Effi­zi­enter Umgang mit Nähr­stoffen und Wasser

Lange Trocken­pe­ri­oden, heftige Regen­fälle in kurzer Zeit und ein stei­gendes Risiko der Boden­ver­sal­zung: Der Klima­wandel stellt die Land­wirt­schaft vor neue Heraus­for­de­rungen. Für Land­wirt Klaas Schenk war dies der Anlass, ein nach­hal­tiges Wasser­system zu entwi­ckeln. Damit kann er jähr­lich rund 30.000 m³ Süßwasser filtern und im Boden spei­chern, um es während der Wachs­tums­phase über Tröpf­chen­be­wäs­se­rung gezielt den Pflanzen zuzu­führen.

Ein gesunder Boden und ausrei­chend Frisch­wasser sind für die Land­wirt­schaft uner­läss­lich. Auf diese beiden Aspekte konzen­triert sich auch Klaas Schenk, der im nord­hol­län­di­schen Anna Paulowna, in der Nähe der Nord­see­küste, den Acker­bau­be­trieb Lotmeer bewirt­schaftet. 2002 änderte der Unter­nehmer die Ausrich­tung seines Betriebs, indem er seine Anbau­fläche erheb­lich redu­zierte. Von den 90 ha Betriebs­fläche, bestehend aus eigenem Land plus Pacht­flä­chen, blieben ledig­lich 30 ha übrig.

„Seither widmen wir unserem Boden viel mehr Aufmerk­sam­keit“, berichtet Schenk. „Unter anderem halten wir unsere Felder das ganze Jahr über grün, damit das Boden­leben besser vor Witte­rungs­ein­flüssen geschützt ist. Außerdem pflügen wir nicht mehr und nutzen feste Fahr­wege.“

Die Versor­gung mit Süßwasser gerät zuneh­mend unter Druck, und dann ist man der Natur ausge­lie­fert.

Klaas Schenk

Alle vier Jahre Kartof­feln

Diese Maßnahmen wirken sich positiv auf den Gehalt an orga­ni­scher Substanz im Boden und das Boden­leben aus, was wiederum zu einem besseren Pflan­zen­wachstum führt. Auf den Pacht­flä­chen stieß Schenk aller­dings an Grenzen. „Auf diesen Feldern hatten wir eine drei­jäh­rige Frucht­folge: zwei Jahre Mais und dann unsere Kartof­feln. Diese Anbau­weise ist viel inten­siver als die vier­jäh­rige Frucht­folge, die wir auf unseren eigenen Feldern anwenden. Das schlug sich dann auch in einem 15 % gerin­geren Ernte­er­trag nieder.“ Bei Pflanz­kar­tof­feln, der Haupt­frucht des Betriebs, geht es da schnell um viel Geld. „Hier an der Küste sind die klima­ti­schen Bedin­gungen günstig. Dank der gemä­ßigten Tempe­ra­turen und des Windes haben wir weniger Probleme mit Läusen. Der Anbau ist arbeits­in­tensiv und lastet uns das ganze Jahr über aus.“

In den Filtern befinden sich verschie­dene Sand­frak­tionen und Aktiv­kohle, um das Wasser zu reinigen.

Die Frucht­folge wird durch Saat­zwie­beln, Weizen und neue Feld­früchte, wie beispiels­weise Süßkar­tof­feln, ergänzt. Insbe­son­dere bei den Zwie­beln und den Pflanz­kar­tof­feln sieht der Land­wirt Heraus­for­de­rungen beim Pflan­zen­schutz. „Es stehen immer weniger Chemi­ka­lien zur Verfü­gung und die verblei­benden Mittel haben eine immer gerin­gere Wirk­breite. Unkraut- und Schäd­lings­be­kämp­fung wird dadurch schwie­riger.“ Nieder­län­di­sche Pflanz­kar­tof­feln werden in alle Welt expor­tiert. Sie müssen höchsten Anfor­de­rungen genügen und frei von Krank­heiten und Schäd­lingen sein. „Deshalb beschäf­tigen wir uns seit fünf­zehn Jahren mit funk­tio­neller Agro­bio­di­ver­sität, und mit Blüh­streifen an Acker­rän­dern fördern wir natür­liche Feinde.“

Bewuss­tere Entschei­dungen

Laut Schenk besteht die größte Heraus­for­de­rung darin, Vertrauen in das natür­liche Gleich­ge­wicht zu gewinnen. „Das bedeutet, nicht zu schnell einzu­greifen. Dies ist aller­dings wegen der hohen Anfor­de­rungen an das Pflanzgut schwierig. Ganz ohne Chemie geht es nicht.“ Insge­samt verzeichnet er jedoch einen deut­li­chen Rück­gang des Pflan­zen­schutz­mit­tel­ein­satzes, unter anderem durch inten­sive Beob­ach­tung und Eingreifen erst bei bestimmten Schwel­len­werten. „Dazu nutzen wir Klebe­fallen und Gelb­schalen. Unter­dessen schreiten die tech­ni­schen Entwick­lungen schnell voran. Bald wird man mithilfe von Kame­ra­technik und KI in Echt­zeit sehen können, was auf dem Feld passiert. Dann kann man viel schneller und gezielter eingreifen. Die modernen Geräte liefern Anhalts­punkte, um bewuss­tere Entschei­dungen zu treffen.“

Mit der pegel­ge­steu­erten Drai­nage kann der Land­wirt die Höhe der Süßwas­ser­linse in seinem Boden steuern.
Dank der Tropf­schläuche kann Schenk seinen Boden das ganze Jahr über feucht halten.

Das Wasser- und Nähr­stoff­ma­nage­ment auf dem Acker­bau­be­trieb ist dafür ein anschau­li­ches Beispiel. In den letzten fünf Jahren wurde im Rahmen des Projekts „Zoet­wa­ter­boeren“ (Süßwas­ser­bauern) ein nach­hal­tiges Wasser­system bei Schenk instal­liert, welches ihn in seiner Wasser­ver­sor­gung autark macht. „Das Klima ändert sich, was zu längeren Trocken­pe­ri­oden und dem Risiko der Boden­ver­sal­zung führt. Unser Polder liegt am Ende des Zustän­dig­keits­ge­bietes unseres Wasser­ver­bands und erhält als letzter Süßwasser aus dem IJssel­meer. Diese Versor­gung gerät zuneh­mend unter Druck, und dann sind wir der Natur ausge­lie­fert. Im Jahres­durch­schnitt fällt mehr als genug Regen, um unsere Pflanzen anzu­bauen, aber viel davon fällt in der Zeit, in der wir es nicht brau­chen. Also müssen wir Wasser spei­chern.“

Unter­ir­di­sche Spei­che­rung

Dem Wasser, das über die Tropf­schläuche zu den Pflanzen gelangt, können Nähr­stoffe zuge­setzt werden.

Wasser kann ober- oder unter­ir­disch gespei­chert werden. Eine ober­ir­di­sches Auffang­be­cken nimmt aller­dings viel Platz ein und verur­sacht bei stür­mi­schem Wetter Probleme. Also entschied sich Schenk für einen unter­ir­di­schen Spei­cher, von dem es in der Region bereits einige Pilot­pro­jekte gab. In 25 bis 30 Metern Tiefe gab es eine geeig­nete Boden­schicht zur Wasser­spei­che­rung. Also wurde ein Brunnen gebohrt, und nun können insge­samt 30.000 m3 Wasser pro Jahr in diese Schicht gepumpt werden. „Stellen Sie sich das wie einen Ballon vor, der sich aufbläst und das salzige Wasser verdrängt“, erklärt Schenk. „Das machen wir im Herbst und Winter.“ Im Früh­ling und Sommer kehren wir den Vorgang um und können etwa 95 % des gespei­cherten Wassers wieder entnehmen.“

Dafür musste das Drai­na­ge­system so ange­passt werden, dass es das Wasser nicht ableitet, sondern spei­chert. 1,10 m unter der Ober­fläche wurden Abläufe verlegt, die von den umlie­genden Gewäs­sern abge­schlossen sind. Diese Abläufe sind Teil der pegel­ge­steu­erten Drai­nage und können den Stand der Süßwas­ser­linse im Boden beein­flussen. Wenn es nass ist, fließt das über­schüs­sige Wasser in das Spei­cher­be­cken. Das Wasser­be­cken ist mit einem Sand­filter ausge­stattet, der die orga­ni­schen Verbin­dungen heraus­fil­tert, und mit einem Aktiv­koh­le­filter für die chemi­schen Verbin­dungen, wie Pflan­zen­schutz­mittel. Außerdem wurde ein UV-Filter instal­liert, um Bakte­rien und Pilze abzu­töten. „Wir errei­chen beinahe Trink­was­ser­qua­lität. So sauber brau­chen wir es nicht unbe­dingt für unsere Pflanzen, aber jetzt wissen wir sicher, dass wir das Grund­wasser nicht verun­rei­nigen“, so Klaas Schenk.

Über­wa­chung der Pflanzen

Die Felder werden von unten über die Abläufe und von oben über die Tropf­be­wäs­se­rung bewäs­sert. Dem Wasser, das über die Tropf­schläuche zu den Pflanzen gelangt, können Nähr­stoffe zuge­setzt werden. „Das tun wir in der Praxis durch­schnitt­lich dreimal pro Woche. Dazu über­wa­chen wir die Pflanzen auf drei­erlei Weise. Wir messen den Feuch­tig­keits­ge­halt im Boden mit Sensoren, über­wa­chen das Pflan­zen­wachstum mit Satel­liten- und Droh­nen­bil­dern und schi­cken Pflanzen- und Boden­proben zur Kontrolle ins Labor. Auf Grund­lage dieser Daten wird ein Modell erstellt, damit wir zum rich­tigen Zeit­punkt die rich­tige Menge Wasser und Nähr­stoffe geben können.“

Mit unserem Wasser­system können wir die Wetter­ein­flüsse abmil­dern, was weniger Stress für die Pflanzen bedeutet.

Klaas Schenk

„Eine Kartoffel kann nach 100 Tagen Ertrag liefern“, fährt Schenk fort. „Je nach Wetter­be­din­gungen sind es auch mal 90 oder 140 Tage. Mit unserem Wasser­system können wir die Wetter­ein­flüsse abmil­dern, was weniger Stress für die Pflanzen bedeutet.“ Das System ermög­licht dem Land­wirt eine echte Kreis­lauf­wirt­schaft. Sollte er dennoch Wasser ins Ober­flä­chen­wasser einleiten müssen, ist dafür ein Zwischen­schritt vorge­sehen. „Wir können 10 m3 Wasser pro Stunde filtern. Wenn der Druck auf das System bei starkem Regen zu groß wird, wird der Über­schuss zu einem Hack­schnit­zel­filter geleitet. Dieser sorgt dafür, dass Stick­stoff und Phos­phat aus dem Wasser entfernt werden, bevor es in das Ober­flä­chen­wasser gelangt.“

Ganz­jährig feucht

Schenk kann auch auf den Wetter­be­richt reagieren und im Voraus Wasser ablassen, wenn viel Nieder­schlag erwartet wird. „Bei empfind­li­chen Pflanzen wie Kartof­feln macht man das eher als bei Getreide.“ Somit ist er nicht mehr nur Land­wirt, sondern auch Wasser­ma­nager. „Es ist schön, Kontrolle über etwas zu haben, das wir vorher nie in der Hand hatten. Wir haben viel mehr Möglich­keiten, Einfluss zu nehmen. Außerdem können wir den Boden das ganze Jahr über feucht halten. Dank der Schwamm­wir­kung des Bodens können wir somit bei starkem Regen das Wasser schneller ableiten.“

Die Regel­brunnen der zusam­men­ge­setzten Drai­nage (orange) und der Pumpen­schacht, der das Wasser zum Becken bringt.

Schenk zufolge steht das Wasser­system auf einem stabilen Funda­ment. „Jetzt kommt es auf die Fein­ab­stim­mung und den Umgang mit all den verschie­denen Para­me­tern an. Dann besteht das Poten­zial für einen Mehr­ertrag.“ Durch die gesamten Inves­ti­tionen liegen seine Produk­ti­ons­kosten zwar etwa 35 % höher, doch Schenk ist es ein persön­li­ches Anliegen, trotzdem weiter­zu­ma­chen. „Wir müssen es nun einmal anders machen als unsere Väter und Groß­väter. Anbau mit mini­maler Umwelt­be­las­tung. Um das als Sektor zu errei­chen, müssen alle an einem Strang ziehen: Abnehmer, Behörden, Inves­toren und die Gesell­schaft. Es ist ein gemein­sames Unter­fangen. Wir sind als Sektor Teil der Gesell­schaft. In vielen Berei­chen können wir Teil der Lösung sein, aber wir können es nicht allein schaffen.“