Zwischenbericht der Bodenzustandserhebung Landwirtschaft Wiederholungsinventur

Christopher Poeplau, Laura Sofie Harbo, Florian Schneider, Marcus Schiedung, Axel Don, Stefan Heilek, René Dechow, Elli Vasylyeva, Arne Heidkamp, Roland Prietz and Heinz Flessa

No 277, Thünen Working Papers from Johann Heinrich von Thünen Institute, Federal Research Institute for Rural Areas, Forestry and Fisheries

Abstract: Die Dynamik von organischem Bodenkohlenstoff (Corg) spielt eine wichtige Rolle für die atmosphärische CO2- Konzentration und ist somit Bestandteil nationaler Treibhausgasinventare. Auch für die Bodenfruchtbarkeit ist Corg essentiell. Im Auftrag des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat hat das Thünen-Institut für Agrarklimaschutz deshalb in den Jahren 2010-2018 die erste bundesweit repräsentative Bodenzustandserhebung Landwirtschaft (BZE-LW) durchgeführt. In einem 8x8 km Raster wurden insgesamt 3104 Acker-, Grünland und Dauerkulturstandorte beprobt und bis in 1 m Tiefe auf Corg-Gehalt und Vorrat, sowie weitere Kenngrößen analysiert. Das Projekt Wiederholungsinventur der BZE-LW hat 2022 begonnen und seit Anfang 2023 ist die Wiederbeprobung der damals festgelegten Standorte in vollem Gang. Zusätzlich zur Bodenprobenahme werden jährliche Bewirtschaftungsdaten erfasst. Zentrales Ziel dieses Projekts ist es, Änderungen der Corg-Gehalte, und Vorräte im vergangenen Jahrzehnt zu quantifizieren und zu erklären. Im vorliegenden Zwischenbericht werden erste Ergebnisse der laufenden Wiederholungsinventur vorgestellt. Verglichen mit der initialen BZE-LW ergaben sich einige Abweichungen in der Durchführung der Wiederholungsinventur. Es werden die obersten 50 cm beprobt, da Bodenveränderungen im tiefen Unterbodenin der Regel sehr viel langsamer verlaufen und organische Böden werden nicht erneut beprobt, da parallel ein extra Moorbodenmonitoring etabliert wurde. Statt einer zentralen Profilgrube und acht zusätzlichen Kernbohrungen, werden nun vier kleine Schurfgruben für die Probenahme ausgehoben. Einige Kenngrößen werden nicht erneut aufgenommen (z.B. Bodentyp, Korngrößenverteilung, Steingehalte), andere kamen hinzu (z.B. Aggregatstabilität, Luftkapazität, Kationenaustauschkapazität). Bis Oktober 2025 wurden circa 1350 Standorte in acht Bundesländern wiederbeprobt und knapp 1000 auf Trockenrohdichte und Corg-Gehalte analysiert, um massekorrigierte Corg-Vorratsänderungen zu berechnen. Bei erster Auswertung fiel auf, dass die initialen Corg-Gehalte des Oberbodens aus der Profilgrube systematisch etwas zu hoch waren und somit zu einer Überschätzung von Corg-Verlusten führten. Aus diesem Grund wurde auf die Corg-Gehalte der zusätzlichen Bohrkerne der initialen BZE-LW zurückgegriffen. Diese liegen bislang jedoch nicht vollständig vor, weshalb zum jetzigen Zeitpunkt nur 587 Standorte in die Auswertung eingeflossen sind. In Ackerböden wurden für das vergangene Jahrzehnt sehr geringe Corg-Veränderungen festgestellt. Während in 0-10 und 10-30 cm eine im Mittel leicht positive Tendenz der Corg-Gehalte festgestellt wurde, war die Corg-Vorratsänderung in 0-30 cm (-1.6 %) und 0-50 cm (-2.7 %) durch leicht abnehmende Trockenrohdichten trotz Massekorrektur signifikant negativ. In 0-10 cm Tiefe war jedoch auch die Corg- Vorratsänderung leicht positiv (0.9 %), was sich möglicherweise durch eine bundesweit abnehmende Bodenbearbeitungsintensität und dadurch einsetzende Umverteilung von Corg im Bodenprofil erklären lässt. Die Auswertung der Bewirtschaftungsdaten aus dem Fragebogen wurde jedoch bislang auf einen Parameter konzentriert: der Häufigkeit von Zwischenfruchtanbau. Hierbei stimmen die BZE-LW Daten gut mit nationalen Daten überein, welche in etwa eine Verdopplung der jährlichen Zwischenfruchtanbaufläche im betrachteten Zeitraum anzeigen. Die damit verbundene sukzessive Steigerung des Corg-Eintrags in deutschen Ackerböden war jedoch offenbar nicht ausreichend, um potenzielle negative Einflüsse auf Corg zu kompensieren. Für Grünländer zeigte sich eine deutlichere Abnahme des Corg-Vorrats, die in 0-10 cm Tiefe am stärksten ausgeprägt war (-8.1 %). In 0-30 cm und 0-50 cm Tiefe betrugen die signifikanten relativen Abnahmen -5.9 % und -5.1 %. Auch für die bislang 14 Dauerkulturstandorte wurden im Mittel in allen Tiefenstufen negative Tendenzen beobachtet. Die Ergründung von Ursachen dieser Corg-Verluste steht zur Zeit dieses Zwischenberichts noch am Anfang. Laut den hier herausgearbeiteten Hypothesen sind es sowohl Landnutzungsgeschichte und Bodengenese, der rapide voranschreitende Klimawandel, als auch rezente Bewirtschaftungsänderungen, die auf II momentan zu beobachtende Corg-Dynamik wirken: Die historisch nassen und häufig Corg-reichen sandigen Böden Nordwest-Deutschlands tendieren unter heutiger Nutzung zu besonders starken Corg-Verlusten, was sich mit Resultaten der niedersächsischer Bodendauerbeobachtung und aus den benachbarten Niederlanden deckt. In den letzten 50 Jahren kam es im Mittel auf den BZE-LW Standorten zu einer Temperaturerhöhung von insgesamt 2.1êC, davon etwa die Hälfte in den letzten 1-2 Jahrzehnten. Modellierungen und experimentellen Arbeiten zu Folge reicht allein die Erwärmung aus, um die Größenordnung der mittleren Corg-Verluste zu erklären. Letztlich weisen nationale Statistiken eindeutig auf eine Reduktion der Tierhaltung und Stickstoff-Düngung hin, zwei Faktoren, die ebenfalls den Vorrat an Corg beeinflussen können. Eine Auftrennung der verschiedenen Einflussfaktoren auf Corg-Vorräte bedarf komplexer Methodik und wird neben der Komplettierung der Wiederbeprobung, sowie der Nachmessung der initialen Bohrkernproben zentraler Inhalt der nächsten Projektphase sein. Eine weitere Herausforderung wird die Vorbereitung und Umsetzung neuer Berichtspflichten, insbesondere der EU-Bodenüberwachungs-Richtlinie darstellen. Die bislang beobachteten Trends gelten nur für einen Teil der Bundesrepublik. Die hier dargestellten mittleren Änderungsraten sollten deshalb nicht extrapoliert werden.

Keywords: Landwirtschaftliche Böden; Bodenmonitoring; organische Bodensubstanz; Bodenkohlenstoff; Treibhausgasberichterstattung; Agricultural soils; soil monitoring; soil organic matter; soil carbon; greenhouse gas reporting (search for similar items in EconPapers)
Date: 2025
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DOI: 10.3220/253-2025-234

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