Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: AgroForstEnergie II - Nachhaltige Erzeugung von Energieholz in Agroforstsystemen; Teilvorhaben 3: Strukturvielfalt und Biodiversität

Anschrift
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde
38116 Braunschweig
Bundesallee 58 (Gebäude 230)
Kontakt
Prof. Dr. Jörg Michael Greef
Tel: +49 531 596-2301
E-Mail: joerg-michael.greef@julius-kuehn.de
FKZ
22000412
Anfang
01.04.2012
Ende
31.08.2015
Aufgabenbeschreibung
Agroforstsysteme kombinieren Bäume und Ackerkulturen (Grasland,Tierhaltung) auf einer Ackerfläche. Alley-cropping Systeme (ACS) sind Sonderformen von Agroforstsystemen, bei denen die Bäume als Streifen parallel zwischen landwirtschaftlichen Kulturen angeordnet sind. Die Bäume können in Form von Kurzumtriebsplantagen (KUP)-Streifen für die Produktion von Hackschnitzeln kultiviert und regelmäßig geerntet werden. Diese Systeme bieten die Möglichkeit, Energieholz und Nahrungs-/Futtermittel auf ein und demselben Feld zu produzieren. Hieraus ergeben sich positive Auswirkungen auf die Strukturvielfalt als Voraussetzung für die Entstehung von Biodiversität. Zusätzlich wird der öffentlichen Diskussion Rechnung getragen, inwieweit die Erzeugung von Energieholz auf Ackerland ethisch vertretbar und sinnvoll ist ("Tank vs. Teller"). Im Zusammenhang mit dem Klimawandel und der Notwendigkeit einer Reduzierung von Treibhausgasemissionen tragen ACS dazu bei, umwelt- und energiepolitische Ziele in Deutschland umzusetzen. Durch das Errichten einer ACS ändern sich die Wachstumsbedingungen als Folge der unter- und oberirdischen Wechselwirkungen zwischen Baum- und Ackerstreifen. Diese Änderungen sind vor allem im Übergangsbereich zwischen Baum- und Ackerstreifen vorhanden und beeinflussen die Produktivität der einzelnen Komponenten sowie des ganzes Systems. Um die maximale Produktivität des Systems zu erreichen, müssen eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigt werden. Jedoch sind nur begrenzte Daten für ACS unter humiden norddeutschen Bedingungen verfügbar. Daher wurde ein ACS mit KUP-Streifen im Jahr 2008 in der Nähe von Braunschweig in Niedersachsen etabliert. Die Baumstreifen wurden mit 3- bzw. 6- jähriger Rotation erstmals 2011 bzw. 2014 geerntet. Über die gesamte Laufzeit des Projekts wurden Daten zum Mikroklima aufgezeichnet. Neben der Erfassung von Wachtumsparametern für die Baumstreifen wurden Daten zur räumlichen Verteilung der Erträge und Ertragskomponenten der ...
Ergebnisdarstellung
In dem Übergangsbereich zwischen Baum- und Ackerstreifen waren die Wechselwirkungen zwischen den Kulturen am größten. Die veränderten Umweltbedingungen beeinflussten auf folgende Weise die Produktivität der Einzelkomponenten des Systems: Die Randreihen der Baumstreifen zeigten höhere Wachstumsraten als die mittleren Reihen und lieferten mehr Biomasse. Diese Effekte kamen vor allem durch ein erhöhtes Licht- und Standraumangebot zustande. Der Ertrag des Getreides auf den Ackerstreifen wurde in den Randbereichen zu den Baumstreifen reduziert, hauptsächlich durch die Verringerung der Ährenzahl pro m². Dieser Effekt war besonders auf die hohe Laubbedeckung während des Auflaufens des Getreides zurückzuführen. Der Schattenwurf auf das Getreide spielte ebenfalls eine wichtige Rolle, indem er die normale phänologische Entwicklung der Pflanzen verzögerte. Die Pflanzen blieben kleiner und entwickelten Körner mit geringerem Tausendkorngewicht als in der Mitte des Feldes. Höhere kumulative Biomasse- und Energieerträge wurden von 2009 bis 2014 im ACS (Korn + Holz) beobachtet als auf der Acker-Referenzfläche (ohne Baumstreifen). Die höchsten kumulativen Biomasse- und Energieerträge wurden auf der KUP-Referenzfläche (ohne Ackerkulturen) produziert. Am Standort Wendhausen konnte gezeigt werden, dass die Etablierung von Baumstreifen auf der Fläche positive Auswirkungen auf die Biodiversität zur Folge hatte und u.a. in der Anzahl der Brutvögelreviere sichtbar wurde. Die Ergebnisse bilden die Grundlage, die Gestaltung und Effizienz eines Agroforstsystems weiter zu optimieren. So könnte z. B. die Breite bzw. die Anzahl der inneren Reihen eines Baumstreifens reduziert werden zugunsten des Anteils der Randreihen mit deutlich höherer Produktivität. Gleichzeitig sollte die Ackerstreifenbreite in einem ausgewogenen Verhältnis zur Gesamtagroforstfläche stehen, um einerseits den Anteil der Randzonen mit geringerer Produktivität der annuellen Kulturen zu begrenzen, und um andererseits ...

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