Einleitung
Der Klimawandel stellt für den Pflanzenbau und die Ernährungssicherheit eine große Herausforderung dar. In diesem Modul werden klimaverträgliche Anbausysteme (Climate-Smart Crop Production Systems – CSCP) vorgestellt und Strategien zur:
- Steigerung der Ernteerträge und Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel.
- Verringerung der Treibhausgasemissionen und Abmilderung der Auswirkungen der Pflanzenproduktion auf die Umwelt.
- Verbesserung der Nachhaltigkeit und Effizienz von Anbausystemen.
Lernziele
Verstehen der möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf die Landwirtschaft
- Wissen:
- Verschiedene Bedrohungen durch den Klimawandel identifizieren (z. B. steigende Temperaturen, extreme Wetterereignisse).
- Erklären, wie der Klimawandel die Pflanzenproduktion und die Ernährungssicherheit beeinflussen kann
- Fähigkeiten: Analyse der Anfälligkeit bestimmter Kulturpflanzen und landwirtschaftlicher Systeme für den Klimawandel.
- Kompetenzen: Kritisches Denken, um die Risiken und möglichen Folgen des Klimawandels für die Landwirtschaft zu bewerten.
Identifizierung und Bewertung von Systemansätzen für den Aufbau von Resilienz in Agrarlandschaften
- Wissen: Kennen des Konzepts der klimasmarten Landwirtschaft.
- Fähigkeiten: Analyse der Zusammenhänge zwischen Landschaften, Ökosystemen und Wertschöpfungsketten in der Pflanzenproduktion.
- Kompetenzen: Erkennen, wie wichtig es ist, bei der Entwicklung klimafreundlicher Lösungen den breiteren Kontext zu berücksichtigen.
Anwendung klimafreundlicher Praktiken zur Verringerung der Anfälligkeit von Produktionssystemen
- Wissen: Identifizierung und Beschreibung verschiedener klimafreundlicher Anbaupraktiken.
- Fähigkeiten: Bewertung der Eignung verschiedener Praktiken auf der Grundlage spezifischer Kontexte und Bedürfnisse.
- Kompetenzen: Entwicklung von Plänen für die Integration klimafreundlicher Praktiken in bestehende landwirtschaftliche Systeme.
Erläutern Sie die Anforderungen an den Rahmen, um die Einführung von klimafreundlichen Technologien und Praktiken zu erleichtern
- Wissen: Identifizierung von Schlüsselfaktoren, die eine erfolgreiche Einführung von klimafreundlichen Lösungen ermöglichen.
- Fähigkeiten: Eintreten für politische Maßnahmen und Unterstützungsmechanismen, die eine klimafreundliche Landwirtschaft fördern.
- Kompetenzen: Zusammenarbeit mit Interessengruppen, um ein günstiges Umfeld für klimafreundliche Praktiken zu schaffen.
Mögliche Auswirkungen des Klimawandels auf den Pflanzenbau
| Faktor | Mögliche Vorteile | Mögliche Nachteile |
|---|---|---|
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Steigende Temperaturen |
Steigerung der Erträge in bislang kälteren Regionen |
Verringerung der Erträge inbereits wärmeren Regionen (fehlende Vernalisation und Hitzestress); Qualitätseinbußen (aufgrund wärmerer Nächte); Vermehrtes Auftreten von neuen Schädlingen und Krankheitserregern; Erhöhte Brandgefahr; |
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Starke Niederschlagsereignisse nehmen in den meisten Regionen an Häufigkeit zu |
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Bodenerosion; Ernteschäden durch Hochwasser oder Starkregen und Hagel; |
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Zunahme der von der Dürre betroffenen Gebiete |
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Geringere Erträge durch Ernteschäden und Ernteausfälle; Anstieg des Wasserbedarfs und Nutzungskonkurrenzen Erhöhte Brandgefahr Austrocknung und Verlust von Anbauflächen; |
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Anstieg der CO2-Werte |
Mehr Photosynthese; Höhere Wassereffizienz; |
Geringere Qualität (weniger Eiweiß in Marktfrüchten); |
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Anstieg des Meeresspiegels |
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Versalzung von Bewässerungswasser |
Anfälligkeit der Pflanzenproduktion
Die Anfälligkeit hängt ab von:
- Der Grad der Anfälligkeit für die negativen Auswirkungen des Klimawandels hängt von wichtigen Anbaufaktoren und regionalen Faktoren (Boden, Klima und Topografie) ab, z. B.:
- Frühes Pflanzenwachstum im Vergleich zu früheren und intensiveren Hitzewellen
- Frühes Pflanzenwachstum im Vergleich zu früheren Frühjahrsfrösten
- Vernalisation (Kältebedarf, um die Blüte auszulösen)
- Wasserbedarf
- Die Anpassungsfähigkeit in Abhängigkeit von sozioökonomischen Aspekten
Systemische Ansätze der CSA in der Pflanzenproduktion
Die klimasmarte Landwirtschaft betont einen ganzheitlichen Ansatz, der das gesamte landwirtschaftliche System berücksichtigt:
- Landschaftsperspektive: berücksichtigt die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Landnutzungsarten (z. B. unterschiedlich genutzte Acker- oder Dauerkulturflächen oder Wälder) innerhalb einer Region.
- Ökosystemleistungen: erkennt die Bedeutung gesunder Ökosysteme für die landwirtschaftliche Produktivität an (z. B. Wasserrückhalt, Erosionsschutz, aber auch Bestäubung oder Bodenfruchtbarkeit).
- Wertschöpfungskettenansatz: Berücksichtigt alle Stufen der Produktion, vom Input bis zum Marktzugang für die landwirtschaftlichen Produkte, um Nachhaltigkeit in und über jede Stufe zu gewährleisten.
Beispiele für klimasmarte Ansätze
Konservierende Bodenbearbeitung
Konservierende Bodenbearbeitung konzentriert sich auf den Erhalt des Bodens und die Minimierung der Erosion durch drei zentrale Praktiken:
- minimale Bodenbeeinträchtigung (Direktsaat),
- permanente Bodenbedeckung durch Ernterückstände oder Deckfrüchte,
- und Fruchtfolge.
Durch die Verbesserung der Bodenstruktur und der Wasserrückhaltung
- trägt konservierende Bodenbearbeitung zur Eindämmung des Klimawandels bei, indem Kohlenstoff im Boden gebunden und dadurch die Treibhausgasemissionen verringert werden.
- wird die Widerstandsfähigkeit der Kulturen gegenüber extremen Witterungsbedingungen erhöht und die Produktivität nachhaltig gesichert.
Regenerative Landwirtschaft
zielt auf die Wiederherstellung und Wiederbelebung der Bodengesundheit, der biologischen Vielfalt des Ökosystems ab. Es umfasst Praktiken wie Viehhaltung, Agroforstwirtschaft, Deckfruchtanbau, vielfältige Fruchtfolge und reduzierte Bodenbearbeitung, um die organische Substanz des Bodens zu erhöhen, die Ökosystemleistungen zu verbessern.
schwächt den Klimawandel durch Kohlenstoffsequestrierung, aber auch Stärkung der Widerstandsfähigkeit der Landwirtschaft gegenüber den Auswirkungen des Klimawandels durch verbesserte Wasserspeicherung, Bodenfruchtbarkeit und Gesundheit der Ökosysteme.
Öko-Landbau
Die ökologische Landwirtschaft verzichtet auf synthetische Pestizide und Düngemittel und setzt stattdessen auf Mittel und Methoden wie Kompostierung, biologische Schädlingsbekämpfung und Fruchtwechsel, um die Gesundheit des Bodens und das Gleichgewicht des Ökosystems zu erhalten.
Da diese Methode auf organische Inputs zurückgreift und die biologische Vielfalt fördert, reduziert sie die Umweltverschmutzung und die Treibhausgasemissionen und trägt so zur Eindämmung des Klimawandels bei..
Sie fördert auch die Anpassung an den Klimawandel, indem sie die Bodenstruktur, die Fruchtbarkeit und die biologische Vielfalt verbessert und die Anbausysteme widerstandsfähiger gegen Schädlinge und veränderte Klimabedingungen macht.
Precision Farming
Precision Farming nutzt Technologien wie GPS-Kartierung, Bodensensoren und Datenanalyse zur Optimierung der Bewirtschaftung auf Feldebene. Dieser Ansatz maximiert die Effizienz der eingesetzten Ressourcen wie Wasser, Dünger, Pestizide und steigert die Ernteerträge, indem genau die benötigte Menge an Betriebsmitteln zur richtigen Zeit und am richtigen Ort eingesetzt werden.
Precision Farming mindert den Klimawandel, indem ein übermäßiger Einsatz von Betriebsmitteln und die damit verbundenen Emissionen vermieden werden. Darüber hinaus ermöglicht der Ansatz landwirtschaftliche Praktiken, die besonders genau auf die lokalen Umweltbedingungen abgestimmte sind.
Integrierter Pflanzenschutz
Integrierter Pflanzenschutz stimmt biologische, kulturelle, physikalische und chemische Mittel aufeinander ab, um ein optimales Ergebnis bei Bekämpfung von Schädlingen oder Krankheiten wie Pilzbefall zu erzielen. Dadurch werden Kosten gespart und Umwelteinflüsse reduziert.
Integrierter Pflanzenschutz berücksichtigt die Fruchtfolge, natürliche Schädlinge und resistente Sorten. Dieser Ansatz trägt zur Abschwächung des Klimawandels bei, indem er die Abhängigkeit von chemischen Einträgen verringert und beispielsweise auf widerstandsfähige Sorten setzt.
Nährstoffmanagement
Durch die präzise Anwendung von (organischen oder synthetischen) Düngemitteln auf der Grundlage von Bodentests wird der Ertrag gesteigert und die ausgebrachte Menge Dünger reduziert.
Effektive Strategien für das Nährstoffmanagement:
- Reduzierung des Abflusses überschüssiger Nährstoffe, um Wasserverschmutzung und Treibhausgasemissionen zu verhindern.
- unterstützt die Anpassung an den Klimawandel durch die Verbesserung der Pflanzengesundheit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Stressfaktoren und gewährleistet so eine nachhaltige Nahrungsmittelproduktion angesichts von Klimaschwankungen.
Agroforstwirtschaft
Bei der Agroforstwirtschaft werden Bäume mit Pflanzen oder Tieren in landwirtschaftlichen Systemen kombiniert, um natürliche Ökosysteme zu imitieren und die biologische Vielfalt, die Bodengesundheit und die Produktivität zu steigern.
Bietet Vorteile wie Kohlenstoffbindung und Wassermanagement sowie Bodenstabilisierung. Agroforstwirtschaft leistet durch die Speicherung von Kohlenstoff und die Stabilisierung des landwirtschaftlichen Mikroklimas einen wichtigen Beitrag zur Eindämmung des Klimawandels und zur Anpassung daran.
Bewässerungssysteme
Bewässerungssysteme ermöglichen das Beregnen von Kulturen in Trockenzeiten. Erfolgt die Entscheidung zur Bewässerung auf Basis von Sensordaten, kann die Wassernutzung optimiert werden. Gerade in Trockenzeiten wird so vermeidbarer Wasserverbraucht reduziert.
Verringert die Wasserverschwendung, spart Energie, z. B. der Pumpe und senkt die Treibhausgasemissionen und trägt so zur Eindämmung des Klimawandels bei.
Schutzwerkzeuge in der Landwirtschaft
Schützen Sie Nutzpflanzen vor Schädlingen, Krankheiten und Umweltbelastungen, indem Sie eine Reihe von Strategien anwenden, von physischen Barrieren bis hin zu genetischen Verbesserungen.
Sie mildern den Klimawandel, indem sie den Bedarf an chemischen Betriebsmitteln verringern, und verbessern die Anpassung, indem sie Nutzpflanzen widerstandsfähiger gegen sich ändernde Wetterbedingungen machen und so die Nahrungsmittelproduktion mit geringeren Umweltauswirkungen sichern.
Geeignete Auswahl von Kulturen, Sorten und Bewirtschaftungsstrategien
Auswahl von Pflanzenarten, Sorten und Bewirtschaftungsstrategien (z. B. Art des Schnittes oder Arbeitskalender), die den lokalen Bedingungen entsprechen, um die Nachhaltigkeit und Widerstandsfähigkeit der Landwirtschaft zu optimieren.
Sie trägt zur Eindämmung des Klimawandels bei, indem sie die Effizienz der Landwirtschaft steigert, und unterstützt die Anpassung, indem sie die landwirtschaftlichen Betriebe darauf vorbereitet, mit Klimaschwankungen umzugehen und so nachhaltige und widerstandsfähige Nahrungsmittelsysteme zu gewährleisten.
Vorteile des klimasmarten Pflanzenbaus
- Höhere Ernteerträge, wirtschaftliche Stabilität für den Betrieb und Ernährungssicherheit.
- Verbesserte Bodengesundheit und -fruchtbarkeit.
- Geringerer Wasserverbrauch und Widerstandsfähigkeit gegen Dürre.
- Verringerung der Treibhausgasemissionen.
- Gesteigerte Artenvielfalt und Ökosystemleistungen.
- Verbesserung der Bodenstruktur und des Wasserrückhalts.
- Einige Ansätze, die beispielsweise zur Verringerung des Einsatzes von Betriebsmitteln führen, können einen Mehrfachnutzen haben: Sie können Geld sparen, wirtschaftliche Risiken verringern und zur Reduzierung von Emissionen beitragen.
Einschränkungen des klimasmarten Pflanzenbaus
- Anfängliche Investitionskosten für die Einführung neuer Praktiken, insb. bei der Investition in neue Infrastrukturen wie Bewässerung.
- Es ist eine langfristige Perspektive erforderlich, um die Vorteile für das Agrarsystem zu nutzen.
- Fachwissen zu neuen, angepassten Wirtschaftsweisen eine Voraussetzung, für einen erfolgreichen, klimasmarten Pflanzenbau.
- Häufiges Verdrängen potenzieller Risiken des Klimawandels auf den eigenen Betrieb.
- Teilweise begrenzte Verfügbarkeit regionalspezifischer Beratungsangebote zur Anpassung an den Klimawandel und zur Verringerung von Treibhausgasemissionen in der Produktion.
- Teilweise begrenzte Fördermöglichkeiten für Klimaanpassungsmaßnahmen.
Aufgabe
Reflektieren Sie die Bedeutung der folgenden Fragen:
- Welche Klimawandelrisiken sehen Sie für Ihren Betrieb?
- Inwiefern sind die aufgezeigten Ansätze für Ihren Betrieb relevant? Welche und warum bzw. warum nicht?
- Welche Einschränkungen oder Herausforderungen sehen Sie bei der Umsetzung der relevanten Praktiken?
- Wie stehen dem der erwartete Nutzen gegenüber (z. B. in Bezug auf den Einsatz von Betriebsmitteln, der Bodenqualität, Wasser, Ertrag, Fruchtfolge etc.)?
Wägen Sie die Antworten für sich alleine ab.
Hilfreich ist auch eine (ggf. anschließende) Diskussion mit Kolleginnen und Kollegen.
Unterstützende Faktoren für klimaangepassten Pflanzenbau
Unterstützende Maßnahmen und Anreize: Finanzielle Unterstützung, Steuererleichterungen und angepasste Versicherungspolitik.
Investitionen in die Infrastruktur, z. B. zu einer besseren Wassernutzung.
Kapazitätsaufbau und Beratungsdienste: Schulung der Betriebe in neuen Technologien und Praktiken.
Zugang zu Finanzen und Technologie: Bereitstellung von Ressourcen für die Umsetzung klimafreundlicher Lösungen.
Forschung und Entwicklung: Entwicklung und Anpassung von klimafreundlichen Technologien und Praktiken an lokale Gegebenheiten.
Zusammenarbeit mit Interessenvertretern: Förderung von Partnerschaften zwischen Betrieben, Forschung, Beratung und anderen Interessengruppen.
Aufgabe: Was würden Sie tun?
Maria führt einen Betrieb in einer Region, die für ihr fruchtbares Land und ihren Maisanbau bekannt ist. Seit Generationen setzt ihre Familie auf klassische Anbaumethoden, einschließlich jährlicher Bodenbearbeitung und intensivem Einsatz von Pestiziden.
Die Herausforderung: In den letzten Jahren gab es unvorhersehbare Wettermuster, darunter häufigere Dürreperioden und intensive Hitzewellen. Dadurch erlebt Maria einen Rückgang ihrer Maiserträge. Zudem beobachtet sie, dass der Boden weniger Feuchtigkeit speichern kann und stellt einen zunehmenden Schädlingsdruck fest.
Die Frage: Wenn Sie an Marias Stelle wären, was würden Sie tun? Wie könnten Sie Ihre Anbaumethoden anpassen?
Was würden Sie tun? Analysieren Sie das Problem
Recherchieren Sie ggf. weitere Informationen und diskutieren Sie in Gruppen die folgenden Fragen:
- Was sind die möglichen Risiken, wenn Maria unter den sich ändernden Klimabedingungen weiterhin klassische landwirtschaftliche Verfahren anwendet?
- Überlegen Sie, Anpassungsmaßnahmen Maria im Ackerbau vornehmen könnte, um sich auf die zunehmende Trockenheit einzustellen.
- Stellen Sie potenziellen Vorteile, aber auch Herausforderungen zusammen, die Maria durch die Einführung klimafreundlicher Anbaupraktiken erzielen könnte.
- Diskutieren Sie mit Kolleg:innen oder wägen Sie ab, ob oder welche Flächen Sie anders bewirtschaften können bzw. warum nicht.
