Forschungsprofil

Der Boden hat eine herausragende Bedeutung für den Naturhaushalt und gleichzeitig für die Ernährung der stetig wachsenden Weltbevölkerung. Neben ihrer natürlichen Funktion als Speicher und Puffer umweltrelevanter Stoffe dienen zahlreiche Böden vornehmlich der Nahrungsmittelerzeugung. Ziel dieser landwirtschaftlichen Nutzung ist es gesunde Lebensmittel bei möglichst optimaler Ressourceneffizienz zu produzieren. Voraussetzung für die Erzielung nachhaltiger Erträge ist der langfristige Erhalt bzw. die Entwicklung der natürlichen Bodenfruchtbarkeit. Von wesentlicher Bedeutung ist in diesem Zusammenhang die Bodenstruktur, also die räumliche Anordnung der mineralischen und organischen Bestandteile des Bodens. Die Funktionalität der Bodenstruktur bestimmt die Fähigkeit des Bodens äußere Einflüsse zu kompensieren bzw. zu transformieren, um ein optimales Pflanzenwachstum zu ermöglichen. Mit jeder landwirtschaftlichen Nutzung wird die Bodenstruktur modifiziert: Durch Bodenbearbeitungsmaßnahmen oder Befahrungsereignisse wird die Bodenstruktur direkt beeinflusst, während beispielsweise Düngungs-, Pflanzenschutz- oder Fruchtfolgeentscheidungen oft nur einen indirekten Einfluss auf die Bodenstruktur ausüben. Gerade im Hinblick auf Anpassungsstrategien zur Anpassung an den Klimawandel wird deutlich gemacht, wie bedeutsam die Bodenstruktur für die zukünftige Bodennutzung und den damit verbundenen Ernteerfolg ist. In Zukunft wird diesem Aspekt zunehmende Beachtung geschenkt werden müssen, da die Möglichkeiten, Strukturschäden durch erhöhte Intensitäten von u.a. Pflanzenschutz-, Düngungs- und Bearbeitungsmaßnahmen kompensieren zu können, weiter eingeschränkt werden.

Der Erhalt und die Entwicklung einer funktionalen Bodenstruktur als wesentlicher Teil der Bodenfruchtbarkeit landwirtschaftlich genutzter Böden ist deshalb eine der zentralen Fragestellungen im Hinblick auf zukünftig nachhaltige Landnutzungssysteme. Die Bodenstruktur ist hierbei nicht nur als wesentliche Einflussgröße für die Ertragshöhe und –qualität landwirtschaftlicher Erzeugnisse maßgeblich, sondern auch für die Nähr- bzw. Stickstoffstoffeffizienz bestimmend. Nur in Gegenwart von intakten Bodensystemen wird es zukünftig möglich sein gesunde Lebensmittel zu erzeugen und gleichzeitig negative Umwelteffekte durch Nährstoffemissionen (u.a. Eutrophierung, Grund- und Trinkwasserqualität) zu verhindern. Dies gilt für Acker- und Grünlandstandorte gleichermaßen.

Ziel der aktuellen und zukünftigen Forschungsarbeiten ist es mit Hilfe einer Kombination aus Feld- und Labormethoden resiliente, d.h. kompensationsfähige Landnutzungssysteme für Norddeutschland zu entwickeln. Hierbei sind einerseits Methoden und Maßnahmen zur Verbesserung und Entwicklung eines funktionalen Bodengefüges erforderlich. Andererseits wird ein detaillierteres Wissen über die im System „Boden – Pflanze“ relevanten Stoffflüsse benötigt, um ressourceneffiziente Bewirtschaftungsmaßnahmen entwickeln zu können. Dies soll unter gleichzeitiger Berücksichtigung der verschiedenen Disziplinen des Pflanzenbaus (u.a. Pflanzenernährung, Phytomedizin, Landtechnik) durch multifaktorielle Versuchsanlagen am Standort Ostenfeld („Lindenhof“) und weiterem Ausbau der Kompetenzen des landwirtschaftlichen Labors am Standort Osterrönfeld realisiert werden.