Vision Insekten – Innovationsbausteine in der Kreislaufwirtschaft.

Der Bedarf zur Entwicklung neuer Prozesse in einer ressourceneffizienten und zugleich nachhaltigen Bioökonomie innerhalb der Landwirtschaft ist groß (von Jeinsen und Diekmann, 2020). Potenzial zur Förderung liefern hierbei u.a. effizientere, damit gleichermaßen ökonomisch und ökologisch wertvolle, Stoffstromprozesse durch sogenannte „Nischen“ in regionalen Strukturen.

Die Kreislaufwirtschaft hat erhebliches Potenzial den Schlüssel der Zukunft zu einer umweltschonenden und ressourceneffizienten Wertschöpfungskette im ländlichen Raum darzustellen. Vor allem Insekten, wie die Larven der Schwarzen Soldatenfliege, helfen uns auf natürlicherweise beim Schließen von regionalen Kreisläufen, die mit herkömmlichen Nutztieren nur schwierig erreichbar sind. Durch eine Integration der „Nische Insekt“ in Form einer weiteren nachhaltigen Veredelungsstufe in der Wertschöpfungskette ergeben sich neue Verknüpfungen wirtschaftlicher Entwicklungschancen im Ländlichen Raum mit gleichzeitig positiven nutritiven Effekten (hoher Anteil an Rohprotein, Fettsäuren, Ballaststoffen) für das klassische Nutztier. Hinsichtlich der Kreislaufwirtschaft dient der anfallende „Insekten-Torf“ als Düngemittel bzw. potenzieller Bodenverbesserer.

Ziel des vorliegenden Projektes ist es, die „Vision Insekten“ für die Erweiterung bioökonomischer Prozesse durch eine regionale Produktion aufzuzeigen, indem Nebenprodukte und Reststoffe (Traubentrester, Gemüse usw.) auf deren Tauglichkeit für das Herstellen des Larvenmehls der Schwarzen Soldatenfliege (Hermetia Illucens L.) geprüft und Empfehlungen für die landwirtschaftliche Praxis (Landwirte, Winzer, Gemüsebau etc.) erarbeitet werden. Es werden wirksame und nachhaltige Herstellungsmöglichkeiten für die Schwarze Soldatenfliege für den ökologischen und konventionellen Landwirtschaft erarbeitet. Außerdem werden Effekte des Futtermittels „Insekt“ auf eine praxistaugliche Eignung als Proteinsubstitut und möglicher Tierwohlförderer überprüft. Eine Bewertung der im Zuge der Larvenproduktion entstehenden organische Masse („Insekten-Torf“) ermöglicht die Prüfung der Tauglichkeit Bodenstrukturverbessernder Eigenschaften des Insekten-Torfes.

Gefördert durch die Europäische Innovationspartnerschaft „Landwirtschaftliche Produktivität und Nachhaltigkeit“ (EIP-AGRI) Rheinland-Pfalz. Laufzeit 2021-2023

Projekt „Regenerativer Pflanzenbau“

Aufgrund der aktuellen sich drastisch verändernden Rahmenbedingungen für den Pflanzenbau insbesondere durch Klimawandeln, Vorgaben zur Reduktion von Treibhausgasen, Anforderungen der Gesellschaft zur Reduktion von Pflanzenschutzmitteleinsatz und der Nitratproblematik sowie der Biodiversitätsverluste sind die Anbausysteme für die Kulturpflanzen grundlegend zu überdenken und anzupassen.

Das angedachte Vorhaben zielt darauf ab die oben angesprochenen Problematiken durch den neuen Ansatz des regenerativen Pflanzenbaus in einer produktiven aber trocken warmer Ackerbauregion (Rheinhessen) zu adressieren. Dabei werden die Ackerbausysteme im Wesentlichen durch zwei integrierte Ansätze weiterentwickelt. Der Boden wird im Rahmen der Fruchtflogen mit annuellen Ackerbaukulturen gar nicht mehr bearbeitet (Direktsaat). Zudem werden Teilbrachezeiträume stets durch fruchtfolge- und standortangepasste Zwischenfruchtmischungen begrünt. Sowohl die Begrünungen als auch die folgende Frucht werden mittels Direktsaatverfahren etabliert. Durch die permanente Bedeckung und die ausbleibende Störung des Bodens durch Bearbeitungsgänge werden mehrere Effekte erreicht. Die Bodentemperaturen steigen auch im Sommer nicht mehr so stark, dies schützt das Bodenleben. Unkräuter werden nachhaltiger unterdrückt. Nitrat wird verstärkt in den oberen Bodenschichten gehalten und den nachfolgenden Kulturen im größerem Umfang wieder zur Verfügung gestellt. Durch die permanente Bedeckung und Wurzelexudate werden die Bodenorganismen besser ernährt, die Bodenfruchtbarkeit steigt und Antagonisten von Schaderregern der Kulturpflanzen werden gefördert. Die Wasserspeicherfähigkeit des Bodens nimmt zu, Evaporationsverluste nehmen ab. Die Humusanreicherung im Oberboden wird gesteigert. Die Wirksamkeit der veränderten Bewirtschaftungsstrategien wird anhand von ausgewählten Indikatoren erhoben, die jeweils in Paarvergleichen On-farm erfasst und bewertet werden.

Die Landwirtschaftskammer, vertreten durch Herrn Abteilungsleiter Wilhelm Zimmerlin, ist Lead-Partner und koordiniert die Arbeit der operationellen Gruppe (OG) insbesondere auf der administrativen Ebene. Er besitzt langjährige Erfahrung im Projektmanagement und im Umgang mit Fördermitteln. Von Seiten der Technischen Hochschule (TH) Bingen wird die fachliche Betreuung von den Fachgebieten Pflanzenbau und Pflanzenschutz (Prof. Dr. Jan Petersen und ökologischer Pflanzenbau (Prof. Dr. Elmar Schulte-Geldermann vorgenommen. Der Beratungsring koordiniert das Vorhaben auf der technischen Ebene, berät die Betriebsleiter über die jeweiligen Möglichkeiten der Umsetzung und wertet die Ergebnisse betriebswirtschaftlich aus. Der Mühlenbetrieb Bindewald übernimmt die Qualitätsanalyse der Getreideproben aus den On-Farmexperimenten. Die beteiligten Landwirte sind insbesondere für die operative Durchführung des Projektes in ihren Betrieben aber auch im Rahmen von Feldtagen und Vorträgen für den Wissenstransfer verantwortlich bzw. eingebunden.

Gefördert durch das Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau, Laufzeit 01.01.2021 – 23.08.2023

Von der Braugerste bis zum Bio-Bier

Blaupause für regionale und nachhaltige Wertschöpfung

Das Forschungsprojekt trägt zum Aufbau einer regionalen und nachhaltigen Wertschöpfungskette von Biobraugerste bis zu Bio-Bier bei. Der Fokus richtet sich hierbei auf die Schwierigkeiten der nachhaltigen Lebensmittelversorgungskette – angefangen bei den Landwirten bis hin zum Verbraucher.

Mehr erfahren

Weiterentwicklung konservierender Bodenbearbeitungsverfahren ohne Verwendung von Glyphosat für Rheinland-Pfalz

Ein Problem des Glyphosateinsatzes ist die Belastung von Oberflächengewässer. So ist Glyphosat meist mit Abstand der häufigste Pflanzenschutzmittelwirkstoff in Gräben und Bächen ackerbaulich beeinflusster Agrarlandschaften.
Glyphosat wurde 2017 auf europäischer Ebene zwar erneut registriert, allerdings nur für einen Fünfjahreszeitraum. Aktuell stehen die nationalen Produktzulassungen an. Zulassungen werden zwar erwartet, jedoch ist von deutlichen Indikations- und Anwendungseinschränkungen auszugehen. Die langfristige Verfügbarkeit von Glyphosat ist sehr unsicher. Um trotz Einschränkungen bzw. Nicht-Verfügbarkeit von Glyphosat dennoch boden- und umweltschonende Anbauverfahren umsetzen zu können, werden Verfahren benötigt, die trotz Pflugverzicht die Unkräuter ausreichend sicher kontrollieren können. Eine Rückkehr zum Pflug wäre zwar technisch eine Alternative, aber das Pflügen ist gerade in Rheinhessen mit dem Anstieg von Erosion, Oberflächengewässerbelastungen mit Nährstoffen und Pflanzenschutzmitteln sowie mit Ertragsrückgängen durch Evaporation (=unproduktiver Wasserverbrauch) verbunden.

Ziel des Projektes ist der Erhalt bzw. Weiterentwicklung boden- und umweltschonender Bodenbearbeitungsverfahren in der pflanzlichen Produktion unter Verzicht auf den Glyphosateinsatz zur Aussaatvorbereitung.

Abschlussbericht

Verbundprojekt IPAS: Bewertung unterschiedlicher Weizenanbausysteme aus ökologischer, ökonomischer und gesamtgesellschaftlicher Sicht am Beispiel der Krankheitsresistenz (AWECOS)

Der Versuchsansatz zur Prüfung der Interaktion von Weizensorte und Fungizideinsatz zeigte, dass durch eine situationsbezogene Fungizidapplikation unter Einbeziehung der Sortenempfindlichkeit für die jeweilig auftretenden Blattpathogene ein deutliches Einsparpotential für Fungizidanwendungen beinhaltet. Im Mittel der Sorten wurde eine (0,9) Fungizidbehandlung benötigt, während dies bei Standardbehandlungen in anfälligeren Sorten im Durchschnitt der Jahre zwei Applikationen waren. Bei resistenten Sorten waren dies sogar nur 0,66 Fungizidanwendungen im Mittel der drei Jahre.  Die situationsbezogene Fungizidanwendung führte im Mittel der Jahre und Sorten zu 8% geringerem Ertrag im Vergleich zu der Standardbehandlung. Diese Mehrerträge waren aber nicht in jedem Fall mit besseren Bekämpfungsleistungen zu erklären. Die Mehraufwendungen für die Fungizide und die Applikation rechtfertigen den Mehrertrag in der Standardvariante in der Regel aber nicht. Dies bedeutet die fungizidkostenfreien Leistungen bei der situationsbezogen Fungizidbehandlungen waren höher. Die Weizenqualität unterschied sich zwischen den beiden Varianten mit Fungizideinsatz nicht. Auch das generelle Leistungsniveau von blattgesunden Sorten unterschied sich am Standort nicht von dem der anderen Sorten.

„E-Herb-RLP“ – Implementierung eines Verfahrens zur elektrophysikalischen Vegetationskontrolle (Elektroherb-Verfahren) in die rheinland-pfälzische Landwirtschaft zur Reduktion des Herbizideinsatzes und umweltrelevanten Verbesserung der Anbauverfahren

Aufgrund der sich derzeit stark ändernden Rahmenbedingungen für die Pflanzenproduktionsverfahren bedarf es gerade für die Vegetationskontrolle neuer Technologien bzw. Verfahren, um den neuen Anforderungen auch gerecht werden zu können. Im Frühkartoffelanbau sind schalenfestige Kartoffeln essentiell für den Lebensmitteleinzelhandel. Um die Schalenfestigkeit zu induzieren, wird standardmäßig das Herbizid Reglone eingesetzt. Die Verwendung des Herbizids ist ab der Saison 2020 nicht mehr zulässig. Alternative Verfahren und Produkte, die das Reglone ersetzen können, stehen derzeit nicht zur Verfügung. Damit ist der wirtschaftlich bedeutende Frühkartoffelanbau in der Vorderpfalz gefährdet. Die Verwendung von glyphosat-haltigen Herbiziden soll deutlich eingeschränkt werden. Mittelfristig ist davon auszugehen, dass der Wirkstoff für den Pflanzenbau nicht mehr zur Verfügung stehen wird. Aktuell ist Glyphosat aber das wichtigste Herbizid sowie für die Unterstockkontrolle im Wein- wie Obstbau als auch für den Ackerbau insbesondere zur Saatvorbereitung in konservierenden Bodenbearbeitungsverfahren. Auch hier fehlen alternative Verfahren bzw. die Alternativen führen zu sehr deutlichen Steigerungen bei der Bodenbearbeitung. Aus Boden- und Klimaschutzgründen sowie für die Weiterentwicklung von wassersparenden Anbauverfahren ist ein Mehr an Bodenbearbeitung nicht erwünscht. Glyphosat wird auf etwa 90% der rheinland-pfälzischen Wein- und Obstbaubetriebe sowie auf ca. 2/3 der Ackerbaubetriebe regelmäßig- zumindest auf Teilflächen – eingesetzt.

Das E-Herb-Verfahren könnte einen wesentlichen Beitrag zur Vegetationskontrolle leisten, ohne den Boden zu bearbeiten. Damit könnte Reglone wie Glyphosat substituiert werden und auch neue Möglichkeiten für die pfluglose Bodenbearbeitung im ökologischen Landbau geschaffen werden. Im Wein- und Obstbau kann die bisher übliche Unterstockapplikation von Herbiziden durch das neue elektrophysikalische Verfahren ersetzt werden. Das gleiche gilt für einige Indikationen im Ackerbau. Dies betrifft Anwendungen auf der Stoppel sowie zur Aussaatvorbereitung (i.d.R. Glyphosatanwendungen) und die Induktion der Schalenfestigkeit bei Frühkartoffeln (aktuell Herbizideinsatz Deiquat (Reglone)). Die Wirksamkeit des neuen Verfahrens wird im Vergleich zu den Standardverfahren je nach Einsatzgebiet eingeschätzt und die Wirkung auf die Produktqualität (Kartoffel) oder/und die Umweltqualität (Bodenbiologie) untersucht.

„Lupi-Hirse-Huhn“ – Alternative Kulturen für die pflanzenbauliche Anpassung an den Klimawandel und Verbesserung der regionalen Wertschöpfung durch neue Fütterungsstrategien in der Geflügelhaltung

Seit Jahren fehlt es in Deutschland an eiweißreichen Futtermitteln. Diese „Eiweißlücke“ wird durch den Import von jährlich etwa 4,5 Millionen Tonnen Sojaschrot (davon 1,5 Mio. t für Geflügel) vor allem aus Nord- und Südamerika geschlossen. Dort sind gentechnisch veränderte Sorten längst zum Standard geworden. In den letzten Jahren hat die Nachfrage nach regional erzeugten, GVO freien Geflügelprodukten (insbesondere Hühnereier und Hähnchenfleisch) deutlich zugenommen. Mehr als 80 Prozent der Deutschen lehnen den Einsatz der Grünen Gentechnik in der Landwirtschaft ab. Gleichzeitig steigt der Druck auf Produzenten, ohne gentechnisch veränderte Futtermittel und damit ohne Importe aus Drittländern zu arbeiten, da große Handelsunternehmen immer häufiger auf den Einsatz von gentechnisch veränderten Futtermitteln in ihren Eigenprodukten verzichten. Bio-Verbände wie Bioland und Demeter verbieten den Einsatz von gentechnisch veränderten Futtermitteln gänzlich. Auch für die regionale Wertschöpfung spielt eine Alternative zu meist kostenintensiven GVO freien Sojaimporten eine entscheidende Rolle. Um die regionale Wertschöpfung durch vertikale Integration von Pflanzen- und Tierproduktion in der Region zu verbessern, sollen neue Kulturen angebaut und die Ernteprodukte in der Geflügelproduktion eingesetzt werden. Als heimische Eiweißquelle stehen Leguminosen als Alternative zu Soja zur Verfügung. Hierbei zeichnet sich vor allem die Weiße Lupine (Lupinus albus L.) durch ihren hohen Rohproteingehalt aus. Rohprotein stellt eine wesentliche Kenngröße für den Futterwert dar. Die Kenngröße dient als Vergleichsmaßstab und basiert auf den im Futtermittel enthaltenen Stickstoff-Verbindungen. Weiße Lupinen weisen einen durchschnittlichen Rohproteingehalt von ca. 35-38% auf und sind damit näherungsweise vergleichbar mit der Sojabohne (38-44% RP-Gehalt). Neue Züchtungen bei der Weißen Lupine und ihre Standortansprüche lassen sie zu einer vielversprechenden heimischen Soja-Alternative werden. Neben einer alternativen, heimischen Futterkomponente trägt der Anbau von weißen Lupinen auch zu einer umweltfreundlicheren und nachhaltigeren Landwirtschaft bei, indem sie umweltrelevante Verbesserungen wie der Erhöhung der Vielfalt in den Ackerbaukulturen, der Reduktion des Dünge- und Pflanzenschutzmitteleinsatzes, Verringerung der Transporte und somit der Futtermittelimporte bewirkt. Dadurch lassen sich deutliche Impulse zur Erhöhung der regionalen Wertschöpfung erwarten die gleichzeitig zur Steigerung der Ressourceneffizienz beitragen. Eine weitere Herausforderung an die Landwirtschaft stellt der Klimawandel dar. Perioden mit Wasserdefiziten und hohen Temperaturen werden immer häufiger und beeinträchtigen die Erträge der klassischen Anbaukulturen. Lang anhaltende Trockenheit, starke Sonneneinstrahlung und große Hitze setzen den Kulturen zu. Besonders eindrucksvoll, bzw. erschreckend war in den letzten Jahren der Einfluss der Trockenheit auf die Maisbestände zu beobachten. Auf leichten und grundwasserfernen Standorten ohne Beregnung zeigten die Maiskulturen deutliche Trockenschäden und erreichten signifikante Ertragseinbußen. Bei der Geflügelfütterung spiel derzeit Mais als heimische Futtermittelkomponente eine wichtige Rolle und ist mit bis zu 70 % in den Futtermischungen enthalten. Um den Veränderungen des Klimas Rechnung zu tragen, ist eine Anpassung durch den Anbau von trockenheitstoleranten Kulturen vorstellbar. Hier zeichnet sich die aus den semi-ariden Tropen stammende Körner-Sorghumhirse (Sorghum bicolor) besonders aus. Ihr Futterwert ist mit dem von Mais vergleichbar und ein Ersatz daher möglich. Neben den klimatischen Vorteilen von Sorghumhirse bringt diese Kultur den Vorteil mit sich, dass sie nicht vom Maiszünslerwurzelbohrer befallen wird und damit Anbauern eine Alternative zu Mais an befallenen Standorten sein kann. Da sich die Problematik des Maiswurzelbohrers immer weiter ausbreitet und auch in Rheinland-Pfalz erste Gebiete betroffen sind, besteht dringender Handlungsbedarf.

Ziel des vorliegenden Projektes ist es die neuen Kulturen Weiße Lupine und Sorghumhirse für den regionalen Anbau zu etablieren, indem Sorten geprüft und Anbauempfehlungen erarbeitet werden. Es werden hinreichend wirksame und nachhaltige Pflanzenschutz- und Anbauverfahren für die Weiße Lupine und die Sorghumhirse für den ökologischen und konventionellen Landbau erarbeitet. Dazu gehören auch die Forschung zur Wirksamkeit und Zulassungsfähigkeit von herbiziden, fungiziden und insektiziden Wirkstoffen bzw. Präparaten und die mechanische Unkrautregulierung. Damit kann ein Beitrag zu einer gentechnikfreien, regionalen Fütterung geleistet werden. Die Möglichkeiten und Grenzen des Anbaus der neuen Kulturen in Rheinland-Pfalz werden verifiziert und somit der Wissensstand über diese Kulturen erweitert. Auf diese Weise kann durch Sorghumhirse ein Beitrag zu einem klimaangepassten Ackerbau und durch Weiße Lupine zur heimischen Eiweißversorgung, also einer nachhaltigen und ressourcenschonenden Landwirtschaft geleistet werden. Die gewonnenen Erkenntnisse und Fortschritte im Anbau und der Nutzung von Weißer Lupine und Sorghumhirse werden für die Praxis bereitgestellt und Anbausysteme entwickelt, die auf bestimmte Anbauregionen und ihre Standorte abgestimmt sind (z.B. Ermittlung eines Höhengradientens (Wärmesummen) für die Anbauwürdigkeit von Sorghum und Weißer Lupine).

Weder für Weiße Lupine noch für Sorghum bestehen bisher nennenswerte Absatzmärkte. Um dieser Schwierigkeit zu begegnen,  sieht das Projekt vor, zunächst betriebsinterne Anbau- und Fütterungskonzepte für die beiden Kulturen zu erarbeiten, um diese für die regionale Vermarktung zu nutzen. Futterrationen mit hohen Anteilen von Lupinen und Hirse können eine sehr gute Basis darstellen, regionale Vermarkungsmöglichkeiten von Geflügelprodukten zu verbessern und gleichzeitig neue Möglichkeiten der Klimaanpassungsstrategien in der rheinland-pfälzischen Pflanzenproduktion zu schaffen. Regionale Hühnerproduzenten können die erzeugten Pflanzen in geschlossenen Kreisläufen als neues Futter verwenden und eine bedarfsgerechte Versorgung ihrer Tiere auch im Hinblick auf die Tiergesundheit und das Tierwohl erzielen. Hierfür werden Fütterungsversuche und Futterwerterhebungen verschieden aufbereiteter Futter und Futterkombinationen durchgeführt, mit dem Ziel Empfehlungen für neue Zusammensetzungen zu erarbeiten, die passgenau für den jeweiligen Einsatzbereich sind und einen möglichst hohen Anteil heimischer Leguminosen als Protein- und Rohfaserlieferant sowie Sorghumhirse als Stärkelieferant aufweisen. So ergibt sich ein gesteigerter Nutzen für die regionale Wertschöpfung dieser Betriebe, die zusätzlich nachhaltigen Wert besitzen, da Importsoja durch heimisch erzeugte Alternativen ersetzt werden kann und sich die ackerbauliche Vielfalt in den Betrieben vergrößern lässt. Eine dahingehende Anpassung und Diversifizierung ist in allen Aspekten (Betrieb, Umwelt und Verbraucher) wünschenswert. Weiter eröffnet sich eine Möglichkeit der zunehmenden Sommertrockenheit und Hitze durch den Anbau von Sorghumhirse zu begegnen. Beide innovativen Futterpflanzen, Weiße Lupine und Sorghumhirse sollen für Fütterungsstrategien in geschlossenen, regionalen Kreisläufen Verwendung finden und in die zukünftige Praxis der landwirtschaftlichen Betriebe eingebunden werden, um Wertschöpfungsketten effizienter zu gestalten und die Wettbewerbsfähigkeit der Betriebe zu stärken.