Bodenorganische Kohlenstoffvorräte nach zehn Jahren reduzierter Bodenbearbeitung, Kompost‑ und Mulchaufbringung in der temperaten ökologischen Landwirtschaft

Warum der Dreck unter unseren Füßen wichtig ist

Böden speichern stillschweigend mehr Kohlenstoff als alle Pflanzen der Welt zusammen und die Atmosphäre zusammen. Dieser Kohlenstoff fördert das Pflanzenwachstum, speichert Wasser und kann das klimaschädliche Kohlendioxid aus der Luft fernhalten. Diese Studie stellt eine auf den ersten Blick einfache, aber folgenreiche Frage für Ernährung und Klima: Nach einem Jahrzehnt „regenerativer“ ökologischer Anbaumethoden – weniger Pflügen, regelmäßiger Kompost und Pflanzenmulch – wie viel zusätzlichen Kohlenstoff hat sich tatsächlich in landwirtschaftlichen Böden eingelagert, und wie tief reicht er?

Höfe als versteckte Kohlenstoffbanken

Die Forschenden arbeiteten auf einem ökologischen Betrieb in Mitteldeutschland, der seit Ende der 1980er Jahre strengen Ökoregeln folgt. Sie verglichen konventionelles Pflügen mit einem Set an Praktiken, die häufig als regenerativ beworben werden: reduzierte Bodenbearbeitung (flacher, nicht‑umkehrende Bodenbearbeitung), wiederholte Aufträge von hochwertigem Grünabfallkompost und gelegentlicher Mulch aus zerkleinerten Zwischenfrüchten, der auf Kartoffelreihen gelegt wurde. In zwei nahezu identischen Langzeitfeldversuchen verfolgten sie Erträge, maßen den durch Kompost und Mulch zugeführten Kohlenstoff und Stickstoff und schätzten, wie viel Kohlenstoff die Pflanzen selbst durch Ernterückstände, Wurzeln und Wurzelexudate in den Boden zurückgaben. Nach zehn Jahren nahmen sie Bodenproben bis zu einer Tiefe von einem Meter, um zu sehen, wo sich Kohlenstoff angesammelt hatte.

Wie Kohlenstoff in den Boden gelangt und sich bewegt

Das Team fand heraus, dass der größte Teil des in den Boden gelangten Kohlenstoffs nicht aus aufgeladenem Kompost oder Mulch stammte, sondern von den auf dem Feld wachsenden Pflanzen. Über ein Jahrzehnt war der Kohlenstoff der Nettoplanzenproduktion – Körner, Strohpflanzenreste, Wurzeln und Wurzelabsonderungen von Hauptkulturen und Zwischenfrüchten – die dominierende Quelle neuen Bodenkohlenstoffs. Kompost und Mulch fügten zusätzlichen Kohlenstoff und Stickstoff hinzu, ihre Rolle war jedoch vornehmlich indirekt: Durch Verbesserung von Bodenfruchtbarkeit und Struktur konnten sie das Pflanzenwachstum unterstützen und damit die pflanzenbasierten Kohlenstoffeinträge erhöhen. Um die Bewertung für die Klimapolitik realistisch zu halten, prüften die Autor*innen zudem, ob die zugeführte organische Substanz prinzipiell innerhalb der Grenzen des Betriebs produziert werden könnte, wobei sie Gülle als Referenz für einen „geschlossenen“ Nährstoffkreislauf nutzten.

Was an der Bodenoberfläche wirkte

Die deutlichsten Zuwächse zeigten sich in den obersten 30 Zentimetern Boden. Reduzierte Bodenbearbeitung allein erhöhte die Vorräte an bodenorganischem Kohlenstoff gegenüber dem Pflug, ohne die Gesamterträge zu senken. Regelmäßiger Kompost hatte einen ähnlichen positiven Effekt. In Kombination von reduzierter Bodenbearbeitung und Kompost stiegen die Kohlenstoffvorräte im Oberboden am meisten und erreichten insgesamt etwa 16 % mehr Gesamtkohlenstoff (bis zu einem Meter) als in den gepflügten Parzellen ohne Kompost oder Mulch. Kohlenstoff‑ und Stickstoffgehalte des Bodens stiegen gemeinsam und spiegelten gesünderen, fruchtbareren Boden wider. Überraschenderweise erhöhte Mulch – obwohl er relativ große Kohlenstoffmengen lieferte – die Bodenkohlenstoffvorräte nicht messbar und zeigte in manchen Fällen einen leichten negativen Effekt, wahrscheinlich weil seine bohnenreichen, stickstoffreichen Bestandteile schnell zersetzt wurden und Kohlenstoff wieder an die Luft freisetzten.

Was sich tief unten nicht änderte

Unterhalb von 30 Zentimetern sah die Lage anders aus. Trotz eines Jahrzehnts unterschiedlicher Bodenbearbeitungs‑ und Düngungsregimes zeigten die tieferen Schichten keine statistisch klaren Unterschiede zwischen den Behandlungen. Es gab Hinweise darauf, dass höhere Gesamteinträge an Kohlenstoff den Unterboden leicht anheben konnten, doch die wesentlichen Veränderungen blieben an der Oberfläche. Das ist für das Klima bedeutsam: Tiefe Bodenschichten werden seltener gestört, speichern Kohlenstoff tendenziell länger und sind daher entscheidend für wirklich langfristige Einlagerung. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass allein das Hinzufügen von Kompost und die Reduzierung der Bodenbearbeitung, wie hier praktiziert, möglicherweise nicht ausreichen, um diesen tiefen „Kohlenstofftresor“ zu füllen, ohne zusätzliche Strategien wie tiefwurzelnde Kulturen, vielfältige Zwischenfruchtmischungen oder Praktiken, die Kohlenstoff bewusst unter Pflugtiefe bringen.

Was das für künftige Landwirtschaft bedeutet

Alltagspraktisch zeigt die Studie, dass regenerative ökologische Methoden die oberen Bodenschichten reicher und fruchtbarer machen können, indem sie Kohlenstoff und Stickstoff dort anreichern, wo Pflanzenwurzeln und Bodenleben am aktivsten sind. Reduzierte Bodenbearbeitung plus Kompost ist eine besonders wirkungsvolle Kombination zum Aufbau der Oberboden‑Gesundheit. Diese Praktiken allein dürften jedoch kaum große, dauerhaft klimawirksame Vorteile durch tiefe Kohlenstoffspeicherung liefern, insbesondere wenn sie stark von von außerhalb zugeführter organischer Substanz abhängen. Um Höfe verlässlich zu selbsttragenden Kohlenstoffbanken zu machen, müssen künftige Systeme sanfte Bodenbewirtschaftung mit Kulturpflanzen und Zwischenfrüchten kombinieren, die ihre Wurzeln tief in den Boden schicken, und gleichzeitig Wasserverbrauch und Ertrag unter einem sich wandelnden Klima ausbalancieren.

Zitation: Niether, W., Leisch-Waskönig, S., Finckh, M.R. et al. Soil organic carbon stocks after ten years of reduced tillage, compost and mulch application in temperate organic agriculture. Sci Rep 16, 8260 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42050-9

Schlüsselwörter: bodenorganischer Kohlenstoff, regenerative Landwirtschaft, reduzierte Bodenbearbeitung, Kompost und Mulch, ökologischer Landbau