Landwirtschaft und Klimawandel Auswirkungen und Anpassungsstrategien in Hessen

Transkript

1 Landwirtschaft und Klimawandel Auswirkungen und Anpassungsstrategien in Hessen 3. Tag der Landwirtschaft in Mittelhessen Rauischholzhausen, Rüdiger Graß Universität Kassel FG Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe Ökologische Agrarwissenschaften U N I K A S S E L

2 Gliederung Klimawandel Rolle der Landwirtschaft Auswirkungen des Klimawandels Anpassungsstrategien - Projekt KLIMZUG - allgemein Fazit

3 Klimawandel Rolle der Landwirtschaft Landwirtschaft als Verursacherin ( Täterin ) Gewinnerin!?! und Betroffene ( Opfer )

4 Landwirtschaft als Verursacherin

5 Emissionen, z.b.: Pflanzenbau: - Bodenbearbeitung - Treibstoffverbrauch, Energieverbrauch - Dünger (Mineraldünger - Produktion und Umsetzung organischer Dünger - Umsetzung) - Pflanzenschutzmittel (Erzeugung) Tierhaltung: - Methanemissionen Rinderhaltung - Emissionen aus organischem Dünger - Futtermittelimporte

6 Sektorale Anteile am Ausstoß von Treibhausgasen UN-Klimareport 2007

7 Anteile einzelner Treibhausgase UN-Klimareport 2007

8 Landwirtschaft als Gewinnerin? höhere CO 2 -Konzentration in der Luft - höhere Pflanzenerträge (Düngungseffekt!?) Verlängerung der Vegetationsperiode Erweiterung der anbauwürdigen Kulturen (Weinanbau im Norden?!?) Reduzierung von Krankheiten (z.b. Phytophtora) aufgrund von Trockenheit?!? Besser: Erweiterte Handlungsmöglichkeiten!!!

9 Landwirtschaft als Betroffene

10 Erwartete Auswirkungen der Klimaveränderungen (Weltklimarat der Vereinten Nationen (IPCC-Szenarien)) Erhöhung der mittleren Jahrestemperatur um mehrere C Erhöhung der Niederschläge im Winter Verringerung der Niederschläge im Sommer heißere Sommer wärmere Winter längere Vegetationsperioden Zunahme von Wetterextremen (Trockenphasen Starkregenereignisse) Einfluss auf Landschaft und Landwirtschaft (speziell Wasserhaushalt)

11 Landwirtschaft als Betroffene Ertragsausfälle z.b. im Obstbau durch früheren Vegetationsbeginn und Spätfröste; Trockenstress in allen Kulturen Futterknappheit, Veränderung des Grünfutterzuwachses verstärkte Bodenerosion und Nährstoffauswaschung Zunahme von Krankheiten und Schädlingen? Unsicherheiten und Extreme nehmen zu Verstärkung bereits bekannter Probleme

12 Folgen des Klimawandels in Hessen (beobachtete Änderungen) Phänologische Uhr für Hessen Quelle: INKLIM 2012

13 Folgen des Klimawandels in Hessen (beobachtete Änderungen) Phänologische Uhr für Raum Eschwege Quelle: INKLIM 2012

14 Ausgangssituation: Zunahme von Wetterextremen durch Klimawandel zunehmende Sommertrockenheit mangelnde Wasserversorgung, Ertragsrückgang bzw. -ausfall Foto: LWK-Niedersachsen

15 Ausgangssituation: Zunahme von Wetterextremen durch Klimawandel Starkregenereignisse Bodenerosion, Überschwemmungen, Nährstoffauswaschung

16 Witzenhausen Werra-Aue, September 2010

17 Witzenhausen Werra-Aue, Februar 2011

18 Zunahme von Wetterextremen durch Klimawandel Werra-Meißner-Kreis, Fotos: Rötzel

19 Zunahme von Wetterextremen durch Klimawandel Foto: Rötzel Werra-Meißner-Kreis,

20 Zunahme von Wetterextremen durch Klimawandel Foto: landpixel.eu Starke Auswinterungsschäden im Frühjahr 2012

21 Zunahme von Wetterextremen durch Klimawandel Werra-Hochwasser Mai/Juni 2013 Foto: HNA

22 Schlussfolgerungen: - Veränderungen sind bemerkbar Klima,- Wetter-, Witterungs - Unsicherheiten nehmen zu - Risiken von Ertragsausfällen und negativen Umweltauswirkungen wie Bodenerosion und Nährstoffauswaschung steigen Notwendigkeit von Anpassungsstrategien Projekt KLIMZUG-Nordhessen

23 Modellregion Nordhessen: Mit KLIMZUG den Klimawandel zukunftsfähig gestalten! Fördermaßnahme des BMBF Unterstützung über 5 Jahre 7 Modellregionen bundesweit Ziel: Nachhaltig wirksames Anpassungskonzept an den Klimawandel!

24 Kooperationsnetzwerk Politik Wissenschaft Wirtschaft Bildung

25 Beispiel Anpassungsstrategien im Energiepflanzenanbau für Biogasanlagen Klimaanpassung und Klimaschutz zusammenführen!!!

26 Substratbereitstellung für Biogasanlagen Derzeit werden ca. 80 % der NAWARO-Flächen für die Biogasproduktion mit Mais bestellt (ca ha)! Bei Ausschöpfung des Potenzials (2-3 Mio ha Energie- Pflanzenanbau) und Beibehaltung der Fixierung auf den Mais würden auf deutlich mehr als 1/3 der Ackerfläche Mais angebaut werden (Futter und NAWARO). Umweltwirkung - Nachhaltigkeit??

27 Landschaft der Zukunft?

28 Auswirkungen von Maisanbau in Monokultur bzw. engen Fruchtfolgen: Bodenerosion Nitratauswaschung Zunahme von Krankheiten und Schädlingen vermehrter Pestizideinsatz Herkömmlicher Maisanbau gilt als vulnerables (anfälliges) System!

29 Vorteile des Maisanbaus hohe Energiegehalte Methanausbeute gute Vergärbarkeit starker züchterischer Fortschritt in der Vergangenheit bekanntes und sicheres Anbauverfahren Aber: Ökonomische und ökologische Risiken bei Fixierung auf eine Kultur!!

30 zunehmende Sommertrockenheit mangelnde Wasserversorgung, Ertragsrückgang bzw. -ausfall Foto: LWK-Niedersachsen

31 Maßnahmen Zielsetzungen Bodenschutz durch ganzjährige Bodenbedeckung und Reduzierung der Bodenbearbeitung Anbau von Winter- und Sommerkulturen (Nutzung der Winterfeuchte) Anbau von trockenstressverträglicheren Arten und Sorten im Sommer Ziel: Reduzierung von Anbaurisiken sowie Bodenerosion und Stoffausträgen bei stabilen Erträgen - Robustheit von Anbausystemen fördern -

32 Anbaukonzept Das Zweikulturnutzungssystem ZwF = Zwischenfrucht, HKN = Hauptkulturnutzung, ZKN = Zweikulturnutzung

33 Das Zweikulturnutzungssystem kombinierter Anbau von einer Winter- und einer Sommerkultur im Laufe eines Jahres - ertragreich ganzjähriger Bodenschutz Reduzierung der Bodenbearbeitung ganzjähriger Nährstoffentzug Erhöhung der Robustheit gegenüber Witterungsextremen Erhöhung der Arten- und Sortenvielfalt - Alternativen im und zum Silomais

34 Pflanzen für das Zweikulturnutzungssystem Erstkulturen Weizen Roggen Triticale Winterhafer Rübsen Weidelgras u.a. Wintererbsen Inkarnatklee Winterwicken Zweitkulturen Mais Sonnenblumen Zuckerhirse Sudangras Senf Phacelia Ölrettich Wicken Erbsen

35 Erstkultur Roggen und Wintererbsen

36 Erstkultur Getreidemischung

37 Direktsaat von Mais

38 Mais in Hauptfruchtstellung Starkregenereignis am

39 Mais als Zweitkultur nach Roggen Starkregenereignis am

40 Zweitkultur Mais

41 Zweitkultur Mais und Sonnenblumen

42 Zweitkultur Hirse

43 Ergebnisse aus dem Versuchsjahr 2009 Standort Eichenberg/Witzenhausen Hauptkultur Zweitkultur Erstkultur Winterroggen TM-Ertrag (t ha -1 ) Silomais Sonnenblume Sorghum Sudangras

44 Ergebnisse aus dem Versuchsjahr 2010 Standort Eichenberg/Witzenhausen Hauptkultur Zweitkultur Erstkultur Winterroggen TM-Ertrag (t ha -1 ) Silomais Sonnenblume Sorghum Sudangras

45 Voraussetzung für Zweikulturnutzungssysteme: Ausreichende Wasserversorgung!!! Konsequenz: Standortwahl Arten- und Sortenwahl regionale Anpassung

46 Modellsimulationen TM-Ertrag Silomais (Modell Hermes) TM-Ertrag (t ha -1 ) Hauptkultur Silomais Zweitkultur Silomais Winterroggen lin. Regression: R 2 = 0,80 (+ 5,8 t ha -1 ) Jahr Thies et al., 2012

47 Modellsimulationen TM-Ertrag Silomais (Modell Hermes) TM-Ertrag (t ha -1 ) Hauptkultur Silomais Zweikulturnutzung Winterroggen + Silomais Jahr Thies et al., 2012

48 Ergebnisse Ertragsstabilität Hauptkulturanbau 1) Mais (nach Senf) 2) Sonnenblume (nach Senf) 3) Energieroggen Zweikulturnutzungssysteme 4) Rübsen/Mais 5) Rübsen/Hirse 6) Rübsen/Sonnenblume 7) Rübsen/Mais-Sonnenblume 8) Roggen/Mais 9) Roggen/Hirse 10) Roggen/Sonnenblume 11) Roggen/Mais-Sonnenblume 12) Roggen-Wintererbse/Mais 13) Roggen-Wintererbse/Hirse 14) Roggen-Wintererbse/ Sonnenblume 15) Roggen-Wintererbse/Mais- Sonnenblume

49 Robustheit Ertragsstabilität Varianz der Erträge über mehrere Jahre als Faktor der Ertragsstabilität: Je höher die Varianz, desto geringer die Stabilität.

50 Ergebnisse Ertragsstabilität

51 Ergebnisse Ertragsstabilität Varianz Stabilität

52 Ergebnisse Ertragsstabilität

53 (Weiter-) Entwicklung innovativer Anbausysteme Mais-Stangenbohnen-Mischanbau Foto: W. Schmidt

54 (Weiter-) Entwicklung innovativer Anbausysteme AGROFORST-SYSTEME

55 (Weiter-) Entwicklung innovativer Anbausysteme Agroforst - Systeme: Grünland und KUP s Foto: Ehret

56 Pflanzenzüchtung Züchtungsziele: - Trockenstresstoleranz - Wassereffizienz - Standfestigkeit - Resistenzen (Schädlinge und Krankheiten) - Winterhärte nicht unterschätzen - allgemeine Robustheit

57 (weitere) Aspekte von Anpassungsmaßnahmen - Fazit verstärkter Anbau von Winterungen Sortenwahl Erhöhung der Arten- und Sortenvielfalt Veränderung der Aussaatstärke (Weiter-) Entwicklung innovativer Anbausysteme verlängerte Vegetationsperioden ausnutzen langfristiger denken (auch mal ein schlechtes Jahr hinnehmen) Robustheit erhöhen Risiken verteilen Wissenstransfer Die Vielfalt macht s!!!...?

58 Zukunftsforschung Klimawandel Zukunftsforschung ist die Kunst, sich zu kratzen, bevor es juckt! Peter Sellers ( ) = Anpassungsforschung!!! Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!!!