Ökonomische und ökologische Bewertung von Agroforstsystemen in der landwirtschaftlichen Praxis

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1 Ökonomische und ökologische Bewertung von Agroforstsystemen in der landwirtschaftlichen Praxis - ein Verbundvorhaben des BMELV gefördert durch die FNR - Dr. Armin Vetter, Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Partner TV 1: Standort Thüringen (Ackerebene) und Gesamtkoordination Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Jena TV 2: Rekultivierungsfläche in Brandenburg Brandenburgische Technische Universität Cottbus TV 3: TV 4: Grünland- und Ackerflächen in Niedersachsen Julius-Kühn-Institut Braunschweig Ökonomische Begleitforschung Justus Liebig Universität Gießen

2 Stellungen von Energiepflanzen im Anbausystem Hauptfruchtstellung Winterzwischenfrucht/Zweitfrucht (Zweikulturnutzungssystem) Perennierende Kulturen (< 4 Jahre) Dauerkulturen Einzelfruchtart Mischkultur Winterzwischenfrucht Zweitfrucht Arten Sorten Raps-Korn Getreide-Korn Mais Ganzpfl.getr. Sudangras Zuckerhirse Grün Orange Rot Mais-Sonnenbl. Ganzpfl.getr. Bockharaklee Mais-Hirse = traditionell = erprobt = neu Ganzpfl.getr. Winterroggen Hirsen Landsb. Gemenge Winterrübsen Wintererbse Mais Zuckerhirse Sudangras Sommerraps Sonnenblume Senf Weidelgrasgattung Kleegras Luzernegras Ackergras Topinambur Durchw. Silphie Weyrichknöterich Sachalinknöterich Sida Switschgras Miscanthus Rumex OK2 Energieholz - Kurzumtriebsplantagen - Agroforstsystem

3 VERBUND AGROFORST/Kurzumtriebsplantagen I Erprobung von Agroforstsystemen 4 6 Standorte auf potenziell geeigneten Praxisschlägen 1 TH: 50 ha-schlag 2 BB: Dr. Landmann Prüfung von: - Abstand der Baumreihen - Baumarten u. Umtriebszeiten - Einfluss auf: - Ertrag u. Qualität der FF - Erosion - Flora und Fauna - Grenzkosten/Wirtschaftlichkeit Agroforst (Freiburg) - Wertholzproduktion - Umtrieb Jahre II Standorteignung von Pappeln und Weiden Ertragsermittlung in Abhängigkeit vom Standort ca. 23 Standorte AL (Anbaugebiete Sortenwesen) ca. 11 (+2) Standorte GL (Anbaugebiete Sortenwesen) Einbindung aller landw. relevanten Standorte und Bundesländer direkter Vergleich zu WW, WR und Grünland (Sortenwesen) Anbau 1-2 Pappel- u. 1 Weidenklon III Standortspezifische Kloneignung - an 5-6 Standorten (5 Anbaugebiete zusammengefasst zu einer Region) - Testung von: - ca. 15 Klonen - 2 Umtriebszeiten (5 u. 9 J.) DENDROM -Empir. Auswertung - Modelle AGROWOOD -Empir. Auswertung - Modelle EVA Erntetechnik -Uni Göttingen -TU Dresden -ATB Potsdam Pflanzung? - Stangen - Bäume - Stecklinge - bewurz. Stecklinge Ökonomische und Ökologische Bewertung von Agroforstsystemen in der landwirtschaftlichen Praxis - Verbundvorhaben FNR Agroforst - Verbundpartner BTU Cottbus: 20 ha im Energiewald Welzow, Bergbaufolgelandschaft, 4 Streifen Robinie, Doppelreihen FAL Braunschweig & BFH Großhansdorf: 10 ha bei Mariensee (Grünland), 4 Streifen Weide + Pappel 20 ha bei Wendhausen Lehre (Acker), 7 Streifen Pappel Je Einzel- und Doppelreihe TZNR der TLL Dornburg: 50 ha bei Dornburg (Acker), 7 Streifen Pappel, Einzelreihe Mariensee Wendhausen Welzow Dornburg

4 Einordnung der Energieholzproduktion in die Landwirtschaft Kurzumtriebsplantagen: - Verbesserung technologische Eignung des Schlages - Erhöhung der Technikschlagkraft Kurzumtriebsplantagen: - Nährstoffeintrag verhindern (EU-Wasserrahmenrichtlinie) - Gewährleistung Pflanzenschutzabstände Kurzumtriebsplantagen: - Produktionsalternative < AZ 50 - Grundwasserbeeinflusste Standorte Agroforst silvoarables System: - Erhöhung der Biodiversität (Biotopverbund) - Erosions- und Verdunstungsschutz (Wind) - Produktionsfunktion hat Vorrang Flurelemente?

5 Ansätze zur Integration von Feldgehölzen lzen in der Landwirtschaft Windschutzstreifen Landschaftselemente - Einzelbäume - Hecken zum Biotopverbund Straßenbegleitgrün Streuobstwiesen Kurzumtriebsplantagen Agroforstsysteme - Wertholz - Energieholz Agroforst - Definition mehrjährige Holzpflanzen + landwirtschaftliche Nutzpflanzen oder Tierhaltung gleichzeitig landwirtschaftliche Nutzung mit laufendem Einkommen und Kapitalbildung in Form von Holzzuwachs an Bäumen Silvopastorale Systeme (Baum/Strauch + Tier/Futterpflanze - z.b. Streuobstwiesen) silvoarable Systeme (Baum/Strauch + einjährige Nutzung zwischen Baumreihen)

6 Agroforst - kein neues Thema Uni Freiburg (BW & MV) Agroforst Quebec SAFE Landschaftskünstler Association for temperate agroforestry World Agroforestry Center UK Agroforestry Forum

7 Agroforstsysteme Beispiele aus Frankreich Pfirsich + Gemüse Nussbäume + Luzerne Nußbäume + Weizen Aktueller Stand silvoarabler Anbausysteme in Europa Land Baumart 2. Fruchtart Anzahl Systeme Fläche (ha) Spanien 28 Systeme auf ha Steineiche Steineiche Getreide Leguminosen Frankreich 24 Systeme auf 146,7 ha Obstbäume Walnuss sonstige Bäume Gras u.a. Getreide/Wein Wein/Getreide u.a ,3 43,4 65,0 Italien 16 Systeme auf 132,8 ha Olive Walnuss Eichen Pappel Getreide/Leguminosen Getreide/Leguminosen Getreide Getreide ,1 3,7 26,0 100 Griechenland 31 Systeme auf 15,7 ha Obst/Walnuss/Mandel Eiche/Ulme u.a. Pappel Leguminosen/Getreide Getreide/Leguminosen Getreide/Leguminosen ,5 6,4 1,6 Niederlande 9 Systeme auf 21,4 ha Pappel Walnuss Erle u.a. Gras/Getreide Weide Büsche ,4 11,5 7,5 Deutschland 4 Systeme auf 424,3 ha Hagebutte Obstbäume sonstige Bäume Getreide/Leguminosen Getreide mehrjährige Pflanzen ,0 0,3 400

8 Agroforst - Was ist neu? bisherige Projekte: silvopastoral oder Wertholz wir: Kurzumtrieb in Streifen Vorteile: Kapitalbindung in überschaubarem Zeitrahmen Stilllegung möglich da Umtrieb < 20 Jahre Nachfrage nach Energieholz in Zukunft steigend

9 Zielstellung 1. Erhaltung der Produktionsfunktion der gesamten landwirtschaftlichen Nutzfläche 2. Verminderung von Wind- und Wassererosion, Herabsetzung der unproduktiven Verdunstung 3. Produktion von besonders nachgefragten holzartigen Bioenergieträgern auf landwirtschaftlichen Flächen 4. Teilweise Übernahme der Funktion von Biotopverbundsystemen inkl. Deckung für Wild 5. Aufwertung der Erholungsfunktion des ländlichen Raumes 1. Optimierung der Energieholzstreifen bei 2 Umtrieben Erfassung des jährlichen Holzzuwachses (BHD) und Ertragserfassung zur Ernte Erprobung von zwei unterschiedlichen Erntesystemen im 5 und 10 jährigen Umtrieb Erfassung und Bewertung des Unkrautdruckes im Bestand bei unterschiedlichen Bestandesdichten und des Einflusses auf die angrenzende Agrarfläche Erfassung und betriebswirtschaftliche Bewertung von ökologischen Maßnahmen, wie Anbau von verschiedenen Baumarten mit geringem Ertrag als der Standard Pappelmonokultur Erarbeitung von Parametern für eventuelle KULAP-Maßnahmen

10 2. Einfluss von Umtrieb (Höhe) und Abstand der Energieholzstreifen auf: das agrotechnische Regime in der Fruchtfolge den Ertrag und die Ertragsstruktur inkl. Qualität der Feldfrüchte den Bodenabtrag durch Wind- und Wassererosion Die Zusammensetzung der Unkrautarten und -menge sowie das Auftreten von Schädlingen und Nützlingen Vordergrund Sorte Goliath am nach 40 mm Niederschlag und starken Böen auf einem 62 ha-schlag in Körner (TH)

11 Windschutzstreifen QUELLE Reichweite im Lee Mehrertrag der Feldkulturen (%) (Vielfaches der Höhe) OLBRICH (1949) 18 bis HANKE, KAISER (1955) 15 bis 30 9,2 bis 10,4 BENDER (1955) 10 bis 15 6,2 bis 19,7 (je nach Fruchtart) KREUTZ (1961) bis 20 BÄTJER et al. (1967) (7 bis 47) JANNERMANN, ZEDLER (1981) 20 bis 25 KRAUS (1984) 37,5 3 bis bis 30 Gemüse 20 (19 bis 29) PRETSCHEl et al. (1991) 20 3,9 bis 47,2 SCHWABE (1992) bis 20-2,4 bis 3,5 LBP (1998) (19 bis 29) Bruckhaus, Buchner (1995) Buchner (1999) Ertragsbeeinflussung durch Hecken und Windschutzstreifen bis 15 (20) Möndel (2006) bis 6 6 (Schwabe, 2009) -2 (z.t positiv) Mehrertrag bei Klee, Luzerne und Zuckerrüben Mindererträge unmittelbar auf Lee-Seite bei Getreide

12 Standortangepasste Anbausysteme für Energiepflanzen Ertragsverlauf bei Winterroggen auf einem grundwasserfernen Sandstandort mit Windschutzanlage in Durmersheim (der Kornertrag in der Feldmitte (33 dt/ha) wurde gleich 100% gesetzt) Quelle: Möndel, 2006 Ökologische Bewertung Ordinationsdiagramm als Ergebnis einer CCA für Laufkäfer in den verschiedenen Kulturartengruppen (2005, Daten transformiert, Quelle:M. Glemnitz, ZALF) WW - Winterweizen, M - Mais, SG - Sudangras LLD - Lupine-Leindotter-Gemenge, HL - Hafer-Leindotter-Gemenge

13 Agroforst Versuchs- und Demonstrationsanlage Biogasanlage Energieholzplantage (Technikerprobung) 6 ha TLPVG Thüringer Zentrum Nachwachsende Rohstoffe mit Biomasseheizung Versuchs- Feldkomplex mit EVA Versuchsfläche Kurzumtriebsplantage