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Meike Osebold

• Extremwetterereignisse wie Dürreperioden und Starkregen nehmen aufgrund des Klimawandels zu und stellen die Landwirtschaft vor Herausforderungen. Daher müssen landwirtschaftlich genutzte Böden klimaresilient werden, also u. a. möglichst gut Wasser speichern und gleichzeitig Niederschläge schnell genug infiltrieren, um Bodenerosion infolge von Starkniederschlägen zu vermeiden. Um die Böden zu schützen und dennoch eine nachhaltige Bewirtchaftung dieser zu ermöglichen, rücken reduzierte Bodenbearbeitungssysteme immer mehr in den Fokus. In dieser Arbeit wird daher der Einfluss vier verschiedener Varianten reduzierter Bodenbearbeitung auf die Klimaresilienz von landwirtschaftlich genutzten Böden im Rahmen eines Feldversuches auf einer lößgeprägten Ackerfläche in der Nähe von Ibbenbüren analysiert. Mittels Bodenproben werden eine Direktsaatvariante und drei Mulchsaatvarianten mit 8, 15 bzw. 25 cm Bearbeitungstiefe im Labor auf Aggregatstabilität und den Gehalt mikrobieller Biomasse sowie weitere Begleitparameter untersucht. Die vorangegangene Literaturrecherche zeigt, dass sich unter reduzierter Bodenbearbeitung die Klimaresilienz der untersuchten Standorte, im Sinne von höheren Aggregatstabilitäten, höheren Infiltrationsraten und vermindertem Bodenabtrag im Vergleich zu konventioneller Bearbeitung mit dem Pflug grundsätzlich verbessert. Dabei übertrifft die Direktsaat häufig die konservierende Bodenbearbeitung. Auch auf die mikrobielle Biomasse wirkt sich die reduzierte Bodenbearbeitung positiv aus, was wiederum die Aggregierung positiv beeinflusst und weitere Vorteile für die Stresstoleranz der Kulturpflanzen durch z. B. Symbiosen und funktionierende Nährstoffkreisläufe im Boden mit sich bringt. In dem Bodenbearbeitungsversuch konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Varianten für die untersuchten Parameter (mit Ausnahme des N-Gesamtgehalts) festgestellt werden. Dennoch wurden insbesondere für die Aggregatstabilität positiv zu bewertende Mittelwerte zwischen 70,0 und 73,9 % ermittelt. Aufgrund des Versuchsdesigns ist jedoch eine finale Aussage über den Einfluss reduzierter Bodenbearbeitung auf die Klimaresilienz dieses Standorts mit diesem Versuch nicht möglich. Die Literatur zeigt, dass letztlich die Kombination aus einer stabilen Bodenstruktur, einem aktiven Bodenleben und ausreichender Bodenbedeckung auf die Klimaresilienz eines landwirtschaftlich genutzten Bodens einspielen. Der Erfolg einer bestimmten Bodenbearbeitungsform hängt dabei aber von weiteren Faktoren wie Standorteigenschaften, insbesondere der Bodenart; Fruchtfolgegestaltung und passender Einstellung der Arbeitsgeräte ab.
• Climate change is becoming increasingly noticeable with more frequent extreme weather events such as droughts and heavy rainfall. Future cultivation systems must become climate resilient, i.e. soils must store water very well while at the same time allowing water to infiltrate quickly enough to prevent soil erosion caused by heavy rainfall. In order to protect the soil and still enable sustainable cultivation, reduced tillage systems are becoming more important. This thesis therefore examines the influence of four different variants of reduced tillage on the climate resilience of agricultural soils as part of a field trial on a loess-dominated farmland near Ibbenbüren. Using soil samples, a no-till variant and three mulch sowing variants with tillage depths of 8, 15 and 25 cm are analysed in the laboratory for aggregate stability, microbial biomass and other parameters. The literature research shows that the climate resilience of soils, in the sense of higher aggregate stability, infiltration rates and reduced soil erosion compared to conventional tillage, is fundamentally improved under reduced tillage systems. In some cases, no-till performed even better than variants of conservation tillage. Reduced tillage also has a positive effect on microbial biomass which influences aggregation processes and brings further advantages for the stress resistance of the crop plants, e.g. through symbioses and the nutrient cycles in the soil. In the trial for this thesis no significant differences were found between the reduced tillage variants for the analysed parameters (with the exception of the total N content). Nevertheless, positive values between 70.0 and 73.9 % were determined for aggregate stability. However, due to the experimental design, a final statement on the influence of reduced tillage on the climate resilience of this farmland is not possible. Finally, the literature shows that the combination of a stable soil structure, active soil life and soil cover through mulch and/or vegetation is particularly important for the climate resilience of agricultural soils. However, the success of a particular form of tillage also depends on other factors such as soil characteristics, especially the soil texture; crop rotation and the correct configuration of the equipment.