Fruchtfolge

Bei der Fruchtfolge wechselt von Jahr zu Jahr, was auf einem Feld wächst; Brache, Mist und Hülsenfrüchte geben dem Boden zurück, was ihm die Ernten nehmen. So bleibt der Acker fruchtbar und die Schädlinge jeder Kultur verhungern; in Europa führte der Weg von einem Ruhejahr in jedem zweiten Jahr zu Fruchtfolgen ganz ohne Brache.

Was es ist

Trägt ein Feld Jahr für Jahr dieselbe Pflanze, bringt es meist weniger, wenn man ihm die entzogenen Nährstoffe nicht zurückgibt. Die Wurzeln holen dieselben Nährstoffe aus demselben Boden, und die Schädlinge dieser Kultur finden jedes Frühjahr ihren Wirt wieder. Die Fruchtfolge wechselt nach einem festen Plan, was auf jeder Fläche wächst.

Dazu gehören die Brache, eine Saison ohne Anbau; Mist und Kompost, die Dung und Pflanzenreste in den Boden zurückbringen; und Hülsenfrüchte wie Bohne, Erbse oder Klee, die Stickstoff aus der Luft beisteuern. Die Tafel zeigt einen Hof mit drei Feldern und seinem Misthaufen. Rechts ist die Wurzel einer Ackerbohne neben der einer Weizenpflanze gezeichnet, darunter ein aufgeschnittener Komposthaufen.

Wie es funktioniert

Außer Wasser und Luft brauchen Pflanzen Mineralstoffe aus dem Boden, drei davon in großer Menge. Stickstoff baut Eiweiß und Blätter auf; Getreide, dem er fehlt, wird gelb. Phosphor dient Wurzeln und Samen. Kalium hält das Wasser in den Zellen und die Halme aufrecht. Jeder Sack Getreide, der den Hof verlässt, nimmt etwas von allen dreien mit.

Knöllchen an einer Erbsenwurzel. Ein aktives Knöllchen ist innen rosa oder rot.

Stickstoff wird als Erstes knapp, obwohl die Luft zu rund vier Fünfteln aus Stickstoffgas besteht: Pflanzen können dieses Gas nicht nutzen. Hülsenfrüchte schaffen es mit Hilfe von Bodenbakterien, den Rhizobien. Diese siedeln sich in kleinen Verdickungen der Wurzeln an, den Knöllchen, und wandeln Luftstickstoff in Ammoniak um; die Pflanze baut daraus Eiweiß und versorgt die Bakterien im Gegenzug mit Zucker. Verrotten Wurzeln und Stängel oder wird der ganze Bestand grün untergepflügt, kommt ein großer Teil dieses Stickstoffs der nächsten Kultur zugute. Ein gut etablierter Rot- oder Weißklee kann etwa 85 bis 225 kg Stickstoff pro Hektar und Jahr binden, ein kurzer oder schwacher Bestand deutlich weniger.

Phosphor und Kalium kommen nicht aus der Luft; sie kehren mit Mist, Kompost, Harn und Asche zurück.

Der Wechsel bremst auch Krankheiten und Schädlinge, die nur eine Pflanzenfamilie befallen: Fehlt ihr Wirt einige Jahre, gehen die meisten zurück. Manche halten sich viel länger. Die Dauersporen der Kohlhernie, die Kohl und Rüben befällt, bleiben bis zu 20 Jahre im Boden, die Sklerotien der Mehlkrankheit der Zwiebel mindestens 15; auf befallenem Land baut man ihre Wirtspflanzen besser gar nicht mehr an. Die Brache liefert keinen Stickstoff, erlaubt aber, das Unkraut unterzupflügen, und dient als Weide.

So wird es gemacht

Werkzeug: Spaten oder Pflug, Grabegabel und Bretter für einen Behälter.

Das Land aufteilen. Vier gleich große Beete oder Parzellen abstecken und die Kulturen in vier Gruppen ordnen, verwandte Pflanzen zusammen: Hülsenfrüchte (Erbsen, Bohnen); Kohl, Grünkohl, Rüben und Radieschen; Kartoffeln und Tomaten; Zwiebeln und Wurzelgemüse (Lauch, Möhren, Rote Bete, Pastinaken).

Jede Gruppe jährlich ein Beet weiterrücken. Eine übliche Reihenfolge: Hülsenfrüchte, Kohl, Kartoffeln, dann Zwiebeln und Wurzeln. Der Kohl folgt den Hülsenfrüchten und nutzt den Stickstoff, den sie hinterlassen.

Gründüngung auf leerem Boden säen. Nach einer frühen Ernte eine Gründüngung säen und sie, solange sie noch weich ist, einige Wochen vor der nächsten Kultur einarbeiten. Klee, Wicke und Ackerbohne sind Hülsenfrüchte: Man sät sie dort, wo als Nächstes Kohl folgt, nicht dort, wo Erbsen und Bohnen anstehen.

Ein gut arbeitender Haufen dampft an einem kalten Morgen.

Den Komposthaufen aufsetzen. Auf offenem Boden im Halbschatten einen Behälter von etwa einem Meter Kantenlänge aufstellen. Schichten von rund 15 cm aus weichem, grünem Material (Gras, Gemüseabfälle, frischer Mist von Weidetieren) und trockenem, braunem Material (Stroh, Laub, Karton) abwechseln, mindestens so viel Braun wie Grün. Ab und zu etwas Erde dazugeben; den Haufen feucht halten wie einen ausgedrückten Schwamm.

Umsetzen und die Wärme prüfen. Ein langes Thermometer in die Mitte stecken. Ein Haufen, der mehrere Tage 55 °C oder mehr hält, tötet viele Keime und Unkrautsamen, doch so heiß wird nur der Kern: Jedes Mal, wenn er abkühlt, das Äußere mit der Gabel nach innen setzen und den Haufen wieder warm werden lassen. Der Kompost ist reif, wenn er dunkel und krümelig ist und nach Waldboden riecht, nach einigen Monaten bis über einem Jahr.

Mist mit Bedacht einsetzen. Mist von Rindern, Pferden, Schafen, Ziegen oder Geflügel im Herbst ausbringen und einarbeiten, nie auf wachsende Pflanzen.

Sicherheit. Frischer Mist enthält Keime wie E. coli und Salmonellen. Mist, der gut verrottet aussieht, und Gartenkompost, der Mist enthält, können sie noch tragen, weil ein Haufen im Garten nie gleichmäßig heiß wird: Beide gelten als frischer Mist. Sie werden mindestens 120 Tage vor der Ernte von Pflanzen ausgebracht, deren essbarer Teil den Boden berührt oder bei Regen und Gießen mit Erde bespritzt werden kann, etwa Salat, Möhren oder Erdbeeren, und mindestens 90 Tage vor anderen Ernten. Niemals Hunde-, Katzen-, Schweine- oder menschliche Ausscheidungen auf Gemüsebeete oder in deren Kompost geben. Nach dem Umgang mit Mist oder Kompost und vor dem Berühren von Lebensmitteln die Hände mit Seife waschen, Gemüse mit Trinkwasser waschen. Schwangere, kleine Kinder, ältere Menschen und Menschen mit geschwächtem Immunsystem sollten kein rohes Gemüse von mit Mist gedüngtem Boden essen.

Geschichte und Entwicklung

Stickstoffisotope in verkohlten Körnern aus 13 jungsteinzeitlichen Fundstätten zwischen Griechenland und Großbritannien zeigen, dass Bauern ihre Felder schon ab etwa 6000 v. Chr. düngten.

Hesiods Rat zur Brache um 700 v. Chr. gehört zu den ältesten erhaltenen Texten darüber und gibt dieser Tafel ihr Datum. Varro beschreibt 37 v. Chr., wie man auf magerem Boden Lupinen oder Bohnen sät und sie anstelle von Dung unterpflügt, sobald sie Hülsen ansetzen. Ein Jahrhundert später hält Columella untergepflügte Lupinen für so gut wie den besten Mist, bezweifelt aber, dass Bohnen, die man für ihre Samen erntet, den Boden verbessern.

In China verlangt das Qimin Yaoshu, ein um 544 n. Chr. von Jia Sixie vollendetes Handbuch des Landbaus, dass Hirsefelder jedes Jahr die Frucht wechseln, und nennt Mungbohne und Adzukibohne als beste Vorfrüchte für Hirse.

Zwischen Loire und Rhein gingen im späten 8. und im 9. Jahrhundert viele fränkische Güter von zwei Feldern, deren Hälfte jedes Jahr ruhte, zu dreien über: Wintergetreide, dann im Frühjahr gesäter Hafer, Gerste, Erbsen und Bohnen, dann Brache. Die Frühjahrssaat braucht Sommerregen, deshalb blieb das System nördlich der Alpen.

Auf den Rüben gepfercht, fressen die Schafe die Ernte an Ort und Stelle und düngen den Boden für die folgende Gerste.

Später ersetzten Futterpflanzen die Brache. Die Norfolker Vierfelderwirtschaft des 18. Jahrhunderts, die man mit Charles Townshend verbindet, ließ Weizen, Rüben, Gerste und Klee aufeinander folgen. Der Wirtschaftshistoriker Robert Allen schreibt stickstoffbindenden Pflanzen etwa die Hälfte des Anstiegs der englischen Getreideerträge zwischen Mittelalter und Industrieller Revolution zu.

1838 stellte Jean-Baptiste Boussingault fest, dass Klee und Erbsen in einem Boden ohne organische Substanz Stickstoff gewannen, Weizen und Hafer aber nicht. 1886 führten Hermann Hellriegel und Hermann Wilfarth den Gewinn auf die Wurzelknöllchen und ihre Mikroben zurück, und 1888 isolierte Martinus Beijerinck das Bakterium.