FELD 02/2018

MAGAZIN DES LEIBNIZ-ZENTRUMS FÜR
AGRARLANDSCHAFTSFORSCHUNG (ZALF) E. V.
TITELTHEMA
DIE DIGITALE
LANDWIRTSCHAFT
DER ZUKUNFT

AUSGABE 02 · 2018
ZIELE FÜR NACHHALTIGE ENTWICKLUNG
INHALT
17 »Ziele für nachhaltige Entwicklung« bilden das Herzstück der 2015 verabschiedeten
Agenda 2030 der Vereinten Nationen (UN). Die Agenda schafft die
Grundlage für weltweiten wirtschaftlichen Fortschritt im Einklang mit sozialer
Gerechtigkeit und im Rahmen der ökologischen Grenzen der Erde.
MEHR INFOS
https://sustainabledevelopment.un.org/sdgs
Forscherinnen und Forscher entwickeln eine Vision
für die LANDWIRTSCHAFT DER ZUKUNFT. DIGITALISIERUNG
UND NEUE TECHNOLOGIEN könnten den Agrarsektor
revolutionieren und Umwelt- und Klimaschutz mit
Ernährungssicherung verbinden.
02
Im aktuellen Heft werden Forschungsprojekte vorgestellt, die folgende Ziele für
nachhaltige Entwicklung adressieren:
1 2 9
KEINE ARMUT KEINE HUNGERSNOT INNOVATION UND
INFRASTRUKTUR
Wie kann sich die LANDWIRTSCHAFT künftig besser AUF
WETTEREXTREME VORBEREITEN? Eine europaweite Untersuchung
zeigt Lösungen auf: mehr Vielfalt auf den
Feldern und regional angepasste Anbaumethoden.
Ein schwarzes Pulver verbessert das Pflanzenwachstum
und wirkt als Kohlenstoffspeicher: BIOKOHLE im
Fokus von Forschung und Landwirtschaft.
10
24
13 14 15
MASSNAHMEN ZUM
KLIMASCHUTZ
LEBEN IM WASSER
LEBEN AN LAND
Muhammad Arshad untersucht, wie sich das KLIMA IN
PAKISTAN im Laufe der letzten Jahrzehnte verändert hat
und wie die LANDWIRTSCHAFTLICHEN KLEINBETRIEBE im
Land damit umgehen.
34
INTERVIEW 32 · NEWS 38 · IMPRESSUM 40
01

TITELTHEMA
DIE DIGITALE
LANDWIRTSCHAFT
DER ZUKUNFT
2 9 13 14 15
Im Jahr 2050 wird es mehr als neun Milliarden Menschen auf der
Erde geben. Sie alle müssen ernährt werden. Dabei leiden die verfügbaren
Anbauflächen schon heute unter Klimawandel, Erosion
oder Verarmung. Die Digitalisierung und neue Technologien könnten
den Agrarsektor revolutionieren, sind sich Forscherinnen und
Forscher einig. Gemeinsam haben sie eine Vision entwickelt, die
Umwelt- und Klimaschutz mit Ernährungssicherung verbindet: die
digitale Landwirtschaft der Zukunft.
02
03

Digitale Landwirtschaft
Digitale Landwirtschaft
Es ist das Jahr 2050. Landwirt Meyer inspiziert seine Felder. Über ihm fliegt eine
Drohne und misst die Biomasse auf seinen Äckern. Die Daten verraten ihm,
wann der beste Zeitpunkt für die Ernte gekommen ist. Feldroboter jäten das
Unkraut zwischen den Rüben, die in einer Senke wachsen. Andere autonome
Maschinen düngen den Weizen auf dem kleinen Hang nebenan. Zuvor haben
sie mit empfindlichen Sensoren genau bestimmt, an welchem Nährstoff es den
Pflanzen fehlt. Der Landwirt ist zufrieden. Alle Pflanzen sehen gesund und
kräftig aus. Im Spätsommer wird er eine gute Ernte einfahren.
Auf einem einzigen Feld finden bei Meyer nun bis zu 5 Nutzpflanzen
Platz. Er hat auch an den Naturschutz gedacht und eine ökologische Schutzfläche
angelegt. Aus Sicht der Drohne wirkt der Acker wie ein bunter Flickenteppich.
Doch hinter diesem scheinbaren Durcheinander verbirgt sich ein ausgeklügeltes
System. Jede Pflanze wächst genau dort, wo ihre Bedürfnisse am besten erfüllt
werden. An einer Stelle seines Feldes – dort, wo die Nutzpflanzen in den vergangenen
Jahren immer vor sich hin kümmerten, weil der Boden hier sandig
und nährstoffarm ist, hat Bauer Meyer einen Blühstreifen mit Wildkräutern
angelegt. Zwischen Margariten, Lupinen und Malven summen die Insekten.
Den Plan für seinen Pflanzenanbau hat der Landwirt in diesem Jahr mit Hilfe
eines digitalen Systems erstellt.
SCHUTZ DURCH DIGITALES MANAGEMENT
Zurück ins Jahr 2018. Überdüngung, Bodenerosion, Insektensterben oder riesige
Monokulturen – dies sind die Probleme der modernen Landwirtschaft. Klimawandel
und extreme Wetterereignisse setzen ihr zu. Gleichzeitig wächst die
Weltbevölkerung rasant. Die Landwirtschaft muss in den nächsten 40 Jahren so
viele Nahrungsmittel produzieren, wie in den letzten 8000 zusammen. Um diese
Herausforderung zu meistern, arbeiten Forscherinnen und Forscher von zehn
wissenschaftlichen Einrichtungen unter Federführung des Leibniz-Zentrums
für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V. an einem neuen Konzept, das die
Landwirtschaft revolutionieren soll. »Digital Agricultural Knowledge and Information
System« (DAKIS) heißt das Projekt, für das beim Bundesministerium
für Bildung und Forschung Fördermittel beantragt sind. Im Frühjahr 2019 ist
der Start geplant. Herzstück von DAKIS ist die Digitalisierung: Mithilfe von
Robotik, Sensorik und Computermodellen soll zukünftig ökonomisch effizienter
und gleichzeitig ökologisch nachhaltiger produziert werden.
Das erfordert ein Umdenken. Denn bisher ist vor allem die Produktion
möglichst hoher Erträge oberstes Ziel der Landwirtschaft. Die Betriebe holen
Die Betriebe
müssen mitgestalten
können, sonst
haben wir am Ende
ein System, das
niemand will.
PROF. DR. SONOKO DOROTHEA
BELLINGRATH-KIMURA
mit den Maschinen, Pestiziden und Düngemitteln, über die sie heute verfügen,
das Maximale aus ihren Äckern heraus. Schließlich entscheidet die Höhe des
Ertrags über ihr Einkommen. Dass unter dem ökonomischen Druck jedoch
Böden, Artenvielfalt und Klima leiden, lässt sich heute nicht mehr ignorieren.
Soll die Landwirtschaft der Zukunft neun Milliarden Menschen und mehr
ernähren, müssen heute die Weichen für eine ressourcenschonende, effiziente
und anpassungsfähige Bewirtschaftung gestellt werden.
DAKIS soll das dazu notwendige Wissen bündeln und verfügbar machen.
»Es soll eine Entscheidungs- und Unterstützungshilfe für die Betriebe geschaffen
werden«, erklärt Prof. Sonoko Bellingrath-Kimura, Koordinatorin des Projekts
und Agrarwissenschaftlerin am ZALF. »In Zukunft muss die Landwirtschaft viel
mehr Aspekte als heute bedienen«, erklärt die Forscherin. Dabei steht die Branche
vor weitreichenden Entscheidungen. »Vielen ist bewusst, dass sie das Land
nicht nur bewirtschaften, sondern auch erhalten müssen«, betont die Wissenschaftlerin.
Bodenerosion, extreme Unwetter oder Artenschwund nimmt auch
die Landwirtschaft als Signale war, auf die es zu reagieren gilt. »Die Betriebe
würden mehr tun, oft fehlt aber das Wissen um die beste Methode, die am Ende
auch wirtschaftlich machbar sein muss.«
An genau dieser Stelle kommt DAKIS ins Spiel. »Mit der Digitalisierung
ist es möglich, sehr komplexe Probleme zu beschreiben und zu lösen. Wir müssen
diese Möglichkeiten jetzt nutzen«, drängt Bellingrath-Kimura. Agrarforschung,
Ökonomie, Soziologie, Informatik aber auch Rechtswissenschaft – mehr als 30
04 05

Digitale Landwirtschaft
Digitale Landwirtschaft
Forscherinnen und Forscher arbeiten eng zusammen, um diese Zukunftsvision
gemeinsam umzusetzen. Seit drei Jahren sammeln sie bereits Ideen und feilen
an ihrem Forschungsplan.
DATEN FÜR DIE ZUKUNFT
Nun wird es ernst. Zunächst gilt es, Unmengen an Daten zu sammeln. Mithilfe
von Satelliten und Drohnen erfassen die Forschungsteams etwa, welche Landschaftsstrukturen
Äcker und Weiden umgeben oder welche topografischen
Merkmale vorhanden sind. Sensoren auf Traktoren ermitteln, wie die Böden
beschaffen sind und wie hoch deren Nährstoffgehalt ist, weitere Geräte messen
die Bodenfeuchte. Aus diesen und vielen weiteren Daten erfährt das Team,
wie der ökologische Zustand der Flächen ist. Daraus entwickelt es Modelle, die
prognostizieren sollen, wie sich Umweltparameter oder Produktivität bei verschiedenen
Arten der Bewirtschaftung ändern.
In den kommenden Monaten starten die Forscherinnen und Forscher
ihre Untersuchungen in zwei landschaftlich sehr unterschiedlichen Testregionen.
Eine liegt im bayerischen Ruhstorf an der Rott, die andere in der brandenburgischen
Uckermark. Mithilfe der Landwirtschaft vor Ort kalkuliert das
Forschungsteam die ökonomischen Kosten für bestimmte Wirtschaftsweisen,
ermittelt in Workshops die Wünsche und Bedürfnisse der Bevölkerung und
erfragt, welche Anreize notwendig sind, um ein neues Landwirtschaftskonzept zu
etablieren. »Die Landwirtinnen und Landwirte müssen mitgestalten können, sonst
haben wir am Ende ein System, das niemand will«, betont Bellingrath-Kimura.
Alle diese Daten fließen schließlich in eine riesige Datenbank: Jeder
Betrieb soll diese letztlich nutzen, um wichtige Entscheidungen zu treffen. Zuerst
muss dafür das Ziel des Landmanagements definiert werden. Anstelle der Produktion
möglichst günstiger Nahrungsmittel könnte es auf einigen genutzten
Flächen sinnvoller sein, den Schutz des Klimas oder der Artenvielfalt vorzuziehen.
Wenn sich etwa in der Nähe eines Feldes ein Gewässer mit seltenen Pflanzen
und Tieren befindet, könnte zu seinem Schutz weniger gedüngt werden.
Vielleicht sinken dadurch die Erträge, doch Flußperlmuschel oder Bachforelle
können nur in sauberen, klaren Gewässern überleben.
Mit der Digitalisierung eröffnen sich
neue Möglichkeiten, um sehr komplexe
Probleme in der Landwirtschaft zu
beschreiben und zu lösen.
PROF. DR. SONOKO DOROTHEA
BELLINGRATH-KIMURA
Die in Zusammenarbeit von Industrie und Forschung entwickelten autonomen
Roboter der Plattform »BoniRob« können bereits Unkräuter selektiv entfernen
und mit Drohnen kommunizieren.
06 07

Digitale Landwirtschaft
Digitale Landwirtschaft
Wie honorieren die Konsumenten,
die Gesellschaft oder die Politik, dass
Landwirtinnen und Landwirte weniger
Ertrag erhalten oder teurer produzieren,
dafür aber Klimaschutz oder
Artenschutz betreiben?
LANDWIRTSCHAFT MIT APP UND ROBOTERN
Bevor die Vision einer neuen Landwirtschaft klare Formen annehmen kann,
gibt es für die Wissenschaft noch viel zu tun. Eines ist aber klar: Landwirt Meyer
wird in 30 Jahren anders wirtschaften, als es sein Vater heute tut. Er plant seinen
Anbau wahrscheinlich per App, basierend auf Sensorik, die seine Felder haarklein
vermisst und Analysen, die das beste Anbaukonzept nach Marktpreisen,
Klimabedingungen und Schutzaspekten mathematisch ermitteln. Durch das
gesamte Jahr begleitet ihn die App mit Vorschlägen und Entscheidungshilfen,
um den Anbau zu optimieren – denn schließlich greift sie auch auf Echtzeitmessungen
zurück, die kontinuierlich ins System eingespeist werden.
In der Welt von Bauer Meyer spielen die Konzepte des ökologischen und
konventionellen Anbaus keine Rolle mehr. Denn für ihn und seine Kollegen ist
es selbstverständlich, so zu wirtschaften, dass die ökologischen Leistungen auf
seinen Feldern und in der Umgebung erhalten bleiben. Und für seine Kundschaft
ist es ebenso selbstverständlich, ihn dafür zu honorieren.
DER PREIS DER VIELFALT
»Wieviel würden wir dafür zahlen?« stellt Bellingrath-Kimura die entscheidende
Frage. »Wenn die Gesellschaft sagt: ›Wir möchten mehr Bienen‹, dann müssen
wir dafür auch etwas bieten«. Auch das ist eine Aufgabe der DAKIS-Forschung:
neue Erwerbsmodelle für die Landwirtschaft.
Als »Ökosystemdienstleistungen« bezeichnen Fachleute den Nutzen, den
die Menschheit aus ihrer Umwelt zieht – wenn diese intakt ist. Durch den Boden
gefiltertes, sauberes Trinkwasser gehört ebenso dazu wie die Bestäubung von
Obstbäumen und Gemüsepflanzen oder der Schutzfunktion vor Überflutungen.
Ohne diese Leistungen wäre menschliches Leben auf der Erde nicht möglich.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bezifferten ihren Wert in einer Arbeit
aus dem Jahr 1997 auf 33 Trillionen US-Dollar pro Jahr – eine 14-stellige Zahl.
Bei ihrer Vision der Landwirtschaft der Zukunft geht es dem Forschungsteam
auch um die Frage, wie die vorhandenen Flächen noch effizienter
genutzt werden können. »Es geht nicht darum, aus ganzen Feldern Blumenbeete
zu machen«, schmunzelt Bellingrath-Kimura. In Japan aufgewachsen, kennt die
Wissenschaftlerin auch eine andere Form der Landwirtschaft, bei der kleinere
Flächen intensiver bewirtschaftet werden. Nachhaltige Intensivierung ist das
Stichwort für die Zukunft. Kleine autonome Landmaschinen, die bedarfsgerecht
düngen, bewässern oder jäten gehören genauso dazu wie angepasste Sorten und
neue Fruchtfolgen.
Es geht nicht darum, aus ganzen
Feldern Blumenbeete zu machen.
PROF. DR. SONOKO DOROTHEA
BELLINGRATH-KIMURA
PROF. DR. SONOKO DOROTHEA
BELLINGRATH-KIMURA
studierte Landwirtschaft an der Universität
für Landwirtschaft und Technologie in
Tokio (Japan). Seit 2015 arbeitet sie am
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung
und ist Co-Leiterin des Programmbereichs
2 »Landnutzung und Governance«.
Zudem ist sie Professorin für Landnutzungssysteme
an der Humboldt-Universität
zu Berlin.
www.zalf.de/feld
08 09

LANDWIRTSCHAFT
IM WETTERCHAOS
2 9 13 15
Wettere xtreme nehmen weiter zu. Heiße, fast niederschlagsfreie
Sommer wechseln sich mit ungewöhnlich starken Regenfällen ab.
Hagel, Sturm, neue Schädlinge und Krankheiten vernichten ganze
Ernten. Weltweit versucht die Landwirtschaft sich an die veränderten
Klimaverhältnisse anzupassen. Eine europaweite Untersuchung
zeigt jetzt: Mehr Vielfalt auf den Feldern kann schützen ‒ und sogar
Erträge steigern.
10
11

Boden
Boden
Welche verheerenden Folgen der Klimawandel auf die Landwirtschaft haben
kann, weiß der Agrarforscher Dr. Ahmad Hamidov aus seiner Heimat Usbekistan.
Hier wird ein Großteil der Felder intensiv bewässert. Seit Jahrzehnten
kämpft dort die Landwirtschaft deshalb nicht nur mit sinkenden Pegelständen
von Seen und Flüssen, sondern auch mit versalzenden Böden. Mit steigenden
Temperaturen verschärft sich das Problem. Denn je mehr Wasser verdunstet,
desto mehr Salz bleibt in den oberen Bodenschichten zurück. Um dem Boden
nicht weiter zu schaden, muss sich mit neuen Anbaumethoden an die veränderten
Klimabedingungen angepasst werden. Nicht nur in Usbekistan, sondern
überall auf der Welt.
Es gibt keine
Patentlösung.
DR. AHMAD HAMIDOV
Am Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V. erforscht
Hamidov die Folgen dieser Anpassung mit Fokus auf die europäische Landwirtschaft,
denn auch hier spitzen sich die Auswirkungen des Klimawandels in
den letzten Jahren weiter zu. Im Mittelpunkt seiner von der EU und dem Bundesministerium
für Bildung und Forschung im Projekt MACSUR geförderten
Forschung steht dabei immer der Boden. Wie wirkt es sich aus, wenn Betriebe
ihre Felder anders bearbeiten und bepflanzen, um ihre Ernten zu sichern? »Dazu
wissen wir bisher noch sehr wenig«, erklärt Hamidov. »Die Wissenschaft schaut
verstärkt auf die direkten Folgen des Klimawandels, wie vermehrte Bodenerosion
oder Trockenheit. Aber die indirekten Folgen, die durch eine veränderte
Nutzung entstehen, wurden bisher kaum beachtet.«
Dabei seien gerade jene Prozesse entscheidend für unsere Zukunft,
meint Hamidov. Es geht um die Ernährungssicherheit von bald neun Milliarden
Menschen. Und um die Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen, die
bis zum Jahr 2030 u. a. den Hunger beenden, den Klimawandel bekämpfen, die
natürlichen Ressourcen erhalten und die Verschlechterung der Bodenfruchtbarkeit
stoppen sollen. Ohne ein vernünftiges Bodenmanagement sind diese
Ziele kaum zu erreichen.
Die Versalzung von Anbauflächen ist in Usbekistan aufgrund eines nicht nachhaltigen
Bewässerungsmanagements sehr verbreitet, was oft zu Ernteausfällen und Ertragsrückgängen
führt. Hier zu sehen ist ein Baumwollfeld in der Region Choresm.
12 13

Boden
Boden
In Spanien werden wir zukünftig mehr Beregnungsanlagen sehen, wie diese Tröpfchenberegnung
für effektiveren Wassereinsatz (links). In Nordeuropa gilt es hingegen,
zu feuchte Felder mit Entwässerungsgräben zu versehen (rechts).
KEINE PATENTLÖSUNG
Hamidov analysiert mit seinem Team die Forschungsergebnisse von 20 verschiedenen
Studien aus ganz Europa, um herauszufinden, welche Strategien der
Anpassung an den Klimawandel sich positiv auf den Boden auswirken und welche
eher schaden. Ein gesunder Boden reinigt Wasser, speichert Nährstoffe, ist
Lebensraum und Genpool, liefert Nahrung, Rohstoffe und Biomasse. Auch als
Klimaschützer tritt er in Aktion, indem er Unmengen an organischem Kohlenstoff
als Humus speichert. Ist das empfindliche Bodengefüge gestört – etwa durch
Versalzung, Erosion oder Verdichtung – sind all diese Funktionen beeinträchtigt.
Die ausgewerteten Studien reichen von Italien bis Norwegen, von Spanien bis
Rumänien. Sie zeigen ein diverses Bild. In Skandinavien ist das Klima generell
feuchter, im Süden Europas trockener. Entsprechend unterschiedlich sind die
jeweiligen Herausforderungen – und die erforderlichen Anpassungsstrategien.
Zudem treffen die Klimamodelle für die einzelnen Regionen unterschiedliche
Vorhersagen. Während im nördlichen Europa noch mehr Niederschlag
erwartet wird, wird es im Süden noch trockener. Die skandinavischen Betriebe
werden ihre Böden mit Drainagen trockenlegen müssen, die spanischen oder
griechischen Landwirtinnen und Landwirte werden mehr bewässern oder auf
trockenresistente Pflanzen angewiesen sein. In einigen Gegenden wird es für die
Erreichung der Nachhaltigkeitsziele und der Verbesserung der Bodengesundheit
notwendig, Ackerland in Grünland umzuwandeln. Auch das Düngen der
Kulturen und die Bearbeitung des Bodens müssen individuell angepasst werden.
»Es gibt keine Patentlösung«, betont Hamidov.
DIE VIELFALT MACHT'S
Doch so unterschiedlich die Auswirkungen des Klimas auf die Landwirtschaft
in Europa auch sein werden – die Analysen zeigen deutlich, dass vor allem jene
Anpassungsstrategien Erfolg versprechen, die auf veränderte Fruchtfolgen und
neue Feldfrüchte setzen. Jene Betriebe, die mehr Vielfalt auf ihre Felder bringen,
streuen das Risiko für Ausfälle und unterdrücken Krankheiten. Vielfalt macht
die Systeme widerstandsfähiger.
In Brandenburg ist die Sojabohne so eine neue Fruchtart, die nach und
nach ihren Weg auf die heimischen Felder findet. »Es ist eine ganz neue, vielversprechende
Kultur, die hier aufgrund des Klimawandels zunehmend günstige
Bedingungen vorfindet.«, sagt Hamidov. Mit ihrem tiefreichenden Wurzelsystem
kann sie Wasser- und Nährstoffressourcen erschließen, die für andere
Pflanzen unerreichbar sind. Zudem nutzt die Pflanze über eine Symbiose mit
Knöllchenbakterien Stickstoff aus der Luft. Beides macht die Sojabohne für die
Landwirtschaft immer attraktiver, zumal die Nachfrage nach der eiweißreichen
14 15

Boden
Boden
Business as usual ist
keine Option.
DR. AHMAD HAMIDOV
Faserhanf ist ein wahrer Alleskönner, mit Verwendungsmöglichkeiten unter anderem
in der Kosmetik- und Nahrungsmittelbranche. Darüber hinaus schützt er durch seinen
kompakten Wuchs den Boden sehr effektiv gegen Erosion und unterdrückt Unkräuter.
Hülsenfrucht groß ist. Andere Leguminosen wie Bohnen, Wicken oder Lupinen
haben ähnliche Eigenschaften, können bislang aber schlechter vermarktet werden.
Auch der Faserhanf könnte eine Pflanze der Zukunft sein. Unter den
Nutzpflanzen ist er ein wahrer Alleskönner. Schon heute kommt die Naturfaser
als Dämmmaterial zum Einsatz. Die Samen liefern ein wertvolles Öl für
die Kosmetik- und Nahrungsmittelbranche. Und er besitzt »ein wundervolles
Wurzelsystem«, schwärmt Hamidov.
ERSTMALIGER ÜBERBLICK
In seiner Meta-Studie führte das ZALF-Team um Hamidov das Wissen unterschiedlicher
Untersuchungen zusammen und gibt erstmals einen Überblick
über die Folgen einer angepassten Landwirtschaft in Europa. In den kommenden
Jahren wird es nun darum gehen, gemeinsam mit Entscheidungsträgern
Strategien und neue Wertschöpfungsketten zu entwickeln. Die Betriebe sollen
bestmöglich unterstützt werden, um gut gegen den Klimawandel gewappnet
zu sein und gleichzeitig die Böden zu schützen. »Dazu sind die meisten auch
bereit«, weiß Hamidov.
Auch auf der Forschungsseite gibt es noch viel zu tun, denn nicht alle
Geheimnisse des Bodens sind schon gelüftet. So wisse man bisher noch zu
wenig über seine Biodiversität. In ihm tummeln sich nicht nur Regenwürmer
und Maulwürfe, sondern jeden Kubikzentimeter bevölkern auch Abermillionen
Bakterien, Pilzen und Mikroorganismen. Sie entscheiden maßgeblich darüber,
wie gesund und produktiv ein Boden ist. Doch wie genau, ist noch weitgehend
unverstanden.
Business as usual – soviel ist für Hamidov klar – ist im Angesicht des
Klimawandels jedenfalls keine Option. Denn eine angepasste Landwirtschaft ist
nicht nur notwendig, um künftig Verluste in der Nahrungsmittelproduktion zu
verhindern. »Eine erfolgreiche Anpassung«, stellt er klar, »hat sogar das Potenzial,
die landwirtschaftliche Produktion zu steigern.«
www.zalf.de/feld
16 17

DIGITALE LANDWIRTSCHAFT
DIGITALE LANDWIRTSCHAFT
WAS BRINGT DIE
DIGITALISIERUNG DER LANDWIRTSCHAFT?
Die Landschaft stellt uns eine Fülle an verschiedenen Versorgungsleistungen
bereit. Landwirtschaftliche Produktion ist ein entscheidender Teil in diesem
Gesamtsystem, da sie alle anderen Leistungen direkt oder indirekt beeinflusst. Es
ist daher wichtig, Ursachen und Wirkungen für Veränderungen in der Landschaft
genau zu verstehen. Hier eröffnet die Digitalisierung neue Möglichkeiten.
Energierohstoffe
Gesellschaftliche
Anforderungen an
Landwirtschaft
Photosyntheseleistung
der Pflanzen
Bestäubungsleistung
von Insekten
Einfluss der Landwirtschaft
auf die Ökosysteme
Welche Arten leben wo
und unter welchen
Bedingungen?
CO₂-Speicher
Schutzfunktion z. B.
vor Überflutung
Nahrungsmittelproduktion
für Mensch und Tier
Tourismus
und Erholung
18
19

DIGITALE LANDWIRTSCHAFT
DIGITALE LANDWIRTSCHAFT
LANDSCHAFTSDATEN WERDEN ERFASST
Im Projekt »DAKIS« wird in zwei Forschungsregionen im Norden und Süden
Deutschlands ein Landschaftsmonitoring-System aufgebaut. Sensoren im
Boden, im Wasser, in der Luft und im All überwachen Landschaftsparameter
in Echtzeit. Diese Daten fließen zusammen mit Marktinformationen in ein
intelligentes System zur Entscheidungsunterstützung (DAKIS).
DAKIS-SYSTEM
Digital Agricultural
Knowledge and
Information System
Preise von
landwirtschaftlichen
Produkten
Wetterdaten,
Pflanzenzustand
€
Pflanzenzustand:
Wasserbedarf, Nährstoffbedarf
Pflanzenzustand:
Reifegrad, Biomasse
Feinstaubbelastung
in der Luft
Biodiversität:
Artenvielfalt bei Tieren
und Pflanzen
Pflanzenzustand:
Schädlings- oder
Krankheitsbefall
Bodenzustand:
Nährstoffgehalt,
Wasserspeicher
Schadstoffbelastung
im Wasser
20
Bodenzustand:
Kohlenstoffgehalt,
Dichte
21

DIGITALE LANDWIRTSCHAFT
DIGITALE LANDWIRTSCHAFT
DURCH EINE VERNETZTE LANDWIRTSCHAFT
ZU NACHHALTIGEREN LANDSCHAFTEN
DAKIS vernetzt Daten, Informationen und Akteure miteinander und stellt
Handlungsempfehlungen für die Anpassung der Landwirtschaft bereit. Diese
berücksichtigen Wechselwirkungen zu weiteren Versorgungsleistungen der
Landschaft und verbinden ökonomische Produktivität mit einer umweltgerechten
Landwirtschaft.
Agrarwissenschaftliche
Forschungsergebnisse
DAKIS-SYSTEM
Digital Agricultural
Knowledge and
Information System
Rechtliche, politische
und gesellschaftliche
Ansprüche
Wie mache ich meinen Betrieb durch
Vernetzung mit anderen Akteuren
wettbewerbsfähiger?
Wo lohnt sich
Nahrungsmittelanbau,
wo Umweltschutz?
Wie kann ich den
Pestizideinsatz
reduzieren?
Mit welchen neuen
Technologien kann ich
mein Anbausystem
verbessern?
Welche
Möglichkeiten
für neue
Geschäftsmodelle
entstehen?
Welche
Fördermittel kann
ich beantragen.
Welche Fruchtarten
sollte ich wann anbauen
und ernten?
Wo müssen Roboter
Unkraut bekämpfen?
Wo kann ich Wasser
und Düngemittel
sparen?
22
23

KOHLE FÜR
DEN ACKER
1 2 9 13
Aus pflanzlichem Abfall entsteht ein Substrat, das Bodenfruchtbarkeit
und Ernteerträge erhöht. Biokohle wurde schon vor Jahrtausenden
in Südamerika als Düngung eingesetzt. Das schwarze Pulver
verbessert nicht nur das Pflanzenwachstum, sondern wirkt auch als
Kohlenstoffspeicher. Die »Wunderkohle« könnte in den kommenden
Jahren zu einer begehrten Ressource werden, speziell im Anbau
von Leguminosen oder überall dort, wo Dünger zu teuer ist.
24
25

Biokohle
Biokohle
Ihre Blüten sind attraktiv, ihre Samen eiweißreich und nahrhaft für Mensch
und Tier, doch das wirklich Besondere an ihnen ist unter der Erde versteckt:
Leguminosen wie Lupinen, Erbsen oder Sojabohnen besitzen an ihren Wurzeln
kleine kugelige Gebilde. In diesen leben Abermillionen Bakterien, die eine
Lebensgemeinschaft mit der Pflanze eingehen, von der beide Seiten profitieren.
Die auch Knöllchenbakterien genannten Mikroorganismen liefern den Pflanzen
einen wertvollen Nährstoff. Sie fixieren Stickstoff aus der Luft und machen ihn
damit für die Pflanze verfügbar. Im Gegenzug versorgt die Pflanze ihre winzigen
Mitbewohner mit Nahrung.
Wenn es sehr trocken ist,
sterben die Bodenbakterien.
DR. DILFUZA EGAMBERDIEVA
Ohne diese Lebensgemeinschaft kümmern die Pflanzen vor sich hin. Denn einen
Großteil ihres Stickstoffbedarfs liefern ihnen die Bodenbakterien. Die Pflanzen
sind jedoch wählerisch: Jede Art geht nur mit ganz bestimmten Bakterien
eine Verbindung ein. Während Bohnen oder Erbsen in den heimischen Böden
problemlos ihre Partner finden, ist es für die Sojabohne schwieriger. Denn ihre
Knöllchenbakterien kommen in Mitteleuropa nicht vor. Wer Sojabohnen in
Deutschland anbaut, muss deshalb die geeigneten Bodenbakterien zusammen
mit der Saat in den Boden bringen.
BIOKOHLE ALS ÜBERLEBENSKAPSEL FÜR MIKROBEN
Biokohle ist nicht gleich Biokohle. Ob Holz, Stroh, Mais, Dung oder Gärreste aus
Biogasanlagen – je nach Ausgangsmaterial sind die Nährstoffgehalte und Eigenschaften
unterschiedlich.
Die Agrarforscherin Dr. Dilfuza Egamberdieva untersucht diese enge Lebensgemeinschaft
zwischen Pflanzen und Bakterien seit Langem. Und sie weiß, dass es
in manchen Jahren nicht gelingt, Sojabohnen und Knöllchenbakterien erfolgreich
zusammenzuführen. Dann bleiben die Pflanzen klein und die Erträge niedrig.
Der Grund: »Wenn es sehr trocken ist, bevor die Bakterien eine Symbiose eingehen
können, sterben sie«, erklärt die Forscherin. Regnet es nach der Aussaat
nicht, ist das Schicksal der Mikroorganismen besiegelt.
26 27

Biokohle
Biokohle
Für die Feldversuche brachte Dr. Dilfuza Egamberdieva ein
Gemisch aus Bodenbakterien, gemahlener Biokohle und
Sojabohnensamen auf den Feldern aus.
Doch die Forscherin hat einen Ausweg für dieses Dilemma gefunden. Mit Experimenten
im Freiland und im Gewächshaus suchte sie nach einem Substrat,
indem die Bakterien auch Trockenheit überstehen können. Sie wurde fündig:
Setzte sie dem Boden Biokohle zu, überlebten die Organismen.
Biokohle entsteht durch ein Verfahren, das Fachleute als Pyrolyse bezeichnen.
Pflanzenreste, Biomüll oder sogar Dung werden dabei auf 300 bis 800
Grad Celsius unter Luftabschluss erhitzt. Nach einer halben Stunde hat sich
das Material in tiefschwarzes Substrat verwandelt, das an Holzkohle erinnert.
Biokohle hat
mikroskopisch kleine
Poren, in denen
sich die Bakterien
ansiedeln.
DR. DILFUZA EGAMBERDIEVA
Seit etwa zehn Jahren beschäftigt sich die Forschung intensiv mit dem Thema.
Denn im Boden entfaltet sie zahlreiche positive Eigenschaften. Das wussten auch
schon die südamerikanischen Hochkulturen, die mit der Terra Preta bereits vor
Jahrtausenden einen extrem fruchtbaren Boden schufen. Ein wichtiger Bestandteil
dieser schwarzen Erde ist Biokohle. Wie ein Schwamm speichert sie Wasser
und Nährstoffe und gibt sie nach und nach an die Pflanzen ab.
»Biokohle hat mikroskopisch kleine Poren, in denen sich die Bakterien
ansiedeln, und wo sie vor Trockenheit und Temperaturunterschieden geschützt
sind«, erklärt Egamberdieva. Das Substrat wirkt wie eine Überlebenskapsel, in
der die Mikroorganismen ungünstige Phasen überdauern. Keimen die Samen
der Sojabohne aus, warten die Knöllchenbakterien schon darauf, die Wurzeln
zu besiedeln. »Mit Biokohle bilden sich mehr Wurzelknöllchen als ohne«, betont
die Forscherin. Dadurch sind die Pflanzen größer und die Erträge höher, denn
die Pflanze ist besser mit Stickstoff versorgt.
28
29

Biokohle
Biokohle
HÖHERE BODENFRUCHTBARKEIT MIT KOHLE
Doch Biokohle kann noch weitaus mehr. Weil das Substrat im Boden nur sehr
langsam abgebaut wird, ist es ein effektiver Kohlenstoffspeicher. Auch deshalb ist
das schwarze Gold für die Forschung so interessant. Zusätzlich verbessern sich
weitere Bodeneigenschaften. Die mikrobielle Aktivität und der Nährstoffgehalt
steigen, der Anteil an organischen Komponenten nimmt zu. Langfristig erhöht
sich die Bodenfruchtbarkeit – und damit auch der Ertrag weiterer Nutzpflanzen
wie Getreide oder Gemüse, erwartet Egamberdieva. Damit könnte das Verfahren
auch über den Leguminosenanbau hinaus interessant werden.
Dennoch sind längst nicht alle Fragen geklärt. Ob Biokohle auf alle
Pflanzen und Böden positiv wirkt, oder ob sie auch Nachteile haben kann, muss
noch weiter untersucht werden. In den kommenden Jahren wird Egamberdieva
erforschen, wie Biokohle verschiedene Nutzpflanzen beeinflusst und welche Art
von Biokohle besonders positiv wirkt.
Bereits heute kann die Forscherin sagen, dass es sich für Klima und
Boden lohnt, Biokohle einzusetzen. Besonders die Landwirtschaft in Entwicklungsländern
könnte von der Methode profitieren. Hier ist Dünger teuer und
In Topfexperimenten fügte sie dem Bodensubstrat
etwas Biokohle hinzu (links). In beiden Ansätzen
wuchsen die Pflanzen mit dem Kohlezusatz besser – vor
allem, wenn es trocken war (rechts).
die Umweltbedingungen für Pflanzenbau sind oft ungünstig. Biokohle ist leicht
herzustellen, die notwendigen Ausgangsmaterialien sind nahezu überall verfügbar.
Hierzu braucht es aber langfristige Ansätze in Politik und Landwirtschaft,
denn es wird einige Jahre dauern, bis die Biokohle den Boden nachhaltig
verbessert. Schließlich wuchsen auch die fruchtbaren Terra Preta-Böden am
Amazonas nicht über Nacht.
www.zalf.de/feld
30 31

Interview
DROHNEN IN DER
FORSCHUNG
Wie unbemannte Flugsysteme die
Erkundung von Landschaften unterstützen
Herr Wehrhan, Sie arbeiten am ZALF als
Drohnenpilot. Wofür benötigt die Forschung
solche Fluggeräte?
Wollen wir in einem Landschaftsgebiet flächendeckend
Daten, zum Beispiel zu Vegetation
oder Bodeneigenschaften erheben, sind wir
bislang auf Satellitenaufnahmen angewiesen.
Doch trotz des technischen Fortschritts ist die
Auflösung für einige unserer Forschungsfragen
zu gering. Wir haben keinen Einfluss auf den
Zeitpunkt der Aufnahmen und: Satelliten können
bisher nicht durch Wolken sehen. Einzige
Alternative waren bislang Erhebungen mit dem
Flugzeug, was aber sehr aufwendig und teuer
ist. Fortschritte in der Drohnentechnik erlauben
uns nun, diese Lücke zu schließen. Immer
leichtere und preisgünstigere Sensoren und
Flugsysteme lassen uns viel flexibler Aufnahmen
machen, mit einer Auflösung von unter
zehn Zentimetern.
Wie funktioniert so ein Flug mit der Drohne?
Das Drohnensystem »Tron«, mit dem ich arbeite,
sieht aus wie ein kleines Segelflugzeug mit
zwei kleinen Propellertriebwerken. Die meisten
Missionen fliegt sie in einer Höhe bis 200 Meter
mit rund 80 km / h. Bislang sind solche Einsätze
nur im Sichtbereich des Piloten erlaubt, also in
einem Radius von rund 600 Metern. In dieser
Konstellation sind Flugzeiten von ca. 1 Stunde
und eine Flächenabdeckung von ca. 100 Hektar
möglich. Die Flugroute wird zuvor am
Computer geplant und anschließend auf den
Autopiloten übertragen. Der Flug erfolgt vollautomatisch.
Ich bin zwar mit einer Fernbedienung
vor Ort, greife aber nur im Notfall ein.
Könnten Drohnen wie diese zukünftig auch
in der Landwirtschaft genutzt werden?
Das ist möglich, hängt aber von der Aufgabenstellung
ab. Drohnen wie unsere eignen sich für
weiträumige Erhebungen ganzer Landschaftsausschnitte.
Um auf der Ebene der Einzelpflanzen
beobachten zu können, werden eher tief
und langsam fliegende Quadrocopter-Drohnen
eingesetzt. Schwerlastdrohnen, die bis zu
500 kg transportieren können, sowie Roboter
am Boden verarbeiten diese Informationen
dann, etwa um Pflanzenschutzmittel oder
Dünger nur ganz lokal und damit umweltschonend
einzusetzen – das wäre ein mögliches
Zukunftsszenario.
Welche Forschungsfrage versuchen Sie aus
der Luft zu beantworten?
Wir setzen die Drohne im Projekt CarboZALF
2.0 gerade ein, um herauszufinden, wieviel
zusätzlichen Kohlenstoff landwirtschaftlich genutzte
Böden bei angepasster Bewirtschaftung
speichern könnten. In diesem Speicherpotential
liegt eine große Chance, einen Teil der weltweiten
CO 2-Emissionen in Böden festzulegen und
gleichzeitig die Bodenfruchtbarkeit zu erhöhen.
Mit der Tron bestimmen wir einerseits den aktuellen
Kohlenstoffsättigungsgrad der Böden
und andererseits den Kohlenstoffeintrag in
Böden über die Kulturpflanzen. So können wir
die noch ungenutzten Speicherpotenziale der
Böden ermitteln und die Landbewirtschaftung
gezielt anpassen.
MARC WEHRHAN
ist Diplom-Geograph und seit 2004 als Fernerkunder
am ZALF tätig. In der Arbeitsgruppe
Landschaftspedologie beschäftigt er sich mit
der Ableitung von Vegetations- und Bodeneigenschaften
aus Drohnen- und Satellitenbildern
sowie Verfahren zur Landnutzungsklassifizierung.
32
33

Pakistan
WENIGER REGEN,
WENIGER EINKOMMEN
Die Zahl lässt aufhorchen: Seit 2009 ist die Reisproduktion in Pakistan um 30
Prozent eingebrochen. Der Grund liegt in den steigenden Temperaturen. Das
Land, das zu den ärmsten der Welt zählt, leidet unter dem Klimawandel. Hitze,
Trockenheit oder Überflutungen setzen auch anderen wichtigen Nutzpflanzen
wie Weizen, Baumwolle oder Hirse zu. Dr. Muhammad Arshad wollte es genauer
wissen und hat das Land, aus dem er selbst stammt, mit einem vierköpfigen Forschungsteam
für vier Monate bereist. Während seiner durch die Higher Education
Commission Pakistan und dem Deutschen Akademischen Austauschdienst
unterstützen Promotionsarbeit besuchte er 240 landwirtschaftliche Betriebe
in 16 Dörfern und acht unterschiedlichen agrarökologischen Zonen. Mit dem
Geländewagen fuhr er mehr als 2500 Kilometer durch Gebirge und Tiefebenen,
durch feuchte und trockene Landschaften, um mehr über die Lebensumstände
der dort lebenden Bäuerinnen und Bauern zu erfahren.
Ausgerüstet mit Fragebögen wollte das Forschungsteam herausfinden,
wie sich das Einkommen der Menschen mit dem Klimawandel ändert. Deshalb
interessierte es sich nicht nur für die Erträge der Felder, sondern auch für
den Aufwand, den die Betriebe leisten mussten, um diese Erträge zu erzielen.
KLEINBETRIEBE SIND BESONDERS ANFÄLLIG
1 2 9 13 15
Mit dem Klimawandel steigen nicht nur der Meeresspiegel und die
Temperaturen. Für einige Regionen der Erde prognostizieren die
Klimamodelle sinkende Erträge in der Landwirtschaft. Darunter
werden vor allem die ärmeren Länder dieser Welt leiden. Zu ihnen
gehört Pakistan. Der Forscher Muhammad Arshad hat untersucht,
wie sich das Klima des südasiatischen Landes in den letzten Jahrzehnten
verändert hat und wie dieser Wandel die landwirtschaftlichen
Betriebe beeinflusst.
»Die Ernte allein ist kein ausreichender Indikator, um die ökonomischen Folgen
des Klimawandels zu erfassen«, erklärt Prof. Harald Kächele. Er betreut
am ZALF gleich fünf Nachwuchsforscherinnen und -forscher aus Südasien. Sie
untersuchen, wie der Klimawandel das Leben der Menschen in der Region Südasien,
die zu den landwirtschaftlich produktivsten der Erde gehört, beeinflusst.
Das Ziel ihrer Forschung ist es, die Lebensbedingungen der Kleinproduzenten
in Ländern wie Pakistan, Iran oder Indien zu verbessern.
In Pakistan sind die Felder oft klein und werden von Familienbetrieben
bewirtschaftet. Sie bestellen ihre Äcker meist auf einfache, traditionelle Art:
Statt motorisierte Landmaschinen zu nutzen, spannen sie Ochsen vor den Pflug.
»Die Märkte sind außerdem schlecht reguliert, das Transportsystem ist marode
und viele Betriebe sind von Zwischenhändlern abhängig, die einen Großteil der
Gewinne in die eigene Tasche stecken«, beschreibt Arshad die Schwierigkeiten
vor Ort. Es gibt kaum finanzielle Puffer, um größere Verluste auszugleichen. Für
Risiken des Klimawandels sind die Kleinbetriebe, die 80 Prozent der Farmen
ausmachen, aber nur 20 Prozent der landwirtschaftlichen Fläche Pakistans nutzen,
besonders anfällig. Wieder zurück in Deutschland berechnete Arshad mit
einem statistischen Modell, wie stark die Klimavariablen die wirtschaftliche
34
35

Pakistan
Pakistan
Effizienz der Farmbetriebe beeinflussen. Dafür zog er Wetterdaten aus den Jahren
1980 bis 2011 heran und ermittelte, an wie vielen Tagen die Temperatur in
der Wachstumsphase von Reis und Weizen auf Werte anstieg, die den Pflanzen
schadeten. Während der Blüte sind beide Pflanzen besonders empfindlich: Ist
es zu heiß, bilden sie keine Körner aus. »Manchmal genügen schon einige Stunden
Hitze«, erklärt Arshad. Bei Weizen wird es ab 35,5 Grad Celsius kritisch,
bei Reis ab 34 Grad Celsius.
ANPASSUNGSSTRATEGIEN FÜR DIE KRISE
Die Daten zeigen deutlich: Wenn die Temperaturen häufig über den Grenzwerten
lagen, ernteten die Betriebe weniger. Mit den Erträgen sank auch die
Wirtschaftlichkeit des Anbaus. Nur mit weiteren Investitionen – mit mehr
Dünger, zusätzlicher Bewässerung, teuren Hochleistungssorten oder modernen
Technologien – könnten sie diesen Verlust ausgleichen. Für viele Menschen vor
Ort ist das existenzbedrohend. Ihnen fehlen die notwendigen Mittel, um auf
die steigenden Kosten zu reagieren. Und häufig auch das Wissen über Anpassungsstrategien:
»Das traditionelle Wissen über den Anbau wird vom Vater an
den Sohn weitergegeben«, erklärt Kächele. »Wenn man daran festhält, obwohl
sich die Umstände ändern, sitzt man in der Falle, denn Anpassung ist gefragt.«
Fortbildung wird immer wichtiger. Wer etwa frühblühende Sorten kennt, die
vor der großen Hitze heranreifen, könnte einen Teil der Verluste abfangen.
»Weizen und Reis sind die wichtigsten Nutzpflanzen in Pakistan«, betont
Arshad. Daran wird sich in naher Zukunft nichts ändern. Eine Chance sieht
der Forscher aber in zusätzlichen Marktnischen. Weizenbauern könnten auch
Geflügel halten oder Gemüse anbauen, um ihr Einkommen aufzubessern.
Arshad sieht auch die Regierung in der Verpflichtung: »Die Kleinbetriebe
benötigen Subventionen, um auf die Klimaänderungen zu reagieren.«
Erste Schritte in diese Richtung gibt es bereits: Sie müssen weniger Steuern für
Energie und Kraftstoff bezahlen. Für zusätzliche Bewässerung hat der Staat
außerdem ein großes Brunnenbau-Programm gestartet.
Die Ergebnisse seiner Forschung veröffentlichte Arshad im Fachjournal
Ecological Indicators. »Es schlug ein wie eine Rakete«, freut sich der Wissenschaftler.
Auch, weil die Autoren die Effizienz des Anbaus beleuchten und sich
nicht nur auf den Ertrag beschränken. Doch Sichtbarkeit in der Wissenschaftsgemeinschaft
ist nicht das Wichtigste. »Relevanz erhalten die Ergebnisse erst,
wenn sie auch auf der Ebene der Politik wahrgenommen werden«, sagt Co-Autor
Harald Kächele. »Daran arbeiten wir in den kommenden Jahren.«
In pakistanischen Kleinbetrieben ist Landarbeit oft noch Handarbeit,
wie hier beim Unkrautjäten (links). Für seine Interviews zu den Erträgen
und Anbaumethoden sprach Muhammad Arshad mit den jeweiligen
Haushaltsvorständen der Familienunternehmen (rechts). Auch Ochsen
kommen in der Feldarbeit zum Einsatz (unten). In vielen Teilen Pakistans
werden sie nicht nur zur Bodenbearbeitung, sondern auch zum
Hochpumpen von Grundwasser oder zu Transportzwecken eingesetzt.
www.zalf.de/feld
36 37

News
News
QUERFELDEIN
VERANSTALTUNG: AUSBLICK
ZALF AUF DER INTERNATIONALEN
GRÜNEN WOCHE
OPEN SCIENCE
DATEN ZUR FREIEN NACHNUTZUNG
VERÖFFENTLICHT
Das ZALF stellt sich auf der Internationalen Grünen
Woche Berlin vom 18.–27. Januar 2019 mit seiner Forschung
zum Thema »Landwirtschaft im Klimawandel«
vor. Hauptexponat ist die autonom flugfähige Drohne
»TRON«. Die Drohne wird zur Fernerkundung von
landwirtschaftlich genutzten Flächen eingesetzt. Auf
der Sonderschau des Bundesministeriums für Ernährung
und Landwirtschaft (BMEL) in Halle 23a können
Interessierte mithilfe von VR-Brillen selbst einen virtuellen
Rundflug mit der Drohne unternehmen und sich
über die Forschung des ZALF informieren.
FORSCHUNG
EXZELLENZFORSCHUNG MIT
ROBOTERN
Eine der großen Herausforderungen in der Agrarforschung
besteht darin, die Pflanzenproduktion trotz
begrenzter Nutzflächen zu erhöhen und gleichzeitig
den ökologischen Fußabdruck zu verringern. Um dies
zu erreichen, werden im Exzellenzcluster »PhenoRob ‒
Robotik und Phänotypisierung für Nachhaltige Nutzpflanzenproduktion«
neue Methoden und Technologien
erforscht, um Pflanzen zu beobachten, zu analysieren,
besser zu verstehen und gezielt zu behandeln. »Pheno-
Rob« wurde als eines von 57 Projekten im Rahmen der
bundesweiten Exzellenzstrategie für die Förderung
ausgewählt. Das ZALF ist am Vorhaben der Universität
Bonn und des Forschungszentrums Jülich als assoziierter
Partner beteiligt.
In Dauerfeldversuchen der Agrar- und Bodenwissenschaften
werden Auswirkungen des Klimawandels und
von Anbausystemen über Jahrzehnte dokumentiert. Der
Versuch »V140« läuft seit 1963 am Standort des ZALF
in Müncheberg, etwa 50 km östlich von Berlin. Er ist
einer der wenigen noch aktiven Dauerfeldversuchen
auf sandigem Boden (https://dfv-karte.bonares.de/).
Seit Oktober 2018 sind die Versuchsdaten in standardisierter
Form online frei verfügbar:
https://doi.org/10.20387/BonaRes-BSVY-R418.
PROJEKTSTART
MEHR INSEKTEN IN
AGRARLANDSCHAFTEN
www.zalf.de/de/aktuelles/
FORSCHUNG
SATELLITEN BEOBACHTEN LAND-
WIRTSCHAFT IN DEUTSCHLAND
Forscherinnen und Forscher der Humboldt-Universität
zu Berlin und des ZALF haben mithilfe des »Maschinellen
Lernens« eine Methode entworfen, die es ermöglicht,
aktuell angebaute Ackerkulturen von Satelliten
aus zu bestimmen. Mit den gewonnenen Daten werden
Simulationsmodelle zum besseren Verständnis der
Wechselwirkungen zwischen Klima, Mensch, Pflanzen
und Boden zukünftig noch effizienter.
Welchen Einfluss hat Landwirtschaft auf Insekten und
wie sehen besonders insektenfreundliche Nutzungssysteme
aus? Diesen Fragen stellen sich seit Oktober Forschende
im Projekt »FInAL ‒ Förderung von Insekten
in Agrarlandschaften«. Das vom Bundesministerium
für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) mit ca.
5 Mio. Euro geförderte Verbundvorhaben unter Koordination
des Thünen-Instituts untersucht erstmals in
großen Landschaftsausschnitten, wie die Vielfalt und
Funktionalität von Insekten gezielt erhöht werden
kann. Das ZALF stellt dabei ein Landschaftslabor im
Havelländischen Luch, nordwestlich von Berlin, bereit.
Insgesamt sollen drei Gebiete, stellvertretend für die
typischen Agrarräume Deutschlands, beforscht werden.
38
39

Das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V. erforscht
Lösungen zu Herausforderungen in der Landwirtschaft – lokal, regional und
international: Ernährungssicherheit für eine wachsende Weltbevölkerung,
Reduktion von Klima- und Umweltfolgen, Transformation zu einer nachhaltigen
Lebensmittelindustrie sowie Schutz und Erhalt von Biodiversität und
Ökosystemleistungen. Die Arbeit des Forschungszentrums orientiert sich dabei
an drei Dimensionen:
LANDSCHAFTSPROZESSE
Wie funktionieren Agrarlandschaften?
Leibniz-Zentrum für
Agrarlandschaftsforschung
(ZALF) e. V.
Eberswalder Straße 84
15374 Müncheberg
T 033432 82200
F 033432 82223
Vorstand
Prof. Dr. Frank Ewert
(Wissenschaftlicher Direktor)
Cornelia Rosenberg
(Administrative Direktorin)
Öffentlichkeitsarbeit
Hendrik Schneider
public.relations@zalf.de
T 033432 82405
Texte
Heike Kampe, Tom Baumeister (Interview)
Redaktion und Lektorat
Tom Baumeister, Hendrik Schneider
Satz und Reinzeichnung
Hannes Schulze, Nur Mut
Bildnachweise
Titel: Anton Khrupin / Shutterstock; S. 2: Herney
Gómes / Pixabay; S. 5: Budimir Jevtic / Adobe
Stock; S. 7: Universität Bonn; S. 8: anzebizjan /
Adobe Stock; S. 9: Hendrik Schneider / ZALF; S.10:
photographyfirm / Shutterstock; S. 13: Davron
Yulchiev / TIIAME; S. 14: Juan Manuel Casillas /
123RF; S. 15: Ben Schonewille / Shutterstock; S. 16:
Karoline Arnold; S. 24: small smiles / Shutterstock;
S. 26, 28: Hua Ma / ZALF; S. 30, 31: Dilfuza
Egamberdieva / ZALF; S. 32: Jarno Müller / ZALF;
S. 34: Nuralya / Dreamstime; S. 36 oben: Yasir
Mehmood; S. 36 unten: habibshad / iStock; S. 38
links: Quantum-Systems; S. 38 rechts: Bosch; S. 39
links: ESA / ATG medialab; S. 39 rechts: pasja1000 /
Pixabay
Wenn Sie dieses Magazin kostenfrei abonnieren
möchten, schicken Sie eine E-Mail mit
dem Betreff FELD und Ihren Kontaktdaten an:
feld@zalf.de.
Dieses Heft wurde auf 100 % Recyclingpapier
gedruckt.
© ZALF 2018
zalf_leibniz
zalf.agrarlandschaftsforschung
www.zalf.de
LANDNUTZUNG UND GOVERNANCE
Wie können wir Agrarlandschaften nachhaltig gestalten?
SYNTHESE DER LANDSCHAFTSFORSCHUNG
Wie sehen Agrarlandschaften der Zukunft aus?
Eine moderne Forschungsinfrastruktur stellt hierfür die notwendige
interdisziplinäre Exzellenz bereit:
FORSCHUNGSPLATTFORM »DATEN«
FORSCHUNGSPLATTFORM »MODELLE & SIMULATION«
EXPERIMENTELLE INFRASTRUKTURPLATTFORM
40

MAGAZIN DES LEIBNIZ-ZENTRUMS FÜR
AGRARLANDSCHAFTSFORSCHUNG (ZALF) E.V.