Mit dem Treibhausgasinventar überprüft der Bund, ob die Schweiz mit den CO2-Reduktionsvorgaben auf Kurs ist. Böden spielen dabei eine wichtige Rolle, da sie CO2 aus der Atmosphäre aufnehmen. Die Wurzeln von Kulturpflanzen bilden die bedeutendste Quelle für organischen Bodenkohlenstoff in Ackerböden. Diese Einträge werden im Treibhausgasinventar auf der Basis der oberirdischen Biomasse abgeschätzt. Bisher ging man davon aus, dass die Kohlenstoffeinträge über die Wurzeln zunehmen, je mehr oberirdische Biomasse gebildet wird. Das bedeutet: Für intensive Anbausysteme mit hohen Erträgen nahm man höhere Kohlenstoffeinträge an als für extensive Systeme wie dem biologischen Ackerbau.
Langzeit-Feldversuche widerlegen bisherige Annahmen
Agroscope hat diese Annahmen nun wiederlegt. Forschende untersuchten in zwei der bedeutendsten Langzeitversuche, dem DOK-Versuch (Therwil BL) und dem ZOFE (Reckenholz, Zürich), die unterirdischen Kohlenstoffeinträge von Mais und Winterweizen. Die Kohlenstoffeinträge sind die Summe des Kohlenstoffs, der einerseits über die Wurzeln selbst und andererseits über Wurzelausscheidungen dem Boden zugeführt wird. Überaschenderweise blieben die unterirdischen Kohlenstoffeinträge in beiden Kulturen konstant, obwohl die oberirdische Biomasse bis zu einem Faktor von 3.5 variierte. Das biologische Verfahren im DOK-Versuch hatte im Mais bei zwanzig Prozent geringerer oberirdischer Biomasse sogar ein Drittel höhere Kohlenstoffeinträge über Wurzelausscheidungen als der konventionelle Anbau.
Als Quintessenz kann man somit sagen, dass dem Boden im biologischen Anbau im Verhältnis zur oberirdischen Biomasse mehr Kohlenstoff über Wurzelbiomasse und Wurzelausscheidungen zugefügt wird als im intensiven Ackerbau.
Feldstudien auf Praxisbetrieben bestätigen Modellstudien
Die Ergebnisse einer weiteren umfangreichen Studie auf 24 Landwirtschaftsbetrieben in der Schweiz bestätigten die Erkenntnisse aus den Langzeitversuchen. Die Weizenerträge auf den Biobetrieben waren zwar um ein Drittel geringer als unter konventioneller Bewirtschaftung, die Wurzelbiomasse jedoch um vierzig Prozent höher. Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial extensiver Systeme wie dem biologischen Landbau, vermehrt Kohlenstoff über die Wurzeln in den Boden einzubringen und dadurch den Klimawandel zu mildern.
Anpassung im Treibhausgasinventar
Aufgrund dieser Erkenntnisse von Agroscope wurden die Schätzgrössen im Modell zur Berechnung des Treibhausgasinventars angepasst. Mit dem Treibhausgasinventar wird überprüft, ob die Schweiz mit den internationalen und nationalen Reduktionsvorgaben gemäss Kyoto-Protokoll und CO2-Gesetz auf Kurs ist. Dabei spielen auch die CO2-Emissionen oder die CO2-Aufnahme der Böden eine bedeutende Rolle. Beides lässt sich durch die landwirtschaftliche Nutzung beeinflussen. Da sich die Kohlenstoffeinträge über die Wurzeln nicht grossflächig messen lassen, wurden sie für Getreide bisher auf der Basis der oberirdischen Biomasseerträge geschätzt.
Die Ergebnisse der Agroscope-Forschenden wurden im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms «Nachhaltige Nutzung der Ressource Boden, NFP68» erarbeitet.
Quelle: Agroscope-Medienmitteilung vom 7. Januar 2021
Weiterführende Informationen
Faktenblatt Boden und Klima (Rubrik Boden)
Nationales Forschungsprogramm NFP 68 (SNF-Webseite)
Artikel in «Agriculture Ecosystems and Environment» (englisch, Webseite Journal)
Artikel in «Science of the Total Environment» (englisch, Webseite Journal)