Nutzpflanzen und Landwirte

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1 Nutzpflanzen und Landwirte Stephan Dabbert 1, Karl Schneider 2, Tatjana Krimly 1, Tim G. Reichenau 2, Josef Apfelbeck 1, Christian W. Klar 2, Marco Huigen 1, Victoria I.S. Lenz-Wiedemann 2 1 Institut für Landwirtschaftliche Betriebslehre, Universität Hohenheim 2 Geographisches Institut, Universität zum Köln 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 1

2 Nutzpflanzen und Landwirte Einleitung Klima und gesellschaftliches Umfeld (Agrarpolitik) ändern sich. Was bedeutet das für die Landwirtschaft hinsichtlich der Erträge der landwirtschaftlichen Kulturen? der Nitratkonzentration im Sickerwasser? des Wachstumsverlaufs der Kulturen und damit des pflanzenbaulichen Bewirtschaftungsmanagements? Wasserbedarf der Pflanzen? der Einkommen der Landwirte? der Landnutzung? 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 2

3 Nutzpflanzen und Landwirte Einleitung Welche Eigenschaften muss das Pflanzenwachstumsmodell haben? Reaktion auf Klimaänderungen durch: Zunahme des atmosphärischen CO 2 Gehalts Änderung der Temperatur Änderung der Wasserverfügbarkeit Änderung der Stickstoffverfügbarkeit Reaktion auf Änderungen im Pflanzenanbau durch: Änderung der Bearbeitungstermine Anpassung der Düngemenge Änderung der Anbaukulturen 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 3

4 Nutzpflanzen und Landwirte Beteiligte Modelle Dynamische Interaktion zwischen Akteur (Farming) und naturwissenschaftlichen Modellen Poster: Pflanzenwachstum und Agrarsektor 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 4

5 Nutzpflanzen und Landwirte Szenarioannahmen Auswahl 1: Auswahl 2: Auswahl 3 Auswahl 4: Klimatrend Klimavariante Gesellschafts- Maßnahme szenario 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 5

6 Nutzpflanzen und Landwirte Beispiele für Ergebniskarten Biomasseproduktion Winterweizen Transpiration Winterweizen Mittlere Nitratkonzentration im Sickerwasser Atlas: Pflanzenwachstum und Agrarsektor 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 6

7 Nutzpflanzen und Landwirte Ergebnisdarstellung Ergebnisdarstellung Günzburg Landsberg Szenariorechnungen Ostallgäu Referenzzeitraum (Mittelwerte der Jahre ) Lage der ausgewählten Landkreise 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 7

8 Nutzpflanzen und Landwirte Ertrag Relative Änderung der Erträge gegenüber der Referenzsituation ( ) 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% -20% -40% -60% Winterweizen 140% 120% Zuckerrüben 100% 80% 60% 40% 20% 0% -20% Landsberg Günzburg Ostallgäu -40% -60% Landsberg Günzburg Ostallgäu % 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% -20% -40% -60% Sommergerste Landsberg Günzburg Ostallgäu % 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% -20% -40% -60% Mais Landsberg Günzburg Ostallgäu Gesellschaftsszenario Performance 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 8

9 Nutzpflanzen und Landwirte Transpiration Entwicklung der Transpiration Landsberg Günzburg Winterweizen Landsberg Günzburg Zuckerrüben Transpiration [mm] Ostallgäu Transpiration [mm] Ostallgäu Landsberg Günzburg Sommergerste Mais Landsberg Günzburg Transpiration[mm] Ostallgäu Transpiration [mm] Ostallgäu Gesellschaftsszenario Performance 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 9

10 Zukunft der Landwirtschaft Nitratkonzentration im Sickerwasser Veränderung des Nitrataustrags gegenüber der Referenzsituation ( ) Änderung des Stickstoffaustrags (kg/ha) Landsberg Günzburg Ostallgäu Änderung der Nitratkonzentration (mg/l) Landsberg Günzburg Ostallgäu Gesellschaftsszenario Performance Oktober Nationale GLOWA-Konferenz Potsdam 10

11 Nutzpflanzen und Landwirte Schlussfolgerungen (1) Was ändert sich im Pflanzenwachstum unter dem ausgewählten Klimaszenario? Erträge der C3-Pflanzen steigen deutlich Transpiration nimmt leicht zu Getreide wird früher reif Stickstoffkonzentration im Sickerwasser steigen Menge des Stickstoffaustrags ändert sich kaum 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 11

12 Nutzpflanzen und Landwirte Modellierung Planung basiert auf Erfahrungswerten und Zukunftserwartungen Durchführung basiert auf Ist-Zustand z.b. ist Entwicklungsstadium für 1. Düngung erreicht? Notwendiger Informationsfluss/Modelle: Pflanzenwachstum Boden Hydrologie/Meteorologie pflanzenverfügbarer Stickstoff Agrarökonomie/Bewirtschaftungsmanagement 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München

13 Nutzpflanzen und Landwirte FAO Preisprognosen FAO-Preisentwicklung im Verhältnis zur Referenz in % Referenz 2018 Winterweizen Leguminosen Kartoffeln Wintergerste Zuckerrüben Körnermais Somergerste Hafer Raps Sonderkulturen Roggen Sommerweizen Referenz 2018 Milch Geflügel Mastbullen Kälber Altkuh Mastschwein Quelle: OECD/FAO (2009) und eigene Berechnungen

14 Nutzpflanzen und Landwirtschaft - Einkommen Entwicklung des Einkommens gegenüber der Referenzsituation (Mittelwerte ) Landkreis Baseline Gesellschaftsszenario Performance Baseline Performance Änderung Deckungsbeitrag gegenüber Referenz (%) Günzburg 11 (18) Landsberg 16 (23) Ostallgäu 20 (31) Werte in () mit Preisprojektionen der FAO/OECD. Werte ohne () mit konstanten mittleren Preisen aus

15 Nutzpflanzen und Landwirtschaft Landnutzung Kulturartenverhältnisse % an der Ackerfläche % an der Ackerfläche % an der Ackerfläche 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Günzburg Landsberg Ostallgäu Referenz Baseline Performance Hackfrüchte Ackerfutter Wintergetreide Sommergetreide Referenz Sonstiges Baseline Performance Zunahme Hackfrüchte, Sommergetreide Hackfrüchte Ackerfutter Wintergetreide Sommergetreide Referenz Sonstiges Baseline Performance Hackfrüchte Ackerfutter Wintergetreide Sommergetreide Endzeitraum Szenarien (Mittel ) Sonstiges 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München Änderung zur Referenz Gesellschaftsszenario Baseline: Abnahme Ackerfutter, Sonstige Kulturen Gesellschaftsszenario Performance: Rückgang sonstiger Kulturen (insbesondere Raps, Stilllegung) Zunahme Hackfrüchte, Getreide Insgesamt wenig Änderung! 15

16 Zukunft der Landwirtschaft Feldarbeitszeitspannen Entwicklung der Erntetermine bei Getreide (am Beispiel Günzburg) 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 16

17 Zukunft der Landwirtschaft Feldarbeitszeitspannen (über alle Landkreise) Anzahl der Regentage ± 10 Tage um den Erntetermin nimmt im Zeitverlauf ab, Abweichung nimmt zu.

18 Zukunft der Landwirtschaft Bewässerung Kartoffeln Bewässerte Fläche/ Anbaufläche in % Durchschnitt Zeitraum (ohne 2003) = 2% Durchschnitt Zeitraum =12%

19 Nutzpflanzen und Landwirtschaft Schlussfolgerungen (2) Was ändert sich für die süddeutschen Landwirte unter dem ausgewählten Klimaszenario? Erträge steigen Einkommen nimmt zu, aber Agrarpolitik! Kulturartenverhältnisse ändern sich kaum Feldarbeitszeitspannen - verschieben sich nach vorn im Jahr (Getreidearten) - Getreideernte rückt enger zusammen - die Abweichung vom beobachteten Trend der Erntetermine bei Getreide nimmt zu Planungssicherheit der Landwirte nimmt ab Bewässerung: Zunahme bei Kartoffeln, keine Veränderung bei Zuckerüben, Sommergerste 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 19

20 Nutzpflanzen und Landwirtschaft Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 26. April GLOWA-Danube Regionalkonferenz München 20