausgleichende Einfluss des Bodens auf das Mikroklima deutlich reduziert.

Blume bricht durch den Asphalt.
Bodenversiegelung
Quelle: 
pixabay

 

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Den Boden schonen und schützen

Durch das rasante Wachstum der Weltbevölkerung und die Folgen des Klimawandels kann Boden in naher Zukunft zu einer limitierenden Ressource werden. Ein nachhaltiger Umgang mit der endlichen Ressource „Boden" ist deshalb heute wichtiger denn je.

In den letzten Jahrzehnten sind bereits vielfältige und fruchtbare Maßnahmen zum Schutz des Bodens erfolgt. So ist der tägliche Zuwachs an Siedlungs- und Verkehrsfläche in Deutschland bereits seit 2004 von bundesweit über 125 Hektar auf 66 Hektar gesunken. Der Zuwachs schließt heute mit 18 Hektar pro Tag auch knapp ein Drittel „Erholungsflächen" ein. Seit den 1980er Jahren wird in Deutschland der Düngemitteleinsatz reduziert. Laut Eurostat wurde die Düngermenge im ersten Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts in Deutschland stärker reduziert als im EU-Durchschnitt. Dennoch liegt Deutschland mit der Gesamtmenge des ausgebrachten Stickstoff- und Phosphatdüngers pro Hektar Landwirtschaftsfläche über dem EU-Durchschnitt. Naturschutzverbände setzen sich seit Jahrzehnten für den Moorschutz und die Artenvielfalt ein. Es ist erwiesen, dass eine höhere Artenvielfalt auf und im Boden die Anpassungsfähigkeit an neue – beispielsweise durch den Klimawandel verursachte – Bedingungen erhöht. Der Schadstoffeintrag in den Boden wurde durch entsprechende Maßnahmen bei Kläranlagen, Mülldeponien und Industrieanlagen reduziert.

Viele Schutzmaßnahmen und eine nachhaltige Nutzung des Bodens sind ohne regulatorische Vorgaben auf nationaler und internationaler Ebene kaum umzusetzen.

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Nachhaltige Bodennutzung erforschen – BonaRes

Die deutsche Bundesregierung und andere politische Organe fördern auf verschiedenen Ebenen den nachhaltigen Umgang mit der Ressource Boden. Da der Boden Teil eines komplexen Systems ist, bedeutet Bodenschutz und ein nachhaltiger Umgang mit der Ressource auch, nach Alternativen zu klassischen Varianten der Bodenbearbeitung und des Ackerbaus zu suchen. So geraten auch die Interaktionen von Boden und Pflanzen stärker in den Fokus der Forschung.

Mit der Fördermaßnahme BonaRes (Boden als nachhaltige Ressource) unterstützt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) seit 2015 zehn Forschungsverbünde und das BonaRes-Zentrum in Halle an der Saale mit insgesamt bereits über 30 Mio. Euro. Das Zentrum sammelt Daten, stellt diese über eine Datenbank mittels Internet-Portal zur Verfügung und entwickelt Computermodelle zu Bodenprozessen. Die Wissenschaftler der Verbünde erforschen in fächerübergreifenden Projekten, wie Böden als Lebensgrundlage zu erhalten sind. Dabei arbeiten beispielsweise Natur- und Sozialwissenschaftler eng zusammen. Ziel der zehn BonaRes-Forschungsverbünde ist es, komplizierte Zusammenhänge zu verstehen. Da es sich größtenteils um langfristige Abläufe handelt, die untersucht werden, hat das BMBF seine Förderung mit neun Jahren ebenfalls entsprechend langfristig ausgelegt.

Bonares – Infos im Web

Hier geht es zur offiziellen Website der Bodenforschungsinitiative BonaRes.

Kurzbeschreibung ausgewählter BonaRes-Projekte

Der Anbau sogenannter Zwischenfrüchte zwischen zwei Anbauphasen von Feldfrüchten kann die Bodenfruchtbarkeit erhalten und verbessern. Im Projekt Catchy werden die Ursache-Wirkungs-Beziehungen von Bodenfruchtbarkeit sowie die biologischen Funktionen und Wechselwirkungen des Bodens und Rhizophäre (mit Wurzeln durchzogener Boden) untersucht. Auf Basis der neuen Erkenntnisse sollen Zwischenfruchtmischungen zusammengestellt werden, mit denen die ackerbaulichen Anbausysteme nachhaltig optimiert werden können. Auch werden Beratungskonzepte entwickelt und Analysen zur Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz der neuen Ansätze durchgeführt.

Auch das Projekt InnoSoilPhos befasst sich mit einer nachhaltigen Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit und fokussiert dabei auf das Element Phosphor. Neben der Stickstoffverfügbarkeit ist auch Phosphormangel oft ein limitierender Faktor beim Anbau und der Ertragssteigerung. Das Projekt zielt auf eine Verbesserung der Phosphor-Nutzungseffizienz im Boden, so dass auf den Einsatz mineralischer Phospordünger verzichtet werden kann. Die Erkenntnisse aus dem interdisziplinären Ansatz zur Erforschung des Phosphor-Kreislaufs im System Boden-Pflanze-Umwelt sollen die Düngeempfehlungen verbessern und eine Mobilisierung von vorhandenen Phosphorvorräten im Boden ermöglichen. Die erhobenen Bodendaten werden dem BonaRes-Zentrum für ein web-basiertes Boden-Funktions-Modell zur Verfügung gestellt.

Ebenfalls mit der Interaktion von Pflanzen, Boden und Mikroorganismen zur Steigerung der Nährstoffeffizienz befasst sich das Projekt inplamint. Berücksichtigt werden dabei Fruchtwechsel, Bodentypen, Düngung, Temperatur und Feuchtigkeit. In dem Projekt wird das Potenzial dieser Interaktionen zur Steigerung der Bodenfunktionen und Nährstoffeffizienz in der Landwirtschaft ermittelt, um daraus optimierte Anbaustrategien abzuleiten.

Im Projekt DiControl wird der Einfluss von langfristigen Anbaustrategien auf die mikrobielle Bodengemeinschaft, das Boden-Mikrobiom, und deren Funktion zur Unterdrückung von Pflanzenkrankheiten untersucht. Intensiver Anbau kann zu Ertragseinbußen durch vermehrt auftretende Pflanzenkrankheiten führen, da sich die Erreger, sogenannte Pflanzenpathogene, im Boden anreichern. Aus den Projektergebnissen sollen neue Strategien zur nachhaltigen Bodennutzung abgeleitet werden, bei denen Pilze und Pflanzen mit positiven Effekten auf Bodenfunktionen gefördert werden.

Um einer Bodenverdichtung auf dem Acker entgegenzuwirken und die Bodenfunktionen nachhaltig zu verbessern, wird im Projekt SoilAssist an einer intelligenten Landbewirtschaftung geforscht. Dazu wird ein Echtzeit-Assistenzsystem für die landwirtschaftliche Praxis entwickelt und getestet. Es soll mögliche negative Bodenveränderungen anzeigen und optimierte Maschinenparameter und Fahrrouten vorschlagen oder gar automatisch einstelle. Durch diesen technischen Ansatz soll der Boden so wenig wie möglicht beeinträchtigt werden. Ein Planungssystem soll Landwirten helfen, ein vorausschauendes und bodenschonendes Management zu betreiben. Aus den Resultaten können Handlungsempfehlungen für die Praxis und Beratung für die Politik abgeleitet werden.

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Weitere Initiativen – national und international

Geo:N – Geoforschung für Nachhaltigkeit

Deutschland hat aktuell neue Fördermaßnahmen für Klima-, Energie- und Erdsystemforschung im Rahmen der französischen Initiative „Make our Planet great again" beschlossen. Die Ausschreibung auf deutscher Seite erfolgt über das BMBF-Rahmenprogramm "Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA)".
Das Fachprogramm GEO:N ist ebenfalls Teil von FONA. Mit GEO:N sollen die grundlagen- und anwendungsorientierte geowissenschaftliche Forschung stärker vernetzt sowie die interdisziplinäre Forschung gefördert werden.

IPAS – eine Initiative zu Anbausystemen

2012 lancierte das BMBF die Fördermaßnahme Innovative Pflanzenzüchtung im Anbausystem (IPAS)" im Rahmenprogramm „Nationale Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030". Ziel ist es, züchterische Innovationen zu neuen Pflanzeneigenschaften zur fördern. Dazu zählt auch eine Anpassung der Pflanzen an veränderte Bodenverhältnisse wie Dürre und Versalzung. Ebenfalls werden Züchtungen für eine verbesserte Stickstofffixierung, optimierte Inhaltstoffkompositionen oder besonders gute Verwendbarkeit für eine stoffliche Verarbeitung unterstützt.

BE-Cult – ein Förderbeispiel der Deutschen Forschungsgemeinschaft

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert beispielsweise mit dem Projekt BE-Cult die Erforschung der Zusammenhänge zwischen Landwirtschaft, Boden-Mikroorganismen und Stickstoffkreislauf. Auch die Pflanzenzüchtung beschäftigt sich damit, wie Pflanzeneigenschaften gefördert werden können, die eine Reduktion von Düngemitteln und Pestiziden erlauben, sodass der Boden geschont wird.

TOPIC – eine EU-Förderung

Die Europäische Union fördert mit TOPIC verschiedene Projekte, die sich Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorkreisläufe in Agrarökosystemen widmen. Ein besseres Verständnis dieser Stoffkreisläufe soll helfen die Treibhausgasemissionen in Betrieben und auf regionaler Ebene zu senken, die Ertragsfähigkeit von Böden zu verbessern und die Bodenqualität zu sichern.

FAO – Food and Agricultural Organization der Vereinten Nationen

Die Food and Agricultural Organization (FAO) der Vereinten Nationen (UN) beschäftigt sich mit nachhaltiger Bodennutzung, Bodenfruchtbarkeit und -biodiversität genauso wie mit Bodenmanagement, -rechten und regulatorischen Vorgaben. Mit dem Soils Portal macht die FAO Informationen zu Böden in verschiedenen Sprachen online der Öffentlichkeit zugängig und weist auf Boden-Projekte verschiedener Nationen hin. Die FAO publiziert außerdem Berichte und Richtlinien rund um die globale Ressource Boden oder innovative Ideen, wie beispielsweise die Nutzung von Böden als CO2-Senke zum Ausgleich für Emissionen des Flugverkehrs.

Weitere Projekte und Fördermaßnahmen

Die zuvor aufgeführten Fördermaßnahmen und Plattformen sind nur einige Beispiele, wie sich öffentliche Einrichtungen und Politik für ein besseres Verständnis und den Schutz des Bodens stark machen. Einen Überblick über nationale und europäische Förderprojekte gibt der Forschungsatlas.

Beispiele auf bioökonomie.de

Zusammenhänge zwischen Boden und Pflanzen erforschen

Forscherprofil: Christoph Felgentreu – Den Boden-Akku aufladen
Forscherprofil: Frank Ellmer – Der Bodenversteher

Pflanzenzüchtung für weniger Düngemitteleinsatz

Forscherprofil: Barbara Reinhold-Hurek – Symbiosen schmieden
Projekte im Porträt: Mit stickstoffbindenden Bakterien Getreide düngen

Pflanzenzüchtung statt Pestizide gegen Krankheiten

Projekte im Porträt: Gerste vor Wurzelpilzen wappnen
Projekte im Porträt: Mit Smart Breeding gegen Kartoffelviren

Die Erforschung von innovativen Anbausystemen bezieht immer auch die Komponente Boden mit ein: Beim „Vertical farming" werden zusätzliche Anbaumöglichkeiten im städtischen Raum erschlossen, um nicht ausschließlich auf große Flächen von Agrarböden angewiesen zu sein. Das „Precision farming" der modernen Landwirtschaft ist ein technologischer Ansatz zur Ertragssteigerung unter bodenschonenden Bedingungen. Neben den vielen Forschungsprojekten spielt auch die Öffentlichkeitsarbeit eine entscheidende Rolle. Bodenschutz kann nur Erfolg haben, wenn die Bedeutung der Böden, ihre Gefährdung und die daraus resultierenden Folgen allen bewusst werden.

Redaktion und Infografiken: Britta Pollmann

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