Seit 45 Jahren gibt es auf dem Birsmattehof in Therwil BL den DOK-Versuch. Der Fokus liegt dabei auf der Bodenfruchtbarkeit, Klimaschutz und Biodiversität.
zvg
Im DOK-Versuch werden seit 45 Jahren biologisch-dynamische (D), biologischorganische (O) und konventionelle (K) Anbausysteme für Ackerkulturen wissenschaftlich exakt miteinander verglichen. Bisher gibt es mehr als 140 wissenschaftliche Fachpublikationen zum DOK-Feldversuch sowie zahlreiche Master- und Doktorarbeiten.
Verglichen werden die Ergebnisse der drei Anbaumethoden in Bezug auf Ertrag und Ertragsfähigkeit und ihre Auswirkungen auf die Umwelt. Der Fokus liegt dabei in erster Linie auf der Bodenfruchtbarkeit, dem Klima, den Nährstoffflüssen und der Biodiversität.
Erfolgreiche Zusammenarbeit
Der DOK-Versuch sei ein Paradebeispiel einer erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen den Eidgenössischen Forschungsanstalten, heute Agroscope, und dem Forschungsinstitut für biologischen Landbau (Fibl), schreibt Bernard Lehmann, der frühere Direktor des Bundesamtes für Landwirtschaft (BLW) und heutige Stiftungsratspräsident des Fibl, im Vorwort des Dossiers zum DOK-Versuch.
Aus Sicht der globalen und nachhaltigen Ernährungssicherung stellen sich auch die Fragen, inwieweit die biologischen Produktionsmethoden ihren Beitrag leisten und ob es mehr oder weniger Biolandbau brauche, so Bernard Lehmann weiter.
Grösste Ertragsminderung bei den Kartoffeln
Am Medienanlass, der Ende Juni auf dem Birsmattehof in Therwil stattfand, wurden die aktuellen Ergebnisse des DOK-Versuchs präsentiert. In jedem Jahr werden im DOK-Versuch drei Kulturen angebaut, 2023 waren es beispielsweise Mais, Kartoffeln und Soja. Die Kulturen im Biosystem erzielten im Vergleich zu jenen im konventionellen Anbau geringere Erträge bei gleichzeitig niedrigem Einsatz von Nährstoffen und Pflanzenschutzmitteln. Eine Ausnahme bildete Soja: Die Erträge waren gleich hoch.
Kleine Ertragsunterschiede im Vergleich zum konventionellen Anbau waren bei Futtermitteln wie Kleegras (89%) und Silomais (87%) messbar. Eine hohe Ertragsminderung zeigten die Kulturen für die menschliche Ernährung: Im Durchschnitt der Jahre 1984 bis 2018 erreichten Kartoffeln im Biosystem nur 65 Prozent einer konventionellen Erntemenge. Das liegt gemäss den Forschenden weniger an der Nährstoffzufuhr, sondern mehr am limitierten Einsatz von Pflanzenschutzmitteln gegen Krankheiten und Schädlinge im Biolandbau. Beim Biowinterweizen waren es 77 Prozent.
Herausforderung Pflanzenschutz
Interessant ist, dass bei halber Düngungsintensität im konventionellen System die Erträge höher waren als in den Biosystemen mit praxisüblicher Düngung. Der geringere Einsatz von Düngern und Pflanzenschutzmitteln führt allerdings auch dazu, dass die Erträge in den biologischen Systemen deutlich stärker als im konventionellen Anbausystem schwanken und folglich die Ertragsstabilität kleiner ist. «Dafür ist das Risiko einer Belastung von Gewässern, Lebens- und Futtermitteln durch Schadstoffe deutlich geringer», sagte Hans Martin Krause, Wissenschaftler beim Fibl und Co-Leiter des DOK-Versuchs.
Die Co-Versuchsleiter des DOK Hans-Martin Krause (links) vom FiBL und Jochen Mayer von Agroscope.
Adrian Krebs, Fibl
Im Bezug auf den Klimawandel speicherte einzig das biodynamische Verfahren mit praxisüblicher Düngung zusätzlichen organischen Kohlenstoff im Boden. Es wurden 16 Prozent höhere Humusgehalte und eine um bis zu 83 Prozent höhere Aktivität der Bodenorganismen nachgewiesen. Es wurden in diesem System auch die geringsten Lachgasemissionen gemessen. Insgesamt lagen die Treibhausgasemissionen im biodynamischen System um 63 Prozent und im organischen um 44 Prozent pro Flächeneinheit unter den Emissionen des konventionellen Verfahrens.
Vielfalt
Die Böden der Biosysteme zeigten eine geringere Verschlämmungsneigung und eine bessere Strukturstabilität. In Trockenphasen bleibt die vielfältigere Bakteriengemeinschaft in biologisch bewirtschafteten Parzellen länger aktiv, was sich positiv auf die Stickstoffmineralisierung und damit auf das Pflanzenwachstum auswirken kann.
Eine gesunde Bodenstruktur hilft, Wasser zu speichern und Bodenverluste durch Erosion zu reduzieren. Ausschlaggebend für eine gute Bodenfruchtbarkeit ist in allen Systemen der Mist aus der Tierhaltung. Wird er in ausreichender Menge aufs Feld ausgebracht, am besten in Form von Kompost, bleiben die Humusgehalte in allen Systemen stabil oder steigern sich.
Beim DOK-Versuch werden reale Anbaumethoden in einem Parzellenmuster abgebildet.
Fibl
Die Grösse der Versuchsparzellen im DOK-Versuch schränkt die Auswahl von Arten und Biodiversitätsindikatoren ein. Die pflanzliche Vielfalt in den Biosystemen wies mehr Arten und zwei bis dreimal so viele keimfähige Samen auf als in konventionellen Systemen. Laufkäfer, Kurzflügler und Spinnen kamen in den Bioparzellen doppelt so häufig vor wie in konventionellen
Fortschritte bei Pflanzenzüchtungen nötig
«Das Potenzial für die Weiterentwicklung des Biolandbaus liegt einerseits im Schliessen überbetrieblicher Nährstoffkreisläufe und andererseits in deutlichen Fortschritten bei der Pflanzenzüchtung», sagt Jochen Mayer, Wissenschaftler bei Agroscope und Co-Leiter des DOK-Versuchs. «Dazu gehört das Recycling von Phosphor und Stickstoff zum Beispiel aus Nahrungsmittelabfällen oder Abwasser oder der Einsatz von Bioabfallkomposten oder Gärgut auf vieharmen Betrieben», so Mayer weiter.
Er empfiehlt Mischkulturen, Untersaaten oder Streifenbau, im besten Fall mit mehrjährigen Kulturen. Der DOK-Versuch dient auch als Muster für zahlreiche andere Vergleichsversuche weltweit. Dazu gehören auch die Langzeitversuche des Fibl in Bolivien, Indien und Kenia. Dort sind allerdings andere Fragestellungen relevant als auf den ertragreichen Böden in Therwil. Im Langzeitversuch in Indien beispielsweise, wo die Baumwolle im Mittelpunkt steht, werden vier Systeme miteinander verglichen: biologisch-dynamisch, biologisch-organisch, konventionell und konventionell mit genetisch modifizierte Baumwolle.
