Daher sollte jedes Element der Agrartechnologie auf die effiziente Nutzung des im Boden gespeicherten Niederschlagswassers ausgerichtet sein. Dabei ist jedoch zu bedenken, dass die Faktoren für das Wachstum und die Entwicklung der Pflanzen voneinander abhängig sind und dass viel nicht immer auch gut ist. Das beste Beispiel dafür ist ihre Wirkung auf die Keimung von Samen und das anschließende Pflanzenwachstum. Damit die Samen keimen können, muss im Boden neben einem lebenden Samenembryo das für ihre Quellung und biochemische Umwandlung erforderliche Wasser, aber auch ausreichend Sauerstoff vorhanden sein, und die Bodentemperatur sollte über dem für die jeweilige Art geltenden Minimum liegen. Ein Faktor kann den anderen nicht ersetzen, z. B. führt ein Überschuss an Wasser im Boden zu einem Mangel an Luft, wie in der vorigen Ausgabe erläutert, und in der Folge keimt das Saatgut nicht. In zu kalten Böden keimt die Pflanze trotz ausreichender Wasser- und Luftversorgung ebenfalls nicht. Ein Boden, der zwar gut erwärmt und durchlüftet ist, dem aber das Wasser fehlt, schafft ebenfalls nicht die richtigen Bedingungen für die Keimung der Samen. Auch die Wasser-, Luft- und Wärmeeigenschaften des Bodens wirken sich auf das spätere Pflanzenwachstum aus. Es ist daher wichtig, von Beginn der Vegetationsperiode an durch die Bodenbearbeitung günstige Wasser- und Luftverhältnisse zu schaffen, und der Aussaattermin und die Aussaatmethode sollten die richtigen thermischen Bedingungen bieten.
Mit der „Technologie eines einzigen Arbeitsdurchgangs“ von Mzuri Pro-Til können nachfolgende Bearbeitungen keine eventuellen agrotechnischen Fehler korrigieren, die bei früheren Behandlungen gemacht wurden. Sie müssen also bereits bei der Ernte der Vorfrucht sorgfältig geplant und dann durchgeführt werden. Bodenwassermangel tritt am häufigsten während der Aussaat und des anfänglichen Wachstums von Pflanzen auf, die im Spätsommer und Frühherbst gesät werden, d. h. von Winterkulturen, sowie im späten Frühjahr. Die Voraussetzung für die Rückhaltung von Wasser im Boden ist die Begrenzung der Verdunstung. Um Wasserverluste zu vermeiden, sollte eine Mulchschicht, z. B. aus gehäckseltem Stroh, auf der Bodenoberfläche belassen oder aufgelockert werden. Im ersten Fall ist es wichtig, dass das Stroh gut gehäckselt sowie sorgfältig und gleichmäßig über die gesamte Feldfläche verteilt wird, nicht aber nur in Streifen hinter dem Hordenschüttler des Mähdreschers. Wenn das Stroh geerntet wird, sollte die Bodenoberfläche gelockert werden.
Diese Schicht sollte möglichst nur wenige Zentimeter dick sein. Nach dem Auflockern trocknet der Boden stark aus, aber die darin enthaltene Luft isoliert die tieferen Schichten und unterbricht die Wasserverdunstung. Untersuchungen unter kontrollierten Bedingungen zeigen, dass sowohl Mulch aus gehäckseltem Stroh als auch eine Bodenauflockerung bis zu einer Tiefe von 4-5 cm den Wasserverlust aus den tieferen Bodenschichten wirksam verringern. Der Feuchtigkeitsgehalt eines mit Mulch bedeckten und gelockerten Bodens war vier Wochen nach der Getreideernte um mehrere Prozent höher als der eines nicht gelockerten und abgedeckten Bodens (Abb. 1). In Bezug auf die Nacherntebehandlung scheint das Mulchen die bessere Option zu sein, da das Auflockern die oberste Bodenschicht austrocknet, die im Falle der „Technologie eines einzigen Arbeitsdurchgangs“ das Saatbett ist. Dies ist besonders wichtig, wenn der Aussaat eine lange Trockenperiode vorausgeht. Wie die Lockerungsbearbeitung bei fehlendem Regen und hohen Lufttemperaturen zum Wasserverlust beiträgt, zeigt eine Untersuchung der Bodenfeuchte während der Winterrapsaussaat (Abb. 2). Die Oberflächenschicht des gepflügten Bodens, die mit einem Bodenbearbeitungsaggregat, bestehend aus Grubberzinken und einer Stachelwalze, für die Aussaat vorbereitet wurde, war um etwa 5 % niedriger als der Feuchtigkeitsgehalt des Saatbetts unmittelbar nach der Aussaat mit dem Aggregat Mzuri, obwohl es vor der Aussaat des Rapses geregnet hatte. Der Unterschied zugunsten der Streifensaat auf einem mit gehäckseltem Stroh gemulchten Feld ist noch größer, wenn es vor und unmittelbar nach der Aussaat nicht geregnet hat. In solchen Fällen trocknet der Boden, der gepflügt oder ohne Pflügen tief gelockert und unmittelbar vor der Aussaat wieder gelockert wurde, vor allem in der Deckschicht stark aus. Die gesäten Samen keimen nicht oder, schlimmer noch, sie keimen und sterben ab, weil die embryonalen Wurzeln nicht den feuchten Boden erreichen. Bei der „Technologie eines einzigen Arbeitsdurchgangs“ wird der Boden unmittelbar nach der Ernte des Winterweizens mit einer dünnen Schicht gehäckselten Strohs bedeckt. Dadurch blieb das Restwasser in den tieferen Schichten erhalten und die Verdunstung an der Oberfläche wurde reduziert. Nachdem die Streifen gelockert waren, wurde der Boden sofort verdichtet, ohne dass er vor dem Einbringen der Rapssamen abtrocknen konnte. Unter diesen Bedingungen erfolgte das Aufgehen schnell und gleichmäßig. In den Zwischenreihen hingegen wurde der Boden überhaupt nicht gelockert und war zudem von einer mehrere Zentimeter dicken Schicht lockerer Erde bedeckt, die von den Flügeln der Säscharen von der Reihenzone weggedrückt wurde. Dieser Boden war also eine Wasserquelle für die sich ausbreitenden Seitenwurzeln des Rapses. Diese positive Auswirkung der Strip-Till-Technologie auf die Wassereigenschaften des Bodens zeigt sich besonders deutlich unter Bedingungen mit Niederschlagsdefizit. In Jahren mit reichlichen Niederschlägen, wenn der Boden feucht ist und den Pflanzen Wasser zur Verfügung steht, ist die Bodenbearbeitung weniger wichtig.
Die Auswirkung der Strip-Till-Technologie auf die Bodenfeuchtigkeit in einem niederschlagsarmen Jahr wird durch die Messungen während der gesamten Wachstumsperiode des Winterweizens gut veranschaulicht (Abb. 3). Das Pflügen oder Tiefpflügen mit anschließender Einebnung und Auflockerung der Oberfläche vor der Aussaat führte zu einer Austrocknung des Bodens, die bis zum Ende der Herbstvegetationsperiode anhielt.
In diesem Zeitraum, in dem die Niederschläge in der zweiten Septemberhälfte, Oktober und November unter dem mehrjährigen Durchschnitt lagen, war der Boden in der Weizenwurzelschicht (10-20 cm) nach der Streifensaat sowohl in den Reihen als auch zwischen den Reihen um mehrere Prozent größer als nach dem Pflügen und der Direktsaat. Der Spätherbst, der Winter und vor allem der März mit seinen ergiebigen Niederschlägen, die keine Wasseraufnahme durch die Pflanzen ermöglichten, und die geringe Verdunstung aufgrund der niedrigen Temperaturen führten dazu, dass der Boden im Frühjahr bei Wiederaufnahme der Vegetation nass war. Der Feuchtigkeitsgehalt lag bei 26-29 % und war nicht stark von der Bodenbearbeitung abhängig. Die Bodenfeuchte wurde auch in der niederschlagsreichen Zeit, d. h. in der zweiten Maihälfte, nicht durch Bodenbearbeitung und Aussaattechnik beeinflusst. In Zeiten intensiven Pflanzenwachstums und hoher Wasseraufnahme, erhöhter Verdunstung aufgrund zunehmend höherer Temperaturen und geringerer Niederschläge war die Bodenfeuchte bei Strip-Till jedoch höher als nach dem Pflügen und Direktsaat. Besonders groß war der Unterschied im Juni und in der ersten Julihälfte, als es zu wenig Niederschläge gab. Zu dieser Zeit betrug der Niederschlag im Untersuchungsgebiet nur etwa 50 % des Durchschnittswerts. Die oben genannten Beobachtungen, die während der gesamten Vegetationsperiode des Winterweizens und sogar während eines mehrwöchigen Zeitraums der Standortvorbereitung nach der Ernte der Vorfrucht durchgeführt wurden, bestätigen, dass die Mzuri Pro-Til-Technologie mit Bodenmulchung mit gehäckseltem Stroh, ähnlich wie die Strip-Till-Technologie in anderen Studien, eine günstige Wirkung auf die Bodenfeuchtigkeit und die effektive Nutzung von Regenwasser hat. Dies ist besonders wichtig in Regionen und Jahren mit hohen Niederschlagsdefiziten und unzureichender Verteilung der Niederschläge während der Vegetationsperiode, wie sie in Polen häufig vorkommen.
Bei der Charakterisierung der Auswirkungen der „Technologie eines einzigen Arbeitsdurchgangs“ auf die Bodenfeuchte im Hinblick auf ihre Optimierung für die Pflanzen ist es wichtig, den Zusammenhang zwischen Bodentemperatur und Wassergehalt nicht zu vergessen. Sehr feuchte Böden sind kalt, und es ist viel Wärme erforderlich, um sie zu erwärmen. Dies ist besonders wichtig für die Aussaat im zeitigen Frühjahr und für Kulturen mit hohem Wärmebedarf, z. B. Mais, Soja. Die fehlende Auflockerung und Durchlüftung des Bodens vor der Aussaat mit Strip-Till führt zu einer etwas langsameren Erwärmung des Bodens. Daher sollte die Aussaat erfolgen, wenn der Boden die richtige Temperatur für die Pflanze erreicht hat. Dies geschieht im Allgemeinen einige Tage später als bei intensiv gelockerten Böden. Es ist jedoch nicht zu befürchten, dass sich die Vegetation dieser Pflanzen erheblich verzögert, da diese schnell und gleichmäßig aufgehen, weil es dem Boden nicht an Wasser mangelt. Diese Technologie verringert auch das Risiko von Wasserknappheit, wenn die regenfreie Zeit im späten Frühjahr eintritt.
