Das Projekt „AgroForstEnergie“ · PDF fileAckerstandort Bodentyp Pelosol, Gley 0,5...

3. Forum Agroforstsysteme, 06. & 07.06.2012, Cottbus

Dr. Armin Vetter / 2012 / TLL

Armin Vetter & Manuela Bärwolff

Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft

Das Projekt „AgroForstEnergie“

- Nachhaltige Erzeugung von Energieholz in Agroforstsystemen

(AgroForstEnergie II)

Dr. Armin Vetter

Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft




TP 1 Lößstandort der Ackerebene mit großen Schlägen und geringen Besatz an ÖLF* Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft - Standort Dornburg

TP 2 Grenzstandort des Ackerbaues auf einer Rekultivierungsfläche (Bergbaufolgelandschaft)BTU Cottbus - Standort Welzow-Süd

TP 3 Leichte grundwasserbeeinflusste Standorte Niedersachsens mit Grünland bzw. Ackernutzung

Von-Thünen-Institut - Standorte Mariensee, Grünland und Standort Wendhausen, Ackerland

TP 4 Ökonomische Bewertung der Agroforstsysteme der TP 1 bis 3Justus-Liebig-Universität Gießen

* ÖLF = ökologisch und landeskulturell bedeutsame Flächen im Agrarraum, vergleiche VDLUFA (2001)

Verbundprojekt

Ökonomische und ökologische Bewertung von Agroforstsystemen in der landwirtschaftlichen Praxis (AgroForstEnergie I)

Laufzeit: 01.07.2007 – 31.12.2011Projektpartner:



Verbundprojekt

Ökonomische und ökologische Bewertung von Agroforstsystemen in der landwirtschaftlichen Praxis

Neu: holzartige Biomasse, nicht Obstgehölz oder Wertholz, sondernE n e r g i e h o l z

Agro

Forst

Energie

Erosionsschutz Biodiversität

Produktion



Funktionen von „Feldgehölzen“ in der Landwirtschaft/Landschaft

Produktion Biodiversität Erosionsschutz

Windschutzstreifen - + ++

Uferrandstreifen - ++ ++

Landschaftselemente

● Einzelbäume - + -

● Hecken - ++ o

● Streuobstwiesen o ++ -

Straßenbegleitgrün - + o

Obstplantagen ++ o -

Kurzumtriebsplantagen ++ - +

Uferrandsreifen mit KUP + + ++

AgroForstEnergie ++ ++ ++



„Kulturlandschaft“ bei Wilsdorf (TH)



Sandsturm Mecklenburg-Vorpommern 2011

Quelle: Internet

Erosionsschutz



Einfluss auf Kleinklima und Ertrag –theoretischer Ansatz

5 0 5 10 15 20 25

Abstand des Vielfachen der Heckenhöhe

180

160

140

120

100

80

60

40

LUV LEELUV LEEWind

Windgeschwindigkeit

Verdunstung

Bodenfeuchte

Niederschlag

TaubildungKulturpflanzen-ertragHöhe

%

Quellen: Schulte (1993), Buchner (1999)

alt

neu



Agroforst-System

Energieholzplantage

Aschedüngungs-versuch

Energieholzversuche einschl. ProLoc

Silphie-VersucheEVA-Versuche

TLL-Gelände mit Heizhaus



Agroforst Dornburg



Fruchtfolge ergänzt durch Dauerkultur: Beispiel Agroforst

Agroforstsystem Dornburg 2009



Weizenernte im Agroforst - 2010


Messtechnik Mikroklima AgroForstEnergie Dornburg



Versuchsfläche Wendhausen (JKI), Ackerstandort Bodentyp Pelosol, Gley

0,5 ha Plantage (Pappel)

5-gliedrige Fruchtfolge: WR-WW-AB-M-SG

3-gliedrige Fruchtfolge: WG-WR-WW

a - Variante 1 (Kontrolle)

b - Variante 2 (Aspe)

c - Variante 3 (Ökologie)



AgroForstEnergie Wendhausen: Pappel mit heimischen Sträuchern bzw. kleineren Baumarten



Versuchsfläche Mariensee (JKI), Grünlandstandort

Bodentyp Anmoor auf sandigem Untergrund

Weidenplantage

c

b

a

a

c

b

b

a

c

a - Variante 1 (Kontrolle)

b - Variante 2 (Aspe)

c - Variante 3 (Ökologie)

Weidensorten:

Tora, Tordis, Inger



Versuchsfläche Welzow-Süd (BTU Cottbus), Bergbau-folgelandschaft, humus- und nährstoffarme Kipp-substrate



Versuchsfläche AgroForstEnergie Cottbus /

Welzow-Süd



Lage der Versuchsflächen „Rekultivierungs-fläche Tagebau Welzow-Süd und „Ackerfläche

Neißetal“ in der Region Südbrandenburg

Versuchsstandort Ackerfläche Neißetal

Forst (Lausitz)Cottbus

VersuchsstandortRekultivierungsflächeTabebau Welzow-Süd



Projekt AgroForstEnergie II –Antragsteller bearbeiten Themenschwerpunkte

standortübergreifend

TP 1: TLL DornburgStandort Rhönlage ThüringenAckerebene (Lößgebiet)

TLL – Satellit: KUP am Fließgewässer

TP 3: JKI BraunschweigStandort Nordwestdeut-sches Tiefland * Ackerland, * Grünland

TP 2: BTU CottbusStandort Bergbaufolgelandschaft, Neiße-Flussaue

JKI BraunschweigStrukturvielfalt, Biodiversität

BTU Cottbus Boden, Mikroklima, Wasserhaushalt

TLL DornburgGesamtkoordinationErtragseffekte, Ökonomie



Schwerpunkt: Ertragseffekte und Ökonomie

a) Zeigen die Erträge der Feldfrüchte auf der Praxisfläche räumliche Abhängigkeiten von den Gehölzstreifen? Wird die Qualität des Erntegutes von der räumlichen Nähe der Gehölzstreifen beeinträchtigt? Sind die Ertragseffekte auf den Praxisschlägen unterschiedlicher Naturräume (Niedersachsen, Brandenburg, Thüringen) vergleichbar?

b) Fördert die Anlage der Energieholzstreifen eine ertrags- und qualitätsmindernde Verunkrautung der Ackersaumbereiche? Welchen Effekt hat die Umtriebszeit?

c) Fördert die Anlage von Agrarholzstreifen den Befall der Feldfrüchte mit Pilzkrankheiten?

d) Wie entwickeln sich die Zuwächse und Erträge der Gehölzstreifen jeweils im 4jährigen und im 8jährigen Umtrieb? Welche Ertragsleistungen sind mit heimischen Baumarten möglich?

e) Welche Mehraufwendungen in der technologischen Bewirtschaftung ergeben sind durch die Unterteilung eines Großschlages durch Energieholzstreifen im Bereich der Ackerbewirtschaftung bei verschiedenen Fruchtarten im Vergleich zu einem zusammenhängenden Schlag? Durch welche Optimierungsmöglichkeiten der Flächenanlage können Mehraufwendungen reduziert werden?

f) Wie ist die Eignung unterschiedlicher Fruchtarten vor dem Hintergrund der technologischen Flächenbewirtschaftung zur Kombination mit Energieholzstreifen?

g) Wie hoch ist die Biomasseproduktion des kombinierten Anbaus im Vergleich zur Monokultur? (land equivalent ratio)



SchwerpunkteBoden, Wasser und Mikroklima

Bodenschutz und Bodenfruchtbarkeit

a) Wie wirkt sich der Anbau von Energieholzstreifen auf die Vorräte aktiver, labiler und stabiler

Kohlenstofffraktionen im Boden des Gesamtsystems Agroforst aus bzw. ist durch den Anbau von

Energieholzstreifen mittelfristig mit einer signifikanten Erhöhung der Kohlenstoffsequestrierung im

Boden zu rechnen?

b) Wie entwickelt sich die Verteilung von Hauptnährstoffen (Nmin, P, K, Mg) auf der Fläche unter

Berücksichtigung der Gehölzstreifenstruktur?

c) Können mit Hilfe von Energieholzstreifen potentiell nicht genutzte Nährstoffreserven aus größeren

Bodentiefen erschlossen und über den Streufall den angrenzenden, auf den Ackerstreifen

befindlichen Ackerkulturen zur Verfügung gestellt werden (Basenpumpeneffekt)?

d) Welchen Einfluss haben die in Agroforstsystemen etablierten Gehölzstreifen auf den Bodenabtrag

durch Winderosion?

Wasserhaushalt und Mikroklima

a) Welchen Effekt üben die in Agroforstsystemen integrierten Energieholzstreifen auf das Mikroklima

des Ackerschlages und somit auf die Wasserverfügbarkeit der Ackerkulturen aus?

b) Inwieweit beeinflussen im Rahmen von Agroforstsystemen angelegte Energieholzstreifen den

Grundwasserstand bzw. die Grundwasserneubildung des Ackerschlages?

c) In welchem Ausmaß wird die Auswaschung von Nährstoffen (insbesondere Nitratstickstoff) durch

Energieholzstreifen beeinflusst?



Schwerpunkt:Strukturvielfalt und Biodiversität

a) Wie entwickelt sich die Begleitflora im etablierten Agroforstsystem? Wie

ist die Einflussnahme der Begleitvegetation der Gehölzstreifen auf die

angrenzenden Ackerstreifen zu beurteilen?

b) Wie entwickelt sich die Begleitfauna im etablierten Agroforstsystem?

Welche Nützlings-Schädlings-Beziehungen entwickeln sich?

c) Können sich Saumstreifen zu Refugien für seltene Arten der Fauna und

Flora entwickeln, z. B. Erfassung der Abudanzen von Brutvögeln?

d) Wie entwickelt sich das Bodenleben, z. B. Mikroorgansimen und

Regenwürmer?

e) Taxierung des ökonomischen Wertes der erhaltenen ökosystemaren

Dienstleistungen



Zusammenfassung

Die Agroforstsysteme befanden sich im Projekt AgroForstEnergie Iin der Etablierungsphase, damit können nur Tendenzen wiedergegeben werden.

Belastbare Schlussfolgerungen in Bezug auf Erosionsschutz (Mikroklima), Biodiversität und Erträge sind erst nach einer längeren Betrachtung der Systeme möglich.

Siehe Vorträge der Projektpartner

Danksagung des Koordinators:

- BMELV: für die Bereitstellung der Mittel für AgroForstEnergie I und II

- FNR: für die konstruktive Begleitung des Projektes

- Projektpartner: für die sehr gute kollegiale Zusammenarbeit

Ergebnisse

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