Im Projekt „Lebensfelder - Praxisstandards zur Wiederansiedlung von Ackerwildkräutern“ sollen durch die Entwicklung bundeseinheitlicher Praxisstandards zur Sammlung, Vermehrung und Ansiedlung von Ackerwildkräutern eine Grundlage für eine großflächige Wiederherstellung einer artenreichen Segetalflora in Deutschland erstellt und damit zur dauerhaften Sicherung wichtiger Ökosystemleistungen für resiliente Agrarökosysteme beitragen.
The ELONTA project aimed at understanding the relationships between landscape structure, source-sink dynamics and the risk of pesticide use for Non-Target Arthropods (NTAs). It also investigated the effectiveness of introducing two landscape-based mitigation measures: grassy field boundaries and unsprayed field margins. The project used a model NTA species, Bembidion lampros , a small, univoltine, spring-breeding carabid beetle that is common in temperate European agricultural landscapes. The project combined high-resolution dynamic landscape models with advanced spatially-explicit population models to simulate changes in B. lampros population dynamics in agroecosystems. The impact of pesticide use on B. lampros populations and the effectiveness of mitigation measures were assessed in a set of 611 study plots of 10x10 km 2 in Brandenburg and Lower Saxony regions, varying in landscape and farmland heterogeneity. Our analysis showed that beetle populations were better supported in more diverse and heterogeneous landscapes with a high proportion of herbaceous semi-natural habitats and permanent pastures. The negative impact of pesticide use was greater in more homogeneous landscapes with low initial beetle populations, high arable land coverage and low beetle source habitat coverage. The study showed that grassy field boundaries were a more effective mitigation measure than unsprayed field margins. It also revealed the influence of source-sink dynamics on the effect of pesticide application on B. lampros populations, with significant exclusive off-field effects that persisted despite mitigation measures. Landscape management in agroecosystems should focus on maintaining and protecting these habitats, especially in highly homogeneous landscapes. Veröffentlicht in Texte | 58/2024.
Landwirtschaft umweltfreundlich gestalten Der Landwirtschaft kommt beim Erhalt und Schutz unserer natürlichen Ressourcen eine große Bedeutung zu. Eine umweltfreundlich gestaltete Landwirtschaft trägt dazu bei, Umweltbelastungen zu vermindern und zu vermeiden. Voraussetzung hierfür sind jedoch ausreichende rechtliche Grundlagen und eine Agrarpolitik, die deutlich stärker auf Agrarumwelt- und Klimaschutz ausgerichtet ist. Einführung Deutschland ist aufgrund seiner fruchtbaren Böden, gemäßigten Temperaturen und ausreichenden Niederschläge ein Gunststandort für die landwirtschaftliche Produktion. Das ermöglicht hohe Erträge bei guter Qualität der erzeugten Lebens- und Futtermittel. Mit ihrem umweltoffenen Einsatz und den vorherrschenden Produktionssystemen verursacht die Landwirtschaft verschiedene Umweltbelastungen . Andererseits erhalten bestimmte Bewirtschaftungsweisen auch wertvolle Agrarökosysteme und unsere gewachsene Kulturlandschaft. Die Landwirtschaft prägt damit das Landschaftsbild und bietet Möglichkeiten einer umweltverträglichen Bewirtschaftung der Flächen. Sie ist in bestimmten Regionen auch eine wichtige Grundlage für die regionale Wirtschaft und den Tourismus. Ziel einer umweltfreundlich gestalteten Landwirtschaft muss es sein, negative Auswirkungen auf die Schutzgüter Boden, Luft, Wasser, Klima und die Biodiversität zu vermeiden, Kulturlandschaften zu erhalten und gleichzeitig die regionale Entwicklung zu fördern. Das nationale Agrar- und Umweltrecht sowie die Ausgestaltung der europäischen und nationalen Agrarpolitik bieten prinzipiell Möglichkeiten, Umweltbelastungen durch die Landwirtschaft in Grenzen zu halten und eine umweltschonende Bewirtschaftung der Flächen zu gewährleisten. Um bestehende Agrarumwelt- und Klimaziele zu erreichen, ist jedoch eine deutlich ambitioniertere Gestaltung notwendig. Dies kann einerseits über gesetzliche Vorschriften im nationalen Agrar- und Umweltrecht oder Umweltstandards als Voraussetzungen für den Erhalt von Agrarsubventionen der EU (GAP) erfolgen. Andererseits bietet auch die Entlohnung für zusätzliche Umweltmaßnahmen die Möglichkeit, Umweltschutz in der Landwirtschaft stärker zu fördern (z.B. durch Agrarumwelt- und Klimamaßnahmen der ersten oder zweiten Säule der GAP). Ergänzende ökonomische Instrumente wie Steuern und Abgaben können eine umweltverträgliche Landwirtschaft zusätzlich unterstützen. Weitere Möglichkeiten bietet die Teilnahme an Umweltmanagementsystemen und -zertifizierungen, wenn diese auf einer glaubwürdigen fachlichen Basis beruhen. Vorschriften und Mindeststandards zum Umweltschutz, an die sich Landwirte und Landwirtinnen in Deutschland halten müssen, sind im bestehenden nationalen Agrar- und Umweltrecht verankert. Dieses umfasst eine Vielzahl von nationalen Gesetzen und Verordnungen, mit denen Deutschland zumeist die Vorgaben der europäischen Agrar-Umweltpolitik (EU-Richtlinien) umsetzt. Hierzu gehören auf Bundesebene beispielsweise das Düngegesetz, das Pflanzenschutzgesetz, das Bundesnaturschutzgesetz, das Bundesimmissionsschutzgesetz und das Wasserhaushaltsgesetz (nähere Informationen zum Wasserrecht ) mit den jeweils zu den Gesetzen erlassenen Verordnungen. Das Bundesbodenschutzgesetz , welches über die „Gute fachliche Praxis der Landwirtschaft“ landwirtschaftliche Maßnahmen zum Bodenschutz definiert, basiert hingegen derzeit in Ermangelung einer EU-weiten Bodenrahmenrichtlinie ausschließlich auf nationalen Vorgaben. Obwohl das nationale Agrar- und Umweltrecht umfangreiche Vorschriften für die Landwirtschaft enthält, zeigen die vielfältigen Umweltbelastungen, dass deutlicher Nachbesserungsbedarf besteht. Dies liegt unter anderem daran, dass es in einigen Rechtsbereichen Vollzugsdefizite gibt. So können Vorortkontrollen durch die zuständigen Kontrollinstanzen (zum Beispiel Landwirtschaftskammern) aufgrund deren begrenzter Kapazitäten nur sporadisch durchgeführt und Verstöße nur selten aufgedeckt und geahndet werden. Zudem fehlen in vielen Rechtsbereichen bereits die Voraussetzungen dafür, wie z.B. Vorschriften, die den Behörden die notwendigen Kontroll-, Anordnungs- und Sanktionsbefugnisse übertragen. Außerdem finden sich in den Normtexten häufig abstrakte und nicht hinreichend bestimmte Formulierungen, die sowohl bei Landwirtschaftsbetrieben als auch bei den Behörden zu rechtlichen Unklarheiten bei der Anwendung führen, z. B. fehlende Anzeigepflichten, Genehmigungsvorbehalte sowie anwendbare Anordnungsbefugnisse zur Konkretisierung und Durchsetzung der guten fachlichen Praxis im Einzelfall. Das Umweltbundesamt empfiehlt daher mit Blick auf die gegenwärtig unzureichende Wirksamkeit des Agrar- und Umweltrechts den Umweltschutz in den einschlägigen Rechtsgrundlagen vor allem durch leichter vollziehbare Regelungen zu stärken. Für die aktuelle Förderperiode der Gemeinsamen Europäischen Agrarpolitik (GAP) hat die EU-Kommission den Mitgliedsstaaten viel Spielraum für eine ambitionierte Agrarumwelt- und Klimapolitik gegeben. Diesen Spielraum haben Deutschland und andere Mitgliedsstaaten jedoch bei weitem nicht ausgenutzt. Als Voraussetzung für die GAP-Zahlungen müssen Landwirte bestimmte, nach EU-Recht obligatorische Auflagen im Bereich Umweltschutz, Lebensmittelsicherheit, Tier- und Pflanzengesundheit und Tierschutz einhalten (Grundanforderungen der Betriebsführung, GAB) und gewährleisten, dass sie die landwirtschaftlich genutzten Flächen (auch die vorübergehend nicht bewirtschafteten) in einem guten landwirtschaftlichen und ökologischen Zustand (GLÖZ) erhalten. Bei Verstößen können die Zahlungen gekürzt werden. Landwirte, die über die obligatorischen Anforderungen hinaus zusätzliche Güter und Dienstleistungen bereitstellen und sich freiwillig zum Schutz der Umwelt und zum Erhalt der Landschaften verpflichten, werden dafür im Rahmen von Agrarumwelt- und Klimamaßnahmen finanziell unterstützt. Hierfür stehen Mittel in der ersten Säule (Öko-Regelungen) und in der zweiten Säule zur Verfügung. Gefördert werden beispielsweise Anbauverfahren und Techniken, die den Boden verbessern und Erosion vermindern, sowie extensiver Grünlanderhalt und der Ökologische Landbau . Es ist jedoch fraglich, inwiefern das aktuelle Fördersystem die bestehenden Agrarumwelt- und Klimaprobleme tatsächlich ausreichend mindern kann. Neben der Subventionspolitik der EU gibt es weitere ökonomische Instrumente wie Abgaben oder Zertifikate, die dazu beitragen können, die Agrarpolitik umweltfreundlicher zu gestalten. Ökonomische Instrumente setzten dabei die Rahmenbedingungen für Betriebe, indem z.B. umweltschädliche Betriebsmittel durch eine Steuer teurer werden. Alternative Betriebsmittel oder eine umweltverträglichere Bewirtschaftungsweise werden damit im Vergleich attraktiver. Diskutiert wird beispielsweise, eine Stickstoffüberschussabgabe oder eine Abgabe auf Pflanzenschutzmittel einzuführen. Ebenfalls in der aktuellen Diskussion steht die Frage, inwiefern die Landwirtschaft in ein Emissionshandelssystem eingebunden werden könnte. Aber auch das bestehende Steuersystem kann ökologisch verträglicher gestaltet werden, indem umweltschädliche Ausnahmeregelungen reformiert werden. Dies betrifft beispielsweise die Befreiung von landwirtschaftlichen Fahrzeugen von der Kraftfahrzeugsteuer ( Subventionsbericht des UBA ). Der schrittweise Abbau der Steuervergünstigung für Agrardiesel ist ein Schritt in diese Richtung. Indirekt können auch Abgaben auf der Konsumseite dazu führen, dass sich die Produktion anpasst. Wichtig ist hierfür jedoch, dass Instrumente auf der Produktions- und Konsumseite aufeinander abgestimmt sind, um unerwünschte Ausweichreaktionen zu verhindern. Eine wichtige Stellschraube ist die Mehrwertsteuer . Wenn Fleisch und tierische Produkte mit dem regulären Mehrwertsteuersatz von 19 Prozent besteuert und im Gegenzug pflanzliche Produkte einem geringeren Steuersatz unterliegen würden, werden pflanzliche Produkte im Verhältnis günstiger. Damit wird ein Anreiz für eine umweltfreundlichere und gesündere Ernährung gesetzt. Ein weiteres aktuelles Beispiel sind die Vorschläge der Borchert-Kommission, die mit Blick auf das Tierwohl eine Tierwohl-Abgabe vorschlägt. Tierische Produkte sollen einer Abgabe unterliegen, die Einnahmen wiederum stehen dann für den Umbau der Tierhaltung zur Verfügung. Umweltmanagementsysteme in der Landwirtschaft dienen dazu, die Umweltauswirkungen des Betriebs zu erfassen, geltendes Recht einzuhalten, Abläufe und Strukturen festzulegen und wirksame Maßnahmen für Energieeffizienz, Umwelt- und Klimaschutz umzusetzen. Dadurch werden Umweltbelastungen reduziert und Kosten gespart. Das Umweltmanagement unterstützt auch die Optimierung von Stoffströmen aus betriebswirtschaftlicher Sicht und hilft somit, durch Ressourceneinsparung die Umwelt zu entlasten. Landwirtschaftsbetriebe können am europäischen Umweltmanagement- und Auditsystem EMAS teilnehmen und dadurch ihr Umweltengagement auch gegenüber Bürger*innen, Kund*innen, Medien, Behörden und anderen Anspruchsgruppen zur Geltung bringen. Dafür müssen sie eine umweltbezogene Bestandsaufnahme („Umweltprüfung“) durchführen, ein Umweltmanagementsystem betreiben sowie einen für die Öffentlichkeit bestimmten Umweltbericht, die EMAS-Umwelterklärung, erstellen. Besonderes Gewicht gewinnt EMAS aufgrund der obligatorischen Begutachtung durch eine*n staatlich zugelassene*n Umweltgutachter*in.
The ELONTA project aimed at understanding the relationships between landscape structure, source-sink dynamics and the risk of pesticide use for Non-Target Arthropods (NTAs). It also investigated the effectiveness of introducing two landscape-based mitigation measures: grassy field boundaries and unsprayed field margins. The project used a model NTA species, Bembidion lampros, a small, univoltine, spring-breeding carabid beetle that is common in temperate European agricultural landscapes. The project combined high-resolution dynamic landscape models with advanced spatially-explicit population models to simulate changes in B. lampros population dynamics in agroecosystems. The impact of pesticide use on B. lampros populations and the effectiveness of mitigation measures were assessed in a set of 611 study plots of 10x10 km2 in Brandenburg and Lower Saxony regions, varying in landscape and farmland heterogeneity. Our analysis showed that beetle populations were better supported in more diverse and heterogeneous landscapes with a high proportion of herbaceous semi-natural habitats and permanent pastures. The negative impact of pesticide use was greater in more homogeneous landscapes with low initial beetle populations, high arable land coverage and low beetle source habitat coverage. The study showed that grassy field boundaries were a more effective mitigation measure than unsprayed field margins. It also revealed the influence of source-sink dynamics on the effect of pesticide application on B. lampros populations, with significant exclusive off-field effects that persisted despite mitigation measures. Landscape management in agroecosystems should focus on maintaining and protecting these habitats, especially in highly homogeneous landscapes.
Im Januar 2024 wurde die neue europäische Partnerschaft „European partnership on accelerating farming systems transition – agroecology living labs and research Infrastructures – AGROECOLOGY“ (Project number: 101132349) gestartet. In der Initiative haben sich über 70 nationale und regionale Entscheidungsträger, Fördermittelgeber und Forschungseinrichtungen aus 26 europäischen Ländern zusammengeschlossen. Das Ziel ist es, gemeinsam die Transition der Landwirtschaft zu mehr Nachhaltigkeit, Resilienz, Umwelt- und Klimafreundlichkeit voranzubringen, allgemein zusammengefasst unter dem Begriff Agroecology. In der Strategischen Forschungs- und Innovationsagenda der Partnerschaft wird die Agroecology als wissenschaftliche Disziplin interpretiert, die an der Schnittstelle zwischen Agrarwissenschaften, Umweltwissenschaften, Sozial- und Geisteswissenschaften für die Gestaltung und das Management neuer Agrarökosysteme angesiedelt ist (siehe auch Wezel et al., 2009). Darunter ist ein wissensbasierter, systemischer Ansatz zu verstehen, der Auswirkungen auf die gesamte Bandbreite der landwirtschaftlichen Praktiken entfaltet, von den verwendeten Züchtungen und Sorten bis hin zu landwirtschaftlichen Praktiken im Zusammenhang mit der Bodenbewirtschaftung, der Schädlingsbekämpfung und Strategien zur Erhöhung der Diversität von Nutzpflanzen und Biodiversitätsmanagement. Sie bedeutet auch einen tiefgreifenden Wandel der Wertschöpfungsketten in der Landwirtschaft und die Entwicklung fairer Geschäftsmodelle, um diese neuen Praktiken zu unterstützen und den Landwirt:innen Marktchancen und angemessene Einkommen und den Verbraucher:innen erschwingliche Lebensmittel zu bieten. Gleichzeitig soll die Agroecology einen wesentlichen Beitrag zur Verminderung von Klimaerwärmung und Anpassung an den Klimawandel, zum Schutz der biologischen Vielfalt und der Ökosysteme sowie zur Stärkung der Nachhaltigkeit und Resilienz von Landwirtschafts- und Landnutzungssystemen leisten. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft engagieren sich daher in der Partnerschaft AGROECOLOGY, um durch die Förderung transnationaler Forschungsprojekte die Transformation der Landwirtschaft zu Agroecology auf nationaler Ebene voranzubringen. Dementsprechend sollen geförderte Verbundvorhaben unter Beteiligung europäischer Verbundpartner einen Beitrag zur Umsetzung der Zukunftsstrategie der Bundesregierung sowie der Nationalen Bioökonomiestrategie, FONA-Strategie und zur Strategie der Bundesregierung zur Internationalisierung von Wissenschaft und Forschung leisten. Weitere Informationen finden Sie auf der Webpage des BMBF . Quelle: BMBF
Ohne Tiere und tierische Düngemittel: Projekt veganer Ökolandbau Eine stärker pflanzenbetonte Ernährungsweise kann nach wissenschaftlichen Erkenntnissen zum Schutz des Klimas beitragen, aber wie steht es um die Entwicklung einer tierfreien Landwirtschaft? Das UBA hat im Rahmen der Verbändeförderung ein Projekt zum biozyklisch-veganen Landbau gefördert, welches die Potentiale und Hemmnisse des biozyklisch-veganen Landbaus untersuchte. Der biozyklisch-vegane Anbau ist eine besondere Form des viehlosen Ökologischen Landbaus, er wirtschaftet ohne die kommerzielle Haltung und Schlachtung von so genannten Nutztieren und ohne den Einsatz von Dünge- und weiteren Betriebsmitteln tierischer Herkunft. Die Nährstoffzufuhr erfolgt einzig durch pflanzliche Düngemethoden, dem Humusaufbau und damit der Bodenfruchtbarkeit sowie der Förderung der Artenvielfalt im Agrarökosystem wird besondere Bedeutung zugemessen. Diese Art der Bewirtschaftung ermöglicht vielfältige positive Effekte für den Tier-, Umwelt- und Naturschutz und für den Klimaschutz . Der biozyklisch-vegane Anbau verfügt als Alleinstellungsmerkmal seit Ende 2017 über einen IFOAM-akkreditierten veganen Öko-Anbaustandard, der weltweit einsetzbar ist. Mit dem Gütesiegel „Biozyklisch-Veganer Anbau“ können Produkte gekennzeichnet werden, die nach diesen Richtlinien erzeugt wurden. Ziel des Projekts „ Transformation des Ernährungssystems durch Entwicklung und Erhöhung des Beitrags des biozyklisch-veganen Anbaus“ (VegÖL) “ war, durch Entwicklung von Instrumenten und Maßnahmen zur Weiterentwicklung und Verstetigung des biozyklisch-veganen Anbaus beizutragen. Der biozyklisch vegane Anbau ist bislang noch eher eine Nische, die allerdings auf ein wachsendes Interesse nicht nur der Konsument*innen stößt. In Verbindung mit der wissenschaftlichen Debatte um die Klimabelastung durch die Tierproduktion und der notwendigen Reduktion des Konsums tierischer Lebensmittel sowie den ethischen Fragen zur heutigen Tierhaltung wird der biozyklisch -veganen Landwirtschaft ein nicht unerhebliches Transformations- und Nachhaltigkeitspotential zugesprochen. Das Projektteam, der Förderkreis Biozyklisch-Veganer Anbau e. V. mit Sitz in Berlin, der sich für Tierrechte und eine vegane Lebensweise einsetzt, ermittelte zunächst die Chancen und Hemmnisse entlang der Wertschöpfungskette von biozyklisch veganen Produkten durch Interviews von Akteuren in den Bereichen Anbau, Verarbeitung, Handel und Konsum. Während auf Seiten der bewussten Konsument*innen die Produktqualität wertgeschätzt wird, ist die Nachfrage noch sehr moderat und der Bekanntheitsgrad des Siegels noch gering. Daher bestehen noch viele Unsicherheiten im Bereich Verarbeitung und Handel. Für die Erhöhung des Bekanntheitsgrades werden gezielte Kommunikationsstrategien nötig sein. Im Projektverlauf wurden bereits Informations- und Schulungsmaterialien sowie Handreichungen erstellt sowie zahlreiche Aktivitäten im Social-Media Bereich durchgeführt. Mit einer Vernetzungstagung wurden gezielt relevante Stakeholder aus allen Ebenen der Wertschöpfungskette zusammengebracht und ein Memorandum veröffentlicht. Durch seine aktive Beteiligung (Stand, Vorträge, Betriebsberatungen etc.) auf der BIOFACH, der Weltleitmesse für ökologische Produkte sowie bei den Ökofeldtagen konnte das Projektteam neue Kontakte entlang der Wertschöpfungskette bis auf die politische Ebene schaffen, die Vernetzung der Akteure verbessern und das Wissen über den biozyklisch veganen Anbau in die Breite bringen. Die Ergebnisse sind im Einzelnen im Projekt-Bericht nachzulesen. Um künftig mit dem tierfreien biozyklisch veganen Anbau mehr zur Transformation des Ernährungssystems beizutragen können, sind weiterführende Maßnahmen erforderlich, die helfen, ihn weiter zu entwickeln, zu verbreiten und zu verstetigen.
Die vorliegende Studie hat die Wirkungen der vorbeugenden und eingreifenden Maßnahmen des Integrierten Pflanzenschutzes auf Kennwerte der Biodiversität und der ökologischen Integrität in Agrarlandschaften untersucht. Zusätzlich ist der Effekt dieser Maßnahmen auf die Häufigkeit der Verwendung und der Menge chemisch-synthetischer Pflanzenschutzmittel betrachtet worden. In einem Literaturreview sind mehr als 12 000 themenbezogene Publikationen gesichtet worden. Mehr als 150 Publikationen sind einer integrierten, gewichtenden Bewertung der ökologischen Vorzugswürdigkeit unterzogen worden. Die Analyse der Veröffentlichungen hat gezeigt, dass eine ökologisch wertvolle, regional-typische naturräumliche Ausstattung einer Agrarlandschaft entscheidend dazu beiträgt, den Schaderregerdruck und gleichzeitig die Umweltrisiken durch die reduzierte Verwendung chemisch-synthetischer Pflanzenschutzmittel zu verringern. Die Entwicklung spezifischer alternativer Bekämpfungsmaßnahmen stellt einen wichtigen Baustein auf dem Weg in eine nachhaltigere Landwirtschaft dar. Dies ist in hohem Maße auch von digitalen Entscheidungshilfesystemen und einer datengetriebenen Optimierung der Bestandsführung zu erwarten. Insbesondere im Bereich der Wirkung von digitalen Werkzeugen des Integrierten Pflanzenschutzes auf die ökologische Qualität von Agrarökosystemen fehlt es aktuell noch an einer adäquaten Auseinandersetzung in wissenschaftlichen Untersuchungen. Dies gilt auch für den kombinierten Einsatz von nicht-chemischen Maßnahmen, wie es im Konzept des Integrierten Pflanzenschutzes grundsätzlich verankert ist. Die ökologische Vorzugswürdigkeit dieser Kombinationswirkungen kann anhand der Studienlage bisher nicht ausreichend eingeschätzt werden. Mit einer niedrigschwelligen Vermittlung von Wissen um effiziente Maßnahmen, die auf die spezifische Situation eines landwirtschaftlichen Betriebes abgestimmt sind, sollte die Akzeptanz und der Einsatz dieser Maßnahmen in der landwirtschaftlichen-Praxis verbessert werden. Quelle: Forschungsbericht
In this study, soil top layers from the German Environmental Specimen Bank (ESB) covering a period from 2002 to 2018 and 11 sampling sites representing four ecosystem types were analysed for 24 PFAS (11 PFCA, 7 PFSA, and 6 precursors), including the total oxidizable precursor (TOP) assay. Median (Sigma)PFAS levels before and after TOP assay ranged from 0.31 to 19.7 (micro)g/kg dry weight (dw) and 0.32 to 20.4 (micro)g/kg dw, respectively. The most frequently measured PFAS above LOQ were PFOS and PFOA, which were present at concentrations above 0.1 (micro)g/kg dw in each sample. Both accounted, on average, for half to two-thirds of the total identified PFAS load at most sites. The investigated samples from the near-natural and forestry ecosystem types each had significantly higher PFAS levels than those from the urban-industrial ecosystem type, while samples from the agricultural ecosystem type did not differ distinctly from the others. Increases of median ΣPFAS levels after TOP assay ranged up to slightly >20 %, indicating that precursor compounds do not play a major role in the substance spectrum of German ESB soil samples from different ecosystem types. Total organic carbon (TOC) content in analysed samples ranged from about 1 % in sandy soil to >40 % in litter layer and showed a strong positive correlation with PFAS concentrations. It is therefore highly recommended that TOC content is reported along with PFAS levels in soils. PFAS trend analysis for nine sampling sites before and after TOP assay showed that concentration levels at most sites have remained more or less stable for the sampled period of almost two decades. The constant PFAS levels in soil samples indicate that PFOS and PFOA regulations have not yet had a positive effect on the exposure situation in this environmental compartment. ©2023 The Authors.
Untersuchungen von Niederschlagswasser-, Boden- und Baumproben Immer wieder wird auf und in diversen Lebensmitteln wie Obst und Gemüse Perchlorat nachgewiesen. In 2013 ließ das Umweltbundesamt (UBA) deshalb verschiedene Probenmatrices sowie Niederschlagswasser des UBA-Messnetzes auf die Hintergrundbelastung mit Perchlorat untersuchen. In keiner der 24 untersuchten Proben der sechs Messstationen des UBA-Luftmessnetzes konnte Perchlorat nachgewiesen werden. Die Proben wurden im Zeitraum Anfang September bis Mitte November 2013 gewonnen. Die Bestimmungsgrenze betrug 0,1 µg/L. Zur Bestimmung der Hintergrundbelastung mit Perchlorat im Boden und in Pflanzen nutzte das UBA Proben aus dem Archiv der Umweltprobenbank des Bundes (UPB). Die Probenarten Boden, Buchenblätter und einjährige Fichtentriebe stammen aus fünf verschiedenen Probenahmegebieten der UPB. Diese Gebiete sind über ganz Deutschland verteilt und drei verschiedenen Ökosystemen zuordenbar: Agrar-, Forst- sowie Naturnahes terrestrisches Ökosystem. Da die UPB nicht in allen Gebieten jährlich Proben entnimmt, variieren teilweise die Probenahmejahre; es wurden im November 2013 immer die jüngsten der im UPB-Archiv verfügbaren Proben untersucht. Soweit vorhanden, wurden beim Boden jeweils die Auflage sowie der Oberbodenhorizont untersucht. Dabei handelt es sich um Proben aus dem Jahr 2010; die routinemäßige Bodenbeprobung findet für die UPB nur alle vier Jahre statt. Perchlorat war in keiner der untersuchten Oberbodenproben nachweisbar; in den Humusauflagen fanden sich Perchlorat-Konzentrationen in Höhe von ca. 0,001 µg/g FG nur in den Proben vom Oberbayerischen Tertiärhügelland sowie vom Nationalpark (NP) Bayerischer Wald (siehe Abb. 1). Es ist anzumerken, dass in Bornhöved keine Auflagehorizonte beprobt werden können, da es sich um bewirtschaftetes Ackerland handelt. Die untersuchten Proben setzen sich aus folgenden Probenahmejahren zusammen: 2011: Buchenblätter Bornhöveder Seengebiet, Solling, BR Pfälzerwald 2012: Buchenblätter NP Bayerischer Wald, Oberbayerisches Tertiärhügelland 2012: Fichtentriebe Oberbayerisches Tertiärhügelland 2013: Fichtentriebe Bornhöveder Seengebiet, NP Bayerischer Wald, Solling, BR Pfälzerwald Als Vertreter von Pflanzen wurden Buchenblätter sowie einjährige Fichtentriebe ausgewählt. Die gefundenen Werte liegen unter den vom Ständigen Ausschuss für Kontaminanten in der Lebensmittelkette der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) genannten Referenzwerten für Lebensmittel von 0,02 bis 1,0 µg/g (entspricht 0,02 bis 1,0 mg/kg). Auffällig sind die gegenüber den Fichten- und Bodenproben erheblich höheren Gehalte der Buchenblätter. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass Perchlorat während der Vegetationsperiode eingetragen wird. Darüber hinaus sind die Blattproben der beiden Agrar-Ökosysteme deutlich höher belastet, als die Proben der restlichen drei Gebiete. Die Ergebnisse deuten an, dass die Perchloratbelastung von Agrarprodukten nicht der allgemeinen Umweltbelastung zuzurechnen ist. Aktualisiert am: 11.01.2022 Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche
7 Ole Spickermann Fernerkundung und GIS – die neuen digitalen Werkzeuge der Landwirtschaft 4.0 LSA VERM 1/2020 Fernerkundung und GIS – die neuen digitalen Werkzeuge der Landwirtschaft 4.0 Von Ole Spickermann, Bernburg Zusammenfassung Die rasante Entwicklung von IT- und Fernerkundungstechnik eröffnete in den letzten Jahren dem modernen Landwirt viele neue Wege, seine Schläge noch effektiver zu bewirtschaften und knappe Betriebsmittel einzusparen. Von besonderem Interesse für die Pflanzenproduktion sind die bildgebenden Verfahren der Fernerkundung, welche optimal in Geoinformationssysteme eingebunden werden können, um so ein enormes Spektrum neuer Informationen zu generieren. 1 Von den Anfängen bis zur Landwirtschaft im 21. Jahrhundert Die Landwirtschaft hat im Laufe ihrer Jahrtausende währenden Entwicklung immer wieder entscheidende Impulse erhalten und verschiedene Entwicklungsstufen absol- viert, bis sie zu der hochmodernen und leistungsstarken Wirtschaftskraft wurde, wie wir sie heute kennen. Der Ackerbau, als einer der ältesten Wirtschaftsbereiche der Menschheit überhaupt, etablierte sich vor ca. 10.000 Jahren parallel auf verschiedenen Kontinenten und stellt seit dato die Grundversorgung der Menschen an Nahrungs- mitteln weltweit sicher [Odenbach 1997]. Die Entwicklung des Ackerbaus lässt sich je nach Betrachtungswinkel (politisch, tech- nisch, sozial, wirtschaftlich) unterschiedlich gliedern [Krombholz 2018].Wird der Aspekt der technischen Entwicklung betrachtet, drängen sich vier große Entwick- lungssprünge auf. Die Anfänge des Pflanzenbaus waren bis ins späte Mittelalter durch vorwiegend menschlichen Arbeits- und Kraftaufwand geprägt.Technische Errungen- schaften wie der Pflug und der verstärkte Einsatz von Nutztieren änderten allmählich das Bild der Landwirtschaft. Ein zweiter großer Sprung erreichte die landwirtschaftli- che Produktion im Nachgang der Industriellen Revolution zum Ende des 19. bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts. In dieser Zeit war die Geburtsstunde der ersten Trakto- ren zu verzeichnen, welche die Produktivität um ein Vielfaches erhöhten. Zum Ende des 20. Jahrhunderts hielt die GPS-Navigation Einzug in die Landwirtschaft. Die Ma- schinen konnten von nun an mit zuvor nie dagewesener Präzision gesteuert werden, was vor allem in den Bereichen des Umweltschutzes und der Produktionseffizienz große Vorteile brachte. Seit der Einführung eines flächendeckenden Internetzugangs befindet sich die Landwirtschaft bis heute erneut in einer besonderen Phase ihrer Entwicklung. Im Rahmen der Landwirtschaft 4.0 gilt es, Prozesse und Maschinen bestmöglich zu vernetzen, um auf der einen Seite die Produktivität zu steigern, aber gleichzeitig die Umwelt bestmöglich zu schützen und natürliche Ressourcen sowie die natürlichen Regulationsmechanismen von Agrarökosystemen zu schonen und zu fördern. Der Schutz der Umwelt stellt jedoch nur eine von zahlreichen Herausforderungen dar, welchen sich die Landwirtschaft im 21. Jahrhundert widmen muss. So stellen ver- LSA VERM 1/2020 Ole Spickermann Fernerkundung und GIS – die neuen digitalen Werkzeuge der Landwirtschaft 4.0 8 schärfte Gesetzgebungen über den Einsatz von Pflanzenschutz- und Düngemitteln für den modernen Landwirt genauso ein Problem dar, wie stetig steigende Kosten für Bo- den und Betriebsmittel. Ein besonders aktuelles aber auch gravierendes Problem, für das eine Lösung gefunden werden muss, bringt der Klimawandel mit sich.Auch in zu- vor von Extremwettersituation nicht betroffenen Regionen kommt es jetzt immer wieder zu Ernteausfällen. Die intelligente Vernetzung gewonnener Daten soll hier hel- fen, die Entscheidungsprozesse des Landwirtes zu unterstützen [Balmann 2017; Iser- meyer 2014].Trotz dieser großen Herausforderungen gilt es, das oberste Gut der landwirtschaftlichen Produktion, die Sicherung der Grundversorgung der Menschen, stets zu gewährleisten. Der Landwirtschaft 4.0 stehen hierfür drei große sich überschneidende Bereiche mit unterschiedlichen Werkzeugen zur Verfügung (Abb. 1). Abb. 1: Die drei Teilbereiche der Landwirtschaft 4.0 Besonders in den Bereichen des Digital und Smart Farmings liegt ein besonderes Au- genmerk auf der Datenerfassung, -verarbeitung und -bereitstellung für den Agrarma- nager.Aufgrund der steigenden Lohnkosten gilt es, in diesen Bereichen möglichst vie- le Prozesse miteinander zu verknüpfen und zu automatisieren, damit diese schnell bei Entscheidungsprozessen, von welchen mehrere 100 Stück pro Saison anfallen, genutzt werden können. In der folgenden Abbildung ist ein solches Schema beispielhaft darge- stellt. Abb. 2: Informationsschema des Agrarmanagers Die Abbildung 2 zeigt deutlich auf, dass der Agrarmanager nicht nur in der Verantwor- tung steht, externe Daten sinnvoll zu bündeln, sondern auch sämtliche interne Daten 9 Ole Spickermann Fernerkundung und GIS – die neuen digitalen Werkzeuge der Landwirtschaft 4.0 LSA VERM 1/2020 zu Boden und Pflanzen zu erfassen und diese mit den externen Informationen zu ver- knüpfen, sowie sämtliche daran gebundenen Prozesse zu dokumentieren. Damit dies gelingt, wird bereits jetzt auf die Werkzeuge der Fernerkundung in Kombination mit Geoinformationssystemen zurückgegriffen. 2 Werkzeuge der digitalen Landwirtschaft Die Werkzeuge der digitalen Landwirtschaft umfassen ein breitgefächertes Spektrum verschiedener Methoden und Techniken, weshalb im Folgenden nur auf eine kleine Auswahl eingegangen wird und hier besonders auf die Methoden der Datenerhebung mittels Fernerkundung und deren Organisation in Geoinformationssystemen. Moderne Fernerkundungstechniken beschränken sich im Allgemeinen auf die bemann- te und unbemannte Luftfahrt (unmanned aerial vehicle, UAV) sowie den Einsatz von Satelliten (Abb. 3). Abb. 3: Forschungs-UAV der AG Feldversuche (links) und Forschungsgyrokopter des Instituts für Geoinformation und Vermessung (rechts) der Hochschule Anhalt Besonders seit der Jahrtausendwende rückten aber auch immer mehr die eigentlichen Arbeitsmaschinen als Sensorträger in den Vordergrund, da so der Aspekt der online Datenerfassung und -nutzung besser bedient werden kann. Bereits jetzt sind Senso- ren im alltäglichen Einsatz, welche bspw. eine Abschätzung des Ernährungszustandes der Pflanzen zulassen und direkt die ermittelten Daten an einen angebauten Dünger- streuer übermitteln, welcher dann vollautomatisch bedarfsgerecht düngt. Diese ver- schiedenen Techniken der Datenerfassung weisen ganz unterschiedliche Vor- und Nachteile auf und finden daher in unterschiedlichen Bereichen der Landwirtschaft An- wendung (Tab. 1). Tab. 1: Überblick der Vor- und Nachteile verschiedener Sensorträgersysteme DGPS-Dienste (Differential GPS, optimierte GPS-Präzision dank Korrekturdaten) hel- fen dabei, diese gesammelten Daten auf den Schlägen des Landwirtes zu lokalisieren und unterstützen im Nachgang, bei Bedarf, die Maschinen auf wenige Zentimeter ge- nau zu steuern z. B. beim Halten der Fahrspuren oder bei der Ertragskartierung wäh-
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 299 |
| Europa | 3 |
| Land | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 288 |
| Text | 9 |
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| unbekannt | 3 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 242 |
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| Resource type | Count |
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| Webdienst | 2 |
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| Boden | 265 |
| Lebewesen & Lebensräume | 305 |
| Luft | 210 |
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