Bessere Feldhygiene mit neuem Kombimulcher
In einem Forschungsprojekt wurde ein Gerät entwickelt, das nach dem Drusch mit flacher Arbeitsweise mehr Samen zum Keimen anregt als Kurzscheibeneggen oder Grubber.
Von Prof. Dr. Wolfgang Kath-Petersen, Institut für Bau- und Landmaschinentechnik der Technischen Hochschule Köln
Blätter, Stängel und Stoppeln, die nach der Ernte auf dem Acker bleiben oder als Zwischenfrucht gezielt den Humusgehalt heben sollen, sollen zerkleinert und anschließend in den Boden eingearbeitet werden. Außerdem gilt es, Ausfallgetreide und -raps sowie Unkrautsamen nur leicht mit Erde zu bedecken, damit die Keimung zügig einsetzen kann.
Dafür waren bisher mehrere Arbeitsschritte notwendig. Jetzt hat ein Konsortium im Rahmen des Forschungsprojektes Kombimulcher ein modulares System entwickelt. Es soll ermöglichen, Erntereste möglichst vollständig aufzunehmen, in einstellbaren Intensitäten zu verarbeiten und besonders flach in den Boden einzumischen.
Projekt von Firmen und Hochschulen
Erntereste müssen in einem meist engen Zeitfenster zwischen der Ernte der Vorfrucht und der Saat der Folgekultur intensiv bearbeitet und leicht in den Boden eingemischt werden, damit die Zersetzung rasch vorankommt. Andernfalls bedrohen Pilze, die das auf dem Acker verbleibende Material zersetzen, die nächste Kultur und machen eine Fungizidmaßnahme erforderlich. Wird aber eine Zwischenfrucht vor dem Winter gemulcht, kann es durchaus vorteilhaft sein, die Reste etwas gröber liegen zu lassen, um so die Zersetzung zu verlangsamen und damit die Oberfläche vor Erosion zu schützen. Eine mögliche Infektionsgefahr entfällt ja in der Zeit.
Zusätzlich sollen nach der Ernte auch Ausfallsamen rasch auflaufen, um die jungen, daraus keimenden Pflanzen mit der folgenden Bearbeitung mechanisch zu bekämpfen. Alle Maßnahmen zusammen verfolgen das Ziel einer besseren Feldhygiene, um den Bedarf an chemischen Pflanzenschutzmitteln zu senken.
Viele Ansprüche also, die ein modulares Konzept erfüllen soll, das in einem gemeinsamen Forschungsprojekt der Firmen Müthing und Güttler mit der Universität Dresden, der Fachhochschule Südwestfalen in Soest, der Technischen Hochschule Köln und der Ackerbauberatung Hanse Agro entwickelt und bewertet wurde. Das Projekt wurde bis Februar 2021 über drei Jahre vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie sowie von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ gefördert.
Kombimulcher: Warum ein modulares Konzept?
Die Ansprüche an die geplante Kombination sind vielfältig. Im Zentrum der Produktentwicklung stand der Kombimulcher mit der dazu jeweils passenden Bodenbearbeitung. Schnell wurde klar, dass ein Gerät für alle Einsatzbereiche ohne wesentliche Kompromisse schwer zu finden sein würde.
Die Strohmatten von Körner- und Silomais unterscheiden sich nach der Ernte wesentlich, und der Zünsler muss als besondere Gefahr bedacht werden. Nach Getreide- und Rapsernte bleiben völlig andere Stoppel- und Strohmassen als bei Mais zurück, aber Ausfallgetreide und -raps müssen flach bedeckt werden. Und für die Bearbeitung der Zwischenfrucht genügt möglicherweise der Mulcher allein. Also schien ein modularer Aufbau sinnvoll, der dem Kunden für seine Einsatzverhältnisse Anpassungsspielraum lässt – bei der Investition in passende Komponenten und auch in der jeweiligen Zusammenstellung.
Dazu zwei konkrete Beispiele:
Einige Zusatzmodule wurden entwickelt und getestet, um gezielt den Besonderheiten im Mais gerecht zu werden. Nach der Ernte bleiben die Stoppeln stehen, ein idealer Rückzugsort für den Schädling Zünsler. Zusätzlich ist ein Teil der Stoppeln während der Ernte überfahren worden und liegt platt am Boden. Wie können sie vor dem Mulcher aufgerichtet und für die Werkzeuge erreichbar werden? Was macht man alternativ mit den Wurzelstöcken, um eine Rotte zu beschleunigen und den Unterschlupf des Zünslers zu zerstören? Einfach nur die Fläche zu grubbern, scheint zu wenig, denn die Wurzelstöcke bleiben intakt. Diese zwei beispielhaften Aufgaben waren als Teilmodule zu konzipieren und wurden an der Technischen Hochschule Köln entwickelt und bearbeitet.
Forschung im praktischen Feldeinsatz
Die zwei Einsatzbilder oben zeigen Funktionsmuster, mit denen versucht wurde, die Anforderungen zu lösen. Vor dem Kombimulcher sollten die Maisstoppeln aufgestellt werden. Dazu gab es verschiedene Ideen, wie mit wenig Kraftbedarf und kostengünstiger Konstruktion eine geeignete Wirkung erzielt werden könnte. Das Konzept des Rollstriegels ist aus der mechanischen Unkrautbekämpfung bekannt. Für den Einsatz im Mais wurden dazu unterschiedliche Werkzeuge getestet, denn das einfache Zinkenelement war mit den kräftigen Maisstoppeln überfordert. Es musste also mehr Materialstärke her, um mit der kämmenden Wirkung die Stoppeln aufzurichten.
Die grundsätzliche Funktion konnte in der Bodenrinne der Versuchswerkstatt und im Feldeinsatz nachgewiesen werden. Für den Einsatz im Körnermais bringt allerdings die Strohmenge das System an Grenzen. Außerdem ist der Bedarf an Bauraum vor dem Mulcher noch zu groß. Also wurde noch ein anderer Weg verfolgt, um Stoppeln und Wurzelstock hinter dem Kombimulcher zu erfassen und intensiv zu beschädigen. Dazu wurde die Idee umgesetzt, mit senkrechten Scheiben die verbleibende Pflanzenreihe zu zerschneiden. Die Scheibenmodule sind dabei auf die Pflanzenreihe konzentriert.
Das stellt hohe Ansprüche an eine exakte Fahrweise. Besondere Herausforderungen entstehen auf bindigen Böden. Hier muss für eine wirksame Reinigung der Scheibenzwischenräume gesorgt werden. Auffällig ist hier auch der hohe Zugkraftbedarf. Die Wirksamkeit der Bearbeitung konnte dagegen überzeugen.
Kombimulcher: Vorteile beim Drusch durch längere Stoppeln
Aus zahlreichen Geräte- und Modulvarianten haben sich im Laufe der Tests einige besonders geeignete herauskristallisiert, die jetzt umgesetzt werden. Für die Arbeiten nach Getreide und Raps sind die Herausforderungen völlig andere als im Mais. Denn hier ist die besonders flache Bodenbearbeitung gefordert, um die Samen von Unkraut und Ausfallgetreide bzw. -raps schnell zum Keimen zu bringen. Dabei kommt dem Ziel das feine Mulchmaterial besonders zu gute: Stoppelreste werden durch die Mulcherwerkzeuge zerschlagen und gleichmäßig über den Ausfallsamen verteilt. Damit entsteht in Verbindung mit der flachen Einmischung in den Boden ein perfektes Mikroklima – die Feuchtigkeit bleibt in dieser Schicht länger erhalten. Ideal für einen raschen Feldaufgang.
Die Stoppeln können beim Dreschen wegen des nachfolgenden Einsatzes des Kombimulchers höher geschnitten werden. Das entlastet das Dreschwerk und erfordert weniger Kraft am Häcksler. Außerdem wird die Gefahr verringert, Steine in die Dreschorgane zu bekommen. Dagegen stehen aber mehr Arbeitszeit und höhere Verfahrenskosten für den Einsatz des zapfwellengetriebenen Mulchers. Der Einsatz lohnt also nur dann, wenn ein anderer Arbeitsgang damit eingespart werden kann und die Effekte den Aufwand rechtfertigen. Aber das funktioniert: Mulchen der Stoppel, Bedecken der Ausfallsamen und dazu eine leichte, flache Bodenbearbeitung durch die Prismenwalze, alles in einem Arbeitsgang. Das genügt als erste Bearbeitung nach dem Dreschen. Dann kann die Rotte einsetzen, und Unkräuter sowie Ausfallgetreide können auflaufen.
Mit einem späteren, zweiten und dann tieferen Arbeitsschritt – z. B. mit dem Grubber – wird beides in den Boden eingemischt und der Aufwuchs so wirksam zerstört.
Bester Auflauf mit der Mulcherkombination
Die Begrünung nach der ersten Bearbeitung ist hier ein Maßstab, um den Effekt zu messen. Dazu hat die Zeitschrift profi den Kombimulcher im vergangenen Jahr im Vergleich mit anderen Geräten zur Stoppelbearbeitung eingesetzt. Um mit dem ersten Bearbeitungsgang möglichst viele Samen zum Keimen anzuregen, bedarf es einer sehr flachen Einmischung. Sonst werden die Samen vergraben und fallen in eine Keimruhe. Kommen sie dann bei einer späteren Bodenbearbeitung wieder an die Oberfläche, meist erst mit der Saatbettbereitung, laufen sie zeitgleich mit der neuen Kultur auf. Dann wird eine chemische Bekämpfung nach der Saat notwendig. Das soll vermieden werden.
Vergleichstest auf Weizenstoppeln mit 9 geräten
Zum Vergleichstest auf Weizenstoppeln kamen neun Geräte verschiedener Hersteller zum Einsatz. Dabei lautete die Anforderung des Testteams, dass eine möglichst flache Bearbeitung erfolgen sollte. Verglichen wurden neben spezialisierten, flach schneidenden Werkzeugen, kombiniert mit mehrreihigen Striegeln, auch Standardlösungen wie dreireihiger Flügelschargrubber und Kurzscheibenegge.
Darüber hinaus war erstmals auch der beschriebene, modular ausgestattete Mulcher Müthing Agriline angetreten, der als erstes greifbares Produkt aus dem Forschungsprojekt angesehen werden kann. Bei diesem Gerät handelt es sich um einen Mulcher mit mehr Schlegeln auf der Welle (42 statt 24) und einer zusätzlichen, integrierten Schneidkante. Beides unterstützt eine deutlich intensivere Aufbereitung der abgeschlagenen Ernterückstände.
Vor dem Mulcher ist optional ein Striegel angeordnet. Dessen 12 mm starke Zinken sind in einem Abstand von 17 cm angeordnet und haben die Aufgabe, Feinerde zu lösen und ungleichmäßig verteiltes Stroh auseinanderzuziehen. Hinter dem Mulcher ist eine schwere Güttlerwalze angeordnet, bei der jeder zweite Ring flexibel auf der Welle angeordnet ist, um eine bessere Bodenanpassung zu erreichen. Für das Andrücken der Ausfallsamen ist das besonders günstig. Die komplette Kombination kann auch aufgelöst gefahren werden, der Mulcher samt vorlaufendem Striegel in der Fronhydraulik und die Walze solo im Heck.
Beim Vergleichstest wurden die aufgelaufenen Pflanzen je Quadratmeter gezählt. Im Durchschnitt waren das:
- Mulcher mit Prismenwalze 122,
- Flügelschargrubber 103,
- Kurzscheibenegge 114.
flach arbeitende Mulchkombi überzeugt
Beim Feldaufgang zeigte die besonders flach arbeitende Mulchkombi die besten Ergebnisse im Vergleich zu bekannten Systemen wie Kurzscheibenegge und Grubber. Beide bewegen mit ihren Werkzeugen viel Erde und graben die Ausfallsamen zu tief in die Erde. Da scheint die flache Arbeit im Vorteil. Gerade bei der ersten Maßnahme ist diese Werkzeugwahl besonders vorteilhaft, und die gewünschte Wirkung stellt sich im Feldaufgang ein. Daran ist auch die feine Mulchschicht beteiligt, die Feuchtigkeit festhält und den Aufgang wirksam unterstützt.
Bleibt noch die Frage der Verfahrensleistung. Der Mulcher wurde im Test mit rund 12 km/h gefahren und erreichte so mit seinen 2,8 m Arbeitsbreite 2,7 ha pro Stunde. In Verbindung mit dem ackerbaulichen Ergebnis bietet sich mit der Mulchkombi Agriline also eine für die aktuellen Anforderungen der Praxis passende Lösung. Ein Erfolg der gemeinsamen Arbeit vieler Beteiligter im gemeinsamen Projekt.
FAZIT
Mit einem neu konzipierten Gerät mit flexiblem Aufbau konnte bei der ultraflachen Stoppelbearbeitung ein besseres Arbeitsergebnis als mit üblicher Technik erreicht werden. Dazu kommt der Vorteil, dass lange Stoppeln für das Gerät kein Problem sind. Das entlastet den Mähdrescher und ermöglicht mehr Durchsatz.
