Tiefenlockerung

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Bodenstruktur nach dem Tiefenlockern mit dem Mehrzweck-Meliorationsgerät MM 100

Mit der zunehmenden Mechanisierung der Weinbergsarbeiten kommt es zu einer stärkeren Bodenbelastung und dadurch auch zu tieferen Verdichtungen[1]. Dies kann bereits in Ertragsanlagen eine Tiefenlockerung (= Tiefenbodenbearbeitung) erforderlich machen [1]. Zumindest vor dem Pflanzen eines neuen Weinbergs sollte auf eine tiefere Bodenbearbeitung, Rigolen genannt (= tief Pflügen oder Umgraben), nicht verzichtet werden.[1]

Jede Tiefenlockerung und -bearbeitung bedeutet aber einen Eingriff in das Bodengefüge und fördert die Stickstofffreisetzung [1]. Als Folge davon können höhere Nitratverluste durch Auswaschung auftreten, die das Grundwasser belasten können.[1] Insbesondere nach dem Rigolen werden hohe Stickstoffmengen freigesetzt.[1] Deshalb sollte anschließend unbedingt eine Brachebegrünung oder zumindest eine Winterbegrünung eingesät werden.[1]

Grundsätze[2]

Verfahren für die tiefere Bodenbearbeitung
Bodenlockerungsarten
  • Vor dem Einsatz von Tiefenlockerungsgeräten sind die Lockerungsbedürftigkeit und das Ausmaß der Verdichtungen auszuloten&nbsp (Spaten, Bohrstock).
  • Von einer regelmäßigen, tieferen Lockerung ist abzusehen (Humusabbau, unproduktive Nitratfreisetzung).
  • Eine Tiefenlockerung sollte nur in trockenen Böden (Ausrollprobe) durchgeführt werden (besonders wichtig bei beweglichen Lockerern). Je trockener der Boden, umso besser ist die Lockerungswirkung. Dabei sollten leichtere Verdichtungen unterfahren und mächtigere Verdichtungen stufenweise gelockert werden (15 bis 20 cm pro Jahr).
  • In Ertragsanlagen sollte innerhalb eines Jahres nur jede zweite Gasse gelockert werden (Abschneiden von Rebwurzeln).
  • Die Lockerung sollte während der Vegetationsruhe (vorzugsweise Spätherbst) durchgeführt werden.
  • Zur Stabilisierung des Bodengefüges sollten tiefwurzelnde Begrünungspflanzen eingesät werden. Auch eine entsprechende Humusversorgung und Kalkung  unterstützen die Gefügestabilisierung. 
  • Werden frisch gelockerte Böden nicht geschont, verdichten sie sich oft stärker als vor der Bearbeitung (instabiles Gefüge). Deshalb sollte ein frisch gelockerter Boden mindestens sechs Monate nicht befahren werden!

Geräte

Vollansicht eines Parapfluges
Vollansicht eines Schichtengrubbers

Die Geräte zur Tiefenlockerung lassen sich in Hublockerungs- und Abbruchlockerungsverfahren unterteilen.[3] Einige der normalen Geräte (z. B. Grubber) eignen sich auch zur tieferen Bodenbearbeitung. Stehen jedoch stärkere Bodenverdichtungen an, empfehlen sich die nachfolgenden Geräte. In Abhängigkeit von der Arbeitsweise des jeweiligen Gerätes werden folgende Lockerungsarten unterschieden: Wenden, Mischen, Lockern.

Hublockerungsverfahren

Bei der Hublockerung wird der Boden von unten her mit starren oder aktiv bewegten Scharen angehoben und gebrochen, ohne dass es zu einer stärkeren Vermischung von Bodenschichten kommt.[3] Voraussetzung für einen guten Brecheffekt ist eine ausreichende Abtrocknung des Unterbodens [3]

Parapflug (Bodenzinkengrubber)

Einsatzbereich: Der Parapflug wird für die Lockerung geringer bis mittlerer Verdichtungen bei der Jungfeldvorbereitung (Arbeitstiefe: 40 bis 60 cm) und in Ertragsanlagen (Arbeitstiefe: 25 bis 45 cm) eingesetzt. Arbeitsweise: Das Gerät zählt zu den starren Lockerern und besteht aus bogenförmig gekrümmten, 70 cm langen Zinken, an die meißelartige Schare montiert sind [3]. Diese heben den Boden an und brechen ihn, ohne die natürliche Schichtung zu zerstören [3]. Praxishinweise: Der Parapflug ist durch Veränderung der Zinkenstellung (nebeneinander oder hintereinander) vielseitig verwendbar [3]. In begrünten und offen gehaltenen Ertragsanlagen wurden mit diesen Geräten befriedigende bis gute Lockerungseffekte erzielt.

Schichtengrubber

Einsatzbereich: Dieses Gerät ist insbesondere für die Lockerung geringerer bis mittlerer Verdichtungen in Ertragsanlagen (Arbeitstiefe: 20 bis 40 cm) geeignet. Arbeitsweise: Der starre Tiefengrubber mit Flügelscharen hebt den Boden relativ gleichmäßig an. Praxishinweise: In begrünten Ertragsanlagen können flachere Verdichtungen unterfahren werden, ohne den Begrünungsrasen umbrechen zu müssen.

Wippscharlockerer

Vollansicht eines Wippscharlockerers mit einem Schar
Vollansicht eines Hubschwenklockerers
Vollansicht eines Stechhublockerers

Einsatzbereich: Das Gerät wird zur Behebung tiefer gehender Allgemeinverdichtungen und zur Beseitigung von Sperrschichten (Ortstein, Planierungsverdichtungen) eingesetzt. Zudem ist es zur Jungfeldvorbereitung (Arbeitstiefe: 50 bis 80 cm) sowie zur Bodenlockerung in Ertragsanlagen (Arbeitstiefe: 35 bis 55 cm) geeignet. Arbeitsweise: Im Vergleich zum Parapflug und Schichtengrubber verfügt der Wippscharlockerer über ein zapfwellengestriebenes Schar, das an einem feststehenden Schwert gelenkig gelagert sitzt und durch den Exzenterantrieb auf und ab wippt [3]. Durch das bewegliche Schar ist ein gutes Eindringen in verhärtete Böden mit konstantem Tiefgang möglich [3]. Ferner wird eine intensivere Lockerung ohne größere Durchmischung der Bodenschichten erzielt [3]. In der Regel wird der Wippscharlockerer mit einem Schar angeboten, was in Normalanlagen nur eine Lockerung der Zeilenmitte ermöglicht (auch Geräte mit zwei Werkzeugen erhältlich) [3]. Praxishinweise: Der Lockerungserfolg ist von einer  ausreichenden Abtrocknung des Bodens abhängig. Auf feuchten Böden besteht häufig die Gefahr zusätzlicher Verdichtungen [3]. Zapfwellengetriebene Tiefenlockerer belasten jedoch das Schleppergetriebe stärker als starre Lockerer und erlauben keine hohen Fahrgeschwindigkeiten.[3] Geräte mit spezieller Vorrichtung sind für das Einbringen von Lockerungsstoffen (z. B. Styromull) in den vom Lockerungsschwert geschaffenen Bodenspalt (Schlitzdränung) geeignet.

Hubschwenklockerer

Einsatzbereich: Das Gerät wird zur Behebung von nicht übermäßigen Allgemeinverdichtungen bei der Jungfeldvorbereitung (Arbeitstiefe: 40 bis 60 cm) und in Ertragsanlagen (Arbeitstiefe: 30 bis 45 cm) eingesetzt. Arbeitsweise: Im Gegensatz zum Wippscharlockerer sind beim Hubschwenklockerer das zapfwellenangetriebene Schar und Schwert fest miteinander verbunden [3]. Durch einen Exzenterantrieb wird nun das gesamte Werkzeug (Schar + Schwert) in Fahrtrichtung in periodische Vor- und Rückbewegungen versetzt.[3] Das Gerät verfügt meist über zwei Werkzeuge.[3] Praxishinweise: Die Lockerungseffekte sind etwas geringer als beim Wippscharlockerer, dafür besteht ein geringerer Zugkraftbedarf.[3] Für den Einsatz des Gerätes ist ebenfalls eine gute Abtrocknung des Bodens erforderlich. Zur Bearbeitung von verhärteten Böden eignet sich dieser Tiefenlockerer weniger.

Stechhublockerer

Einsatzbereich: Dieses Spezialgerät wird zur Lockerung tiefgehender (Arbeitstiefe: bis 100 cm) und massiver Verdichtungen bei der Jungfeldvorbereitung und Rekultivierung eingesetzt. Die Bearbeitung führt zu einer intensiven Lockerung ohne wesentliche Durchmischung der Bodenschichten [3]. Arbeitsweise: Das Schar ist beweglich an einem beweglichen Gelenk angebracht [3]. Über einen hydraulischen Antrieb führt das Schar so eine stechend hebende Bewegung aus [3]. Praxishinweise: Das Spezialgerät wird an Raupen angebaut und meist nur in größeren Flurbereinigungsverfahren eingesetzt [3]. Der Stechhublockerer ist ein robustes Gerät, das einen großen, konstanten Tiefgang erzeugt und daher einen hohen Kraftbedarf für Zug und Antrieb verlangt [3].

Abbruchlockerungsverfahren

Bei der Abbruchlockerung werden Verdichtungen nicht durch Anheben, sondern durch stückweises Abstechen oder Abbrechen des Bodens gelockert [4]. Dieser Vorgang erfolgt je nach Gerät mehr oder weniger wendend oder mehr mischend, so dass auch ein gleichzeitiges Einarbeiten von Pflanzenrückständen und Düngern  möglich ist [4]. Auch bei etwas feuchteren Verhältnissen erfahren hier die Böden eine ausreichende Lockerung.

Rigolpflug

Schlepper mit Rigolpflug beim Rigolen

Einsatzbereich: Das Tiefpflügen (= Rigolen) ist eine wendende Abbruchlockerung mit ein- oder zweischarigen Spezialpflügen (Arbeitstiefe: 45 bis 60 cm) und erfolgt im modernen Weinbau vor einer Neu- oder Wiederanpflanzung [4]. Kleinere Ein- und Zweischarpflüge wurden zur früheren Winter- und Sommerbodenbearbeitung in Jung- und Ertragsanlagen (Arbeitstiefe: 10 bis 25 cm Tiefe) eingesetzt. Arbeitsweise: Der Rigolpflug bearbeitet den Boden wie der konventionelle Pflug vorwiegend wendend bis schwach mischend, wobei keine stärkere Zerkleinerung der Bodenaggregate erfolgt [4]. Es wird ein Erdbalken abgeschnitten und in Abhängigkeit von der Streichblechform um circa 135° gewendet [4]. Praxishinweise: Pflüge sind wenig störungsanfällig, haben eine verhältnismäßig große Flächenleistung, erlauben eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit und ein gleichzeitiges Einarbeiten von Düngern und Pflanzenresten [4]. Die tief wendende Arbeitsweise hat zwar phytosanitäre Vorteile (z. B. Befallsregulation virusübertragender Nematoden), ist aber aus bodenkundlicher Sicht aus folgenden Gründen umstritten: Vergraben der humusreichen Krume (belebter Oberboden) im Unterboden, Schaffung von Pflugsohlen (Verdichtungen), Entstehung von störenden und erosionsfördernden Pflugfurchen [4]. Zudem ist beim Rigolen darauf zu achten, dass der Schlepper nicht in der Pflugfurche, sondern durch eine spezielle Anhängung des Pfluges auf dem unbearbeiteten Boden fährt (= Onland). Im Seilzug ist das Lockern mit dem Rigolpflug nach wie vor die einzige Möglichkeit der Tiefenbodenbearbeitung [4].

Spatenmaschinen

Diese zapfwellengetriebenen Geräte lassen sich nach dem Funktionsprinzip in Rotationsspatenmaschinen (Spatenfräsen) und Stech-Wurf-Spatenmaschinen einteilen [4]. Die Arbeitsgeschwindigkeit der Geräte ist gering [4]. Spatenmaschinen werden in größeren Bauformen für das Tiefenlockern (= Rigolen) vor einer Neu- oder Wiederanpflanzung eingesetzt [4]. Bei einem Tiefgang von 40 bis 70 cm lockern sie den Boden intensiv und homogen, was für das maschinelle Rebensetzen erwünscht ist [4]. Die bearbeitete Oberfläche ist verhältnismäßig eben, wodurch wenige Nacharbeiten anfallen [4]. Für die Bearbeitung in Ertragsanlagen gibt es kleinere Bauformen [4]. Sie werden vorzugweise bei stärkeren Verdichtungen des Oberbodens, insbesondere bei Fahrspurverdichtungen eingesetzt [4]. Neben einer tieferen Lockerung auf 25 bis 35 cm können mit Spatengeräten auch organische und mineralische Dünger eingearbeitet, sowie Begrünungen umgebrochen werden [4]. Der Einsatz stellt aber keine Regelbearbeitung dar und sollte jeweils nur jede zweite Gasse erfolgen [4]! Eine intensive Nutzung der Spatengeräte in Ertragsanlagen soll zu stärkeren Beschädigungen am Wurzelwerk der Rebe und höheren Stickstofffreisetzungen und damit auch zu unproduktiven und umweltschädigenden Nitratverlusten führen[4]!

Stech-Wurf-Spatenmaschinen
Unteransicht einer Stech-Wurf-Spatenmaschine

Einsatzbereich: siehe einleitender Abschnitt Arbeitsweise: Stech-Wurf-Spatenmaschinen ahmen die Arbeitsweise eines Handspatens nach [4]. Hierfür sind auf einer quer zur Fahrtrichtung arbeitenden gekröpften Welle die Einzelspaten angebracht [4]. Diese führen durch eine Kurbel beim Auf- und Abwärtsbewegen eine in Fahrtrichtung kreisende Bewegung aus [4]. Bei dieser Arbeitsweise wird mit den Spaten nahezu senkrecht in den Boden eingestochen und die Erdbalken werden herausgehoben (= Abbruchlockerung) und entgegen der Fahrtrichtung leicht nach oben gerichtet weggeworfen [4]. Durch diese Arbeitsweise kommt es, unter mäßiger Mischwirkung, zu einer intensiven Lockerung und Durchlüftung des Bodens [4]. Bei niederer Einstichfrequenz wird eine geringe bis mittlere Zerkleinerung der Bodenaggregate erreicht. Praxishinweise: Die stechende Bewegung der Spaten bewirkt am Bearbeitungshorizont einen Abbrucheffekt und verhindert die Sohlenbildung, weshalb die Geräte auch noch bei leicht feuchten Böden eingesetzt werden können [4]. Durch die geringe Bodenmischung bleiben in begrünten Böden Pflanzenteile auf der Bodenoberfläche liegen, so dass für die Jungfeldvorbereitung ein weiterer Arbeitsgang (z. B. flaches Fräsen) erforderlich werden kann. Trotz des oben genannten Nachteils ist die stechend arbeitende Spatenmaschine bei der Jungfeldvorbereitung zu bevorzugen.

Rotationsspatenmaschinen (Spatenfräsen)
Vollansicht einer Spatenfräse (Rotationsspatenmaschine)

Einsatzbereich: Die Spatenfräse ist häufig eingesetzter aber umstrittener Gerätetyp zur Jungfeldvorbereitung vor dem Einsatz der Rebenpflanzmaschine. Arbeitsweise: Bei diesen Geräten sind auf einer horizontalen, rotierenden Welle, quer zur Fahrtrichtung, Spatenarme mit Einzelspaten angebracht [4]. Da der Aufbau einer Bodenfräse ähnelt, werden sie alternativ auch als Spatenfräsen bezeichnet [4]. Die Spatentrommel dreht sich in Fahrtrichtung und sticht je nach Drehzahl und Arbeitsgeschwindigkeit 10 bis 20 cm lange Erdbalken ab (= Abbruchlockerung), die nach hinten geworfen werden. Die langsam rotierenden Werkzeuge der Spatenfräse erzielen eine intensive und homogene Lockerung mit einer starken Zerkleinerung der Bodenaggregate. Die Bodenschichtung bleibt weitgehend erhalten.[4] Praxishinweise: Durch das Zerstören intakter Bodenkrümel besteht die Gefahr einer raschen Wiederverdichtung, wenn die bearbeitete Fläche bald wieder befahren wird. In feuchteren Böden kann durch ihren Einsatz eine Sohlenverdichtung entstehen. Mit Spatenfräsen bearbeitete Böden weisen häufig eine schlechtere Regenverdaulichkeit auf.

Mehrzweck-Meliorationsgeräte (MM 100 / MM 50)

Unteransicht des Mehrzweck-Meliorationsgerätes MM 100, das zum Rigolen nach der Rodung von Altanlagen eingesetzt wird.

Einsatzbereich: Das Mehrzweck-Meliorationsgerät (MM 100 zum Rigolen, MM 50 zur Gassenbearbeitung) ist ein intensiv arbeitendes Spezialgerät mit vorwiegend stechender Arbeitsweise [4]. Diese Geräte werden zur Vorbereitung von Jungfeldern (Arbeitstiefe: 40 bis 80 cm) und Ertragsanlagen (Arbeitstiefe: 30 bis 50 cm) eingesetzt.
Arbeitsweise: Das Arbeitsprinzip besteht darin, dass die angetriebenen spatenähnlichen Werkzeuge von oben in den Boden einstechen, den erfassten Bereich schräg nach hinten anheben und auf die gesamte Arbeitstiefe lockern (= Abbruchlockerung), ohne die Bodenschichten zu mischen oder zu wenden. [4] Der Lockerungseffekt des Meliorationsgerätes ist quer und längs zur Fahrtrichtung auf die gesamte Arbeitstiefe ohne Sohlenbildung sehr intensiv und einheitlich [4]. Dabei hat der Feuchtigkeitsgehalt des Bodens nur einen untergeordneten Einfluss auf die Arbeitsqualität [4]. Für eine ausreichende Breitenwirkung der Lockerungswerkzeuge ist eine nicht zu hohe Einstichfrequenz mit größeren Bissen (= Definition?) erforderlich.
Praxishinweise: Dadurch, dass die Bodenschichtung während der Lockerung erhalten bleibt, neigt der bearbeitete Boden zu geringen Wiederverdichtungen [4]. Bei Aufbau eines Düngerstreuers ist gleichzeitig eine Tiefendüngung möglich [4]. Unterschiedliche Versuchsreihen bestätigen diesem Abbruchlockerer eine nachhaltige Lockerung des Bodens und eine gute Regenverdaulichkeit. Allerdings verursacht die Arbeitsweise große Drehmomentspitzen und einen ständigen Wechsel von Zug- und Schubkräften in den Anlenkungspunkten der Zugmaschine, so dass daraus eine hohe Schlepperbelastung resultiert.[4]

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Walg, O. (2007): Taschenbuch der Weinbautechnik. 2. Auflage, Fachverlag Dr. Fraund GmbH Mainz: 620 Seiten (Seite 221), ISBN 978-3-921156-78-0.
  2. Walg, O. (2007): Taschenbuch der Weinbautechnik. 2. Auflage, Fachverlag Dr. Fraund GmbH Mainz: 620 Seiten (Seite 222), ISBN 978-3-921156-78-0.
  3. 3,00 3,01 3,02 3,03 3,04 3,05 3,06 3,07 3,08 3,09 3,10 3,11 3,12 3,13 3,14 3,15 3,16 3,17 3,18 3,19 3,20 Walg, O. (2007): Taschenbuch der Weinbautechnik. 2. Auflage, Fachverlag Dr. Fraund GmbH Mainz: 620 Seiten (Seiten 223 bis 228), ISBN 978-3-921156-78-0.
  4. 4,00 4,01 4,02 4,03 4,04 4,05 4,06 4,07 4,08 4,09 4,10 4,11 4,12 4,13 4,14 4,15 4,16 4,17 4,18 4,19 4,20 4,21 4,22 4,23 4,24 4,25 4,26 4,27 4,28 4,29 4,30 4,31 4,32 4,33 Walg, O. (2007): Taschenbuch der Weinbautechnik. 2. Auflage, Fachverlag Dr. Fraund GmbH Mainz: 620 Seiten (Seiten 229 bis 235), ISBN 978-3-921156-78-0.

Literatur

  • Ziegler, B. (2012): Bodenpflege im Weinbau. Abteilung Weinbau & Oenologie (Gruppe Weinbau), Broschürenreihe des Dienstleistungszentrums Ländlicher Raum Rheinpfalz, WEINBAU-INFORMATIONEN / Ausgewählte Themen für die Praxis, Neustadt an der Weinstraße: 72 Seiten.
  • Ziegler, B. (2012): Fachschulmodul Trauben erzeugen I (12) - Bodenkunde/Rebenernährung. Abteilung Weinbau & Oenologie (Gruppe Weinbau), Unterrichtsskript für die Fachschule Weinbau des Dienstleistungszentrums Ländlicher Raum Rheinpfalz, Neustadt an der Weinstraße: 96 Seiten.
  • Walg, O. (2007): Taschenbuch der Weinbautechnik. 2. Auflage, Fachverlag Dr. Fraund GmbH: 620 Seiten, ISBN 978-3-921156-78-0.