Ackerbau

Toleranz gegenüber Hitze und Trockenheitsstress spielt bei Kulturpflanzen eine immer wichtigere Rolle. Der Anbau von robusten, ertragsstarken und resistenten Sorten ist eine gute Anpassungsmassnahme der Landwirtschaft. Der Bericht «Klimaresilienter Ackerbau 2035» der Forschungsanstalt Agroscope behandelt insbesondere die Trockenheit und stellt die aktuelle Situation und Zukunftsperspektiven vor.

Die Pflanzenzüchtung ist gefordert, dieser neuen Anforderung Rechnung zu tragen und die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen zu erhöhen. Aktuell gibt es wenige Sorten, die sich für den Anbau unter veränderten Bedingungen eignen. Bei toleranten, hierzulande neuen Pflanzenarten ist hingegen die Frage, wie gut der Anbau unter unseren Bedingungen funktioniert und ob der Markt – also die Konsumentinnen und Konsumenten – dafür Interesse zeigen. 

Da die klimatischen Veränderungen nicht alle Sorten und Arten gleich betreffen, kann man die Risiken für einen Betrieb mit einer Diversifizierung streuen. So sind Weizen und Linsen möglicherweise resistenter für die Wetterbedingungen eines Jahres, das beispielsweise für Rüben schwierig ist, wodurch den Produzierenden ein bestimmtes Einkommen gewährleistet werden kann.

Auch bestimmte Anbaumethoden oder Techniken helfen der Landwirtschaft bei der Anpassung. Dazu gehören beispielsweise die Mischkulturen oder die Direktsaat.

Um die Quantität und Qualität der Ernte in trockenen Phasen zu sichern, bewässert die Landwirtschaft verschiedene Kulturen. Speziell Gemüse, Niederstammobst oder Beeren brauchen regelmässig Wasser.

Betriebe mit hohem Anteil an bewässerungsbedürftigen Kulturen können sich mit Wasserpumpen, Direkt- oder Ringleitungen sowie betrieblichen Bewässerungsanlagen für zukünftig trockenere Bedingungen wappnen. Diese Investitionen lohnen sich aber nur bei Kulturen, die eine hohe Wertschöpfung mit sich bringen. Bei Getreide oder Wiesen rechnet es sich auch in Extremszenarien nicht^Q13. Gleichzeitig mit dem steigenden Bedarf werden sich nicht zuletzt im Sommer und Herbst die verfügbaren Wasserressourcen verknappen. So weisen die Prognosen auf eine Verschiebung der Niederschläge in den Frühling und Winter hin, dies in erster Linie in Form von Regen. Die winterlichen Schneereserven, welche die Täler im Frühling und Sommer mit Wasser versorgen, drohen zu schwinden. In der Schweiz ist jeder Kanton für die Verwendung der eigenen Wasserressourcen verantwortlich. Daher ist es wichtig, Daten zum Bedarf der verschiedenen Nutzungsgruppen sowie den übers ganze Jahr verfügbaren Reserven zu sammeln.

Das Problem des Klima- und Niederschlagswandels verlangt nach einem sparsamen Umgang mit der Ressource Wasser. Die folgenden Massnahmen stehen dabei im Vordergrund:

• Wasserspeicherfähigkeit der Ackerböden erhöhen
• Bewässerung möglichst bei Nacht und Windstille
• Ackerbau: Modernisierung der Rollomaten kann zu einer Wassereinsparung von bis zu 10% führen (Klimaresilienter Ackerbau 2035).
• Spezialkulturen: Bewässerungstechnik wie Tröpfchen- oder Unterflurbewässerung (Anmerkung: Bringt ein Vielfaches an Kosten pro Hektare und Jahr mit sich)
• Ausbau der Wasserspeicherung zum Ausgleich des Tagesbedarfs
• Praxisnahes Bodenfeuchte-Monitoring durch Bodensonden, um den Bewässerungszeitpunkt optimal zu ermitteln^Q15

Mit überbetrieblich organisierten Bewässerungsprojekten und -gemeinschaften lassen sich die Investitionskosten teilen. Im Optimalfall koordiniert man Bewässerungsprojekte grossräumig sowie sektorenübergreifend. Künftige Meliorationsprojekte sollten zusätzlich zur Drainage auch die notwendigen Infrastrukturen für eine bedarfsgerechte Bewässerung bereitstellen. Dass sich das bewährt, zeigt ein Beispiel im Flaacherfeld (Kt. Zürich), wo 2017 der Bau einer gemeinsamen Bewässerungsanlage für 12 Grundeigentümer in ein Meliorationsprojekt aufgenommen wurde. Die Anlage besteht aus einem neuen Rheinwasserpumpwerk mit zwei Pumpen und 4,3 Kilometern neuen Verteilleitungen mit Anschlüssen an die bereits bestehenden Netze. So lassen sich heute neu 70 Hektar Nutzfläche bewässern^Q16.

Da sich der Bewässerungsbedarf mit dem Klimawandel erhöht, verschärfen sich Nutzungskonflikte und neue Umweltfragen tauchen auf: Mit dem steigenden Bedarf sinkt gleichzeitig das verfügbare Wasserangebot. Wenn Bäche und Flüsse nur noch wenig Wasser führen, können die Kantone die bestehenden Entnahmebewilligungen sistieren. Daher ist es besonders in Risikogebieten wichtig, Bewässerungserschliessungen mit Konzepten zu begleiten, die mögliche Nutzungskonflikte präventiv entschärfen. Da die Bewässerung für bestimmte Kulturen zu einer Grundanforderung wird, müssen betroffene Betriebe Zugang zu Wasser erhalten. Ansonsten besteht die Gefahr, die Kapazität für die Selbstversorgung mit bestimmten Lebensmitteln zu verlieren. Das würde bei gleichbleibendem Konsum nur zu einer Verlagerung der Produktion und folglich des Wasserbedarfs ins Ausland führen, wo weitgehend fossiles Wasser verwendet wird.

Jede Sorte und jede Art haben andere Eigenschaften, was sie beispielsweise mehr oder weniger konkurrenzfähig, produktiv oder resistent gegen Trockenheit oder Krankheiten macht. Die Pflanzenzucht ist auf die Entwicklung von Arten ausgerichtet, die gegen Trockenheit und Krankheiten resistent sind. Aber wenn die zur Verfügung stehenden Arten den lokalen Bedingungen nicht oder nicht mehr entsprechen, kann der Anbau anderer Sorten in Betracht gezogen werden, welche die geeigneten Eigenschaften haben.

Die Getreidesortenlisten enthalten keine Beurteilung der Toleranz gegenüber Trockenheit, geben aber die Resistenzen gegen bestimmte Krankheiten und die Frühreife / das Ährenschieben an, dies zusätzlich zu weiteren quantitativen und qualitativen Kriterien, die bei der Wahl der anzubauenden Sorten von Bedeutung sind^Q17.

Durch die Klimaerwärmung ergeben sich auch Chancen für neue Kulturpflanzen, deren Anbau bis anhin in der Schweiz klimatisch bedingt nicht möglich war^Q18. Wichtig werden insbesondere Kulturen, die mit Trockenheit und Hitze besser zurechtkommen. Ein Beispiel ist die Süsskartoffel, die auch bei den Konsumentinnen und Konsumenten immer beliebter wird. Dieses Windengewächs kommt ursprünglich aus warmen Regionen in Mittel- und Südamerika. Es braucht viel Wärme, ein mildes Klima und lange Sommer, um optimal gedeihen zu können. Mittlerweile gibt es einige Betriebe, die Süsskartoffeln anbauen, und die Nachfrage bleibt hoch^Q19. Auch Quinoa wird vermehrt angebaut – die niedrigen Preise der ausländischen Ware erschweren jedoch den Absatz der einheimischen Ernte.

In der Zwischenzeit wurden beispielsweise Temperaturkarten entwickelt, um den Produzierenden zu helfen, die am besten geeignete Maissorte zu wählen^Q14:

Wärmekarte für Mais

Für Regionen, die stärker unter fehlenden Niederschlägen leiden, ist Sorghum, ein aus Afrika stammendes maisähnliches Getreide, besonders gut an Trockenheit angepasst. In der Schweiz wird die Pflanze hauptsächlich als ganze Pflanze als Futtermittel angebaut. Ihre Körner eignen sich aber auch für die Humanernährung. Sorghum gehört zur Familie der Gräser und kann gemäht und siliert oder geweidet werden. Bei der Nutzung als Futtermittel besteht für Vieh die Gefahr einer Blausäurevergiftung beim Verzehr junger Pflanzen. Bütikofer N. et al. (2023) stellen eine Karte für die Sorghumproduktion bereit, welche dessen Wärmeansprüche berücksichtigt^Q26:

Wärmekarte für Sorghum

Als Ironie des Schicksals stellen im Frühling auch Fröste eine zunehmende Bedrohung dar, namentlich für Reben, Obstbäume sowie bestimmte Gemüsesorten. Schuld sind nicht zunehmende Kälteperioden im Frühling, sondern vielmehr die milden Winter und angenehmen Temperaturen ausgangs Winter, die sich auf die Knospenruhe der Pflanzen auswirken: sie werden zu früh aufgeweckt und sind damit anfälliger. Die Gegenmassnahmen – die Erwärmung des Mikroklimas der Kultur oder das Besprühen der Knospen mit einer Eisschicht – sind beschränkt und reichen nicht immer aus. Sind die Winter aber zu häufig mild und bedrohen die Ertragseinbussen die Wirtschaftlichkeit des Betriebs, kann ein Ersatz durch spätere Arten oder Sorten und/oder solche, die keinen längeren winterlichen Kälteeinbruch benötigen, notwendig werden.

Die sich verändernden klimatischen Bedingungen setzen dem Boden zu. Die Risiken von Austrocknung und Erosion steigen. Die Zeitspanne, in der ein Boden austrocknet, hängt massgeblich von seinem Wasserrückhaltevermögen ab. Dieses ergibt sich durch ein optimales Bodengefüge sowie ausreichendem Humus-Anteil. Gründüngungen sowie Unter- und Zwischensaaten machen Böden widerstandsfähiger. Sie fördern die Humusbildung, mindern die Oberflächenverdunstung und senken durch ständige Bedeckung die Erosionsgefahr. In Regionen mit tendenziell feuchten Böden können sie hingegen die Verdichtungsgefahr erhöhen. Massnahmen wie die Regulation des Reifendrucks, das Anwenden von Doppelradbereifung sowie eine reduzierte Bodenbearbeitung haben schonende Effekte und verbessern die Bodenfunktionen zum Ausgleich klimatischer Extreme.

Die Saat- und Erntedaten müssen den Temperaturen und der Bodenfeuchtigkeit angepasst werden. Nasse Frühlinge und Herbste erschweren die Bodenvorbereitung und die günstigen Saat- oder Erntefenster sind manchmal sehr kurz oder sogar inexistent. Muss die Parzelle trotzdem bearbeitet werden, hilft eine gute Bodenstruktur, die negativen Auswirkungen der Überfahrten zu begrenzen.

Die wichtigsten Bodenschutzmassnahmen bestehen in der Förderung einer guten strukturellen Stabilität und in der Förderung des Bodenlebens. Dazu gehören ständig bewachsene Böden, denn die Pflanzen und ihre Wurzeln dienen als Schutz gegen Niederschläge, die den Boden zersetzen und so feine Erdpartikel und ihre Nährstoffe wegschwemmen. Das Ausbringen organischer Materie, insbesondere Hofdünger, Kompost oder Ernterückstände, spielt zusätzlich zu den Kulturen ebenfalls eine sehr wichtige Rolle für die Zufuhr von Nährstoffen für die Böden.

Reduzierte Bodenbearbeitung ist eine wichtige Methode der regenerativen und der konservierenden Landwirtschaft, aber nicht nur: Die reduzierte Bodenbearbeitung besteht in weniger Überfahrten und einer oberflächlichen Bearbeitung zur Schonung der Bodenstruktur. Ohne Pflügen steigt allerdings der Unkrautdruck stark, was im Allgemeinen mit Herbiziden reguliert wird. Im biologischen Anbau ist dies nicht möglich und diese Methoden sind folglich eine echte Herausforderung. Der Verzicht auf den Pflug wirkt sich stark auf das biologische, physische und chemische Gleichgewicht des Bodens aus. Es kann mehrere Jahre dauern, bis das System zu einem neuen Gleichgewicht findet. Durch weniger Überfahrten kann man mit diesen Techniken auch Zeit gewinnen und ausserdem die CO₂-Emissionen des Traktors senken.

Neue Massnahmen erfordern folglich Geduld und Zeit für den Erwerb neuer Kenntnisse. Ausserdem muss man gegebenenfalls den Maschinenpark anpassen, was eine hohe finanzielle Investition darstellen kann. Mit einer überbetrieblichen Nutzung kann man diese Kosten senken. Die Produktionssystembeiträge des Bundes fördern ebenfalls bodenschonende Anbaumethoden.

In der Schweiz ist zudem die diversifizierte Fruchtfolge ebenfalls ein weit verbreitetes zentrales Element, das stark zur Erhaltung eines gesunden Bodens und zu einem nachhaltigen Produktionssystem beiträgt.

Herausforderungen schicken uns auf die Suche nach neuen Methoden und lassen uns dabei nicht selten alte Methoden neu entdecken. Dazu gehören zum Beispiel die Mischkultur und die Agroforstwirtschaft.

Mischkulturen stossen wieder auf reges Interesse und sind Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten. Der gleichzeitige Anbau verschiedener Pflanzen kann bestimmte Nutzen haben, nicht zuletzt was die Verfügbarkeit der Nährstoffe im Boden, die Schädlingsbekämpfung oder weniger Unkraut betrifft. Auch wenn sie für das Grasland seit jeher genutzt werden, hat sich im Ackerbau die Monokultur durchgesetzt.

Es gibt verschiedene Arten von Mischkulturen. Die Pflanzenarten können gemeinsam oder zeitlich versetzt angesät und gleichzeitig geerntet werden, wie beispielsweise Getreide mit einer Leguminose (Gerste/Erbsen). Oder es werden andere Pflanzenarten als Untersaat einer Hauptkultur verwendet, um Schädlinge anzuziehen, den Boden abzudecken oder die Aufnahme der Nährstoffe zu begünstigen. Ein Beispiel dafür ist Raps mit Untersaat.

Agroforst ist eine Kombination aus Land- und Forstwirtschaft und besteht aus dem Anbau von Bäumen oder Sträuchern auf Acker- und/oder Grasland innerhalb von Parzellen. Agroforst trägt zu einer effektiven Anpassung an wärmere und trockenere Bedingungen bei. Dieses Landnutzungssystem nutzt Nährstoffe, Wasser und Licht effizienter. Die Bäume reduzieren über Schattenwurf lokal die Temperaturen. Das tiefragende Wurzelwerk ist zudem befähigt, Wasserressourcen aus tieferen Erdschichten nach oben zu schleusen, wovon Unterkulturen, wie Beeren oder Getreide profitieren. Ebenso entsteht ein erhöhter Humuseintrag, was das Wasserrückhaltevermögen eminent verbessert und die Böden widerstandsfähiger gegen Trockenheit macht.

In der Schweiz typische Mischkulturen wie Hochstammbäume auf Wiesen oder Weiden gehören auch zur Agroforstwirtschaft. Neu sind bei uns insbesondere Formen, bei denen man Bäume in Ackerbauparzellen integriert. Ein Beispiel dafür sind Futterhecken.

Die Einführung eines Agroforst-Systems auf Ackerfläche muss man gut überlegen, dazu einige Aspekte:

• Die Baumreihen beanspruchen einen gewissen Bodenanteil und vermindern damit die Ackerfläche.
• Bei Obstbäumen stellt sich die Frage nach der Ernte und deren Verwertung.
• Damit Ackerbauarbeiten wirtschaftlich und effizient durchgeführt werden können, muss die Breite der Abstände zwischen den Bäumen ein Vielfaches der Maschinenbreiten betragen. Allerdings sind sowohl Abstände als auch Maschinenbreiten auf dem Betrieb oft je nach Kultur, Parzelle oder Arbeitsgang unterschiedlich. Ausserdem werden sich Maschinenbreiten in Zukunft verändern, was mit den Bäumen in Konflikt geraten könnte.
• Zusätzliche Arbeitsbelastung durch Bewirtschaftung der Baumstreifen (mähen, Bäume pflegen, ernten, Ernte verarbeiten/verkaufen).

Biodiversität bedeutet Vielfalt auf den drei Ebenen Ökosysteme, Arten und Genetik. Eine vielfältige Umwelt ist resilienter, passt sich besser an sich ändernde Bedingungen an und kann auf Umwelteinflüsse besser reagieren. Je weniger verschiedene Ökosysteme es gibt, je mehr Arten fehlen und je schmaler die genetische Bandbreite ist, desto anfälliger ist unsere Umwelt – und damit auch wir – gegenüber klimatischen Veränderungen. Die Förderung von Biodiversität ist eine Bedingung des ökologischen Leistungsnachweises (ÖLN), dessen Erfüllen wiederum Bedingung für den Erhalt von Direktzahlungen ist. Betriebe müssen 7 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche in Biodiversitätsförderflächen anlegen. Dass es im Durchschnitt aller Betriebe jedoch 19 % sind, zeigt, dass der Erhalt und die Förderung von Biodiversität auch ein Anliegen der Schweizer Bäuerinnen und Bauern ist.

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Eine willkommene Unterstützung in unsicheren Zeiten sind Ernteausfallversicherungen für aussergewöhnliche Wetterereignisse. Versichern kann man Flächen/Kulturen aus den Bereichen Ackerbau, Gemüsebau, Grasland, Obst und Beeren, Tabak oder Weinbau gegen Hagel, Frost, Trockenheit oder Staunässe. Tierbestände kann man gegen Tierseuchen versichern. Bei manchen Kulturen, z. B. Kartoffeln, sind die Investitionen so hoch (Bewässerung, Pflanzgut, Infrastruktur), dass sie ohne Versicherung kaum noch angebaut würden.

Wie bei allen Versicherungen stützen sich die Prämien auf die Risikobeurteilung und können steigen, wenn die Schäden zunehmen. Das führt zu zusätzlichen Kosten für die Bauernfamilien. Ausserdem drohen beispielsweise Dürreschäden in der ganzen Schweiz gleichzeitig aufzutreten, was das Versicherungssystem weiter unter Druck bringt. Deshalb subventioniert der Staat die Ernteversicherungen ab 2025.