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.
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
Das Projekt "DAF-Tagung 2021: Klimaschutz mit Land- und Forstwirtschaft, 14. Oktober 2021" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dachverband Wissenschaftlicher Gesellschaften der Agrar-, Forst-, Ernährungs-, Veterinär- und Umweltforschung durchgeführt. Im Jahr 2018 war im nationalen Emissionsinventar der Sektor Landwirtschaft, der der Hauptemittent für die Treibhausgase Methan (CH4) und Distickstoffoxid (N2O) ist, für 7,4 Prozent der deutschen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Hinzu kommen CO2-Emissionen aus dem Verbrauch fossiler Brennstoffe sowie der landwirtschaftlichen Nutzung entwässerter Moorböden. Rund zwei Drittel der deutschen Emissionen an reaktiven Stickstoffen stammen aus der Landwirtschaft. Andererseits weist die Landwirtschaft im Vergleich zu anderen Wirtschaftssektoren ein Potenzial auf, aktiv zum Klimaschutz durch Kohlenstoffspeicherung im Boden beizutragen. In Deutschland sind mehr als zwei Milliarden Tonnen Kohlenstoff in landwirtschaftlichen Böden gespeichert, was rund der Hälfte des gesamten Kohlenstoffvorrats in wald- und landwirtschaftlichen Ökosystemen entspricht. Der organische Kohlenstoff ist hauptsächlich im obersten Meter der deutschen Äcker gespeichert. Die deutschen Wälder entlasten die Atmosphäre jährlich um rund 62 Millionen Tonnen Kohlendioxid, wie aus der Kohlenstoffinventur 2017 hervorgeht. Damit kompensieren sie etwa sieben Prozent der Treibhausgasemissionen in Deutschland. Die Bindung von CO2-Kohlenstoff in langlebigen Holzprodukten leistet einen weiteren Beitrag zum Klimaschutz. Der DAF e.V. möchte seine Tagung 2021 unter das interdisziplinäre Thema 'Klimaschutz mit Land- und Forstwirtschaft stellen', um Ansätze und Lösungsmöglichkeiten für diese aktuelle Thematik aufzuzeigen. Folgende Fragen werden diskutiert: Welche Emissionsminderungs-Möglichkeiten werden in der Pflanzenproduktion diskutiert? Welche Bedeutung haben die Kohlenstoffsenken für die Emissionsminderung? Welche Emissionsminderungs-Möglichkeiten sind für die Nutztierhaltung zukunftsfähig? Wie können die Verbraucher zu einem klimaschonenderen Konsumverhalten im Bereich landwirtschaftliche Erzeugnisse motiviert werden? Wie können Klimaschutzmaßnahmen in der Landwirtschaft bewertet werden?
Das Projekt "Partner B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Pflanzenproduktion und Agrarökologie in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Schaffung einer harmonisierten multiskalaren Datenbank, deren hauptsächlicher Fokus auf Boden-, Wasser- & Klimaressourcen liegt und Beurteilung der Auswirkung von Klimawandel auf Agrarökosysteme zulässt. Ein fundierter partizipatorischer Ansatz wird zum Validieren von Verbesserungsstrategien zur Erhöhung der Systembelastbarkeit unter sich änderndem Klima eingesetzt. Die Strategien umfassen die Anpassung ausgewählter Vor- und Nachernteprozesse in den Bereichen Wasser-, Energiemanagement, sowie der Reduzierung von Nachernteverlusten und der Erhöhung des Nährwertes der Grunddiät. Eine Web-GIS Anwendung wird partizipativ entwickelt und die in der Analyse der Ausgangssituation erarbeiteten Daten der biophysischen und sozioökonomischen Umwelt als Grundgerüst integriert. Die von der Anwendung identifizierten Strategien für die Erhaltung von Boden- und Wasserressourcen werden, mit Fokus auf die Fruchtwahl und Technologietransfer, in enger Zusammenarbeit mit der Bevölkerung getestet. Der Mikronährstoffgehalt von Grundnahrungsmitteln der Zielregion wird analysiert und mit Alternativen vergleichen, um Potentiale zur Verbesserung des Nährwertes zu identifizieren. Das Dreschen, Trocknen & Lagern (Getreide, Körnerleguminosen), sowie die Sortierung, Verpackung & der Transport (Obst, Gemüse) wird auf Verluste, Produktqualität und Arbeitskraft- & Energiebedarf hin untersucht. Die Auswirkungen der Strategien auf das Agroökosystem werden kontinuierlich durch Life Cycle Assessment ermittelt.
Das Projekt "Mutualisms between bees and crops in tropical agroecosystems in Mexico" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Biologie , Mikrobiologie durchgeführt. Pollinators are a vital help in keeping acceptable levels of crop production worldwide (Klein 2007, etc.). However, their rapid loss (Biesmeijer 2007, etc.) is currently becoming one of the biggest concerns for food safety and environment conservation. This situation has led a group of scientists (most of them leading the present initiative) to initiate investigations on this matter in the ALARM and the Bee Shop projects inside the EU's FP6, mainly on pollinators from Europe, but with an appendix on bees from the neotropics. But since tropical diversity of pollinators remains largely unknown, this context drives the present project to propose the first large-scale study on pollinating bees in Mexico, drivers of their population dynamics and maintenance of the ecosystem services they provide in the form of pollination. is one of the countries where bee diversity and economic use are highly linked. On one side, it is the third largest Apis mellifera honey exporter, which means a great socio-economic impact of honey production. On the other side, its southern part belongs to one of the world's 25 great biodiversity hot-spots, thus implying a large diversity of native bees that pollinate crops and wild plants, hence contributing both to the food production and to the conservation of plant biodiversity. Unfortunately, increasing land use and deforestation probably lead to a loss of pollinating bees, undermining their diversity and potential benefits for crops production and conservation of biodiversity. The aim of our project is therefore to investigate the links between landscape, biodiversity of bees and their impact on crop production in the southern tropical Mexican areas of Yucatan and Chiapas, in order to target jointly on poverty reduction by sustainable production of food and conservation of biodiversity.
Das Projekt "FACCE MACSUR II 2. Phase Knowledge Hubs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-3 Agrosphäre durchgeführt. In MACSUR-II wird das AgroC Modell in der Modelvergleichsstudie als auch in den Skalierungsübungen eingesetzt. Basierend auf den erfolgreichen Ergebnissen der Skalierungsaktivitäten der Phase I (Klima und Boden) werden diese Aktivitäten in Phase II fortgesetzt. Dabei ist angedacht gleichzeitig Boden- und Klimainputs, als auch die landwirtschaftliche Praxis (Saat- und Erntetermine) in der Skalierung einzubeziehen. Des Weiteren soll eine weitere Modellregion als Validierung simuliert werden. Auch wird das AgroC Modell in den Unsicherheitsstudien eingesetzt, um Unsicherheiten der Modellkalibrierung zu erfassen. Dazu sollen die in MACSUR genutzten Modelle anhand eines geeigneten Datensatzes durch Bayesischer Kalibrierung untersucht werden. Das Teilprojekt wird auch in den Cross-cutting Aktivitäten zur beschleunigten Initialisierung der C-Submodule beitragen. Für das AgroC Model besteht bereits eine schnelle Initialisierungsmethode basierend auf einfach zu ermittelten Bodenparametern, wobei die Vorgehensweise auf andere Modelle transferiert werden soll. Ziel des Arbeitspaketes ist es das Modellverständnis, als auch das Verständnis der Inputaggregierung auf die zu modellierende Zielgröße deutlich zu erhöhen. Dabei sollen Erkenntnisse gewonnen werden, die eine (inter-)nationale Modellierung ermöglichen ohne dabei einen Informationsverlust zu erleiden . Diese Modellansätze können in Zukunft auch für Klimaimpaktszenarien genutzt werden. Die vorgestellte Analyse kann nicht durch die Analyse eines einzelnen Modells, sondern nur durch Modellesembles innerhalb größerer Forschungskonsortien (wie MACSUR) durchgeführt werden kann. Aufgabe 1: Skalierungsübungen (Boden/Klima) (Monat 1 - 12) Aufgabe 2: Skalierungsübungen (Management) (Monat 6 - 24) Aufgabe 3: Unsicherheitsanalyse (Bayesische Kalibration) (Monat 6 - 24) Aufgabe 4: Modellinitialisierung (Monat 12-18).
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Michael Otto Stiftung für Umweltschutz durchgeführt. Ziel des Projektes F.R.A.N.Z. (Für Ressourcen, Agrarwirtschaft & Naturschutz mit Zukunft) ist die Entwicklung und Erprobung von tragfähigen und praxistauglichen Maßnahmen zur signifikanten Steigerung der Agrarbiodiversität. Die Umsetzung dieser Maßnahmen erfolgt auf bundesweit zehn landwirtschaftlichen Demonstrationsbetrieben. Im Fokus des Demonstrations- und Dialogprojektes stehen Maßnahmen, welche die Interessen und Anforderungen sowohl von Ökologie als auch Ökonomie miteinander vereinbaren. Durch die Erprobung der Maßnahmen auf Normal-Betrieben soll eine bundesweite Übertragbarkeit und Nachahmung der Maßnahmen in ganz Deutschland gewährleistet werden. Die Ergebnisse aus der Maßnahmenumsetzung sollen zudem eine Weiterentwicklung der ordnungs- und förderrechtlichen Instrumente in der Agrarpolitik bewirken. Im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitung werden auch Hemmnisse identifiziert, welche Landwirte von der Umsetzung von Biodiversitätsmaßnahmen abhalten; ebenso werden Vorschläge für deren Abbau entwickelt. Als Beitrag zur Erreichung der Ziele des Biodiversitätsschutzes in der Agrarlandschaft werden der Politik erprobte Konzepte vorgelegt und unter anderem in die Verhandlungen zur Gemeinsamen Agrarpolitik nach 2020 einfließen. Das Verbundprojekt F.R.A.N.Z. wird gemeinsam von der Umweltstiftung Michael Otto (UMO) und dem Deutschen Bauernverband (DBV) koordiniert. Die Projektkoordination durch UMO und DBV ist zuständig für die Lenkung des gesamten Projektes sowie die Einbindung der beteiligten Projektpartner. Die Untersuchung der ökonomischen und ökologischen Auswirkungen der Naturschutzmaßnahmen erfolgt durch die Thünen-Institute für Ländliche Räume, Betriebswirtschaft und Biodiversität sowie die Universität Göttingen und das Michael-Otto-Institut im NABU. Die in den Projektregionen ansässigen Landesbauernverbände und deren Kulturlandschaftsstiftungen sowie weitere Partner vor Ort übernehmen die Betreuung und Beratung der Demonstrationsbetriebe. Diese sind: - Bauernverband Mecklenburg-Vorpommern und LMS Agrarberatung GmbH - Bayerische KulturLandStiftung - Landesbauernverband Brandenburg und DVL-Koordinierungsstelle Brandenburg-Berlin - Stiftung Kulturlandschaft Sachsen-Anhalt - Stiftung Kulturlandpflege (Niedersachsen) - Stiftung Westfälische Kulturlandschaft - Stiftung Rheinische Kulturlandschaft und FlächenAgentur Rheinland GmbH - Stiftung Kulturlandschaft Rheinland-Pfalz - Landesbauernverband in Baden-Württemberg.
Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH, Institut für Bodenökologie (IBOE) durchgeführt. IZiel des Vorhabens ist es, ein neues Modell zur Simulation von Agro-Forst-Systemen zu entwickeln und zur Erarbeitung von verbesserten nachhaltigen Landnutzungsstrategien anzuwenden. Neben der Ertragsprognose liegt der Schwerpunkt der Modellentwicklung auf den Interaktionen von Bewirtschaftungsmaßnahmen mit dem Wasser, C- und N-Haushalt sowie mit den Bodenprozessen. Durch Modellanwendung werden Maßnahmen zur nachhaltigen Landnutzung unter veränderten Klimabedingungen identifiziert und bewertet. Das Vorhaben umfasst 5 Arbeitsschritte (WP1-5). Im ersten Schritt WP1 wird auf Einzelpflanzen-Ebene abhängig vom Lichteinfall der Wasser- und Stofffluss in Boden und Pflanze modelliert (z.B. 'hydraulic lift') um Kennwerte für die Bestandes-Ebene zu ermitteln. WP2 entwickelt das Agro-forstmodell aufbauend auf etablierten Bestandes-Wachstumsmodellen für Bäume, Grasland und Ackerfrüchte. Im WP3 wird ein Modell für den C- und N-Umsatz im Boden entwickelt und parametrisiert, das speziell den Übergangsbereich zwischen Baumstreifen und Acker berücksichtigt. Das neue Agroforstmodell wird im WP4 durch Vergleich mit den experimentellen Daten bzw. Modellergebnissen aus anderen Teilprojekten (TPs) des Projektkonsortiums SIGNAL bis auf Einzelprozessebene (z.B. Wurzel-Boden Interaktion) hin überprüft. Im letzten Schritt WP5 werden Szenarien für Bewirtschaftungsstrategien erarbeitet, simuliert und hinsichtlich ökologischer und ökonomischer Aspekte bewertet, sowie Handlungsempfehlungen abgeleitet.
Das Projekt "Testing for the weed control potential of seed predators in agroecosystems (GA CR)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Institut für Landnutzung, Professur für Phytomedizin durchgeführt. Samenfraß durch Granivore kann zu hohem Samenverlust führen, aber bisher ist unklar, ob dieser Verlust verringerte Unkrautdichten bewirkt und deshalb einen Beitrag zur Unkrautkontrolle in Agroökosystemen leistet. Es ist denkbar, dass Granivore Samen fressen, die nicht lebensfähig sind, niemals aufgelaufen wären oder deren Sämlinge niemals das Stadium der Reproduzierbarkeit erreicht hätten; die Unkrautpopulation also vorwiegend habitat-limitiert ist. Wenn allerdings unter Ausschluss von Granivore höhere Samendichten zu höheren Pflanzendichten führen, kann angenommen werden, dass Populationen samenlimitiert sind. Dies kann durch klassische Experimente mit künstlich eingestellten Samendichten gezeigt werden. Der Anteil zusätzlich gekeimter und etablierter Samen lässt sich als quantitative Messgröße für das Maß an Samenlimitierung interpretieren. Das Ziel des Projekts ist es herauszufinden, ob und inwieweit die Abundanz von Unkräutern in Mais durch die Quantität ihrer Samen limitiert werden; Samenprädatoren spielen nur unter dieser Voraussetzung eine Rolle als regulierender Faktor. Über drei Jahre werden, mit bzw. ohne Ausschluss der Samenprädatoren Sämlinge und etablierte Pflanzen in Parzellen mit verschiedenen Samendichten verfolgt, um das Ausmaß der Samenlimitierung zu ermitteln. Dabei wird der Fraß unter Berücksichtigung der Dichteabhängigkeit der Fraßraten korrigiert. Die Ergebnisse werden klären, ob Samenprädation als Ökosystemleistung betrachtet werden kann und inwieweit daher ihre Erhaltung bzw. Förderung lohnenswert ist.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von siTOOLs Biotech GmbH durchgeführt. Honigbienen sind unverzichtbare Bestäuber sowohl für unser Ökosystem als auch für die Landwirtschaft. Für Honigbienen und Imkerei stellt die weltweit verbreitete parasitische Milbe Varroa destructor seit Jahrzehnten das größte Problem dar; die Varroose ist die Hauptursache für periodische Völkerverluste und wirtschaftliche Schäden. Derzeit gibt es kein zufriedenstellendes Behandlungsverfahren, das alle Anforderungen der Imkerschaft erfüllt. Mit Lithiumchlorid (LiCl) haben wir einen neuen Wirkstoff mit varroazider Wirkung entdeckt, der sehr gute Wirksamkeit auf Varroamilben mit guter Verträglichkeit für Bienen verbindet und aufgrund der systemischen Wirkungsweise sehr einfach angewendet werden kann. Das zentrale Ziel des Projektes ist also, für die Imkerei praxistaugliche Applikationen mit diesem neuen Wirkstoff zu entwickeln, um so Völkerverluste und Einkommenseinbußen weitgehend zu reduzieren. Konkret stehen dabei drei Aspekte im Vordergrund: 1. Die Anwendung von LiCl zur Bekämpfung brutfreier Bienenvölker soll zur Praxisreife weiterentwickelt werden. 2. Die höhere Empfindlichkeit der Bienenbrut gegenüber LiCl erfordert für die Behandlung brütender Völker eine Applikationsmethode, bei der die Larven weniger Wirkstoff erhalten als die Adultbienen. Dies soll über eine funktionelle Formulierung des Wirkstoffes erreicht werden. 3. Molekulare Untersuchungen einschließlich genomweiter Expressionsanalysen sollen Hinweise zum Wirkmechanismus von Li bringen. Darüber hinaus werden mit einer neuen Analysemethode Wirkstoffverteilung, Wirkdauer und Abbauverhalten von Li in Varroamilben und Bienen quantifiziert, um (a) die Applikation zu optimieren und (b) Hinweise für die Entwicklung weiterer Wirkstoffe zu erhalten. Letztendlich soll im Rahmen des Projektes die Basis dafür geschaffen werden, diesen neuen Wirkstoff in einem geeigneten Applikationsverfahren als Tierarzneimittel zuzulassen und damit zur Lösung dieses weltweiten Problems beizutragen.