Filme zum DOK-Versuch in Therwil

Nach 37 Jahren ist der DOK-Versuch aktueller denn je. Verschiedene nationale und internationale Forschungsprojekte nutzen ihn. Am DOK-Feldtag von Mitte Juni 2015 stellten Forschende von Agroscope, FiBL und verschiedenen Hochschulen aktuelle Projekte vor. Bioaktuell war mit der Videokamera am Feldtag dabei. Realisierung des Films: Thomas Alföldi, FiBL.

Am Anfang stand die Frage: Ist biologischer Landbau möglich? Agroscope und FiBL starteten deshalb vor 37 Jahren den DOK-Versuch bei Therwil BL. Die drei Buchstaben D, O, K stehen für die drei Anbausysteme die hier verglichen werden: D für das biologisch-dynamische, O für das biologisch-organische und K für konventionell. Jedes Verfahren wird auf zwei Düngungstufen geführt und viermal wiederholt. Zusammen mit einer ungedüngten und einem rein mineralisch gedüngten konventionellen System, ergibt das insgesamt 96 Parzellen.  Während im bio-dynamischen Verfahren kompostierter, mit Präparaten geimpfter Mist eingesetzt wird, erhalten die organischen Parzellen leicht angerotteten Mist, und das K System Stapelmist und Mineraldünger.

Frage der Machbarkeit des Biolandbaus  ist geklärt

Mittlerweile gibt es in der Schweiz über 6000 Bäuerinnen und Bauern, die ihren Betrieb biologisch bewirtschaften. Sie belegen, dass Erträge in guter Qualität möglich sind. Die ursprüngliche Frage des DOK-Versuchs ist somit geklärt. Und doch: Der DOK-Versuch wird mehr denn je genutzt und hat nicht ausgedient. Er hat sich zu einer internationalen Forschungsplattform entwickelt und liefert bis heute immer wieder interessante Ergebnisse und beherbergt zahlreiche nationale und internationale Forschungsprojekte. Jedes Jahr organisiert das FiBL zusammen mit Agroscope einen DOK-Feldtag, um über die neuesten Projekte und Versuche zu informieren. Heuer haben rund 50 Forschende, Praktiker, und Beraterinnen miteinander diskutiert und sich ausgetauscht. Der DOK-Versuch wurde vom Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation in die Liste der Nationalen Forschungsinfrastrukturen aufgenommen, was den diesjährigen Feldtag zu einem besonderen Ereignis werden liess. Auf dieser Liste befindet sich beispielsweise auch das CERN. Die zahlreichen Projekte des Nationalen Forschungsprogramms 68 “Ressource Boden“ (NFP 68) unterstreichen, wie aktuell der DOK-Versuch immer noch ist.

Lachgas messen und Abläufe verstehen

Eines von 16 Projekten, die aktuell im DOK-Versuch laufen, untersucht die Auswirkungen der Bewirtschaftung auf die Bodenmikroorganismen, die Lachgas auf- oder abbauen. FiBL-Mitarbeiter Colin Skinner misst schon seit mehr als zwei Jahren die Dynamik der Lachgasemissionen über die Vegetationszeit. Dazu stülpt er eine Haube über einen Plastikring, der im Boden des Weizenfelds verankert ist. Mittels einer Spritze entnimmt er durch eine gasdichte Membran mehrmals das Lachgas, das sich während einer Stunde gebildet hat, und füllt dieses zum Transport in kleine Fläschchen. Im Labor untersucht er, wie viel Lachgas der Boden ausgeschieden hat. Skinner hat herausgefunden, dass Bio bezogen auf die Flächeneinheit weniger Lachgas bildet. Bezogen auf den Ertrag bestehen zwischen Bio und konventionell jedoch keine Unterschiede.

Die Versuchsanlagen seines Kollegen kann Hans-Martin Krause nutzen. Der Doktorand am FiBL will verstehen, unter welchen Bedingungen Bodenorganismen aus Nitrat Lachgas bilden. Dazu setzt er im Labor modernste molekularbiologische Techniken ein. Seine Arbeit wird vom NFP68 gefördert. Aktuell untersucht Krause im Feld, was passiert, wenn die Erntereste der Vorfrucht Raps und Soja in den Boden eingearbeitet werden. Dabei hat er gemessen, dass sich bei Weizen nach Soja mehr Lachgas bildet als bei Weizen nach Raps. Seine Hypothese: „Das Verhältnis Kohlenstoff zu Stickstoff in der Spreu beeinflusst die Lachgasemissionen in der Folgefrucht.“ Was heisst das nun für die Praxis? „Mein Experiment deutet darauf hin, dass alle Massnahmen zur Verminderung grosser Mengen an Nitrat im Boden auch die Lachgasbildung vermindern. Wenn also grosse Mengen an rasch abbaubaren organisches Materials in den Boden kommt, sollten Kulturen angebaut werden, die den freiwerdenden Stickstoff rasch aufnehmen“, sagt Krause.

Bio wurzelt anders

In einem NFP68 Projekt von Agroscope werden die Kohlenstoffflüsse durch Pflanzenwurzeln in den Boden untersucht. Das sei wichtig, weil der Humusgehalt ein Indikator für die Bodenqualität sei, erklärt Forscherin Juliane Hirte. „Je mehr Kohlenstoff durch die Pflanze in den Boden geleitet wird, desto mehr Humus wird produziert“, so die Wissenschaftlerin. „Am Beispiel von Mais hat sich gezeigt, dass beim biologischen Anbau mehr Wurzeln im Unterboden zu finden sind, als beim konventionellen Verfahren, wo sich die Wurzeln vermehrt im Pflughorizont konzentrieren.“ Zudem haben die Projektmitarbeitenden herausgefunden, dass sich die Gesamtwurzelbiomasse der beiden verschiedenen Anbausysteme nicht gross unterscheidet. Allerdings ist das nur die halbe Wahrheit. Pflanzenwurzeln geben während ihres Wachstums Kohlenstoffverbindungen in den Boden ab und ein Teil der Wurzeln selbst wird abgebaut. Diese Kohlenstoffmenge beträgt ungefähr zwei Drittel des Wurzelkohlenstoffs. Um seine Menge bestimmen zu können, begast die Forscherin die Maispflanzen in geschlossenen Hauben mit speziell „markiertem“ CO2.  Auch hier finden sich keine Unterschiede zwischen organisch und konventionell. Interessant ist, dass das biologische System diese Wurzelleistung mit geringeren oberirdischen Biomasseerträgen erbringt und relativ zur oberirdischen Biomasse mehr Kohlenstoff in den Boden einträgt.

Franz Bender von Agroscope interessiert sich für Wurzelsymbiosepilze (Mykorrhiza) im DOK-Versuch. In früheren Studien zeigte sich, dass die Pflanzen im Biosystem stärker mit Mykorrhiza kolonisiert sind und die Artenvielfalt in den Bioparzellen erhöht ist, es kommen mehr empfindliche Gattungen vor. Jetzt untersucht Bender mit Hypheneinwuchszylindern, wieviel Kohlenstoff über die fadenförmigen Pilze in den Boden eingetragen wird und wie dieser Eintrag vom Anbausystem beeinflusst wird.

Text: Deborah Rentsch, FiBL

Dieser Kurzfilm zeigt die Auswirkungen der verschiedenen Varianten bzw. Landbaumethoden auf Ertrag, Boden und Klima.