SP5: Agroforstwirtschaft für eine nachhaltige multifunktionale Landwirtschaft - Management, Produktivität und Erträge

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Sonoko Bellingrath-Kimura; Professor Dr. Michael Frei; Professorin Heidi Webber, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenbau, Pflanzenernährung, Agrartechnik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 517723694

Agroforstsysteme sind in tropischen Ländern weit verbreitet, werden aber in den gemäßigten Zonen nur selten angewandt. Da solche Mischkulturen im Vergleich zu Monokulturen möglicherweise widerstandsfähiger gegen extreme Witterungsbedingungen wie Trockenheit und Hitzestress sind, könnte die Agroforstwirtschaft in Zukunft aufgrund des Klimawandels an Bedeutung gewinnen. Dieses Projekt ist Teil einer Forschergruppe, die das Potenzial von Agroforstsystemen in gemäßigten Regionen beleuchten soll. Dieses spezifische Teilprojekt untersucht Produktivitätsgradienten und Ressourcennutzungseffizienz in Agroforstsystemen, d. h. potenzielle Veränderungen, die sich von den Baumreihen in die dazwischen angebauten ackerbaulichen Kulturen erstrecken. Zu diesem Zweck werden wir an zwei Standorten Versuche durchführen, bei denen einjährige Kulturen (Winterweizen, Mais, Winterroggen) zwischen Baumreihen angebaut werden, die quer zu einem Hang verlaufen. Im ersten Arbeitspaket wird die Ressourcennutzungseffizienz (Strahlung, Wasser und Nährstoffe) in Gradienten senkrecht zu den Baumreihen untersucht. Dies umfasst die Erfassung und Analyse des Pflanzenwachstums, der Biomassebildung und der Erträge, physiologische Vegetationsindizes, eingehende Analysen der photosynthetischen Leistung, der Nährstoffaufnahme und physiologischer Indikatoren für Wasserstress. Im zweiten Arbeitspaket werden wir die Bewirtschaftungsoptionen (Sorte und Düngung) variieren und ihre Auswirkungen auf die Ressourcennutzungseffizienz entlang der ermittelten Gradienten untersuchen. Der Schwerpunkt dieses Teilprojekts wird auf Indikatoren für die Nährstoffnutzungseffizienz liegen. Im dritten Arbeitspaket werden wir die Heterogenität innerhalb des Anbausystems untersuchen, die durch die Baumreihen mit Unterholzvegetation in Ackerland verursacht wird. Dazu gehört eine umfassende Analyse der Ertragsheterogenität durch die Beerntung von 400 bis 900 Teilparzellen, gefolgt von einer statistischen Analyse der Ertragsheterogenität. Das letzte Arbeitspaket wird einen Modellierungsrahmen entwickeln, um die Auswirkungen mehrerer Stressoren auf Pflanzen in agroforstwirtschaftlichen Systemen zu bewerten und insbesondere die Wechselwirkungen zwischen den Stressoren zu untersuchen. Insgesamt wird dieses Projekt die Gradienten der Ernteerträge und der Ressourcennutzungseffizienz in Agroforstsystemen der gemäßigten Zonen, in noch nie dagewesener Tiefe untersuchen und damit die breitere Anwendung der Agroforstwirtschaft als Maßnahme zur Sicherung der Ernährungssicherheit unter dem globalen Klimawandel befördern.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5664: Agroforstwirtschaft für eine nachhaltige multifunktionale Landwirtschaft (FORMULA)
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Frank Ewert