Bodenverbessernde Anbausysteme: Erkenntnisse aus dem EU-Projekt SoilCare · 2020. 3. 28. ·...

www.SoilCare-project.eu

Bodenverbessernde Anbausysteme: Erkenntnisse aus dem EU-Projekt SoilCare

Paula Mayer-Gruner, Moritz Hallama

1


Bodenverbessernde Anbausysteme

Was ist SoilCare?A

B

C

D

Erkenntnisse aus Feldstudien

Was wird zur Verbreitung benötigt?

Anwendbarkeit in Europa

2


Was ist SoilCare und wie funktionieren bodenverbessernde Anbausysteme?

A

3


Was ist SoilCare?

• Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit

• Minimierung negativer Umwelteinflüsse

EU-Projekt (5 Jahre) für rentablen und nachhaltigen Pflanzenbau

Herausforderung:

Ziele: • Bodenverbessernde Anbausysteme • Verschiedene Standort- und Klimabedingungen• Motivationsanalyse zur Anwendung• Hochskalierung der Ergebnisse

4



Bodenqualität

Ertrags-potential

• Verbessern die Qualität und Funktionen des Bodens • Wirken sich positiv auf die Rentabilität und Nachhaltigkeit

von Anbausystemen aus

Betriebsmittel

5



Non-technical Summary ‘Soil Improving Cropping systems’SOILCARE –Wageningen, 10-11-2018 Oene Oenema, Marius Heinen, Yang Peipei,Rene Rietra,Rudi Hessel (Eds)

ART GEFÄHRDUNG VERBESSERUNG

FruchtartenZwischenfrüchteFruchtfolgen

• BodenbürtigeSchaderreger

• Unkräuter• Erosion• Verdichtung

• Aggregatstabilität• Bodenbedeckung• Unkrautunterdrückung• Biodiversität• Bodenbiologische Funktionen

reduzierte Bodenbearbeitung (Art und Zeitpunkt)

• Erosion• Verdichtung• Unkräuter

• Lockerung• Bodenstruktur• Bodenbedeckung• Unkrautunterdrückung

Nährstoffmanagement • Verlust organischerSubstanz

• Humusgehalt

6


Wie funktioniert SoilCare?

Methodologie

Analyse basierend auf Literatur und

Langzeitexperimenten

7



Methodologie



Multi-

Plattformen

Multi-Stakeholder Plattformen

VersuchsstandorteFeldversuche

8



Methodologie



Multi-

Plattformen



Hochskalierung und Synthese von Ergebnissen

9



Methodologie



Multi-

Plattformen



Politikanalyse und Unterstützung

Hochskalierung und Synthese von Ergebnissen

Öffentlichkeitsarbeit

10


Bodenverbessernde Anbausysteme im FeldversuchB

11


Nutzen von Zwischenfrüchten im Phosphor Kreislauf

• Phosphor ist in vielen Böden vorhanden, insbesondere in schwer verfügbaren Formen

• Können Zwischenfrüchte dazu genutzt werden um diese Pools aufzuschliessen?

• Welche Rolle spielt die Boden(mikro)biologie dabei?

-> In einer Metaanalyse wurden 240 Datensätze aus 25 Feldexperimenten verarbeitet

12


Effekte auf die Bodenbiologie

13


Phosphor-Transfer über die Biomasse

14


Mikrobielle P-Mobilisierung

15


Phosphormobilisierung durchZwischenfrüchte- Fazit

• Zwischenfruchtmanagement kann genutzt werden, um organisches, schwer verfügbares Phosphor aufzuschließen

• Management (Art der Zwischenfrüchte, Bodenbearbeitung, Abtötung ) hat Effekte und kann helfen das Bodenverbessernde System an den Standort anzupassen

-> BW agrar (11/2019)LOP (04/2020)

16


Wirkung von Glyphosat imKonservierenden Ackerbau

• Chemische Abtötung von Zwischenfrüchten könnteBodenmikroorganismen negativ beeinflussen

• Glyphosat-Wirkmechanismus: Hemmung der Synthese von aromatischen Aminosäuren(Shikimatweg-Inhibition) bei Pflanzen und Bakterien

• Stakeholder-Treffen (KA-Projekt & SoilCare):Wirkung von Glyphosat auf die Bodenbiologie

17


Wirkung von Glyphosat auf Bodenbiologie

Gefährdungen

• Erosion

• Verlust organischer Bodensubstanz

• Verlust an Biodiversität

• Biol. Bodenfruchtbarkeit

Versuchsstandort Tachenhausen, HfWU-VersuchsstationBaden-WürttembergGemäßigtes Klima330 müNNØ 10.2° C und 852 mm Niederschlägepseudovergleyte Parabraunerde aus Löss


• Reduzierte Bodenbearbeitung

• Zwischenfruchtanbau

• mit/ohne Glyphosat

Quelle:

18


Versuchsaufbau

2 3 4 1

1 4 2 3

3 2 1 4

2 1 4 3

Ramtillkraut 64 % Sorghum 25 % Saflor 5 % Klee 3 %

Zweifaktorieller Versuch (Zwischenfrucht, Glyphosat)

• 2018: Zwischenfruchtmischung, Sommergerste

• 2019: Zwischenfruchtmischung, Mais

19


2018: kurzfristige Glyphosateffekte

• Bodenproben 0-10 cm

20


Wirkung auf mikrobielle Funktionen

• sieben Tage nachGlyphosatapplikation: erhöhte β-Glukosidase-Aktivität

• gesteigerter Energiebedarfder Mikroorganismen

� Stressindikator

Abdullah, S. (in preparation)

Glyphosatapplikation

21


Zwischenfrüchte verzögernGlyphosatabbau

Wimmer, B. (in preparation)

22


Fazit - Wirkung von Glyphosat auf mikrobielle Funktionen

• Verwendung von Glyphosat zur Abtötung von Zwischenfrüchten kann Bodenmikroorganismen kurzfristigunter Stress setzen-> Schwerwiegende Folgen wurden nicht festgestellt

• Zwischenfrüchte verzögern Glyphosatabbau

• Bodenschonende Alternativen zur Abtötung von Zwischenfrüchten?

23


2019: mittelfristige Glyphosateffekte

� Ausheben eines Erdblocks mit den Maßen 40cm x 40cm x 30cm

� Auslesen der Regenwürmer

� Bestimmung der Arten und der Gesamtbiomasse pro Parzelle

08.04.2019 und09.04.2019

13.05.2019 29.07.2019 und 30.07.2019

Beprobungs-termine

Versuchsmaß-nahmen

Glyphosatapplikation am 12.04.2019,

Maisaussaat am 25.04.2019

24


Auswirkung von Glyphosat auf Regenwurmbiomasse im Maisbestand

a a a a

B.Sc. Arbeit Marc Thomas 2020

25


Fazit – Wirkung auf Regenwurmbiomasse

• Tendenzieller Einfluss auf Biomasse von Regenwürmern durch Anbau von Zwischenfrüchten, kein Einfluss durch Glyphosatapplikation

• Um eine tatsächliche Beeinflussung von Regenwürmern durch Glyphosatapplikationen festzustellen, sind mehrjährige Versuche notwendig.

26


Was wird benötigt um bodenverbessernde Anbausysteme zu verbreiten?

C

27


Stakeholder-Workshop

• 20-30 Teilnehmer

• Was benötigen Landwirte, um bodenverbessernde Anbausysteme anzuwenden?

• Machen Sie Faktoren ausfindig, die den konservierenden Ackerbau fördern oder hemmen!

28


Konservierender Ackerbau

FAKTOREN - - - + + +

WirtschaftlicheKosten für Saatgutevtl. ErtragsminderungMaschinenanschaffung

Reduzierter Treibstoffbedarfhöhere Schlagkraft

Bio-Physikalische

steinige Böden

frostfreie Winter

trockene Standorte

kurze Vegetationsperiode (> 500 müNN)

schwere Böden

Erosionsschutz

TechnischeUnsicherheit bei der Etablierung

Zeitfenster Bodenbearbeitung

Wissen/BildungKompliziertes Fruchtfolgemanagement Beratung

Demonstrationsbetriebe, Feldtage

SoziokulturelleGlyphosat-Debatte Erosionsschutz, Nachhaltigkeit,

Biodiversität, Bienenweide

PolitischeMarktkräfte, 1. Säule GAPFörderung des Bio-Anbaus (Pflug) Ausnahmeregelungen zum Pflugverbot

2. Säule GAPUmweltschutz Nährstoffdynamik

29


FAKTOREN - - - + + +

WirtschaftlicheKosten für Saatgutevtl. ErtragsminderungMaschinenanschaffung

Reduzierter Treibstoffbedarfhöhere Schlagkraft

Bio-Physikalische

steinige Böden

frostfreie Winter

trockene Standorte

kurze Vegetationsperiode (> 500 müNN)

schwere Böden

Erosionsschutz

TechnischeUnsicherheit bei der Etablierung

Zeitfenster Bodenbearbeitung

Wissen/BildungKompliziertes Fruchtfolgemanagement Beratung

Demonstrationsbetriebe, Feldtage

SoziokulturelleGlyphosat-Debatte Erosionsschutz, Nachhaltigkeit,

Biodiversität, Bienenweide

PolitischeMarktkräfte, 1. Säule GAPFörderung des Bio-Anbaus (Pflug) Ausnahmeregelungen zum Pflugverbot

2. Säule GAPUmweltschutz Nährstoffdynamik

Hindernde Faktoren beseitigen, fördernde stärken

Anbausysteme hinsichtlich Nachhaltigkeit bewerten

Bodenschutz in der Berufsausbildung

Netzwerk von Modellbetrieben

Fördergelder

Fördergelder Marketing für Produkte, die im Sinne des Boden- und Gewässerschutzes produziert werden

Aufklärung Boden- und Gewässerschutz

30


Beispiel: Wasserschutzbrot

https://www.wasserschutzbrot.de/

31


Anwendbarkeit von Bodenverbessernden Anbausystemen in Europa

D

32


Anwendungskarten

• Wo können welche bodenverbessernden Anbausysteme angewendet werden?

• Wo ist es besonders wichtig bzw. sinnvoll dies zu tun?

Übergeordnetes Ziel:

• Unterstützung der (europäischen) Politikentwicklung

33


Beispiel Baden-Württemberg: Direktsaat

KombiniertAnwendbarkeit Relevanz

Landnutzung Wassererosion

Bodenfauna

34


Beispiel Baden-Württemberg: Direktsaat

KombiniertAnwendbarkeitRelevanz

LandnutzungWind- & Wassererosion

35


Beispiel Europa: Zwischenfruchtanbau

Relevanz

Wasser- und Winderosion VerdichtungOrganische SubstanzBodenfauna

Anwendbarkeit

LandnutzungNiederschläge bzw. Dürre

Kombiniert

36


Anwendungskarten

Nutzen:

• Hochskalieren von regionalen Erfahrungen und Erkenntnissen

• Überblick

• Anhaltspunkte

Grenzen:

• Bewertungsgrundlage noch im Entstehen

• kleinräumige Bodenveränderungen

37


Zusammenfassung

• SoilCare: 5-Jahres EU-Projekt

• Bodenverbessernde Anbausysteme, regional und hochskaliertA

B

C

D • Politikberatung durch Anwendungskarten und Öffentlichkeitsarbeit

• Zwischenfruchtmanagement kann genutzt werden, um organisches, schwer verfügbares Phosphor aufzuschließen

• Verwendung von Glyphosat kann Bodenmikroorganismen kurzfristig unter Stress setzen, auf Biomasse von Regenwürmern hat es im Versuch keinen Einfluss gezeigt

• Wissenstransfer durch Modellbetriebe• (Ökonom.) Wertschätzung durch Marketing

38


Ausblick

Glyphosatverbot

• Verlangt kreative Lösungsansätze um im Sinne des Bodenschutzes und der Bodenfauna zu wirtschaften

• Birgt durch vermehrten Pflugeinsatz größere Gefährdung der Bodenfauna als gezielter Glyphosateinsatz in Direktsaatsystemen

SoilCare unterstützt durch

• Hochskalierung regionaler Erkenntnisse

• Politikberatung

39


VIELEN DANK

40

Bodenverbessernde Anbausysteme: Erkenntnisse aus dem EU-Projekt SoilCare · 2020. 3. 28. ·...

Documents

Transcript of Bodenverbessernde Anbausysteme: Erkenntnisse aus dem EU-Projekt SoilCare · 2020. 3. 28. ·...