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Sozioökonomische Analysen

Zur Vermeidung von Bodenverdichtung stehen Landwirt*innen verschiedene Optionen zur Verfügung. Die Eignung hinsichtlich betriebswirtschaftlicher Aspekte hängt von den standörtlichen Gegebenheiten und der Betriebsstruktur ab und muss daher im Einzelfall betriebsspezifisch bewertet werden.

In der zweiten Phase von SoilAssist steht im Teilprojekt “Sozioökonomische Analysen” die Bewertung von Technologie- und Managementoptionen auf einzelbetrieblicher Ebene im Fokus. Um die komplexen Anforderungen an den Bodenschutz auf Betriebsebene (innerhalb eines Jahres sowie mehrperiodisch) darstellen zu können, wird ein Modell zur Betriebsoptimierung weiterentwickelt und für verschiedene Betriebstypen angewendet. Im Ergebnis wird gezeigt, unter welchen betrieblichen und naturräumlichen Bedingungen unterschiedliche Maßnahmen zur Vermeidung von Bodenverdichtung rentabel sein können. Dabei werden sowohl mögliche Ertragseffekte als auch Folgekosten in Form des Betriebsmitteleinsatzes miteinbezogen.

Zunächst werden repräsentative Betriebsstrukturen für Niedersachsen abgebildet. Diese sollen sowohl unterschiedliche Betriebsausrichtungen und -größen als auch unterschiedliche naturräumliche Bedingungen des Bundeslandes wiederspiegeln. Mit Hilfe eines Modells werden für diese unterschiedlichen Betriebe ausgewählte Maßnahmen zur Vermeidung von Bodenverdichtung ökonomisch bewertet. Dadurch wird ersichtlich, von welchen Parametern die relative Vorzüglichkeit unterschiedlicher Maßnahmen abhängt. Weiterhin soll den möglicherweise entstehenden Kosten der potentielle Nutzen gegenübergestellt werden.

Ableitung typischer Betriebe für ausgewählte Regionen in Niedersachsen

In der ersten Projektphase wurden mit Hilfe von hochauflösenden GIS Daten zu Landnutzung, Boden und Klima in Niedersachsen verschnitten. Mit dieser Datengrundlage wurden die landwirtschaftlich genutzten Flächen nach dem Ansatz von Lorenz et al. (2016) hinsichtlich des Bodenverdichtungsrisikos eingestuft (siehe Abbildung “Verdichtungsrisiko”).

Aus diesen Ergebnissen werden in der zweiten Phase geeignete Landkreise identifiziert, die 1.) relevante Anbaustrukturen (hoher Anteil an Kulturen, die mit hohen Maschinengewichten bei den Feldarbeiten verbunden sind) und 2.) unterschiedliche Verdichtungsrisiken aufweisen. Für diese Landkreise werden aus InVeKoS- (Integriertes Kontroll- und Verwaltungssystem), Boden- und Klimadaten repräsentative Betriebe abgeleitet und durch Daten aus einer Befragung unter Landwirt*innen aus der ersten Projektphase ergänzt (siehe Abbildungen: “Arbeitsgänge in Lohn” und “Angewendete Maßnahmen”). Im Ergebnis werden die repräsentativen Betriebe durch alle relevanten Parameter, die Bodenverdichtung bedingen und mögliche Kosten und Nutzen von Bodenschutzmaßnahmen beeinflussen, beschrieben. Dazu zählen naturräumliche (Boden und Klima) und betriebsspezifische (Ackerfläche, Fruchtfolge, Maschinenausstattung, Arbeitskräfte, Vergabe von Arbeitsgängen an Lohnunternehmer) Parameter. Gemeinsam mit den quantitativen Daten zu Kosten und möglichen Nutzen von bodenschonenden Maßnahmen bilden diese Parameter die Eingangsdaten für die betriebliche Modellierung.

In Zusammenarbeit der Teilprojekte „Sozioökonomische Analysen“ und „Akzeptanz und Wissenstransfer“ wurde im Frühjahr 2017 eine deutschlandweite online-Befragung unter Landwirt*innen zum Thema Bodenverdichtung durchgeführt. Ziel dabei war es, sowohl die Relevanz des Themas unter Praktiker*innen zu beleuchten als auch einen Eindruck zu bekommen, wie verbreitet die Anwendung bodenschonender Maßnahmen und die Vergabe von Arbeitsgängen an Lohnunternehmen ist. Weiterhin sollte die Befragung Aufschluss darüber geben, wie intensiv verschiedene Beratungsangebote genutzt werden, wo mögliche Lücken bestehen und in welchem Ausmaß digitale Beratungsangebote in Form von Apps wahrgenommen werden.

Im Folgenden werden ausgewählte Ergebnisse der online-Befragung dargestellt und erläutert.

Arbeitsgänge in Lohn

Angaben zur Vergabe von Arbeitsgängen an Lohnunternehmen machten 134 Landwirt*innen. Von diesen gaben 80 % (n=108) an, Arbeitsgänge an Lohnunternehmen zu vergeben. Über die Hälfte der vergebenen Arbeitsgänge sind “Ernte” (n=83) und “Gülleausbringung” (n=62). Weniger als ein Viertel gaben an, die Arbeitsgänge “Aussaat” (n=23), andere (nicht spezifiziert, n=19), Bodenbearbeitung (n=11), Pflanzenschutz (n=7) und mineralische Düngung (n=4) an Lohnunternehmen zu vergeben (siehe Abbildungen: “Arbeitsgänge in Lohn”).

Bodenschonende Maßnahmen

159 Landwirt*innen beantworteten die Frage nach den bodenschonenden Maßnahmen, die bereits im Betrieb angewendet werden. Vorgegeben wurden elf Maßnahmen, wobei eine Mehrfachauswahl möglich war. Die ersten drei Maßnahmen von links in der Abbildung “Angewendete Maßnahmen” (Zwischenfruchtanbau, nicht wendende Bodenbearbeitung, Direktsaat) zielen nicht ausschließlich darauf ab, Bodenverdichtung zu vermeiden oder vermindern. Diese Maßnahmen aus dem Managementbereich tragen dazu bei, das Bodengefüge zu stabilisieren, somit den Boden tragfähiger zu machen und damit Bodenverdichtung vorzubeugen. Bei den sieben Maßnahmen auf der rechten Seite der Abbildung handelt es sich um rein technische, die gezielt zur Vermeidung (im Fall von Tiefpflügen zur Sanierung) von Bodenverdichtung angewendet werden. Die am häufigsten angewendete Maßnahme ist der Zwischenfruchtanbau (n=117) gefolgt von bodenschonender Bereifung/Fahrwerk (z. B. Zwillingsbereifung, Bandlaufwerk, Breitreifen) (n=94) und der Anpassung des Reifeninnendrucks (mit Reifendruckverstellanlage/RDA oder Schnellentlüftungsventile zur manuellen Druckregelung) (n=89) (siehe Abbildungen: “Angewendete Maßnahmen”).

Identifikation und Bewertung von Kriterien zur Bewertung der Kosten und des wirtschaftlichen Nutzens von bodenschonenden Maßnahmen

Bei der Berechnung von Zusatzkosten zeigte sich in der ersten Projektphase schnell, dass diese extrem variabel sind und von den individuellen Betriebsstrukturen (Anbaustruktur, Schlaggröße, Feld-Hof-Entfernung, Maschinenausstattung, Arbeitskräfte) und den naturräumlichen Gegebenheiten (Boden- und Klimaverhältnisse) abhängen. Auch die Wirksamkeit, der Aufwand und auch die Notwendigkeit sind stark räumlich und zeitlich variabel. Folglich ist es kaum möglich, eine pauschale Aussage über die zusätzlichen Kosten eines verbesserten Bodenmanagements und -schutzes zu treffen. Daher wurden in der ersten Projektphase, in Zusammenarbeit mit dem Thünen-Institut für Agrartechnologie, mögliche Maßnahmen zusammengetragen und in Form von Steckbriefen dargestellt. Die Maßnahmen lassen sich in technische, Management- sowie acker- und pflanzenbauliche Maßnahmen unterscheiden (siehe Abbildung “Effekt-Wirkungsdiagramm“ und "Effekt-Wirkungsdiagramm Legende“).

Der primäre Effekt beschreibt den Effekt an der Maschine bzw. am / im Boden, der sekundäre beschreibt den bodenschonenden Effekt. Die primäre Wirkung beschreibt die bodenschonende und die sekundäre die ökonomische Wirkung. Durch die Vermeidung von Bodenverdichtung können Ertragseinbußen vermieden werden oder der Ertrag sogar gesteigert, bzw. stabilisiert werden, die Kosten für Treibstoff, Düngung und Bewässerung können sinken. Dem gegenüber stehen einmalige Investitionskosten und variable laufende Kosten (z. B. Arbeitszeit, Rüstzeit, Planungsaufwand), die in hohem Maße von der betrieblichen Ausstattung (Flächen, Fruchtfolgen, Maschinen, Arbeitskräfte) abhängen und daher betriebsspezifisch betrachtet werden müssen. Bei den acker- und pflanzenbaulichen Maßnahmen gilt es weiter zu beachten und zu betonen, dass diese Maßnahmen weitaus mehr Effekte und Wirkungen erzielen können (phytosanitäre Aspekte, Humusaufbau, Nährstoffmanagement, Wasserspeicherung, CO2-Bindung).

Die beschriebenen Maßnahmen werden in der zweiten Projektphase um quantitative Parameter ergänzt. Zum einen wird hier eine intensive Literaturstudie durchgeführt und zum anderen werden im Arbeitspaket Transdisziplinäre Bewertung von Bodenverdichtung empirische Daten gewonnen. Weiterhin werden die identifizierten und untersuchten Maßnahmen des Teilprojekts Innovative Strategien und Maßnahmen für ein nachhaltiges Bodenmanagement in der Landwirtschaft hinsichtlich der Mehrkosten evaluiert. Gemeinsam mit den betrieblichen Parametern bilden diese Daten die Eingangsdaten für die betriebliche Modellierung.

Betriebliche Modellierung und Optimierung für die Bewertung von Technologie- und Managementoptionen

In diesem Arbeitspaket werden die Ergebnisse aus den vorangegangenen Arbeiten (Kriterien zur Bewertung des wirtschaftlichen Nutzens, typische Betriebe für ausgewählte Regionen in Niedersachsen) verknüpft. Hierfür wird das einzelbetriebliche Optimierungsmodell Farm Boss® so erweitert, dass Maßnahmen zur Vermeidung/Verminderung von Bodenverdichtung auf Einzelbetriebsbasis für unterschiedliche Standort- und Betriebsbedingungen evaluiert und bewertet werden können. Dafür muss das Modell um die Komponenten „maschinenspezifische Feldarbeitstage“ und „Zusatzkosten für bodenschonende Maßnahmen“ ergänzt werden.

Die Standort-, Maschinen- und Wetterabhängigen Feldarbeitstage werden mit Hilfe der Entscheidungsmatrix “Befahrbarkeit” für die jeweiligen Feldfrüchte und Arbeitsgänge abgeleitet. Die Zusatzkosten für bodenschonende Maßnahmen wurden in den vorangegangenen Arbeiten ermittelt. Um einen möglichen Nutzen durch die Vermeidung von Bodenverdichtung abzubilden wird (1) eine intensive Literaturstudie zur Ermittlung von Spannweiten der Ertragswirkungen von Bodenverdichtung durchgeführt und (2) Daten aus der Befragung der ersten Projektphase herangezogen, in der der von Bodenverdichtung betroffenen Flächenanteil und die Ertragsverluste auf diesen Flächen abgefragt wurde (siehe Abbildungen: “Ertragsverluste und verdichtete Ackerfläche in Prozent”).

Als Ergebnis der Betriebsmodellierung wird eine Lösung generiert, die unter gegebenen Restriktionen (Befahrbarkeitstage ohne Verdichtungsrisiko) und Betriebsbedingungen zum maximalen wirtschaftlichen Erfolg führt. Dabei wird erörtert, unter welchen Umständen und in welchem Maße die Anwendung bodenschonender Maßnahmen zur Vermeidung von Bodenverdichtung wirtschaftlich vorteilhaft sein kann. Es werden Anpassungsstrategien für ein höheres oder vergleichbares Einkommen bei gleichzeitigem Schutz des Bodens identifiziert. Die Ergebnisse tragen dazu bei, das Bewusstsein von Landwirt*innen für die wirtschaftlichen Auswirkungen der Bodenverdichtung zu schärfen.

Ergebnisse zu diesem Thema finden Sie am Ende der 2. Projektphase hier.

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