Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: AgroForstEnergie II - Nachhaltige Erzeugung von Energieholz in Agroforstsystemen; Teilvorhaben 2: Bodenschutz und Bodenfruchtbarkeit, Wasserhaushalt und Mikroklima

Anschrift
Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Forschungszentrum Landschaftsentwicklung und Bergbaulandschaften (FZLB) - Lehrstuhl für Bodenschutz und Rekultivierung
03046 Cottbus
Konrad-Wachsmann-Allee 6
Kontakt
apl. Prof. Dr. Dirk Freese
Tel: +49 355 69-4238
E-Mail: freese@b-tu.de
FKZ
22000312
Anfang
01.04.2012
Ende
30.09.2015
Aufgabenbeschreibung
Der Anbau holzartiger Biomasse auf landwirtschaftlich genutzten Flächen stellt eine vergleichsweise extensive Form der Bioenergieträgerproduktion dar. Hierbei repräsentieren Agroforstsysteme mit integriertem Energieholzanbau eine Landnutzungsoption, bei der eine nachhaltige Bereitstellung holzartiger Biomasse gewährleistet wird, ohne dass komplette Ackerschläge zeitweise aus der Nahrungs- und Futtermittelproduktion ausgegliedert werden müssen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, den streifenförmigen Energieholzanbau (auch als Alley Cropping bezeichnet) bezüglich betriebswirtschaftlicher Gesichtspunkte zu beurteilen und dessen Einfluss auf die abiotische und biotische Umwelt von Ackerstandorten zu quantifizieren und zu bewerten. In diesem Kontext stellen die Aspekte Bodenschutz und Bodenfruchtbarkeit, Wasserhaushalt und Mikroklima sowie Biodiversität Schwerpunktthemen dar. Grundlegende Fragestellungen dieses Teilprojektes beschäftigen sich mit der Einflussnahme von Agrarholzstreifen auf den Kohlenstoff- und Nährstoffhaushalt des Bodens, auf den Bodenabtrag sowie auf die Grundwasserneubildungsrate und die Sickerwasserqualität agrarisch genutzter Standorte. Hierbei stehen die standörtlichen Verhältnisse der Region Südbrandenburg im Vordergrund, die nicht zuletzt durch das Vorhandensein großflächiger Bergbaufolgelandschaften einen hohen Anteil von Grenzertragsstandorten aufweist, welche durch die Anlage von Agroforstsystemen ökonomisch wie ökologisch aufgewertet werden könnten.
Ergebnisdarstellung
Die vorliegenden Untersuchungen zum Bestandesmikroklima in Agroforstsystemen zeigen deutliche Effekte der Gehölzstreifen auf die angrenzenden Ackerkulturen. Die Verminderung der Windgeschwindigkeit und die damit einhergehende Reduktion der Winderosion sowie des Bodenabtrags bilden hierbei die signifikantesten Einflussfaktoren. Deutliche Unterschiede hinsichtlich der weitestgehend stabilen Corg-Fraktion zwischen Acker- und Gehölzflächen beschränkten sich im Wesentlichen auf die ersten Zentimeter des Oberbodens. Hinsichtlich der labilen Kohlenstoffvorräte (HWCorg) wurde primär unter den Gehölzstreifen der Versuchsfläche „Rekultivierungsstandort Welzow-Süd" im gesamten Oberboden (0-30 cm) ein deutlicher Anstieg verzeichnet. Mit zunehmender Durchwurzelung und höheren Blatt- und Wurzelstreueinträgen durch die Gehölzstreifen ist langfristig jedoch mit einer deutlichen Erhöhung der Kohlenstoffakkumulation im Boden auf beiden Untersuchungsstandorten zu rechnen. In Zusammenhang mit dem Agrarholzanbau wurde ferner auch eine signifikante Beeinflussung der Grundwasserqualität beobachtet. So war die Konzentration von Gesamt- und Nitratstickstoff und gelöstem Kalium im Sicker- und Grundwasser unter den 11 m breiten Agrarholzstreifen über den gesamten Untersuchungszeitraum erheblich geringer als unter den konventionell bewirtschafteten Ackerstreifen. Darüber hinaus wurde im Spätsommer der beiden Untersuchungsjahre 2013 und 2014 festgestellt, dass die ursprünglich hohe Nitratstickstoffkonzentration im Grundwasser unter dem 24 m breiten Ackerstreifen für mehrere Monate deutlich unterhalb des Trinkwassergrenzwertes abfiel. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Agrarholzanbau zu einer deutlichen Erhöhung der Grundwasserqualität beiträgt und darüber hinaus nicht nur auf das Grundwasser unterhalb der Agrarholzfläche beschränkt bleibt.

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