FiBL 07.06.2011 www.fibl.org 1 Research Institute of Organic Agriculture Forschungsinstitut für biologischen Landbau Klimafreundlicher Ackerbau durch reduzierte Bodenbearbeitung und Gründüngung Paul Mäder ([email protected]) Institut de recherche de l’agriculture biologique www.fibl.org Hintergrund › Landwirtschaft Mitverursacher des Klimawandels (~13% des CO 2 eq Ausstosses) › Landwirtschaft betroffen vom Klimawandel › Biolandbau trägt bei zur Klimaschonung (Ergebnisse Nemecek, 2005, Ökobilanzierung, Zürich, DOK- Langzeitversuch) › Boden als wichtige Senke für Kohlenstoff › Konservierende Bodenbearbeitung und organische Düngung zur Rückbindung von Kohlenstoff im Boden (No-Till, reduzierte Bodenbearbeitung) Veranstaltung "Klimaneutraler Ackerbau ist möglich – Präsentation von Forschungsresultaten" am 8. Juni 2011 auf dem Schlatthof in Aesch
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Research Institute of Organic AgricultureForschungsinstitut für biologischen Landbau
Klimafreundlicher Ackerbau durch reduzierte Bodenbearbeitung und Gründüngung
› Erfassung der Auswirkungen der reduzierten Bodenbearbeitung auf Ertrag, Unkräuter, Bodenfruchtbarkeit
› Quantifizierung der Kohlenstoffrückbindung im Boden› Optimierung von Gründüngungen in der Fruchtfolge› Erstellen einer Klimabilanz› Wirtschaftlichkeitsberechnungen
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Klimafreundlicher Bioackerbau auf schweren Böden (Frick)
Faktoren: Bodenbearbeitung x Düngung x biologisch-dynamische Präparate
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Maisertrag nach Wintererbsen (Mittel 6 Versuche)
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Modul 5: Streifenversuche Gemüse
Graphik D. Eppenberger
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Klimabilanz bei reduzierter Bodenbearbeitung
› Ziel: Untersuchung des Klimaeffekts verschiedener Bodenbearbeitungs- und Düngungsvarianten des Fricker Versuches auf der Basis von LCAs
› Vorgehen: Berechnung der Klimagasemissionen der verschiedenen Bodenbearbeitungs- und Düngungsvarianten erfolgt unter Berücksichtigung aktueller Ökobilanzdatenbanken
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Methodik
› Modell Treibstoffverbrauch› Basierend auf Treibstoffberechnungsformeln der KTBL und
Zugkraftmessungen im Ackerbau von Schmidt et al. (2010)
› Modell N2O-Emmissionen› Neu entwickeltes Modell, das der Wirkungsweise organischer
Dünger Rechnung trägt (direkte und indirekte (Ammoniak, Nitrat) Emissionen aus verfügbarem Stickstoff, aus Ernterückständen, aus der Mineralisierung von C/N-Verbindungen
› Modell C-Sequestrierung› Input-Output Modell basierend auf C-Stock Messwerten, C-
Input über organische Dünger und Ernterückstände sowie C-Mineralisierung
› Langfristig gebundener Kohlenstoff (>100 Jahre) berechnet nach Favoino und Hogg (2008)
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Klimagasemissionen (+) und Kohlenstoffbindung (-) im Fricker Bodenbearbeitungsversuch
‐16'000
‐14'000
‐12'000
‐10'000
‐8'000
‐6'000
‐4'000
‐2'000
0
2'000
4'000
6'000
8'000
10'000
12'000
Pflug / Mistkompost
Pflug / Vollgülle
reduzierte Boden‐bearbeitung / Mistkompost
reduzierte Boden‐bearbeitung / Vollgülle
kg CO2 e
q / ha
Weizen 09
Mais 08
Kleegras 06‐07
Dinkel 05
Sonnenblumen 04
Weizen 03
C‐SequestrierungWeizen 09
C‐SequestrierungMais 08
C‐SequestrierungKleegras 06‐07
C‐SequestrierungDinkel 05
C‐SequestrierungSonnenblumen 04
C‐SequestrierungWeizen 03
~ 20%
~ 75%
CO2 eq Emissionen
CO2 eq Rückbindung
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Gesamtdeckungsbeitrag über Fruchtfolge (Frick)
‐5'000
0
5'000
10'000
15'000
20'000
25'000
30'000
Pflug‐Gül le Pflug‐Mistkompost Reduziert‐Gül le Reduziert‐Mistkompost
Gesamtdecku
ngsbeitrag
(Franken
pro Hektar ü
ber 6
‐jährige Fruchtfolge)
Winterweizen09
Mais08
Kleegras07
Kleegras06
Dinkel05
Sonnenblumen04
Hafer‐Perser‐Alexandrinerklee
Futtererbse
+21 bis +35%
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Zusammenfassung
› Klimaneutraler Bioackerbau ist bei reduzierter Bodenbearbeitung Dank Kohlenstoffbindung im Boden möglich
› Ertragsminderung bei reduzierter Bodenbearbeitung in ersten Jahren, deutlich höhere Erträge nach Umstellungsphase im Fricker Versuch
› Reduzierte Bodenbearbeitung erhöht Bodenfruchtbarkeit und führt zu verbesserter Wasserstresstoleranz
› Ökonomischer Erfolg hängt hautsächlich vom Ertrag ab› Gründüngungspflanzen speichern bis 150 kg N › Ausblick: Langzeiteffekte an verschiedenen Standorten,
› Paul Mäder › Fredy Berner› Monika Messmer› Robert Frei› Hansueli Dierauer› Maurice Clerc› Peter Hofer (Bodenschutzfachstelle Bern)› Christian Schader› Matthias Meier› Martin Koller
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Dank - Ackerbaubetriebe› *Alfred Schädeli, Pius Allemann, Frick (AG)› *André Leimgruber, Aesch (BL)› *Samuel Ineichen und Ulrich Ineichen, Muri (AG)
› André Horisberger, Chavannes-le-Veyron (VD)› Andreas Ineichen, Oberwil (BL)› Cyriac Schnyder, St. Erhard (LU)› Hansueli Häberli, Kirchlindach (BE)› Olivier Eberhard, La Sarraz (VD)› Peter Grossenbacher, Hindelbach (BE)› René Stefani, Full-Reuenthal (AG)› Thomas Hauser, Chéserex (VD)› Ulrich Ineichen (AG)› Urs Siegenthaler, Münsingen (BE)