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Motivation

Weltweit steigende Bevölkerungszahlen verlangen größere Anstrengungen, um den daraus resultierenden Bedarf an Nahrungsmitteln sozial- und umweltverträglich sowie nachhaltig zu decken. Dies ist eine große Herausforderung, denn in Deutschland und weltweit nehmen die Flächenanteile für den Ackerbau stetig ab und das Risiko von Ernteausfällen bei warmen und trockenen Sommer steigt, während die Verfügbarkeit von Düngemitteln abnimmt bzw. die Kosten hierfür ansteigen.

Bisher wurde stark unterschätzt, dass im Unterboden große Vorräte an Wasser, Kohlenstoff und Nährstoffen liegen, obwohl Pflanzen ihren Bedarf an Nährstoffen und Wasser zu 10-80% aus dem Unterboden decken. Dieser könnte gerade in trockenen Jahren oder unter Nährstoffmangel zur Ertragssicherung und zur Steigerung der Produktivität beitragen. Bislang wurde der Unterboden in Managementstrategien allerdings kaum berücksichtigt. Ziel des Projektes Sustainable Subsoil Management (Soil3) ist es, den Unterboden in Managementoptionen einzubeziehen. Wir gehen davon aus, dass die Wasser- und Nährstoffaufnahme aus dem Unterboden gesteigert werden kann, wenn attraktive Bedingungen für die Pflanze geschaffen werden, um in Wurzelwachstum im Unterboden zu investieren. Dies kann durch Maßnahmen wie die Verringerung des physikalischen Widerstandes für die Wurzel, die Schaffung von Nährstoff-Hotspots im Unterboden oder Wasserspeicherung im Unterboden gelingen, wenn der Oberboden durch saisonale Gegebenheiten austrocknet.

Innerhalb des Verbundprojektes Soil3 kommen die folgenden Maßnahmen zum Einsatz: a) in einer Kombination von tiefwurzelnden Vorkulturen mit mechanischen Verfahren sollen die bodenchemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften des Unterbodens für das Pflanzenwachstum verbessert werden. Hierbei wird der Unterboden mit einer Grabenfräse heterogenisiert und organisches Material wird in den Unterboden eingebracht. Daneben sollen b) eine Inventur und die Analyse von Metadaten von Dauerversuchsstandorten sowie Daten der Bodenzustandserhebung-Landwirtschaft Aufschluss über Nährstoffzustände im Unterboden geben. Dies ermöglicht es uns konkret und auch unter dem Aspekt der technischen Machbarkeit und der sozio-ökonomischen Akzeptanz zu testen, wie das gesamte Bodenvolumen für die agrarische Nutzung optimiert werden kann.

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