Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 EU-Rotate_N Ein europäisches Entscheidungshilfesystem zur Abschätzung ökologischer und ökonomischer Konsequenzen der N-Düngung in Fruchtfolgen des Feldgemüsebaus C. Nendel*, C.R. Rahn, K. Zhang, R. Lillywhite, C. Ramos, J. Doltra, J.M. de Paz, H. Riley, M. Fink, K. Thorup-Kristensen, F. Piro, A. Venezia, C. Firth, U. Schmutz, F. Rayns, K. Strohmeyer * Institut für Landschaftssystemanalyse Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Müncheberg
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 EU-Rotate_N QLK European decision support system for crop rotations
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Das Projekt Das Modell Fallstudien Agenda
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Anhaltende Nitratbelastung von Oberflächengewässern, Trinkwasserreservoirs und marinen Ökosystemen Gemüsebau verantwortlich für punktuell starke Nitratbelastung aus landwirtschaftlich genutzten Flächen Gesetzgebung: EU-Rahmenrichtlinien für Nitrat und Wasser Warum?
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 C. Rahn (2007)Kostenspanne Mio € Trinkwasseraufbereitung 17 – 92 Wasserqualität (Erholungsfunktion) 4.0 – 9.6 Wasserqualität (Habitatfunktion) 96.0 – Wasserqualität (andere Funktionen) 3.4 – 10.9 Limnische Eutrophierung 21.8 –42.9 Marine Eutrophierung ?????? Total – Externe Kosten Nitrat
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Wie kann der Beitrag des Gemüsebaus zur Nitratbelastung der Umwelt effektiv gesenkt werden? Aufklärung des Produzenten Schulung der landwirtschaftlichen Berater Fachliche Beratung des Gesetzgebers Darstellung von Wirkungsgefügen und Visualisierung einzelner Prozessgrößen
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Das Modell – EU-Rotate_N Ein dynamisches Simulationsmodell für die Stick- stoffdynamik in gemüsebaulichen Fruchtfolgen unter Einbeziehung der Eigenschaften des Standorts der Kulturen der Düngemittel
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Das Modell – EU-Rotate_N Große Auswahl an Kulturarten aus Landwirtschaft und Gartenbau Organische und konventionelle Fruchtfolgen Zwischenfruchtanbau Kulturarten mit multiplen Ernten
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Auswahl an organischen und mineralischen Handels- sowie Wirtschaftsdüngern Automatisiertes Düngeberatungssystem für Langzeitstudien Stickstoff Abschätzung von Auswaschungsverlusten Abschätzung von gasförmigen Verlusten
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 InputOutput N-Aufnahme durch die Pflanze N im Boden Dünger Mineralisation N in Ernterückständen N in marktfähiger Ernte Deposition Bewässerung Gasförmige N-Verluste N im durchwurzelten Boden Tiefen-N Die N-Bilanz
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 InputOutput Dünger Mineralisation N im Boden Deposition Bewässerung Gasförmige N-Verluste N im durchwurzelten Boden Tiefen-N N min -Methode N-Expert EU-Rotate_N N-Aufnahme durch die Pflanze N in marktfähiger Ernte N in Ernterückständen N im Boden EU-Rotate_N als N-Beratungstool
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Zielertragsgesteuertes Pflanzenwachstum 2D-Wurzelmodell Reihenkulturen Thorup-Kristensen (1999) Pflanzenwachstum
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 Pflanzenwachstum
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Norwegen: Simulation von Bodenfrost- und Schneedecken Spanien: Simulation von Furchen- und Tropfbewässerung England: Simulation von mehrjährigen Grünlandphasen Deutschland: N min -Methode zur Steuerung der N-Düngergabe Europa: Regionale Bedürfnisse
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Effekt suboptimaler N- Versorgung auf Marktertrag Produktgröße wichtiges Verkaufsmerkmal Pflanzabstand reguliert Produktgröße organischer Landbau verwendet größere Pflanzabstände Variable Kosten und Preise hinterlegt Deckungsbeitragsberechnung Ökonomie Nendel et al. 2008
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Wie wirkt die aktuelle Gesetzgebung zur Eindämmung von N-Verlusten auf die Umwelt und die Ökonomie im Gemüsebau? Führt die Gute Landwirtschaftliche Praxis wirklich zur Reduktion der N-Verluste? zu einer nachhaltigen Betriebsökonomie? Kann GLP noch verbessert werden? Wie kann das Modell in der Praxis genutzt werden? Beispiele Spanien und Norwegen Fallstudien
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Spanien - Intensive Gemüse-Fruchtfolge (Blattsalat, Wassermelone, Kohl, Winterendivie, Paprika, Broccoli und Melone in 3 Jahren. (Carlos Ramos, IVIA, Valencia) Norwegen – Variierende Intensität mit Kartoffeln, Möhren, Blumenkohl, Kohl, aufgelockert mit Getreide in einer 6-jährigen Fruchtfolge. (Hugh Riley, Bioforsk, Kise) Fallstudien
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Traditionell GLP Differenz [%] Gesamt N-Dünger [kg/ha] Marktertrag N-Abfuhr [kg/ha] N-Auswaschung < 90 cm [kg/ha] Deckungsbeitrag [€/ha/a] Fallstudien - Spanien Communidad Valencia
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Östliches Inland Südküste Sand Sandiger Lehm Fallstudien - Norwegen
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Traditionell N-Düngung N-Auswaschung Deckungsbeitrag [kg/ha/a][kg/ha/a] [€/ha/a] Ost-Norwegen Ls3 (Möhre/Zwiebel) Ls3 (Brassica) Ss (Brassica) Süd-Norwegen Ls3 (Möhre/Zwiebel) Ls3 (Brassica) Ss (Brassica) Fallstudien - Norwegen
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Möhre/Zwiebel (sandiger Lehm) Brassica (sandiger Lehm) Brassica (Sand) Norwegen – Effekt von GLP auf Deckungsbeitrag
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Weißkohl Frühkartoffel Weizen Blumenkohl Frühkartoffel Weizen Norwegen – Simulationsergebnis: Trockenmasse
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Norwegen – Simulationsergebnis: N-Auswaschung
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Norwegen – Analyse N-Auswaschung
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Norwegen – GLP mit N-Gabenteilung
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 “Leaky points” im Jungpflanzenstadium Aktuell gültige GLP ist nicht nachhaltig. N-Gabenteilung ist im Fallbeispiel das Beratungsergebnis Deckungsbeitrag erhalten und N-Auswaschung minimiert. Norwegen – Schlussfolgerung
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 EU-Rotate_N identifiziert “leaky points” in Fruchtfolgen. EU-Rotate_N kann GLP weiterentwickeln Mit EU-Rotate_N können alternative Anbaumethoden getestet werden Erhebliche Verbesserung zu aktuellen Beratungsmethoden (Ernterückstände, Standort, Tiefen-N, Ökonomie) Prozesse werden verbildlicht und können somit zum Lernerfolg beitragen (Umweltschutz durch Bildung) Schlussfolgerung
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Mit Beschreibung, Beispielen und Handbuch auf CD im Internet Verfügbarkeit
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Vielen Dank !
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Vielen Dank ! Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Institut für Landschaftssystemanalyse Müncheberg Dr. Claas Nendel
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Claas Nendel – GIL 2008 Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. Institut für Landschaftssystemanalyse Müncheberg Dr. Claas Nendel