Systemversuch mit Bioackerbau am Standort Burgrain

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1 Systemversuch mit Bioackerbau am Standort Burgrain Auswirkungen des Bioanbaus auf Boden, Ertrag, Biodiversität, Ökobilanz und Wirtschaftlichkeit Urs Zihlmann Agroscope FAL Reckenholz Ruedi Tschachtli LBBZ Schüpfheim LU und weitere Mitwirkende von FAL, FAT und LBBZ Seite 1

2 Inhalt Anbausystemversuch Burgrain - Standort, Versuchsanlage, Anbausysteme Auswirkungen des Bioanbaus auf: - Bodenstruktur: Aggregatstabilität - Regenwürmer - Nützlingsfauna: Laufkäfer, Kurzflügler, Spinnen - Unkrautpopulation - Ertrag: Ackerkulturen, Kunstwiesen - Ökobilanz - Wirtschaftlichkeit Ackerbau: Produktionskosten, Arbeitsaufwand, Deckungsbeitrag Fazit Seite 2

3 Anbausystemversuch Burgrain in Alberswil, Nähe Willisau LU; seit 1991 Betrieb Milchviehhaltung (Weidebetrieb), Schweinezucht und Pouletmast; Ackerbau mit Getreidesaatgutproduktion Landwirtschaftliche Nutzfläche: 40 ha davon Acker und Kunstwiesen: 23 ha GVE pro ha: ca. 2 Höhe über Meer: 520 m Mittlere Jahresniederschläge: 1100 mm Mittlere Jahrestemperatur: 8,5 C tiefgründige, mittelschwere (Kalk-)Braunerden, 3 bis 4,5% Humus, 17 bis 25% Ton, ph 6 bis 7,5 Versuchspartner Agroscope FAL Reckenholz LBBZ Schüpfheim LU Agroscope FAT Tänikon Seite 3

4 On-Farm-Versuch (seit 1991) 3 Anbausysteme werden verglichen: IPintensiv: ortsüblicher, mittelintensiver Anbau mit Ausrichtung auf hohe Naturalerträge (erfüllt ÖLN-Richtlinien). IPextensiv: extensive integrierte Produktion mit reduziertem Hilfsstoffeinsatz; Extensoanbau beim Getreide (erfüllt ÖLNund IP-Suisse-Richtlinien). Bio: Seit 1997 biologischer Anbau auf Parzellenstufe; vorher Low-Input-System mit minimalstem Einsatz synthetischer Hilfsstoffe. Die 3 Anbausysteme unterscheiden sich vor allem bezüglich Düngung und Pflanzenschutz. gleiche Fruchtfolge weitgehend gleiche Sorten Bodenbearbeitung ähnlich, meistens Pflugeinsatz; ausser: -Sommergerste in IPextensiv stets pfluglos - Bio-Kunstwiesen häufig Direktsaat Seite 4

5 Versuchsanlage IPintensiv IPextensiv Bio 6 Parzellen in je 3 Streifen à ca. 70 Aren unterteilt 6-jährige Fruchtfolge ( und ): Kartoffeln Winterweizen (Zwischenkultur) Mais Sommergerste Kunstwiese Kunstwiese Seite 5

6 Einsatz von rasch verfügbarem Stickstoff aus Hof- und Mineraldünger in den vier Ackerkulturen Kartoffeln, Mais, W-Weizen, Sommergerste (Mittel ) N aus Mineraldünger N aus Hofdünger kg N / ha IPintensiv IPextensiv Bio Seite 6

7 Anzahl Einsätze von Pflanzenbehandlungsmitteln und mechanischer Eingriffe pro Ackerkultur Kartoffeln, Mais, W-Weizen, Sommergerste (Mittel ) 4 IPintensiv IPextensiv Bio Anzahl Einsätze Ackerkulturen Ackerkulturen Seite 7

8 Aggregatstabilität der Bodenteilchen bis 10 mm Ø Mittel hohe Stabilität IPintensiv IPextensiv Bio %Ton (17-26) % Humus (2,6-4,3) KGD mittlere Stabilität tiefe Stabilität 64 Kastelen Hexern Nord Wyden Hexern Mitte Künzlimatte Hexern Süd Seite 8

9 Regenwürmer Biomasse (g/m 2 ), Mittel IPintensiv IPextensiv Bio 200 tiefgrabende Würmer a a a Gramm pro m Sommergerste Oberbodenbewohner Kartoffeln Winterweizen Körnermais Kunstwiese 1. Jahr a ab b Kunstwiese 2. Jahr Seite 9

10 Aktivitätsdichten der Laufkäfer, Kurzflügler u. Spinnen in Ackerkulturen im Vergleich zur Unkrautbedeckung Anzahl Individuen b b a b b a Spinnen Kurzflügler Laufkäfer a a a b b a IPint. IPext. Bio IPint. IPext. Bio IPint. IPext. Bio IPint. IPext. Bio Unkrautbedeckung (%) So-Gerste 1997, 2000, 2001 W-Weizen 1998 bis 2002 Mais 1998 bis 2002 Gesamtmittel alle Kulturen Seite 10

11 Unkrautbonitur: Bodenbedeckungsgrad (in %) Parzelle Hexern Mitte 1999 bis Unkrautbedeckungsgrad (%) Quecke Blacke Blacken Breitwegerich Zaun-Wicke Quecke Ital. Raigras Vielsamiger Gänsefuss Weisser Gänsefuss Gemeiner Hohlzahn Windenknöterich Pfirsich-Knöterich Persischer Ehrenpreis Einjähriges Rispengras Kartoffeln Diverse 0 BIO IPext IPint BIO IPext IPint BIO IPext IPint Winterweizen 1999 Silomais 2000 Sommergerste 2001 Seite 11

12 Relative Durchschnittserträge IPintensiv = 100%; Mittel % 100% IPintensiv IPextensiv Bio 496 dt/ha 130 dt/ha 73 dt/ha 61 dt/ha 170 dt TS/ha 80% 60% 40% 20% 0% Kartoffeln Körnermais (Kolbenschrot) Winterweizen Sommergerste Kunstwiesen Seite 12

13 Ökobilanz: Energieaufwand und Umweltwirkungen pro kg TS Ernteprodukt; Mittel % 120% 100% 80% 60% 40% IPintensiv IPextensiv Bio a a b a b b a a a abab a b a a a b a a b a a b a a b Nährstoff-Management 20% Infrastruktur- Management Schadstoff- Managem. Energieressourcen [MJ Äq./kg TS] Treibhauspotenzial (100 Jahre) [kg CO2 Äq./kg TS] Ozonbildung [kg C2H4 Äq./kg TS] aquatische Ökotoxizität [g Zn Äq./kg TS] terrestrische Ökotoxizität [g Zn Äq./kg TS] aquatische Eutrophierung [kg PO4 Äq./kg TS] terrestrische Eutrophierung [kg PO4 Äq./kg TS] Gesamteutrophierung [kg PO4 Äq./kg TS] Versauerung [kg SO2 Äq/kg TS] bezogen auf IPintensiv 0% Seite 13

14 Direktkosten und zuteilbare Maschinenkosten (Fr./ha u. J.) Durchschnittswerte basierend auf den Kosten für Kartoffeln, Winterweizen, Körnermais und Sommergerste von % 100% IPintensiv IPextensiv Bio % 60% 40% 20% 0% Direktkosten (DK) zuteilbare Maschinenkosten (MK) Total DK + MK Seite 14

15 Zusätzlicher Arbeitszeitbedarf gegenüber IPintensiv Arbeitskraftstunden (Akh) pro ha; Mittel IPextensiv Bio Akh pro ha Kartoffeln Körnermais Winterweizen Sommergerste Blackenstechen Kunstwiesen Mittel Ackerkulturen Seite 15

16 Deckungsbeiträge (Mittel ) Markterlös - (Direktkosten + zuteilbare Maschinenkosten) 18'000 16'000 14'000 12'000 Erhöhung des Deckungsbeitrags durch IP-Suissebzw. Bio-Preisbonus Deckungsbeitrag berechnet mit ÖLN-Preisen und allen Direktzahlungen Fr. pro ha 10'000 8'000 6'000 4'000 2'000 0 IPi IPe Bio IPi IPe Bio IPi IPe Bio IPi IPe Bio IPi IPe Bio Kartoffeln Körnermais Winterweizen Sommergerste Mittel Seite 16

17 Fazit am Standort Burgrain Bio-Anbau im Vergleich zu IPintensiv Periode Bodenstruktur: keine Unterschiede - Regenwürmer: Biomasse +10% - Nützlinge: Aktivitätsdichten +20%; gleiches Artenspektrum - Unkraut: Besatz und Vielfalt höher; keine Arten der Roten Liste; Zunahme von Quecke - Ertrag: Ackerkulturen -20%; Kunstwiesen -9% - Ökobilanz: geringerer Energieaufwand; schlechtere Werte bei den Umweltwirkungen (Gülle!) - Wirtschaftlichkeit Ackerbau: - Produktionskosten: -2% - Arbeitsaufwand: +11% - Deckungsbeitrag: +65% Seite 17

18 Ein grosses Dankeschön allen Projektmitarbeitenden und besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit Seite 18