DIARNIKA – Diversifizierter Ackerbau für Risikominderung und nachhaltige Klimaanpassung
Durch die Folgen des Klimawandels wie steigende Temperaturen, zunehmende Frequenz von Extremwetterereignissen (Trocken- und Hitzeperioden sowie Starkregen) und Veränderungen im Artenspektrum von Schadorganismen sind unsere Pflanzenproduktionssysteme enormen Herausforderungen ausgesetzt.
Das Ziel des Projektes ist es daher Ansätze zur Diversifizierung im Pflanzenbau im Hinblick auf ihre Klimaanpassung zu evaluieren und zu optimieren. Zwei wichtige Stellschrauben der Diversifizierung von Anbausystemen, die hier untersucht werden sind Fruchtartenvielfalt und Mischkultursysteme.
Mit Fruchtartenvielfalt soll der Anbau mehrerer komplementär auf Witterungsextreme reagierender Fruchtarten das Anbaurisiko gegenüber unvorhersehbaren Extremereignissen minimieren. Mischkultursysteme werden hier als räumliche Diversifizierung innerhalb von Schlägen in Form von alternierenden Streifen getestet. Diese Streifen-Mischkultursysteme bieten die Möglichkeit zum zeitlich gestaffelten Anbau sowie enormes Potential, die Vorteile von Mischkulturen weiterzuentwickeln, und für die Praxis im Rahmen der Anpassung an den Klimawandel stärker nutzbar zu machen.
Forschungsansätze
Um die Hypothese zu überprüfen, dass eine gezielte Diversifizierung von Anbausystemen im Vergleich zu vereinfachten Fruchtfolgen und Reinanbau zu erhöhter Ertragsstabilität sowie einer Risikominderung führt und für die Pflanzenproduktion eine Anpassungsstrategie an die Folgen des Klimawandels darstellt, verfolgt das Projekt vier komplementäre methodische Ansätze:
1. Ertragsstabilität durch Fruchtartenvielfalt: Bewertung anhand von Dauerfeldversuchen
Anhand von vorhandenen und verfügbaren Daten aus verschiedenen Dauerfeldversuchen soll die Bedeutung der Kulturartenvielfalt für die Ertragsstabilität des gesamten Anbausystems quantifiziert werden. Dabei stehen Daten aus verschiedenen Dauerfeldversuchen in Bayern, Brandenburg, Nordrhein-Westfalen sowie Frankreich zur Verfügung. Ein besonderer Fokus der Analyse liegt dabei auf Jahren mit extremen Witterungsbedingungen. Eine Stärke dieses Ansatzes ist das Vorliegen jahrzehntelanger Datenreihen.
2. Ertragsstabilität durch Streifen-Mischanbau: Bewertung anhand von Feldversuchen
Hier ist es das Ziel vielversprechende Mischkulturen in Streifenanordnung weiterzuentwickeln. Streifen-Mischanbausysteme sind in Deutschland bislang nicht etabliert. Verschiedene Kulturpflanzen-Partner mit entsprechend zeitlicher und räumlicher Komplementarität werden evaluiert und daraus werden Streifenanbau-Varianten entwickelt und getestet. Es werden Feldversuche an vier kontrastierenden Standorten in Deutschland durchführt, um den Einfluss extremer Witterung zu testen. Dabei sollen Erfahrungen mit diesem neuen System gesammelt, die technische Umsetzbarkeit sowie Probleme aufgezeigt und ein möglicher Ertragsvorteils vom Streifenanbau gegenüber Reinsaaten an Standorten mit unterschiedlichen Klimata abschätzt werden.
3. Streifen-Mischkulturen im zukünftigen Klima: Bewertung anhand von Modellierung
Das am Lehrstuhl für Pflanzenbau entwickelte prozessbasierte Agroökosystemmodell SIMPLACE wird zur Modellierung des Pflanzenwachstums der Streifen-Mischkulturen genutzt. Dabei werden die Daten der Feldversuche herangezogen. Die Stärke dieses Ansatzes liegt darin, viele mögliche rezente Wetterszenarien eines Standorts durch die Verwendung von Wettergeneratoren rechnen zu können und zukünftige Klimata abzubilden. Mit Modellierung wird also geprüft, wie unterschiedliche Managementstrategien der Diversifizierung die negativen Folgen des Klimawandels bzw. von Witterungsextremen mindern können. Somit erweitert die Modellierung die Feldversuche, indem die Bewertung auch hinsichtlich langfristiger Ertragsstabilität und Reaktion auf Witterungsextreme sowie Effekte zukünftiger Klimata vorgenommen wird.
4. Klimaanpassung durch Diversifikation: Bewertung im Dialog mit Praxis und Politik
In diesem Arbeitspaket soll ein möglichst großer Praxisimpact der gewonnenen Erkenntnisse erreicht werden. Dazu sollen viele verschiedene Akteure der Landwirtschaft und des vor- und nachgelagerten Bereichs einbezogen werden, um die Klimaanpassungsstrategien im Pflanzenbau zu bewerten. Dazu werden Umfragen, Experteninterviews, multi-stakeholder workshops und Feldtage durchgeführt sowie Veröffentlichungen zum zielgruppengerechten Wissenstransfer in Praktikerzeitschriften
sowie wissenschaftlichen Fachzeitschriften verfasst.
