Bis zu 15 Prozent höhere Erträge auf Getreidefeldern – das ist das Ergebnis zweier Feldversuche mit künstlich gestochenen Regenwurmgängen. Der Grund: „Die Gänge sind eine Art Überlebensversicherung für Pflanzen in Dürreperioden“, sagt Axel Don vom Thünen-Institut für Agrarklimaschutz. Dort haben Wissenschaftler*innen unter Leitung des Bodenexperten die weltweit erste Feldstudie zu den künstlichen Regenwurmgängen durchgeführt, die jetzt in der Fachzeitschrift Plant and Soil erschienen ist.
In zwei Feldversuchen haben sie zu den rund 60 vorhandenen natürlichen Regenwurmgängen pro Quadratmeter weitere 100 künstliche Gänge mit Hilfe von Metallstangen 80 Zentimeter tief in den Boden gestochen. Schon vier Monate später waren 86 Prozent der künstlichen Regenwurmgänge von Wurzeln durchzogen.
„Die Wurzeln nutzen diese Gänge wie Autobahnen, um tiefere Bodenhorizonte zu erreichen. Dort kommen sie an zusätzliche Wasser- und Nährstoffressourcen“, erklärt Projektleiter Don. Während seiner Forschungsarbeiten hat er beobachtet, wie sich Wurzeln in natürlichen Regenwurmgängen einen Weg in die Tiefe bahnen.
Das brachte ihn auf die Idee, insbesondere dort künstlich nachzuhelfen, wo der Boden stark verdichtet ist. An erster Stelle sollte aber die Förderung der Regenwürmer und der vorsorgende Bodenschutz stehen, um Schadverdichtungen im Boden zu vermeiden. Wo dies nicht ausreicht oder Böden regeneriert werden müssen, können die künstlichen Regenwurmgänge nachhelfen.
Denn je verdichteter der Boden ist, desto wichtiger werden die natürlichen oder künstlichen Gänge. Nur rund 30 Prozent der Wurzeln heutiger Kulturpflanzen erreichen überhaupt den Unterboden. Dieser beginnt ungefähr in 30 Zentimetern Tiefe. Zudem sind bei ungefähr der Hälfte der deutschen Ackerböden Teile des Unterbodens so verdichtet, dass sie das Wurzelwachstum behindern. Die künstlich in den Boden gestochenen Regenwurmgänge bahnen den Wurzeln einen Weg durch die verdichteten Zonen. Und: Insbesondere in lehmigen Böden bleiben diese Gänge lange stabil.
Zwei Feldversuche zeigen: Künstliche Gänge wirken positiv auf Getreide
Im Rahmen des europäischen EJP Soil Programms haben die Bodenwissenschaftler*innen des Thünen-Instituts zwei Jahre lang untersucht, wie sich zusätzliche, künstliche Regenwurmgänge auf die Durchwurzelung und die Erträge von Getreide auswirken. Auf einem Ackerschlag in Südniedersachsen und einem weiteren in Mecklenburg wurden dafür Versuchsparzellen angelegt. Elron Widermann, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Thünen-Institut, berichtet:
„Wir waren erstaunt, dass sich Regenwürmer innerhalb kürzester Zeit auch in den künstlichen Gängen angesiedelt haben. Wir haben tiefgrabende Regenwürmer in elf Prozent der künstlichen Gänge gefunden. In den natürlichen waren es neun Prozent.“
Auch die Wurzeln scheinen die künstlichen Gänge zu bevorzugen. In 86 Prozent von ihnen fanden sich Wurzeln, während nur 72 Prozent der natürlichen Gänge besiedelt waren.
Die künstlichen Gänge führten in der Folge zu einem weiteren positiven Ergebnis: Auf den Versuchsparzellen mit den zusätzlichen Gängen stellten die Wissenschaftler signifikant erhöhte Getreideerträge fest. Am Standort Südniedersachsen nahm der mittlere Ertrag um drei Prozent zu, in Mecklenburg waren es sogar zwölf Prozent.
„Das Ergebnis war überraschend, denn die Untersuchungsjahre 2024 und 2025 waren vergleichsweise feucht“, berichtet Axel Don.
Da die größten Effekte mit 15 Prozent Mehrertrag im trockeneren Jahr am Standort Mecklenburg gemessen wurden, gehen die Wissenschaftler davon aus, dass die positiven Effekte der künstlichen Gänge in trockenen Jahren stärker ausfallen als in normalen. Am Standort Mecklenburg war zudem der Unterboden stärker verdichtet als in Südniedersachsen. „Es profitieren also besonders die Böden, die im Unterboden schwer durchwurzelbar sind“, sagt Don. Die Studie zeige, wie wichtig es ist, den Unterboden im Ackerbau mitzudenken und ihn für Wurzeln erreichbar zu machen. „Mit mehr Wurzeln im Unterboden könnten nicht nur Erträge in Dürresommern stabilisiert werden, sondern auch der gesamte Unterboden gelockert und in einen ökologisch funktionsfähigeren, gesünderen Zustand versetzt werden“, ist Don überzeugt. Böden mit zusätzlichen Regenwurmgängen zu versehen, ist damit auch eine direkte Anpassungsmaßnahme der Landwirtschaft an die Folgen des Klimawandels.
In weiteren Versuchen müssen nun die Effekte der künstlichen Gänge bei Trockenheit und auf verschiedenen Böden überprüft werden. Zudem wollen die Forschenden im neuen Projekt „Techworm“, das im November startet, herausfinden, wie viele künstliche Regenwurmgänge ein Boden braucht, um optimale Bedingungen für das Pflanzenwachstum zu bieten, und wie tief die Gänge sein müssen. Untersucht werden auch die Effekte der tiefen Wurzeln auf die Humusvorräte im Boden und die Wirkungsmechanismen, die zu den erhöhten Erträgen durch künstliche Regenwurmgänge führen. Das Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat.