SIGNAL

Duration: From 1. Juli 2015 until 31. Aug. 2024

Target Groups: biomasseverwerter; politik; umwelt, planungs- und genehmigungsbehörden; zivilgesellschaft;

About the Project:

In Agroforstsystemen wird der Anbau von Ackerpflanzen mit der Nutzung von Bäumen kombiniert. Wie lässt sich damit die Landwirtschaft nachhaltiger gestalten und gleichzeitig eine hohe Produktivität erreichen? Das SIGNAL-Konsortium hat Alley-Cropping-Systeme erforscht, die viele Vorteile von Bäumen in der Landwirtschaft aufzeigen.

Bäume haben in den landwirtschaftlichen Systemen Europas eine lange Tradition, sind aber durch die

moderne Landwirtschaft zunehmend verschwunden. Die Integration von Bäumen in die Landwirtschaft in sogenannten Agroforstsystemen führt zu Wechselwirkungen mit Nutzpflanzen, die bei guter Bewirtschaftung eine Koexistenz von Bäumen und Nutzpflanzen ermöglichen, die produktiv sind und einige natürliche Prozesse nachahmen, die in Reinkulturen nicht vorkommen.

Ziel des BonaRes-Projekts SIGNAL ist es, die Vor- und Nachteile von Agroforstsystemen im Vergleich zu Reinkulturen zu bewerten. Agroforstsysteme sind sehr vielfältig; SIGNAL hat relativ einfache Alley- Cropping-Systeme untersucht, die aus Pappelreihen bestehen, die als Kurzumtriebsplantagen in Kombination mit einer konventionellen Fruchtfolge angebaut werden. Die Forschenden verglichen diese Agroforstsysteme mit der gleichen Fruchtfolge ohne Bäume und bewerteten die folgenden Ökosystemfunktionen: Ertrag, Kohlenstoffbindung und Treibhausgasminderung, Bodennährstoffkreislauf und Wasserregulierung, biologische Vielfalt und Erosionsschutz.

Die Integration von Pappelreihen hat mehrere agronomische und ökologische Vorteile. Die Anwesenheit von Bäumen verringert zwar die Erträge in den ersten, an die Baumreihe angrenzenden, Pflanzenreihen, dies wird jedoch häufig durch höhere Erträge in der Mitte der Pflanzenreihen kompensiert, sodass es im Vergleich zu Reinkulturen keine Unterschiede bei den Ernteerträgen gibt.

Agroforstwirtschaft bindet effektiver Kohlendioxid in Biomasse, Wurzeln und Humus. Darüber hinaus werden in den Böden der Baumreihen ökologische Prozesse angeregt, die andere Treibhausgase, wie Lachgas und Methan, absorbieren. Die Klimabilanz der Agroforstwirtschaft ist daher wesentlich besser als die von Reinkulturen. Trotz der positiven Wirkung der Bäume auf den Nährstoffkreislauf unterscheidet sich die Nährstoffverfügbarkeit in den Reinkulturen durch die intensiven Düngergaben nicht wesentlich. Dies wirkt sich auch stark auf die Nährstoffauswaschung aus, die vergleichbar ist. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Spielraum für geringere Düngermengen besteht, ohne dass es zu größeren Ernteverlusten kommt.

In Agroforstsystemen verbessert sich die Artenvielfalt im Vergleich zu Reinkulturen erheblich. Innerhalb weniger Jahre wimmelt es in den Baumreihen von Regenwürmern, darunter auch tief grabende Arten, die die Wasseraufnahme des Bodens deutlich verbessern können und in Reinkulturen nicht vorkommen. Auch Spinnen und das Bodenmikrobiom erhöhen die Artenvielfalt, und können zur Schädlingsbekämpfung beitragen. Phytopathologische Untersuchungen zeigen ein vermindertes Risiko für häufige Pflanzenkrankheiten im Vergleich zu Reinkulturen. Auch das Risiko der Winderosion ist in den Agroforstsystemen im Vergleich zu den Reinkulturen stark reduziert. Die hohen Wasserinfiltrationsraten in den Baumreihen als Folge der tief grabenden Regenwürmer lassen vermuten, dass auch das Risiko der Wassererosion reduziert wurde.

Die Ergebnisse des Projekts zeigen, dass die Integration von Bäumen in die Landwirtschaft eine sehr wichtige Rolle bei der Verbesserung der Nachhaltigkeit der Landwirtschaft spielt. Warum also wird die Agroforstwirtschaft angesichts dieser offensichtlichen Vorteile derzeit nicht stärker genutzt? Unsere wirtschaftlichen Analysen zeigen, dass es derzeit vom Standort abhängt, ob die Agroforstwirtschaft mit der Landwirtschaft ohne Bäume konkurrieren kann. Auf einigen Standorten ist sie bereits wirtschaftlich rentabel, auf anderen haben die Reinkulturen noch leichte Vorteile. Die mit der Anlage von Agroforstsystemen verbundenen Kosten sind oft ein wichtiger Grund, der Landwirte davon abhält, Agroforstsysteme zu etablieren. Eine bessere finanzielle Unterstützung der Landwirte bei der Etablierung von Agroforstsystemen, würde einen erheblichen Unterschied machen.

Das Projekt hat viele positive Effekte der Wiedereinführung von Agroforstsystemen gezeigt, und es gibt noch weiteres Verbesserungspotential, nicht nur bei der Optimierung der untersuchten Systeme, sondern auch bei Agroforstsystemen mit anderen Kombinationen von Bäumen und Feldfrüchten. Eine weitere Optimierung der Bewirtschaftung sowie standort- und systemspezifische Anpassungen sind notwendig und können nur durch Pionierlandwirte erreicht werden, die mit der Einführung neuer Formen der Agroforstwirtschaft die Zukunft der Landwirtschaft nachhaltiger gestalten.

People and Partners

Project Leaders

Edzo Veldkamp

Georg-August- Universität Göttingen

Partner Organizations

Georg-August- Universität Göttingen
Universität Kassel
Julius Kühn-Institut
Brandenburgische Technische Universität Cottbus – Senftenberg
Helmholtz-Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH)
Universität Hohenheim
Deutscher Fachverband für Agroforstwirtschaft (DeFAF) e.V.
Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR)

Contacts

Edzo Veldkamp

Georg-August- Universität Göttingen

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