3. Forum Agroforstsysteme, 06. & 07.06.2012, Cottbus
Dr. Armin Vetter / 2012 / TLL
Armin Vetter & Manuela Bärwolff
Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft
Das Projekt „AgroForstEnergie“
- Nachhaltige Erzeugung von Energieholz in Agroforstsystemen
(AgroForstEnergie II)
Dr. Armin Vetter
Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft
3. Forum Agroforstsysteme, 06. & 07.06.2012, Cottbus
3. Forum Agroforstsysteme, 06. & 07.06.2012, Cottbus
Dr. Armin Vetter / 2012 / TLL
TP 1 Lößstandort der Ackerebene mit großen Schlägen und geringen Besatz an ÖLF* Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft - Standort Dornburg
TP 2 Grenzstandort des Ackerbaues auf einer Rekultivierungsfläche (Bergbaufolgelandschaft)BTU Cottbus - Standort Welzow-Süd
TP 3 Leichte grundwasserbeeinflusste Standorte Niedersachsens mit Grünland bzw. Ackernutzung
Von-Thünen-Institut - Standorte Mariensee, Grünland und Standort Wendhausen, Ackerland
TP 4 Ökonomische Bewertung der Agroforstsysteme der TP 1 bis 3Justus-Liebig-Universität Gießen
* ÖLF = ökologisch und landeskulturell bedeutsame Flächen im Agrarraum, vergleiche VDLUFA (2001)
Verbundprojekt
Ökonomische und ökologische Bewertung von Agroforstsystemen in der landwirtschaftlichen Praxis (AgroForstEnergie I)
Laufzeit: 01.07.2007 – 31.12.2011Projektpartner:
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Verbundprojekt
Ökonomische und ökologische Bewertung von Agroforstsystemen in der landwirtschaftlichen Praxis
Neu: holzartige Biomasse, nicht Obstgehölz oder Wertholz, sondernE n e r g i e h o l z
Agro
Forst
Energie
Erosionsschutz Biodiversität
Produktion
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Funktionen von „Feldgehölzen“ in der Landwirtschaft/Landschaft
Produktion Biodiversität Erosionsschutz
Windschutzstreifen - + ++
Uferrandstreifen - ++ ++
Landschaftselemente
● Einzelbäume - + -
● Hecken - ++ o
● Streuobstwiesen o ++ -
Straßenbegleitgrün - + o
Obstplantagen ++ o -
Kurzumtriebsplantagen ++ - +
Uferrandsreifen mit KUP + + ++
AgroForstEnergie ++ ++ ++
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„Kulturlandschaft“ bei Wilsdorf (TH)
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Sandsturm Mecklenburg-Vorpommern 2011
Quelle: Internet
Erosionsschutz
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Einfluss auf Kleinklima und Ertrag –theoretischer Ansatz
5 0 5 10 15 20 25
Abstand des Vielfachen der Heckenhöhe
180
160
140
120
100
80
60
40
LUV LEELUV LEEWind
Windgeschwindigkeit
Verdunstung
Bodenfeuchte
Niederschlag
TaubildungKulturpflanzen-ertragHöhe
%
Quellen: Schulte (1993), Buchner (1999)
alt
neu
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Agroforst-System
Energieholzplantage
Aschedüngungs-versuch
Energieholzversuche einschl. ProLoc
Silphie-VersucheEVA-Versuche
TLL-Gelände mit Heizhaus
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Agroforst Dornburg
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Fruchtfolge ergänzt durch Dauerkultur: Beispiel Agroforst
Agroforstsystem Dornburg 2009
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Weizenernte im Agroforst - 2010
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Messtechnik Mikroklima AgroForstEnergie Dornburg
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Versuchsfläche Wendhausen (JKI), Ackerstandort Bodentyp Pelosol, Gley
0,5 ha Plantage (Pappel)
5-gliedrige Fruchtfolge: WR-WW-AB-M-SG
3-gliedrige Fruchtfolge: WG-WR-WW
a - Variante 1 (Kontrolle)
b - Variante 2 (Aspe)
c - Variante 3 (Ökologie)
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AgroForstEnergie Wendhausen: Pappel mit heimischen Sträuchern bzw. kleineren Baumarten
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Versuchsfläche Mariensee (JKI), Grünlandstandort
Bodentyp Anmoor auf sandigem Untergrund
Weidenplantage
c
b
a
a
c
b
b
a
c
a - Variante 1 (Kontrolle)
b - Variante 2 (Aspe)
c - Variante 3 (Ökologie)
Weidensorten:
Tora, Tordis, Inger
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Versuchsfläche Welzow-Süd (BTU Cottbus), Bergbau-folgelandschaft, humus- und nährstoffarme Kipp-substrate
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Versuchsfläche AgroForstEnergie Cottbus /
Welzow-Süd
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Lage der Versuchsflächen „Rekultivierungs-fläche Tagebau Welzow-Süd und „Ackerfläche
Neißetal“ in der Region Südbrandenburg
Versuchsstandort Ackerfläche Neißetal
Forst (Lausitz)Cottbus
VersuchsstandortRekultivierungsflächeTabebau Welzow-Süd
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Projekt AgroForstEnergie II –Antragsteller bearbeiten Themenschwerpunkte
standortübergreifend
TP 1: TLL DornburgStandort Rhönlage ThüringenAckerebene (Lößgebiet)
TLL – Satellit: KUP am Fließgewässer
TP 3: JKI BraunschweigStandort Nordwestdeut-sches Tiefland * Ackerland, * Grünland
TP 2: BTU CottbusStandort Bergbaufolgelandschaft, Neiße-Flussaue
JKI BraunschweigStrukturvielfalt, Biodiversität
BTU Cottbus Boden, Mikroklima, Wasserhaushalt
TLL DornburgGesamtkoordinationErtragseffekte, Ökonomie
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Schwerpunkt: Ertragseffekte und Ökonomie
a) Zeigen die Erträge der Feldfrüchte auf der Praxisfläche räumliche Abhängigkeiten von den Gehölzstreifen? Wird die Qualität des Erntegutes von der räumlichen Nähe der Gehölzstreifen beeinträchtigt? Sind die Ertragseffekte auf den Praxisschlägen unterschiedlicher Naturräume (Niedersachsen, Brandenburg, Thüringen) vergleichbar?
b) Fördert die Anlage der Energieholzstreifen eine ertrags- und qualitätsmindernde Verunkrautung der Ackersaumbereiche? Welchen Effekt hat die Umtriebszeit?
c) Fördert die Anlage von Agrarholzstreifen den Befall der Feldfrüchte mit Pilzkrankheiten?
d) Wie entwickeln sich die Zuwächse und Erträge der Gehölzstreifen jeweils im 4jährigen und im 8jährigen Umtrieb? Welche Ertragsleistungen sind mit heimischen Baumarten möglich?
e) Welche Mehraufwendungen in der technologischen Bewirtschaftung ergeben sind durch die Unterteilung eines Großschlages durch Energieholzstreifen im Bereich der Ackerbewirtschaftung bei verschiedenen Fruchtarten im Vergleich zu einem zusammenhängenden Schlag? Durch welche Optimierungsmöglichkeiten der Flächenanlage können Mehraufwendungen reduziert werden?
f) Wie ist die Eignung unterschiedlicher Fruchtarten vor dem Hintergrund der technologischen Flächenbewirtschaftung zur Kombination mit Energieholzstreifen?
g) Wie hoch ist die Biomasseproduktion des kombinierten Anbaus im Vergleich zur Monokultur? (land equivalent ratio)
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SchwerpunkteBoden, Wasser und Mikroklima
Bodenschutz und Bodenfruchtbarkeit
a) Wie wirkt sich der Anbau von Energieholzstreifen auf die Vorräte aktiver, labiler und stabiler
Kohlenstofffraktionen im Boden des Gesamtsystems Agroforst aus bzw. ist durch den Anbau von
Energieholzstreifen mittelfristig mit einer signifikanten Erhöhung der Kohlenstoffsequestrierung im
Boden zu rechnen?
b) Wie entwickelt sich die Verteilung von Hauptnährstoffen (Nmin, P, K, Mg) auf der Fläche unter
Berücksichtigung der Gehölzstreifenstruktur?
c) Können mit Hilfe von Energieholzstreifen potentiell nicht genutzte Nährstoffreserven aus größeren
Bodentiefen erschlossen und über den Streufall den angrenzenden, auf den Ackerstreifen
befindlichen Ackerkulturen zur Verfügung gestellt werden (Basenpumpeneffekt)?
d) Welchen Einfluss haben die in Agroforstsystemen etablierten Gehölzstreifen auf den Bodenabtrag
durch Winderosion?
Wasserhaushalt und Mikroklima
a) Welchen Effekt üben die in Agroforstsystemen integrierten Energieholzstreifen auf das Mikroklima
des Ackerschlages und somit auf die Wasserverfügbarkeit der Ackerkulturen aus?
b) Inwieweit beeinflussen im Rahmen von Agroforstsystemen angelegte Energieholzstreifen den
Grundwasserstand bzw. die Grundwasserneubildung des Ackerschlages?
c) In welchem Ausmaß wird die Auswaschung von Nährstoffen (insbesondere Nitratstickstoff) durch
Energieholzstreifen beeinflusst?
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Dr. Armin Vetter / 2012 / TLL
Schwerpunkt:Strukturvielfalt und Biodiversität
a) Wie entwickelt sich die Begleitflora im etablierten Agroforstsystem? Wie
ist die Einflussnahme der Begleitvegetation der Gehölzstreifen auf die
angrenzenden Ackerstreifen zu beurteilen?
b) Wie entwickelt sich die Begleitfauna im etablierten Agroforstsystem?
Welche Nützlings-Schädlings-Beziehungen entwickeln sich?
c) Können sich Saumstreifen zu Refugien für seltene Arten der Fauna und
Flora entwickeln, z. B. Erfassung der Abudanzen von Brutvögeln?
d) Wie entwickelt sich das Bodenleben, z. B. Mikroorgansimen und
Regenwürmer?
e) Taxierung des ökonomischen Wertes der erhaltenen ökosystemaren
Dienstleistungen
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Dr. Armin Vetter / 2012 / TLL
Zusammenfassung
Die Agroforstsysteme befanden sich im Projekt AgroForstEnergie Iin der Etablierungsphase, damit können nur Tendenzen wiedergegeben werden.
Belastbare Schlussfolgerungen in Bezug auf Erosionsschutz (Mikroklima), Biodiversität und Erträge sind erst nach einer längeren Betrachtung der Systeme möglich.
Siehe Vorträge der Projektpartner
Danksagung des Koordinators:
- BMELV: für die Bereitstellung der Mittel für AgroForstEnergie I und II
- FNR: für die konstruktive Begleitung des Projektes
- Projektpartner: für die sehr gute kollegiale Zusammenarbeit
Ergebnisse