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Landwirtschaft und Boden – Grüne Revolution, Erosion und nachhaltige Landwirtschaft

GeografieBöden, Biosphäre und UmweltAlter 15–16

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Ein Feld an einem Hang wird 30 Jahre lang bewirtschaftet. Wählen Sie Hangneigung und Niederschlag, ein Dauerfeld oder Wanderfeldbau mit Brandrodung und Brache, die Bodenbearbeitung (Pflügen, reduzierte Bearbeitung, Direktsaat), die Mittel der Grünen Revolution (Hochertragssorten, Stickstoffdünger, Bewässerung) und den Bodenschutz (Konturpflügen, Terrassen, Windschutzhecken, Zwischenfrüchte). Jedes Jahr berechnet das Modell Ertrag, Bodenabtrag, Oberflächenabfluss, organische Substanz, Mächtigkeit des Oberbodens und ausgewaschenes Nitrat. Ein zweiter Bildschirm vergleicht eine Monokultur mit einer Mischkultur und einem Permakulturgarten (Kompost, Mulch, Regenwassertank) neben einer Weide mit einstellbarem Viehbesatz über 10 Anbauperioden.

Lektion: Landwirtschaft und Umwelt: Grüne Revolution, Bodenerosion und Bodenschutz, Wanderfeldbau, nachhaltige Landwirtschaft und Weidewirtschaft

Was sie zeigt

Landwirtschaft verändert den Boden, von dem sie lebt. Auf diesem Hangfeld folgt die Wassererosion der überarbeiteten Allgemeinen Bodenabtragsgleichung A = R·K·LS·C·P, und die Winderosion nimmt in trockenen Jahren zu. Der Ertrag hängt von Sorte, Stickstoff, Wasser, Mächtigkeit des Oberbodens und organischer Substanz ab, die mit Ernteresten zunimmt und durch Pflügen und Erosion abnimmt. Die Mittel der Grünen Revolution steigern den Ertrag; Bodenschutzmaßnahmen halten den Boden fest. Als tolerierbarer Bodenabtrag gelten 11 t/ha pro Jahr. Alle Zahlen sind anschauliche Schätzungen.

So funktioniert es

Stellen Sie unter Hangfeld Neigung und Niederschlag ein, wählen Sie Anbausystem, Bodenbearbeitung und Dünger, kreuzen Sie Hochertragssorte, Bewässerung oder die Bodenschutz-Felder an und klicken Sie auf Start oder +1 Jahr. Schalten Sie das Diagramm zwischen Ertrag, Bodenabtrag, Organische Substanz, Abfluss und Oberboden um; die gestrichelte Linie ist der vorige Lauf. Wählen Sie unter Garten und Weide Anbauform, Kompost, Mulch, Regenwassertank und Viehbesatz. Versuchen Sie die drei Aufgaben.

Einstellbare Parameter

  • Bildschirm Hangfeld über 30 Jahre, Garten und Weide
  • Anbausystem Dauerfeld, Wanderfeldbau (Brandrodung, Brache)
  • Dauer der Brache (Wanderfeldbau) 1–25 Jahre
  • Hangneigung des Feldes 2–35 %
  • Mittlerer Jahresniederschlag 300–2500 mm/Jahr
  • Bodenbearbeitung Pflügen, Reduzierte Bearbeitung, Direktsaat (ohne Pflug)
  • Hochertragssorte
  • Stickstoffdünger 0–250 kg N/ha/Jahr
  • Bewässerung
  • Konturpflügen
  • Terrassen
  • Windschutzhecke
  • Zwischenfrucht zwischen den Anbauperioden
  • Anbauform des Gartens Mais-Monokultur, Mischkultur Mais–Bohne–Kürbis, Permakultur-Waldgarten
  • Kompost
  • Strohmulch
  • Regenwassertank
  • Viehbesatz 0–4 GVE/ha

Fragen zum Erkunden

  1. Warum steigern Hochertragssorten den Ertrag nur dann stark, wenn Dünger und genug Wasser hinzukommen?
  2. Um wie viel verringern Konturpflügen, Terrassen und Direktsaat den Bodenabtrag bei 20 % Hangneigung?
  3. Warum ist Brandrodungsfeldbau nur bei ausreichend langer Brache nachhaltig?

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