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BonaRes-SIGNAL – Nachhaltige Landwirtschaftsintensivierung durch Agroforstsysteme

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Förderkennzeichen: 031B0510A
Ansprechpartner: Prof. Dr. Edzo Veldkamp, Universität Göttingen
Mail:
Projektpartner: Universität Göttingen, Universität Kassel, Technische Universität Brandenburg in Cottbus-Senftenberg, Helmholtz Zentrum München, Julius Kühn-Institut (JKI), Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft
Link Website: www.signal.uni-goettingen.de
Laufzeit: 01/07/2015 – 31/08/2021

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Projektziel

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Zentrales Anliegen von SIGNAL ist es herauszufinden, ob und unter welchen Bedingungen Agroforstsysteme in Deutschland eine ökologisch, ökonomisch und sozial nachhaltige Alternative im Vergleich zur konventionellen Landnutzung darstellen können.

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Hintergrund

Eine nachhaltige Intensivierung der Landwirtschaft kann durch die Verknüpfung von aktuellem ökosystemaren Wissen mit Kenntnissen zu traditionellen Anbausystemen erreicht werden. Diese Erkenntnis hat das Interesse an Agroforstsystemen neu belebt, da diese die Funktionsweise natürlicher Ökosysteme stärker widerspiegeln als Monokulturen. Agroforstsysteme sind in der Lage die Nährstoff- und Wassernutzungseffizienz im Vergleich zu einjährigen Monokulturen deutlich zu erhöhen, da über die tiefreichenden Wurzeln der beteiligten Bäume zusätzliche Nährstoffe und Wasser akquiriert werden können.

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Ergebnisausblick

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SIGNAL wird die Frage beantworten, ob mittels Agroforstsystemen die Land Equivalent Ratio (LER) nachhaltig erhöht werden kann. Hauptbewertungskriterien sind die Effizienzen, mit denen Nährstoffe und Wasser in Agroforstsystemen im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft genutzt werden. Wir erwarten, dass sich über einen erhöhten Streueintrag in Agroforstsystemen sowohl die Bodengesellschaften und ihre Funktionen (Streuzersetzung und Mineralisation, Nährstoffzirkulation) als auch sonstige Bodeneigenschaften (Wasserhaltekapazität, Aggregatbildung) derart verbessern, dass es letztendlich zu einer nachhaltigen Ertragssteigerung kommt.

 

Zwischenerbenisse aus Phase 1

 

Die Nährstoffreaktionseffizienz (NRE) beschreibt, wie effiziente, pflanzlich verfügbare Bodennährstoffe genutzt werden (NRE = Biomassenproduktivität / Einheit pflanzlich verfügbarer Nährstoff). Die kombinierten Wachstumskurven und Nährstoffreaktionseffizienz (NRE)-Kurven von Agroforstwirtschaft und konventionellen Systemen zeigten, dass die Nährstoffverfügbarkeit in untersuchten Systemen die Pflanzenproduktivität nicht einschränkte. Aus diesen Ergebnissen schließen wir, dass derzeit hohe Düngungsraten, die die Ernteerfordernisse übertreffen, optimalere NRE-Werte für Agroforstsysteme ausschließen. Wir gehen davon aus, dass eine signifikante Reduzierung des Düngemitteleinsatzes zu relativ geringen Ertragseinbußen bei gleichzeitiger erheblicher Steigerung der Nährstoffeffizienz führen wird.

 

Ergebnisausblick Phase 2

 

Die Ergebnisse der ersten Projektphase deuten darauf hin, dass die Konzentrationen an ausgewaschenen Nährstoffen (insbesondere Nitrat) unter den Baumstreifen und den angrenzenden Ackerflächen niedriger sind als in der konventionellen Landwirtschaft. Dies deutet darauf hin, dass die Nährstoffretention von Agroforst-Systemen höher ist als in der konventionellen Landwirtschaft, was das Potenzial von Agroforst-Systemen zur Reduzierung von Nitratverlusten verdeutlicht. Daher ist unsere zentrale Hypothese für Phase 2, dass der Aufbau agroforstlicher Systeme zu einer schnellen Reduzierung der Nitratauswaschungsverluste im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft führt, da eine Kombination effektiver bodenbiologischer Mechanismen wie Wurzelverteilung, Produktion von Wurzelexsudaten, Stimulation der Denitrifikation und N-Immobilisierung zum Einsatz kommt.

 

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