Die Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften HAFL in Zollikofen und Agroscope, das Kompetenzzentrum der Schweiz für landwirtschaftliche Forschung, haben in Zusammenarbeit mit zwei anderen Hochschulen das Simulationsmodell Terranimo vollumfänglich erneuert. Das Online-Tool hilft bei der Risikoabschätzung von Bodenverdichtungen beim Einsatz von landwirtschaftlichen Fahrzeugen.

Die Mechanisierung hat für die Landwirtschaft viele Vorteile. Der Boden, die Grundlage der landwirtschaftlichen Produktion, ist aber derselbe geblieben. Unter Boden-Fachleuten ist man sich einig, dass die Bodenverdichtung neben der Erosion die grösste Gefahr für die Bodenfruchtbarkeit in der Schweiz darstellt.

Verdichtete Böden stören den Abfluss von Wasser, Gülle und Pflanzenschutzmitteln

Eine Gemeinsame Bodenüberwachung der Zentralschweizer Kantone zur Erfassung von Bodenverdichtung hat ergeben, dass rund ein Drittel der Landwirtschaftsböden Schäden durch Verdichtungen aufweist. Da feuchte Böden besonders empfindlich sind für Verdichtungen, ist das Schadensrisiko in niederschlagsreichen Gebieten höher als in trockeneren Regionen.

Neben Ertragseinbussen von bis zu 20 Prozent führen Verdichtungsschäden zu Problemen mit verstärktem Oberflächenabfluss, weil das Regenwasser oder die Gülle von den verstopften Bodenporen nicht aufgefangen werden kann. Das Resultat sind vermehrte Überschwemmungen, erhöhte Erosionsschäden und verschmutzte Gewässer.

Auf verdichteten Naturwiesen leidet der Pflanzenbestand – gemeines Rispengras und Ausläuferstraussgras vermehren sich auf Kosten der guten Futtergräser. Weitere Studien haben aufgezeigt, dass Pflanzenschutzmittel in verdichteten Böden rascher ins Grundwasser gelangen, weil die Stoffe zu wenig an den Bodenteilchen anhaften können.

Viele dieser Verdichtungen sind an der Bodenoberfläche nicht sichtbar, sondern sind im Unterboden vorhanden. Sie stören aber den senkrechten Wasserabfluss von Regenwasser, den kapillaren Wasseraufstieg bei Trockenheit und die Durchwurzelungs-Fähigkeit.

HAFL und Agroscope haben das Online-Tool Terranimo vollumfänglich erneuert

Unter Berücksichtigung der Bodenart und Bodenfeuchte sowie der richtigen Maschinen-Konfiguration kann der Boden in vielen Fällen ohne bleibende Schäden befahren werden. Bei der Risikoabschätzung hilft das Simulationsmodell Terranimo.

Die Berner Fachhochschule HAFL und Agroscope haben das Online-Tool in Zusammenarbeit mit der Aarhus University in Dänemark sowie der schwedischen University of Agricultural Sciences SLU vollumfänglich erneuert.

Im Terranimo-Programm können die Maschinen, die Bereifungen sowie der Bodenzustand konfiguriert werden. Anschliessend wird die Belastbarkeit des Bodens dem Bodendruck unter den Rädern gegenübergestellt. Übersteigt der Druck die Festigkeit des Bodens, ist mit Verdichtungen und entsprechenden Folgeschäden zu rechnen.

Durch das Ändern von Radlast und Bereifung oder das Anpassen des Reifeninnendrucks kann simuliert werden, wann und wie ein Befahren des Bodens ohne Schädigung möglich ist.Das Terranimo-Modell basiert auf unzähligen Feldversuchen mit Bodendruckmessungen.

Das Onlinetool ist kostenlos in den Versionen «Terranimo light» und «Terranimo expert» verfügbar:

  • Bei der «Terranimo light»-Version sind nur wenige Angaben notwendig, um das Verdichtungsrisiko abzuschätzen.
  • In der «Terranimo expert»-Version lassen sich Maschinen und Böden massgeschneidert auf den Betrieb anpassen und die erstellten Szenarien können im persönlichen Benutzerkonto abgespeichert werden.

Mit dem aktuellen Update lassen sich Funktionen von Terranimo in Applikationen von Reifen-Herstellern oder Traktor-Herstellern über sogenannte API-Schnittstellen nutzen. So wird es in Zukunft möglich sein, direkt über das Terminal im Traktor die optimalen Einstellungen für den Reifeninnendruck angezeigt zu bekommen.

Teranimo kann die Auswirkungen der Mehrfach-Befahrung erkennen

In naher Zukunft werden noch weitere Funktionen eingebaut. So wird in einem Update im Verlaufe des Jahres 2021 die Auswirkung von Mehrfach-Befahrungen abgebildet. Beispielsweise wird beim Güllen mit einem Fass mit Tandem-Achse dieselbe Stelle bis zu vier Mal überfahren. Durch das Update werden die Auswirkungen im Boden von einer solchen Befahrung abgebildet.

Die Weiterentwicklungen wurden durch das Bundesamt für Umwelt BFU und das Bundesamt für Landwirtschaft BLW mitfinanziert. Im Projektteam arbeiteten Thomas Keller und Peter Weisskopf von Agroscope, Edouard Corrêa-Bovet von Agridea sowie Matthias Stettler und Stefan Gfeller von der Berner Fachhochschule HAFL mit.

Der Autor Stefan Gfeller ist wissenschaftlicher Mitarbeiter Digitalisierung und neue Technologien an der HAFL.

Checklist: Das Risiko der Bodenverdichtung abschätzen

Um das Verdichtungsrisiko abzuschätzen, gehen Sie wie folgt vor:

1. Gehen Sie auf die Terranimo-Website (siehe Link unter dieser Checklist)
2. Für detaillierte Angaben und Resultate wählen Sie die Version «Terranimo expert».
3. Wählen Sie die gewünschte Maschine und das Zugfahrzeug aus.
4. Konfigurieren Sie die ausgewählten Maschinen anhand von Fahrzeugausweisen, Herstellerschildern oder gewogenen Resultaten.
5. Konfigurieren Sie die Radlastverteilung sowie die montierten Reifen und deren Innendruck.
6. Wählen Sie den vorhandenen Boden aus und geben Sie an, wie feucht der aktuelle Zustand des Bodens ist.
7. Betrachten Sie die Resultate. Sollten einzelne Räder oder Achsen im gelben oder roten Bereich liegen, versuchen Sie durch Anpassen von Gewicht, Reifen, Reifeninnendruck und Bodenfeuchtigkeit herauszufinden, was es benötigt, damit Sie den Boden ohne bleibende Schäden befahren können.

www.terranimo.ch