Bloch / Bachinger / Fohrmann Land- und Ernährungswirtschaft im Klimawandel

Auswirkungen, Anpassungsstrategien und Entscheidungshilfen
1. Auflage 2014
ISBN: 978-3-86581-902-4
Verlag: oekom
Format: PDF
Kopierschutz: 0 - No protection

E-Book, Deutsch, Band 8, 397 Seiten

Reihe: KLIMZUG

Der Klimawandel stellt die Land- und Ernährungswirtschaft vor große Herausforderungen. Besonders anfällig für Veränderungen ist dieser Wirtschaftssektor wegen seiner Abhängigkeit von den natürlichen Standortfaktoren Klima, Wasser und Boden. Zugleich lassen sich Maßnahmen zum Klimaschutz und zur Anpassung an den Klimawandel in diesem Sektor besonders gut realisieren. Wie die Land- und Ernährungswirtschaft als 'aktiver Gestalter' Einfluss auf klimawandelbedingte Prozesse und Veränderungen nehmen kann, zeigen Autorinnen und Autoren anhand praktischer Fallbeispiele aus verschiedenen Regionen Deutschlands. Gezeigt wird u. a., wie künftig ein erhöhter Wasserrückhalt von Ackerböden, eine Verbesserung des Mikroklimas durch Agroforstsysteme oder eine geringere CO2-Freisetzung durch nachhaltigen Energiepflanzenanbau erreicht werden kann. Es werden Strategien, Handlungsoptionen und Werkzeuge vorgestellt, die zur Erhöhung der Resilienz von Agrarökosystemen, Anbausystemen, Unternehmen und Wertschöpfungsketten führen können. Zur Minderung des Klimarisikos wird zum Beispiel eine 'Diversifizierungsstrategie ' angeregt, die vielfältige Fruchtfolgen sowie die Einführung klimarobuster Kulturen und Sorten umfasst.

Ralf Bloch ist gelernter Landwirt sowie Diplomingenieur für Landschaftsnutzung und Naturschutz. Als Agrarwissenschaftler am Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) erforscht er derzeit Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel speziell für den Acker- und Pflanzenbau. Johann Bachinger, promovierter Agrarwissenschaftler, leitet am Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) in Müncheberg die Arbeitsgruppe Ökolandbau. Er arbeitet an der Entwicklung und Modellierung von Anbau- und Bodenbearbeitungssystemen sowie Praxishandbüchern. Reinhard Fohrmann, promovierter Agrarwissenschaftler, arbeitet am IWW Zentrum Wasser in Mülheim unter anderem zu Fragen des Schadstoffeintrags aus landwirtschaftlichen Flächennutzungen in Grund- und Oberflächengewässer. Reinhard Pfriem, promovierter Wirtschaftswissenschaftler, initiierte 1985 das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW). Seit 1994 ist er Professor für Unternehmensführung an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg und seit 2009 Initiator der jährlichen Spiekerooger Klimagespräche.

Autoren/Hrsg.

Bloch, Ralf

Bachinger, Johann

Fohrmann, Reinhard

Pfriem, Reinhard

Fachgebiete

• Naturwissenschaften Agrarwissenschaften Agrarwissenschaften

Inhaltsverzeichnis

1;Land- und Ernährungswirtschaft im Klimawandel;1
2;Inhalt;7
3;Land- und Ernährungswirtschaft im Klimawandel. Einführung in die Publikation – Ralf Bloch, Reinhard Fohrmann, Reinhard Pfriem,;13
4;Literatur;21
5;Klimawandelbedingte Land- und Wassernutzungskonflikte;23
5.1;Landnutzung, Klimaanpassung und Konklikte. Neue Wege für Regionen – Nana Karlstetter, Julia Oberdörffer, Reinhard Pfriem, Ulrich Scheele;25
5.1.1;1 Einleitung;25
5.1.2;2 Transformation zu klimaangepasster Landnutzung: Herausforderungen für regionale Entscheidungsträger;28
5.1.3;3 Räume schaffen für Dialog. Austausch und interaktive Lösungen;32
5.1.4;4 Indikatoren zur Entscheidungsunterstützung;33
5.1.5;5 Fazit: Aktive Transformationsprozesse in Regionen erfordern aktiven und konkreten Umgang mit Daten und Dialogen;36
5.1.6;Literatur;37
5.2;Die Verschärfung der Nutzungskonflikte zwischen Land- und Wasserwirtschaft als Folge des Klimawandels – Christine Kübeck, Reihard Fohrmann;39
5.2.1;1 Einleitung;39
5.2.2;2 Land- und Wasserwirtschaft in Deutschland und der Projektregion;40
5.2.3;3 Nutzungskonfllikte zwischen Land- und Wasserwirtschaft;44
5.2.4;4 Wasser- und Landwirtschaft im Klimawandel;46
5.2.4.1;4.1 Öffentliche Wasserversorgung;48
5.2.4.2;4.2 Landwirtschaft;49
5.2.5;5 Ausblick;50
5.2.6;Danksagung;52
5.2.7;Literatur;52
5.3;Dynamischer Kulturlandschaftsplan Obere Wipperau. Ein Werkzeug zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels und zur Entwicklung zukunftsfähiger Kulturlandschaften – Imke Mersch, Monika von Haaren;55
5.3.1;1 Ausgangssituation;55
5.3.2;2 Künftige Entwicklungen und Herausforderungen;57
5.3.2.1;2.1 Klimatische Entwicklung;57
5.3.2.2;2.2 Anpassungsstrategien der Landwirtschaft im Umgangmit der Ressource Wasser;60
5.3.2.3;2.3 Konfliktpotenzial zwischen Landwirtschaft und Naturschutz;61
5.3.3;3 Entwicklung eines Werkzeugs zur sektorübergreifenden Anpassung an die Folgen des Klimawandels im Projektgebiet Obere Wipperau;61
5.3.3.1;3.1 Ausgangssituation;61
5.3.3.2;3.2 Der Kulturlandschaftsverband Obere Wipperau;63
5.3.3.3;3.3 Der Dynamische Kulturlandschaftsplan Obere Wipperau;66
5.3.3.4;3.4 Abgrenzung zu bestehenden Planungsinstrumenten und zur Flurbereinigung;68
5.3.4;4 Fazit;69
5.3.5;Literatur;71
6;Neue Anbausysteme zur Anpassung an den Klimawandel;75
6.1;Wassersparende Anbausysteme im Klimawandel – Jürgen Grocholl, Angela Riedel;77
6.1.1;1 Einleitung;77
6.1.2;2 Anpassungsmaßnahmen;78
6.1.2.1;2.1 Verbesserung der Wasserspeicherfähigkeit des Bodens;78
6.1.2.2;2.2 Konservierende Bodenbearbeitung;82
6.1.2.3;2.3 Sorten;84
6.1.2.4;2.4 Beregnungssteuerung;91
6.1.3;3 Wassersparende Anbausysteme;93
6.1.4;Literatur;93
6.2;Praxisversuche zur Erhöhung der Anpassungskapazität im Ökolandbau – Ralf Bloch, Johann Bachinger, Anna Maria Häring;95
6.2.1;1 Klimawandel trifft Ökolandbau;95
6.2.2;2 Steigerung der Anpassungskapazität durch Praxisversuche;97
6.2.2.1;2.1 Wassereffizientes Stoppelsaatverfahren zum Anbau von Zwischenfrüchten;98
6.2.2.2;2.2 Risikostreuung durch Zweikulturnutzungssysteme zum Anbau von Silomais;101
6.2.2.3;2.3 Termingerechte Aussaat von Hafer durch Mulchsaaten;107
6.2.3;3 Schlussfolgerungen;109
6.2.4;Literatur;110
6.3;On-Farm-Versuche zur Sortenprüfung bei landwirtschaftlichen Nutzpflanzen in Brandenburg – Julian Klepatzki, Janna Macholdt, Thomas Döring, Frank Ellmer;113
6.3.1;Zusammenfassung;113
6.3.2;1 Einleitung;113
6.3.3;2 Versuchsdurchführung;114
6.3.4;3 Ergebnisse zur Sortenleistung;116
6.3.4.1;3.1 Winterroggen;116
6.3.4.2;3.2 Winterweizen;117
6.3.4.3;3.3 Simulationsergebnisse für Winterroggen und Winterweizen;118
6.3.4.4;3.4 Winterraps;120
6.3.4.5;3.5 Silomais;121
6.3.4.6;3.6 Ertragsstabilität von Silomais;122
6.3.4.7;3.7 Untersuchungen zur Biogasausbeute von Silomais;123
6.3.5;4 Schlussfolgerungen;123
6.3.6;Literatur;125
6.4;Agroforstsysteme als eine an zunehmende Trockenheit angepasste Form der Landnutzung – Annika Badorreck, Götz Uckert, Sarah Keutmann, Thomas Guse,;127
6.4.1;1 Einleitung;127
6.4.2;2 Alley-Cropping-Systeme;128
6.4.3;3 Auswirkungen der Gehölzstreifen;130
6.4.4;4 Betriebswirtschaftliche Bewertung;132
6.4.5;5 Sozioökonomische Aspekte;136
6.4.6;Literatur;137
6.5;Injektionsdüngung nach dem CULTAN-Verfahren als Anpassung der Landbewirtschaftungan den projizierten Klimawandel mit verstärkter Vorsommertrockenheit – Alix Mensching-Buhr;139
6.5.1;1 Versuchsaufbau und Ziel;139
6.5.1.1;1.1 Darstellung der Düngesysteme CULTAN (injiziert in einer Gabe) und konventionell (breitflächig in Teilgaben geben);140
6.5.1.2;1.2 Bisherige Erfahrungen;142
6.5.1.3;1.3 Versuchsanlage;143
6.5.2;2 Durchführung und Ergebnisse;144
6.5.2.1;2.1 Ertrag;144
6.5.2.2;2.2 Stickstoffentzug;146
6.5.2.3;2.3 Sickerwasseranalyse;148
6.5.3;3 Ausblick;150
6.5.4;Literatur;152
7;Ernährung und Klimawandel;155
7.1;Auf dem Weg in eine resiliente Zukunft. Land- und Ernährungswirtschaft brauchen gemeinsame Transformationsperspektiven für die Anpassung an den Klimawandel – Karsten Hurrelmann, Nana Karlstetter, Reinhard Pfriem, Hedda Schattke;157
7.1.1;1 Ernährungsversorgung unter Klimawandel;157
7.1.2;2 Klimaanpassung in der Land- und Ernährungswirtschaft;158
7.1.3;3 Herausforderungen für eine resiliente Ernährungswirtschaft;160
7.1.3.1;3.1 Besonderheiten und Heterogenität von land- und ernährungswirtschaftlichen Klimaanpassungsstrategien;160
7.1.3.2;3.2 Handlungsoptionen einer resilienten land- und ernährungswirtschaftlichen Entwicklung;165
7.1.4;4 Dimensionen einer gemeinsamen Transformation – eine langfristige Perspektive im Kontext des Klimawandels;167
7.1.5;Literatur;169
7.2;Die Vulnerabilitätsbezogene Wertschöpfungskettenanalyse. Eine Methodik zur Analyse der Herausforderungen des Klimawandels für Unternehmen – Michael Mesterharm, Marion Ak173
7.2.1;1 Einleitung;173
7.2.2;2 Methodik der Vulnerabilitätsbezogenen Wertschöpfungskettenanalyse;175
7.2.2.1;2.1 Anforderungen an eine Methodik zur Vulnerabilitätsbezogenen Wertschöpfungskettenanalyse;175
7.2.2.2;2.2 Untersuchungsschritte der Vulnerabilitätsbezogenen Wertschöpfungskettenanalyse;177
7.2.3;3 Anwendung der Vulnerabilitätsbezogenen Wertschöpfungsketteanalyse am Beispiel der Milchwirtschaft in der Metropolregionn Bremen-Oldenburg;182
7.2.3.1;3.1 Durchführung der Analyse;182
7.2.3.2;3.2 Beschreibung der wesentlichen Inhalte;183
7.2.4;4 Fazit;184
7.2.5;Literatur;185
7.3;Klimarobuste Sorten und Rassen fördern Nutzungs- und Vermarktungspotenziale für die Land- und Ernährungswirtschaft im Kontext des Klimawandels – Hedda Schattke, Marina Beermann;187
7.3.1;1 Klimaanpassung als Herausforderung für Unternehmen der Land- und Ernährungswirtschaft;187
7.3.2;2 Klimawanelbedingte Betroffenheiten und die Entwicklung von Innovationsstrategien in der Land- und Ernährungswirtschaft;189
7.3.3;3 Innovationspotenziale klimarobuster Sorten und Rassen;190
7.3.4;3.1 Die Potenziale klimarobuster Sorten und Rassen – aus Sicht von Praxisakteuren;190
7.3.5;3.2 Maßnahmen für klimarobuste Rassen/Sorten – Erkennen und Umsetzen;195
7.3.6;4 Skizzierung der ideen zur Förderung des Anbaus bzw. der Haltung und der Vermarktung klimarobuster Sorten und Rassen;197
7.3.6.1;4.1 Entwicklung und Aufbau eines Kompetenzzentrums klimarobuste Rassen/Sorten;197
7.3.6.2;4.2 Kleinräumige regionale Entwicklungskonzepte;198
7.3.6.3;4.3 Pädagogische Konzepte;198
7.3.6.4;5 Die Entwicklung eines Konzeptes für Klimarobustheit;199
7.3.6.5;Literatur;201
7.4;Klimawandel und Auswirkungen auf den Produktionsgartenbau – Christian Ulrichs, Susanne Huyskens-Keil, Inga Mewis;203
7.4.1;Einleitung;203
7.4.2;Allgemeine Anpassungsstrategien;204
7.4.3;Versuche im Projekt;204
7.4.4;Pflanzenschutz;209
7.4.5;Fazit;210
7.4.6;Literatur;210
8;Anpassungsstrategie an den Klimawandel bei Sonderkulturen;211
8.1;Alleebäume unter Klimastress - neue Sortimente für die Zukunft – Matthias Zander, Christian Ulrichs;213
8.1.1;1 Einleitung;213
8.1.2;2 Gehölzauswahl;215
8.1.3;3 Artenliste;215
8.1.4;4 Versuchsanlage und Beschreibungen der Bonituren und Messungen;215
8.1.5;5 Bewertung der Winterhärte und Spätfrostgefährdung;219
8.1.6;6 Erfassung von Pflanzenkrankheiten;219
8.1.7;7 Bewertung der Eignung als Allee- und Straßenbaum auf Grundlage eines Bewertungskataloges;221
8.1.8;8 Ausblick;223
8.1.9;Literatur;223
8.2;Anpassung der Sonderkultur Obstbau in den Niederelbemarschen an den Klimawandel – Roland W. S. Weber;225
8.2.1;Zusammenfassung;225
8.2.2;1 Obstanbau an der Niederelbe;226
8.2.3;2 Wichtige Parameter des Klimawandels an der Niederelbe;226
8.2.4;3 Auswirkungen des Klimawandels auf Schadinsekten;228
8.2.4.1;3.1 Begünstigung eines etablierten Schädlings durch den Klimawandel;228
8.2.4.2;3.2 Begünstigung eingeführter Schädlinge durch den Klimawandel;229
8.2.4.3;3.3 Komplexe Interaktionen;230
8.2.5;4 Der Klimawandel und neue Schadpilze;231
8.2.5.1;4.1 Diplodia seriata, Erreger der Schwarzen Sommerfäule;231
8.2.5.2;4.2 Phacidiopycnis washingtonensis, Erreger der Gummifäule;234
8.2.5.3;4.3 Hallimasch an Süßkirschen;235
8.2.6;5 Strategien für die Zukunft;236
8.2.7;Literatur;238
9;Optimierte Bewässerung im Klimawandel;241
9.1;Erhöhte Bewässerungsgaben in der Landwirtschaft und ihre potenziellen Folgen für die Grundwasserressourcen – Christine Kübeck, Reinhard Fohrmann;243
9.1.1;1 Einleitung;243
9.1.2;2 Projektregion: Wassergewinnungsgebiet Holsterhausen / Üfter Mark;244
9.1.2.1;2.1 Geosystemerkundung;244
9.1.2.1.1;2.1.1 Flächennutzung und Bodentypen;244
9.1.2.2;2.2 Entwicklung des Bodenstoff- und -wasserhaushalts;248
9.1.2.2.1;2.2.1 Landwirtschaftliche Flächennutzung im Wasserschutzgebiet Üfter Mark;248
9.1.2.2.2;2.2.2 Sickerwasserbeschaffenheit;249
9.1.2.2.3;2.2.3 Modellkonzeption;249
9.1.2.2.4;2.2.4 Modellergebnsse zum Stickstoffhaushalt im Boden;251
9.1.2.2.5;2.2.5 Modellergebnisse zum Bodewasserhaushalt;252
9.1.2.3;2.3 Entwicklung des Grundwasserdargebots;254
9.1.2.4;2.4 Entwicklung der Grund- und Rohwasserbeschaffenheit;255
9.1.2.4.1;2.1.1 Modellergebnisse;256
9.1.3;3 Zusammenfassung und Fazit;258
9.1.4;Literatur;260
9.2;Innovative Technologien für eine effiziente Bewässerung im Pflanzenbau;263
9.2.1;1 Einleitung und Zielstellung;263
9.2.2;2 Verfahrensanalyse Tropfbewässerung;264
9.2.3;3 Ermittlung des Zusatzwasserbedarfs (Modell ZUWABE);270
9.2.4;4 System der operativen Steuerung der Zusatzbewässerung (IRRIGAMA.WEB);271
9.2.5;5 Zusammenfassung und Ausblick;276
9.2.6;Literatur;278
10;Nachhaltige Nutzung und Schutz hydromorpher Böden;281
10.1;Grünlandbewirtschaftung grundwasserbeeinflusster Böden Brandenburgs. Möglichkeiten und Grenzen – Evelyn Wallor, Janine Dzialek, Jutta Zeitz;283
10.1.1;Zusammenfassung;283
10.1.2;1 Einleitung;284
10.1.3;2 Zielsetzung;285
10.1.4;3 Vorgehensweise;286
10.1.4.1;3.1 Flächenauswahl;286
10.1.4.2;3.2 Methoden;287
10.1.4.3;3.3 Datenauswertung und Datenverknüpfung;288
10.1.5;4 Ergebnisse;289
10.1.5.1;4.1 Zustandserhebung hydromorpher Böden Brandenburgs;289
10.1.5.2;4.2 Klimaimpact;295
10.1.5.3;4.3 Anpassungsstrategien;296
10.1.5.4;4.4 Wissenstransfer und Informationsbereitstellung;298
10.1.6;Literatur;300
10.2;Anpassungsmaßnahmen im Energiepflanzenanbau für Biogaasanlagen im Einflussgebiet nordhessischer Fließgewässer – Rüdiger Graß, Burga Thies, Christian Henschke, Michael Wachendorf;303
10.2.1;1 Einleitung und Ausgangssituation;303
10.2.2;2 Anpassungsstrategien im Einzugsbereich von Fließgewässern – Hanglagen;305
10.2.3;3 Methodik;306
10.2.4;3.1 Feldversuche;306
10.2.5;3.2 Modellierung;307
10.2.6;4 Ergebnisse und Diskussion;308
10.2.7;5 Umsetzung der Ergebnisse in die Praxis;311
10.2.8;6 Gesamtdiskussion und Bewertung der Ergebnisse;312
10.2.9;Literatur;313
10.3;Untersuchungen zur Entwicklung von Anpassungsstrategien an den Klimawandel für die Überflutungsflächen an der unteren Mittelelbe – Frank Krüger, Moritz Scharnke, Wilfried Schneider, Brigitte Urban;315
10.3.1;1 Einleitung;315
10.3.2;2 Das Untersuchungsgebiet;316
10.3.3;3 Bodenbelastungen;321
10.3.4;4 Sedimenteinträge;324
10.3.5;5 Bodenwasserhaushalt;326
10.3.6;6 Empfehlungen;329
11;Entscheidungshilfen;333
11.1;Klimafolgenszenarien für Agrarregionen und landwirtschaftliche Betriebe. Anwendung des Entscheidungshilfesystems LandCaRe-DSS – Barbara Köstner, Marco Lorenz;335
11.1.1;1 Einleitung;335
11.1.2;2 Modellregion;336
11.1.3;2 Anwendung des LandCaRe-DSS;338
11.1.3.1;2.1 Analyse an Klimastationen und Gitterpunkten;338
11.1.3.2;2.2 Analyse der Modellregion und Vergleich von Agrargebieten;343
11.1.3.3;2.3 Analyse auf Schlag- und Betriebsebene;347
11.1.4;3 Bewertung der Ergebnisse für Forschung und Praxis;350
11.1.5;Literatur;352
11.2;Humus- und Wasserhaushalt sandiger Ackerböden im Klimawandel. Grundlagen für die landwirtschaftliche Beratung – Karin Schmelmer;355
11.2.1;1 Einleitung;355
11.2.2;2 Methoden;356
11.2.2.1;2.1 Datenerhebung;356
11.2.2.2;2.2 Modellierung des Bodenwasserhaushaltes;357
11.2.2.3;2.3 Modellierung des Kohlenstoffhaushaltes;359
11.2.3;3. Ergebnisse und Diskussion;361
11.2.3.1;3.1 Die "Unsicherheiten";361
11.2.3.2;3.2 Bodenwasserhaushalt;362
11.2.3.3;3.3 Kohlenstoffhaushalt;365
11.2.3.4;3.3.1 Umsatzprozesse und Kohlenstoffbilanz;365
11.2.3.5;3.3.2 Humusstatus sandiger Ackerböden;367
11.2.3.6;3.3.3 Prognostizierte Wirkung von Bewirtschaftung und Klima – Beratung mit CCB;367
11.2.4;4 Schlussfolgerungen;371
11.2.5;Literatur;373
12;Synthese;375
12.1;Erfolgsfaktoren für den Anpassungsprozess an den Klimawandel in der Land- und Ernährungswirtschaft – Ralf Bloch, Reinhard Fohrmann, Reinhard Pfriem, Verena Toussaint, Johann Bachinger;377
12.2;Literatur;382
13;Autorinnen und Autoren;383
14;Die KLIMZUG-Verbünde;396

Über Autor(innen)

Ralf Bloch ist gelernter Landwirt sowie Diplomingenieur für Landschaftsnutzung und Naturschutz. Als Agrarwissenschaftler am Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) erforscht er derzeit Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel speziell für den Acker- und Pflanzenbau.

Johann Bachinger, promovierter Agrarwissenschaftler, leitet am Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) in Müncheberg die Arbeitsgruppe Ökolandbau. Er arbeitet an der Entwicklung und Modellierung von Anbau- und Bodenbearbeitungssystemen sowie Praxishandbüchern.

Reinhard Fohrmann, promovierter Agrarwissenschaftler, arbeitet am IWW Zentrum Wasser in Mülheim unter anderem zu Fragen des Schadstoffeintrags aus landwirtschaftlichen Flächennutzungen in Grund- und Oberflächengewässer.

Reinhard Pfriem, promovierter Wirtschaftswissenschaftler, initiierte 1985 das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW). Seit 1994 ist er Professor für Unternehmensführung an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg und seit 2009 Initiator der jährlichen Spiekerooger Klimagespräche.