Die Körnungen der Brandenburger Böden reicht von schwach lehmig-schluffigen Sanden bis zu reinen Sanden, was größtenteils zu geringen Sorptionsvermögen der Böden führt (Kühn et al., 2015). Die Produktionsbedingungen in Brandenburg sind herausfordernd. Die sprichwörtliche „Brandenburger Streusandbüchse“ ist mit durchschnittlich 33 Bodenpunkten am unteren Ende im Vergleich mit den anderen Bundesländern. (Landesbauernverband Brandenburg, 2020)
Neben Braunerde gibt es eine Vielzahl anderer Böden: Regosol, Fahlerde, Podsol, Gley, Moorboden, Salzboden und Fuchserde (lfu.brandenburg.de). Trotz des vorherrschenden Sandbodens sind die Brandenburger Böden sehr variabel aufgebaut. Im Folgenden soll diese Variabilität dargestellt werden um aufzuzeigen, dass eine differenzierte Bewirtschaftung von Teilflächen sinnvoll sein kann.
ECa-Messungen #
Um Informationen über den Boden zu gewinnen, gibt es sogenannte geoelektrische Verfahren. Die scheinbare elektrische Leitfähigkeit (ECa) wird erfasst, um die räumliche Variabilität von Bodeneigenschaften, vor allem Unterschiede in der Textur und im Wassergehalt, zu messen und darzustellen. Das System besteht aus zwei Spulen. Die Senderspule erzeugt ein magnetisches Feld, welches elektrische Wirbelströme im Boden induziert. Die Empfangsspule erfasst dieses Feld (und ein sekundäres hervorgerufenes magnetisches Wechselfeld). Die gemessene elektromagnetische Induktion zeigt einen positiven Zusammenhang von elektrischer Leitfähigkeit und dem Tongehalt im Boden an. Für Schluff und Sand ergibt sich meist ein negativer Zusammenhang. Abgesehen von der Bodenart haben auch Nährstoffgehalt, die Feuchte und die Temperatur des Bodens Einfluss auf die Leitfähigkeit (bzw. auf die ECa-Werte). (Hinck, 2009)
Die Werte der ECa Messungen in mS/m angegeben, sind aber nicht absolut zu nehmen. Aufgrund unterschiedlicher Messmethoden sind die Karten nicht untereinander vergleichbar, sondern dienen lediglich zur Visualisierung der Bodenvariabilität innerhalb einer gemessenen Fläche. Generell lässt sich zu den Bodenkarten sagen, dass, je höher die ECa-Werte liegen, desto höher ist der Lehmgehalt im Boden. Umgekehrt ist der Sandgehalt höher je niedriger der ECa-Wert liegt.
Die hier aufgezeigte Bodenvariabilität soll die Wichtigkeit des Bodens hervorheben. So können inhomogene Böden dazu führen, dass Bestände ungleichmäßig wachsen, was wiederum zu Problemen beim Schnitt oder der Ausdünnung führen kann. Wenn der Anbauer um den Boden weiß, kann überlegt werden, ob man auf sehr sandigen Stellen evtl. andere Kulturen anbaut.
Auch Teilflächenbewirtschaftung ist denkbar. So könnte zum Beispiel, wenn technisch und ökonomisch machbar, auf sandigeren Böden die Bewässerung in kleineren und kontinuierlicheren Gaben erfolgen oder Maßnahmen zur Bodenverbesserung gezielter durchgeführt werden.
LiDAR-Messungen #
Mit LiDAR-Laserscanner Messungen können 3D-Punktewolken erstellt werden (siehe Abbildung rechts). Durch die Verrechnung der Daten können dann die Volumina der Bäume erfasst werden. So kann das Volumen der Triebe oder auch die Blattfläche erfasst werden. Die Messungen wurden mit einem 2D LiDAR-Laserscanner (LMS-511, Sick AG, Waldkirch, Deutschland) durchgeführt.
In Kombination können mittels ECa- und LiDAR-Messungen Aussagen über das Triebwachstum gemacht werden. Im Folgenden werden eine Apfel- und eine Kirschanlage mit den dazugehörigen Bodenkarten und Kronenausmessungen dargestellt.
Apfel
Auf einer 2006 angelegten Apfelanlage in Altlandsberg wurde eine ECa-Bodenkarte erstellt.
Untersucht wurden Malus × domestica Gala Mutant ‘Brookfield Baigent‘ als Schlanke Spindel auf der Unterlage M9 mit Pflanzabstand 4 x 0,9 m. Die maximale Höhe der Bäume beträgt 3,3 m.
Die Charakteristik des Bodens wurde als lehmiger Sand und schluffiger Sand, mit hohem Anteil and feinem, mittlerem und grobem Sand, klassifiziert. Die Anlage hat ein Südgefälle von 4°.
Die ECa-Werte [mS/m] reichen von 6,00–9,89 bis 11,13-14,79. Im Südosten der Anlage, sowie im Nordosten sind niedrigere Werte für die Leitfähigkeit des Bodens ermittelte worden (grüne Fläche).
Die Vermessung des Kronenvolumens (LiDAR) wurde am 22.08.2019 durchgeführt und somit 140 Tage nach Knospenaufbruch, im 12. Standjahr.
Trotz der hohen Variabilität in der Anlage, kann man erkennen, dass sich die niedrtigeren Bodenleitfähigkeitswerte in der Mitte und im Süd-Osten (grüne Flächen) negativ auf die Baumvolumina auswirken. Im Westlichen Teil der Anlage hingegen liegen niedrige Leitfähigkeitswerte vor, was sich auch auf die Volumina der äußeren westlichen Reihen auswirkt.
ECa-Bodenkarte einer Apfelanlage im Raum Altlandsberg Malus × domestica Gala Mutant ‘Brookfield Baigent‘ auf der Unterlage M9 in mS/m.
LiDAR-Karte einer Apfelanlage im Raum Altlandsberg Malus × domestica Gala Mutant ‘Brookfield Baigent‘ auf der Unterlage M9 in m³.
Kirsche
Auf einer über 20 Jahre alten Kirschanlage in Schenkenberg, mit der Sorte Kordia auf unbekannter Unterlage, wurde eine ECa-Bodenkarte erstellt.
Die ECa-Werte [mS/m] reichen von 3,13–3,83 bis 4,27-4,86. Im östlichen Teil der vermessenen Fläche, sind niedrigere Werte für die Leitfähigkeit des Bodens ermittelte worden (grüne Fläche). Im westlichen Teil wurden höhere Werte gemessen.
Die Vermessung des Kronenvolumens (LiDAR) wurde am 03.07.2019 durchgeführt und somit 90 Tage nach Vollblüte.
Die Abbildungen (siehe unten) zeigen deutlich, dass sich die hohen ECa-Werte bzw. eine hohe Leitfähigkeit im Boden auf das Kronenvolumen auswirkt. Im Westlichen Bereich wurden sowohl höhere Leitfähigkeit als auch hohe Baumvolumina ermittelt.
ECa-Bodenkarte einer Kirschanlage (Kordia) im Raum Schenkenberg in mS/m.
LiDAR-Karte einer Kirschanlage (‘Kordia‘) im Raum Schenkenberg zur Darstellung des Kronenvolumens 90 Tage nach Vollblüte in m³.
Quellen: #
Hinck, S., Mueller, K., Emeis, N., & Christen, O. (2008). Abgrenzen von Teilflächen mit Hilfe der elektrischen Leitfähigkeit (Anwendungsbeispiel). Mitteilungen der Gesellschaft für Pflanzenbauwissenschaften, 20, 289-290.
Kühn, D., Bauriegel, A., Mueller, H., & Rosskopf, N. (2015). Charakterisierung der Böden Brandenburgs hinsichtlich ihrer Verbreitung, Eigenschaften und Potenziale mit einer Präsentation gemittelter analytischer Untersuchungsergebnisse einschließlich von Hintergrundwerten (Korngrößenzusammensetzung, Bodenphysik, Bodenchemie)(Characterisation of the soils of Brandenburg with regard to their distribution, properties and potentials with a presentation of averaged analytical results including background values (particle size composition, soil physics, soil chemistry)). Brandenburger Geowissenschaftliche Beiträge, 22, 5-135.
Landesbauernverband Brandenburg e.V.. (2020). Der neue Brandenburger Weg – Zukunftsperspektiven für die Landwirtschaft 2030.
LfU. Landesamt fur Umwelt. (2023). https://lfu.brandenburg.de/lfu/de/aufgaben/boden [10.01.2023]
Tsoulias, N., Xanthopoulos, G., Fountas, S., & Zude-Sasse, M. (2022). Effects of soil ECa and LiDAR-derived leaf area on yield and fruit quality in apple production. Biosystems Engineering, 223, 182-199. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1537511022000642?via%3Dihub
