Klartext Forschung #2: Bäume für stabilere Erträge

In der Reihe Klartext Forschung • das DeFAF Science-Update beleuchtet der Fachverband aktuelle Veröffentlichungen aus wissenschaftlicher Fachliteratur zum Thema Agroforstwirtschaft und stellt die Kernaussagen heraus. Die gewählten Veröffentlichungen sind frei verfügbar und für alle Interessierten kostenfrei lesbar.

Zum vorherigen Artikel #1: Ökosystemleistungen

Literaturquelle:

Agroforstversuchssystem im Alley Cropping mit Walnussbäumen, Kurzumtriebsplantagen und verschiedenen Hecken an der Versuchsstation Ihinger Hof, Südwestdeutschland, im Herbst und Frühjahr 2007/2008. Das Foto wurde am 22. September 2022 um 10 Uhr aufgenommen.

Worüber wurde geforscht?

Die Agroforstwirtschaft gilt als eine vielversprechende Strategie für die Anpassung der Landwirtschaft an immer häufiger auftretende Wetterextreme wie Dürreperioden. Aber wie wirken sich die Baumreihen auf die Erträge der Ackerkulturen bei jährlich wechselnder Wasserverfügbarkeit aus?

Um das herauszufinden, wurden in einem der ältesten Agroforstsysteme Deutschlands (seit 2007), der Versuchsstation Ihinger Hof in Renningen in Baden-Württemberg, die Erträge von fünf Winterkulturen (Winterweizen, Triticale, Wintergerste, Wintererbsen, Raps) über sieben Vegetationsperioden hinweg (2012-2023) analysiert. Die Untersuchungen fanden in drei unterschiedlichen Agroforst-Systemen statt:

  • Reihen mit Weiden-Kurzumtrieb
  • Reihen mit Walnussbäumen zur Produktion von Nüssen
  • Hecken mit einheimischen Bäumen und Sträuchern

Die Erträge wurden mittels eines GPS gesteuerten New Holland Mähdrescher CR960 in vier verschiedenen Abständen westlich und östlich der Baumreihen erhoben: 0–6, 6–12, 12–18 und 18–24 m. Zusammen mit den Daten der hofeigenen Wetterstation erfolgte eine Auswertung des Zusammenhangs zwischen den Erträgen im Agroforst und den jährlichen Wetterverhältnissen (klimatische Wasserbilanz).

Welche Erkenntnisse gab es?

In einer Entfernung der Kulturen von 12 bis 18 Metern von den Baumreihen konnten die höchsten Erträge erzielt werden, während eine Entfernung von 18 bis 24 Metern, die Erträge signifikant verringerte.

3 verschiedene Systeme – 3 unterschiedliche Wirkungen:

  • Weiden – geringere Erträge in unmittelbarer Nähe der Baumreihe | In unmittelbarer Nähe zu den Baumreihen (0-6 m) wurden signifikant geringere Erträge erzielt als im Abstand von 12-18 m.  Mögliche Gründe: eine abnehmende Konkurrenz um Licht, Nährstoffe und Wasser bei gleichzeitigem Schutzeffekt der Bäume
  • Hecken – mikroklimatische Schutzwirkung | Ähnliche Erträge in 0-18 m Abstand zur Baumreihe. Die signifikant niedrigsten Erträge wurden im Zentrum der Ackerstreifen (18-24 m) gemessen. Möglicher Grund: positive mikroklimatische Schutzwirkung
  • Walnussbäume – geringe Ertragsunterschiede | Der Abstand zu den Walnussbaumreihen hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Erträge der Ackerkulturen. Mögliche Gründe: geringere Lichtkonkurrenz durch großen Abstand zwischen den einzelnen Bäumen, später Blattaustrieb, hohe Baumkronen

Baumreihen – stabilere landwirtschaftliche Erträge auch bei Trockenheit

Die Untersuchungen zeigten, dass die Baumreihen die Ernteerträge selbst in Trockenperioden stabil halten – unabhängig von der Baumart. Zwar kam es auf der dem Wind zugewandten Seite (westlich) bei Wassermangel zu Ertragseinbußen, doch in direkter Nähe der Gehölzstreifen und auf der windabgewandten Seite blieben die Erträge gegenüber jährlich wechselnder Wasserverfügbarkeit stabil. Die Baumreihen wirken dabei wie natürliche Klimapuffer: Sie erzeugen ein Mikroklima, das auf der windabgewandten Seite die Verdunstung verringert, die Bodenfeuchtigkeit bewahrt und die Lufttemperatur senkt. Dadurch sinkt die Wasserabgabe der Pflanzen – ein entscheidender Vorteil an heißen, trockenen Tagen.

Kurzanalyse von:

Dr. Steffi Schillem •

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Zum weiterlesen:

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Welchen Einfluss verschiedene Baumarten in Agroforstsystemen auf die Erträge landwirtschaftlicher Kulturen haben wird u.a. auch im Modell- und Demonstrations-Vorhaben MODEMA untersucht.

Kontakt:

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Klartext Forschung • das DeFAF Science-Update

Abbildung 4 im Fachartikel, übersetzt: Erträge von Winterkulturen in Abhängigkeit vom Abstand zu den Baumreihen für drei verschiedene Agroforst-Systeme: Walnussbäume (A), Hecke (B) und Reihen mit Weiden-Kurzumtrieb (C). Die dargestellten Erträge sind gemittelt über die fünf untersuchten Winterkulturen sowie über beide Seiten der Baumreihen. Die Balken zeigen die 95%-Konfidenzintervalle der geschätzten marginalen Mittelwerte. * kennzeichnet statistisch signifikante Unterschiede bei α = 0,05.