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Evaluierung LE07-13. Bewertung des viehlosen biologischen Ackerbaus und seiner agrarökologischen Leistungen im österreichischen Trockengebiet (MUBIL III). Zwischenbericht

Freyer, Bernhard; Surböck, Andreas; Heinzinger, Markus; Friedel, Jürgen K. and Schauppenlehner, Thomas (Eds.) (2010) Evaluierung LE07-13. Bewertung des viehlosen biologischen Ackerbaus und seiner agrarökologischen Leistungen im österreichischen Trockengebiet (MUBIL III). Zwischenbericht. [Evaluation LE07-13. Evaluation of stockless organic crop farming and its agri-environmental achievements in the semi-arid region of Austria (MUBIL III). Midterm Report.] .

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Online at: http://www.gruenerbericht.at/cm2/index.php?option=com_docman&task=doc_download&gid=431&Itemid=

Summary

Auf einem biologisch bewirtschafteten Marktfruchtbetrieb im Marchfeld in Niederösterreich wird seit dem Jahr 2003 eine umfassende agrarökologische und systemorientierte Langzeituntersuchung zur Dokumentation und Entwicklung des biologischen Landbaus durchgeführt. Im Rahmen eines interdisziplinären Forschungsprojekts (MUBIL) werden die Wirkungen der Umstellung und langfristigen biologischen Bewirtschaftung auf Bodenkennwerte, den Wasserhaushalt, auf die Pflanzengesellschaften, das Ertragspotential der Kulturpflanzen und die Fauna anhand ausgewählter Eigenschaften erfasst. Auf Ackerflächen des Betriebes wurden Nützlings- und Blühstreifen mit unterschiedlichen Blühmischungen angelegt. Bestehende Hecken und Baumreihen am Betrieb wurden kartiert und deren Beitrag zur Artenvielfalt sowie ihre Auswirkungen auf die angrenzende Ackerfläche untersucht.
Das Ziel ist, anhand eines konkreten Betriebes die Wirkungen und agrarökologischen Leistungen der biologischen Bewirtschaftung und den Nutzen von Nützlings- und Blühstreifen sowie Landschaftselementen in Bezug auf Biodiversität, Bodenqualität und Klimawandel zu dokumentieren und zu bewerten.
Die aus den Jahren 2003 bis 2009/2010 der Langzeituntersuchung vorliegenden Ergebnisse für den Untersuchungsstandort Bio-Betrieb Rutzendorf sind vorläufige Ergebnisse, die in einem Projektzwischenbericht zusammengefasst wurden. Der untersuchte Betrieb ist ein nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten geführter Praxisbetrieb. Die Fruchtfolge weist für die Gewährleistung einer nachhaltigen Ertragsfähigkeit einen Luzerneanteil von 25 % auf. Die Ausstattung mit den Landschaftselementen Hecken und Baumreihen liegt höher als auf den Flächen in der Umgebung des Betriebes, zusätzlich wurden seit dem Jahr 2003 Nützlings- und Blühstreifen mit naturschutzoptimierten Blühmischungen auf den Ackerflächen angelegt. Der Bio-Betrieb Rutzendorf ist daher ein spezieller Betrieb, der hinsichtlich der nachhaltigen Bewirtschaftung und seiner agrarökologischen Situation gute Voraussetzungen aufweist.
Biologische Wirtschaftsweise:
Die biologische Bewirtschaftung führte zu einer Steigerung der Artenvielfalt der Ackerwildkräuter und Bodentiere. Die Artenzahl der Ackerwildkräutern stieg von 35 im Jahr 2003 auf 80 Arten im Jahr 2010 an, dieser Anstieg war zu Beginn gering und unregelmäßig und erst ab 2007 deutlicher ausgeprägt. Auch die Artenvielfalt und Individuendichte der untersuchten Bodentiergruppen entwickelten sich stetig, aber langsam und nicht unbedingt linear weiter. Die Brutvögel verzeichneten auf der Gesamtbetriebsfläche (inkl. Blühstreifen und Gehölzstrukturen) seit 2003 eine beständige Zunahme ihrer Artenzahlen (+ 122 %) und der Zahl der Brutreviere (+ 55 %) mit Höchstwerten im Jahr 2008.
Nach sechs Jahren biologischer Bewirtschaftung wurde eine Erhöhung des Porenanteils (+ 6 %) und der pflanzennutzbaren Wasserkapazität (+ 7 %) in der obersten Bodenschicht von 25 cm festgestellt. Weitere bodenphysikalische Kennwerte liegen in einem für das Pflanzenwachstum günstigen Bereich. Die dadurch bedingte verbesserte Aufnahme und Speicherung von Wasser im Boden ist im Hinblick auf den Klimawandel positiv zu bewerten. Mit der umgesetzten Fruchtfolge wurde bei hohem Ertragsniveau eine ausgeglichene und nachhaltige Stickstoff- und Humusbilanz erzielt. Eine negative Phosphorbilanz kann mittelfristig durch Nachlieferung aus dem Bodenvorrat ausgeglichen werden. Die biologische Bewirtschaftung am Betrieb zeichnet sich durch ein niedriges flächenbezogenes Treibhausgaspotential bei effektivem Energieeinsatz aus.
Die Futterleguminose Luzerne erwies sich sowohl für die Steigerung der Artenvielfalt als auch für die Erhöhung der Bodenqualität als bedeutender Fruchtfolgebestandteil.
Nützlings- und Blühstreifen:
Die Anlage, der Erhalt und die Pflege der angelegten Nützlings- und Blühstreifen waren relevant in Bezug auf die Steigerung der Biodiversität der Flora, Wildbienen, Nützlinge, Bodentiere und Brutvögel in der strukturarmen Agrarlandschaft Marchfeld. Aus den Erhebungen am Betrieb konnten Empfehlungen zu ihrer Anlage, der Dauer ihres Bestehens und für die untersuchten Tierarten förderlichen Pflegemaßnahmen und Pflanzenarten abgeleitet werden.
Landschaftselemente:
Gehölzstrukturen wie Hecken und Baumreihen sind wichtige refugiale Lebensräume für Bodentiere und Laufkäfer. 68 % von den am Betrieb nachgewiesenen Brutvogelarten sind bezüglich ihrer Brut an das Vorhandensein von Gehölzen gebunden. Der Einfluss einer Hecke auf das Mikroklima, den Bodenwasserhaushalt und den Ertrag in der angrenzenden Ackerfläche konnte nachgewiesen werden. Sie sind damit eine wichtige mögliche Anpassungsmaßnahme an die Auswirkungen des Klimawandels zur Ertragssicherung in trockenen und windreichen Regionen wie dem Marchfeld.
Die Forschungsergebnisse bestätigen die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Datenaufnahme des gesamten Agrarsystems über die Einrichtung eines permanenten Monitorings. Erst daraus lassen sich für die Praxis und die Politik sinnvolle Maßnahmen ableiten und die Validität der Daten wissenschaftlich bestätigen. Die Untersuchung liefert wertvolle Ergebnisse für die Bewertung der Wirkung der Agrarumweltmaßnahme „Biologische Wirtschaftsweise“, sowie des Nutzens von Nützlings- und Blühstreifen und von Landschaftselementen im ÖPUL 2007. Darüber hinaus werden Potentiale und Überlegungen aufgezeigt, um die bestehenden Maßnahmen weiter aufzubauen und zu verbessern. Insofern ist das Forschungsprojekt auch als zukunftsweisend für die Ausrichtung der Agrar- und Umweltpolitik zu bewerten. Der gewählte Systemansatz ist in Zukunft gerade auch zur Bewertung agrarökologischer Entwicklungen und für die Klimafolgenforschung unersetzlich.

Summary translation

A comprehensive agro-ecological and system-oriented long-term experiment to monitor the development of organic farming has been conducted on a commercial farm under organic farming in Lower Austria since 2003. The effects of conversion to organic farming and long-term organic management on soil characteristics, water relations, crop plants, yield potential of the crops, and fauna have been assessed with the help of selected traits within the frame of an interdisciplinary research project (MUBIL). On arable fields of the farm, field strips for beneficials were established using differing mixtures of flowering plants. Existing hedges and tree rows on the farm were mapped and their contribution to species diversity and their effect on adjacent arable fields have been studied.
The aim is to document and valuate the effects and the agro-ecological performance of organic farming and the benefits of flowering field strips for furthering beneficials and of landscape elements on biodiversity, soil quality and climatic change with a concrete farm.
The present results from the years 2003 until 2009/2010 of the long-term experiment for the site “Organic farm Rutzendorf” are preliminary results, which were summarized in an interim report. The inspected farm is managed according to practical and economic point of view. The crop rotation has a proportion of 25 percent of Lucerne to guarantee a sustainable cropping capacity. The farm has more landscape elements like hedges and tree rows than the surrounding farmland. Additionally, flowering field stripes have been established with conservation optimized plant mixtures since the year 2003. Therefore the organic farm Rutzendorf is a special farm, which shows good conditions with regard to the sustainable management and its agro-ecological situation.
Organic Farming:
Organic farming increased the biodiversity of wild plants and soil fauna. The number of wild plants on arable fields increased from 35 in 2003 to 80 in 2010. This increase was small and sporadic at the beginning and significant only from 2007 onwards. Also the species diversity and abundance of the assessed soil fauna developed steadily but slowly and not always linear. Breeding birds showed a steady increase in species numbers (+ 122 %) and in the number of breeding districts (+ 55 %) on the farm area with peak values in the year 2008 (including flowering field strips and woody structures).
After six years of organic farming, an increase in the percentage of soil pores (+ 6 %) and in plant available water capacity (+ 7 %) was found in the first 25 centimeter of the soil. Other soil physical characters are in a range favourable for plant growth. The related improved water storage in the soil can be valuated positively with respect to climatic change. With the applied crop rotation, along with a high yield level, evened and sustainable nitrogen and soil organic matter balances were achieved. A negative phosphorous balance can be compensated by mobilization from the soil reservoir in the medium-term. Organic farming on this farm is characterized by a low greenhouse gas potential per area unit and by an effective energy input.
Lucerne as a forage crop showed to be an important element of the crop rotation for increasing both species diversity and soil quality.
Flowering field stripes for beneficials:
Establishment, conservation and maintenance of flowering strips for beneficials was relevant for an increase in biodiversity of flora, wild bees, beneficial insects, soil fauna, and breeding birds in agrarian landscapes with little structure like the Marchfeld. From the assessments on the farm, recommendations for their establishment, the time of their existence and maintenance measures furthering the recorded plant and animal species could be deduced.
Landscape elements:
Woody structures like hedges and tree rows are important hideaway habitats for soil animals and ground beetles. 68 % of the breeding birds on the farm are bound to the existence of groves with respect to their brood. The effect of a hedge on micro-climate, soil water relations and crop yield in an adjacent arable field could be proven, qualifying it as an important possible mitigation strategy to the impact of climate change to assure yields in semi-arid and windy regions like the Marchfeld.
The present research results confirm the necessity of a continuous data survey of the whole agricultural system with the establishment of a permanent monitoring. Only from this useful measures can be deduced for practice and policy, and the validity of data can be confirmed scientifically. The inquiry provides valuable results for the evaluation of effects of the agricultural and environmental measure “organic farming” as well as the benefits of flowering field strips for furthering beneficials and of landscape elements in ÖPUL 2007. Beyond that, potentials and considerations have been shown to build up and improve existing measures. In this respect, the research project can be valuated as guiding for the orientation of agricultural and environmental policy. The chosen systematic approach is irreplaceable particularly for valuation of agro-ecological developments and for research on climate change impact.

EPrint Type:Report
Keywords:Ackerbau, Pflanzenbau, Bodenuntersuchungen, Agrarökologie, Biologischer Landbau, Pflanzenernährung, Düngung, Land- und Forstwirtschaft Interdisziplinär, Agrarmeteorologie, Nachhaltige Entwicklung, Nachhaltiges Wirtschaften, Klima, Biodiversität
Subjects: Soil > Soil quality
Soil > Nutrient turnover
Crop husbandry
Environmental aspects > Biodiversity and ecosystem services
Research affiliation: Austria > Univ. BOKU Wien > Sustainable Agr. Systems - IfÖL
Related Links:http://orgprints.org/18674, https://forschung.boku.ac.at/fis/suchen.projekt_uebersicht?sprache_in=de&ansicht_in=&menue_id_in=300&id_in=7917
Deposited By: Surböck, DI Andreas
ID Code:18696
Deposited On:20 Apr 2011 13:56
Last Modified:20 Apr 2011 13:56
Document Language:German - Deutsch
Status:Published
Refereed:Peer-reviewed and accepted
Additional Publishing Information:Gefördert vom/funded by: Bund, Ländern und Europäischer Union.
Auftraggeber: Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft (BMLFUW)

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