Weltweit einmalig: Die drei Landbausysteme im Direktvergleich

Seit 40 Jahren läuft im basellandschaftlichen Therwil der weltweit einmalige Feldversuch DOK. Verglichen werden biologisch-dynamischer, biologisch-organischer und konventioneller Landbau. Nicht im Labor, sondern 1:1 draussen auf den Feldern.

Rein natürlich. Hier wird das Hornkieselpräparat ausgebracht.

In einem kleinen Häufchen Erde leben so viele Wesen, wie es Menschen gibt auf der Erde. Sie wuseln und nagen, verzehren und verdauen und setzen bei all ihrem Tun Nährstoffe für die Pflanzen frei, bilden Krümel, halten den Boden fruchtbar und schützen ihn vor Abtrag durch Wind und Wasser. Ihre Anwesenheit und Aktivitäten sind entscheidend, dass der Boden die gesunde Basis für gesunde Pflanzen für Tier und Mensch bildet.

Der Mensch greift ins natürliche Ökosystem ein

Der Humus, der durch den Abbau der pflanzlichen Reste über Tausende von Jahren entstanden ist, umgibt unseren Planeten Erde als dunkle Hülle, gleich einer Haut. Von dieser Hülle hängt das Wachstum der Bodenlebewesen, aber auch der Pflanzen in unseren Wiesen und Äckern ab.

Der Mensch greift, seit er vor etwa 8000 Jahren sesshaft geworden ist und Ackerbau betreibt, in dieses natürliche Gefüge ein. Durch die heutige intensive Landwirtschaft mit chemischen Düngern und Pflanzenschutzmitteln sowie mit schweren Maschinen zerstören wir unsere Böden. Weltweit sind dadurch schon etwa 35 % der fruchtbaren Ackerböden verloren gegangen. In der Schweiz werden unsere Böden dank gut ausgebildeter Landwirte und einem ausgeklügelten Beitragssystem weniger intensiv bewirtschaftet. Und trotzdem: Biologische und insbesondere biologisch-dynamische Ackerböden haben mehr Humus, sind belebter und artenreicher und lassen weniger Treibhausgase in die Atmosphäre frei. Überdies setzen sie Energie und Nährstoffe effizienter in Erträge um.

Weltweit einmaliger Langzeitversuch

Die Hauptergebnisse der 40-jährigen Studie in Therwil bei Basel, welche das Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL) zusammen mit dem staatlichen Forschungsinstitut Agroscope durchführt, haben rund um den Globus für Aufsehen gesorgt. In Therwil werden weltweit einmalig biologische und biologisch- dynamische sowie konventionelle Landbauvarianten Seite an Seite nach wissenschaftlichen Kriterien verglichen. Diese Forschung ist bekannt unter dem Namen DOK: Biologisch-dynamisch (D), biologisch- organisch (O) und konventionell (K). 

«100 % weniger giftige Substanzen.»

Angebaut werden Mais, Winterweizen, Kartoffeln, Kleegras und Soja. Während die Böden im biologisch- dynamischen Verfahren mit Mistkompost und biologisch-dynamischen Präparaten gepflegt werden, erhalten sie im organischen System frischeren Mist und im konventionellen Verfahren chemischen Dünger, zum Teil kombiniert mit Mist. Während im biologisch-dynamischen Verfahren ganz auf die Zufuhr von Pflanzenschutzmitteln verzichtet wird, werden die biologisch angebauten Kartoffeln mit Kupfer vor Krankheiten geschützt. Gegen Kartoffelkäfer helfen in beiden biologischen Verfahren biologische Mittel. Über die Jahre wurden daher in den biologisch-dynamischen Verfahren 100 % weniger giftige Substanzen als im konventionellen System versprüht, und im biologischen System 95 % weniger. Das ist nicht nur relevant für die Insektenwelt, sondern auch für die Produktion unbelasteter Lebensmittel und den Erhalt sauberen Trinkwassers.

Bessere Bodenstruktur, mehr Humus und aktiveres Bodenleben bei Biobewirtschaftung

Dem Besucher im Feld fällt insbesondere nach einem starken Regen auf, dass die mit Mist und Gülle gedüngten biologisch bewirtschafteten Parzellen ohne chemischen Pflanzenschutz eine bessere Bodenstruktur aufweisen.

Die zahlreicheren Regenwurmgänge in den Bioparzellen leiten das Regenwasser in den Boden ein, und der Boden verschlammt so viel weniger. Bakterien, Pilze und Einzeller fühlen sich in den Bioparzellen ebenfalls wohler, und eine vielseitigere mikrobielle Gemeinschaft sorgt dafür, dass auch bei Trockenstress die Nährstoffkreisläufe aufrechterhalten werden.

Nicht nur mehr Leben im Boden, auch mehr Beikräuter

Ganz besonders die Vielfalt der Wurzelsymbiosepilze, aber auch die nützlicher Laufkäfer wird durch die Biowirtschaft gefördert. Interessant ist, dass nicht nur die Vielfalt der Bodenlebewesen, sondern auch von Beikräutern bei der Biobewirtschaftung erhöht ist. In biologisch bewirtschafteten Böden finden sich etwa 30 % mehr Bodenlebewesen, und im biologisch-dynamischen Verfahren 60 % mehr als in den konventionellen Parzellen.

Das FiBL wertete in zwei gross angelegten Literaturstudien sämtliche weltweit verfügbaren Studien zum Humusgehalt und zur biologischen Aktivität aus: Bioböden enthalten je Hektar 3,2 Tonnen mehr Humus und sind bis zu 84 % aktiver (publiziert in PNAS and PlosOne). Das zeigt, dass die im DOK-Versuch erzielten Ergebnisse mittlerweile sehr gut abgestützt sind.

Gänzlicher Verzicht auf chemisch-synthetische Pflanzenschutzmittel

Auf unserem Feldrundgang bemerken wir weiter, dass die konventionellen Kartoffeln viel üppiger sind als die Biokartoffeln. Das kommt nicht von ungefähr. Die konventionellen Kartoffeln erhalten im Schnitt etwa doppelt so viele Düngemittel und werden 12-mal gegen Unkräuter, Pilze und Insekten gespritzt. Dies resultiert auch in einem deutlichen Mehrertrag. Der Bioweizen steht sehr schön und ist etwas länger, weil er nicht mit chemischen Substanzen (Wachstumsregulatoren, Chlorcholinchlorid: CCC) kurzgespritzt wird.

Bessere Nährstoff- und Energieeffizienz bei Bio

Bei den Erträgen kann also konventionell punkten. Letztlich produzieren aber die Biovarianten bei rund 50 % weniger Dünger- und Energieaufwand rund 80 % der konventionellen Erträge. Das heisst, dass Biosysteme effizienter wirtschaften – und dabei die Umwelt schonen. Während die Kartoffelerträge bei biologischer Bewirtschaftung unter Kupfereinsatz etwa 15 % höher als im biologisch-dynamischen System (hier darf Kupfer nicht eingesetzt werden) ausfallen, sind in den letzten 14 Jahren die biologisch-dynamischen Weizenerträge gegenüber den biologischen rund eine Tonne pro Hektar höher (+20 %). Dieser Mehrertrag kann wohl mit der besseren Bodenstruktur und der höheren biologischen Aktivität im biologisch- dynamischen System erklärt werden, sowie mit der Verwendung angepasster Biosorten der Getreidezüchtung Peter Kunz.

«Biodiversität auch bei den Beikräutern markant höher.»

Biolandbau ist klimafreundlicher

Unsere langjährigen Messungen im Feld haben gezeigt, dass die biologischen Parzellen 30 % und die biologisch- dynamischen Parzellen 60 % weniger des schädlichen Klimagases Lachgas (N2O) produzieren. Das ist zum einen auf den reduzierten Einsatz von Stickstoff in den Biosystemen zurückzuführen, zum anderen aber auch auf die bessere Bodenstruktur und mikrobielle Gemeinschaften, die Lachgas zu unschädlichem elementarem Stickstoff umwandeln können. Zusammen mit den erhöhten Humusgehalten namentlich im biologisch-dynamischen System ist dieses aufgrund unserer Untersuchungen am klimafreundlichsten.

DOK-Versuch als nationale und internationale Forschungsplattform

Wie geht es weiter? Der von Pionieren des biologisch-dynamischen und biologischen Landbaus initiierte DOK-Versuch ist heute eine der bedeutendsten nationalen und internationalen Forschungsplattformen im Bereich Landwirtschaft und Umwelt. Die Grundfinanzierung erfolgt durch das Bundesamt für Landwirtschaft. Das Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation hat den DOK-Versuch kürzlich in das Register der national bedeutsamen Forschungsinfrastrukturen aufgenommen. Im DOK arbeiten seit 40 Jahren Landwirte und Forscher zusammen und erarbeiten gemeinsam wichtige Grundlagen für die Entscheidungsträger in der Politik und in der Gesellschaft.

Mehr als 120 wissenschaftliche Publikationen sind bisher aus Projekten erschienen, welche durch den Schweizerischen Nationalfond, durch die Europäische Union und weitere nationale und internationale Geldgeber gefördert werden. Der DOK-Versuch dient auch als Muster für zahlreiche Systemvergleichsversuche in europäischen sowie in aussereuropäischen südlichen Ländern. Er wird laufend den neuesten Entwicklungen angepasst, und aktuellste Forschungsthemen werden von renommierten Instituten im In- und Ausland bearbeitet.

Paul Mäder
Dr. phil., Dipl. agr. ETH FiBl

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