Projekt 25786/01

Multifunktionale Bewertung von Agroforstsystemen

Projektdurchführung

Universität Freiburg Professur für Waldwachstum
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Agroforstsystemen (AFS) werden trotz ihrer weltweiten Verbreitung und den zahlreichen nachgewiesenen Vorzügen auch in der heutigen Zeit viele Vorbehalte der Landwirte entgegengebracht. Hier soll das Projekt helfen Klarheit zu schaffen und gezielt Hemmnisse und Vorbehalte basierend auf wissenschaftlichen Erkenntnissen abzubauen. Dazu sollen fünf Bereiche genauer untersucht werden, an denen Klärungsbedarf ausgemacht wurde bzw. die die Vorteile von AFS deutlich herausstellen. Diese sind die Quantifizierung positiver Auswirkungen von AFS aus Sicht des Umweltschutzes (Natur-, Arten-, Wasser- und Bodenschutz), die Optimierung von Naturschutzleistungen, die zusätzlichen Ertragsmöglichkeiten sowie die Möglichkeit der Wertholzproduktion. Als weiterer Schritt sollen die Vorurteile der Landwirte eruiert und bewertet werden und mit den neugewonnen Erkenntnissen gezielt abgebaut werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenEs sollen verschiedene Varianten von Agroforstsystemen und ihre Auswirkung auf die Ökonomie untersucht werden um festzustellen, welche Gewichtung den einzelnen Bestandteilen zukommt. Wichtig ist neben den kurzfristigen Erträgen der Zwischenstreifen die Produktion von wertvollem Holz. Dafür sollen sowohl die für dieses Ziel notwendigen Maßnahmen (verschiedene Astungsregime) und Auswirkungen (Nährstoffentzug und Nährstoffdeposition) auf das Gesamtsystem analysiert und quantifiziert werden als auch mögliche neue zusätzliche Nutzungsmöglichkeiten der Baumstreifen betrachtet werden. Durch Bodenmessungen von AFS- Flächen und normalen landwirtschaftlichen Flächen sowie Probenanalysen des Aufwuchses können die Nährstoffströme verglichen und die Vor- und Nachteile quantifiziert werden.
Als besondere Form der Nutzung der Zwischenstreifen zur Produktion von Energieholz sollen die Vor- und Nachteile hinsichtlich des Nährstoffregimes mit Hilfe von Nährstoffproben untersucht werden. Da es sich bei AFS um eine ökologisch besonders wertvolle landwirtschaftliche Nutzungsform handelt, sollen mögliche Naturschutzmaßnahmen und ihre Realisierbarkeit z. B. als Ausgleichsmaßnahme, Erosionsschutz u. ä. näher beleuchtet werden


Ergebnisse und Diskussion

Innerhalb des Projekts konnte eine Minderung der Wasser- und Bodenerosion und damit des Nährstoffaustrags durch Baumstreifen festgestellt werden. Im Vergleich zu einer gewöhnlichen Ackerfläche konnte der Nährstoffaustrag im AFS um bis zu über 90 % reduziert werden. Bezüglich der Wertholzproduktion wurden verschiedene Astungssysteme im Hinblick auf Zeitaufwand sowie Einfluss auf die Qualität des erzeugten Holzes untersucht. Vor- und Nachteile hinsichtlich Auswirkungen auf das Wachstum, sowie die Qualitätsentwicklung des Baumes konnten für verschiedene Astungsvarianten festgestellt werden. Die Funktion als Kohlenstoffspeicher von AFS mit Wertholz und/oder Biomasseproduktion mit schnellwachsenden Baumarten wurde anhand von Versuchsflächendaten quantifiziert und Möglichkeiten aufgezeigt wie AFS als dauerhafte Kohlenstoffsenken bewirtschaftet werden können. Terrestrisches Laserscanning wurde als innovative technische Lösung zur Erfassung der Biomasseproduktion eingesetzt, bei dessen Durchführung festgestellt wurde, dass bei dem momentanen Stand der Software für einen praktischen großflächigen Einsatz das System noch verbessert werden muss. AFS bieten die Möglichkeit den Natur- und Ressourcenschutz auf intensiv landwirtschaftlich genutzten Flächen zu verbessern. Zur Optimierung des Naturschutzes in AFS wurde ein Maßnahmenkatalog erarbeitet und die enthaltenen Vorschläge auf ihre Realisierbarkeit hin überprüft. Interviews von Landwirten und kommunalen Vertretern ergaben, dass AFS grundsätzlich als sinnvolle Art der Landbewirtschaftung angesehen werden und besondere Potenziale für den Ressourcen -und Naturschutz bieten. Bestehende Hemmnisse für die Realisierung von AFS, wie z. B. Angst vor Behinderung der Arbeiten durch Bäume, gesetzlich unsichere Stellung von AFS, wurden erfragt, um in Zukunft gezielt Vorbehalte gegenüber AFS abbauen zu können. Anhand ökonomischer Betrachtungen wurde nachgewiesen, dass die Wertholzproduktion in sich rentabel ist und AFS mit Wertholzproduktion in Zukunft mit den Deckungsbeiträgen reinen Ackerbaus konkurrieren können. Je nach Standortsgüte und Preislage für die Agrarprodukte ist dies heute schon der Fall. In Beschattungsversuchen wurde festgestellt, dass die untersuchten Kulturen (Mais, Wintergerste, Grünland) bis zu einer ca. 25 % Beschattung keine Ertragseinbußen zeigen. Ist die einfallende Gesamtlichtmenge um 50 % reduziert, zeigen die genannten Kulturen hingegen deutliche Einbußen in den Trockenmasseerträgen. Die Nährstoffentzüge durch die Wertholzproduktion sowie Biomasseerzeugung mit schnellwachsenden Bäumen in AFS wurden quantifiziert. Durch kompartimentsweise Probennahme und Analyse konnten für drei Edellaubholzarten (Ahorn, Esche, Kirsche) sowie vier Pappelklone die Nährstoffkonzentrationen in Rinde, Holz und Reisig bestimmt werden. Im Vergleich zu herkömmlicher intensiver Landwirtschaft ist der Nährstoffbedarf- bzw. Export durch die Wertholzträger deutlich geringer. Eine Düngung der Fläche ist nicht erforderlich. Auch die Biomasseproduktion entzieht der Fläche weniger Nährstoffe als z. B. eine Maiskultur.
Bewertung des Projekts
Die in diesem Projekt gewonnenen Daten und Ergebnisse sind als überaus positiv einzustufen. Wie geplant konnten viele noch offene Fragen zu der Thematik AFS geklärt werden, positive Auswirkungen von AFS aus Sicht des Umweltschutzes (Natur-, Arten-, Wasser- und Bodenschutz) quantifiziert werden, Naturschutzleistungen und zusätzliche Ertragsmöglichkeiten, zum Beispiel durch die Möglichkeit der Wertholzproduktion optimiert werden. Vor dem Hintergrund der kurzen Projektlaufzeit wurde ein außerge-wöhnlich breites Spektrum an Themen bearbeitet. Unterschiedlichste wissenschaftliche Methoden kamen zum Einsatz um die verschiedenen Teilbereiche innerhalb des Projekts zu bearbeiten: Die Vielfalt der Forschungsmethoden und Ergebnisse spiegelt die Komplexität von AFS wider. Nur durch eine solch umfassende Betrachtungs- und Herangehensweise ist es möglich die Interaktionen der Bestandteile eines AFS zu erfassen und zu bewerten. Die oben aufgeführten Ergebnisse zeigen, dass dies innerhalb des Projekts gelungen ist. Da viele der Daten, auf denen die Ergebnisse basieren jedoch nur eine Vegetationsperiode umfassen, müssen Teile der Ergebnisse durch längerfristige Beobachtungen bestätigt werden.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Tagung:
Im Rahmen des Projektes Multifunktionale Bewertung von Agroforstsystemen fand am 06.10.2010 unter dem Titel Agroforstsysteme - Eine Chance für Bewirtschafter, Natur und Landschaft eine abschließende Tagung in Freiburg i. Br. statt. Zielgruppe waren Landwirte, Kommunen, Ministerien, Landschaftsplaner, Naturschutz, Flurbereinigungsbehörden, Holzverarbeiter, u. a. Die große Teilnehmerzahl zeigt das rege Interesse an der Thematik

Publikationen aus dem Projekt:
Im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit sind bereits folgende Artikel in Fachzeitschriften erschienen:
Springmann, S., Morhart, C., Spiecker, H., Oelke, M., Konold, W., Seidl, F.& Mastel, K. 2010: Agroforstsysteme - Eine Chance für Bewirtschafter, Natur und Landschaft; AFZ- Der Wald 22; S. 24-25
Morhart, C., Springmann, S., Spiecker, H. 2010:Ein modernes Agroforstsystem - Aufwertung von Kurzumtriebsplantagen mit Wertholzbäumen; AFZ- Der Wald 22; S. 26-28
Kaiser, C. 2010: Wertholzbäume im Weizenfeld- Zukunftsmusik oder schon praxisreif?; BBZ 41, S.20-21
Springmann, S., Rogers, R. & Spiecker, H. 2010: Impact of artificial pruning on growth and secondary shoot development of wild cherry (Prunus avium L.). Forest Ecology and Management: accepted for publication.
Weitere Publikationen zu einzelnen Themenbereichen des Projekts sind noch derzeit in Bearbeitung oder geplant.

Fernsehbeitrag:
Waetzel, A. 2010: Agroforstsysteme; In: SWR- Baden-Württemberg Aktuell am 06.10.2010

Website:
Projekteigene Website: http://www.agroforst.multifunktion.uni-freiburg.de


Fazit

Die Ziele des Verbundprojektes konnten alle in dem geplanten Zeitraum erreicht werden. Mit Hilfe der im Projekt durchgeführten Grundlagenforschung wurden weitere wichtige Kenntnisse zur Anlage, Bewirtschaftung und Optimierung von Agroforstsystemen in Deutschland gewonnen. Durch intensive Öffentlichkeitsarbeit konnte das allgemeine Interesse am Thema Agroforst verstärkt und Forschungsergebnisse vermittelt werden.
In Anbetracht der kurzen Projektlaufzeit (12 Monate) konnten durch interdiszipläneren Austausch außergewöhnlich viele Themenkomplexe zu Agroforstsystemen effizient und produktiv bearbeitet werden. Aufgrund der erfolgreichen Zusammenarbeit wird von den beteiligten Projektpartnern angestrebt ein Nachfolgeprojekt zu initiieren. Noch offene Fragestellungen sollen beantwortet und dem zunehmenden Interesse in Politik und landwirtschaftlicher Praxis an Agroforstsystemen Rechnung getragen werden.