Grundlagen Der Landwirtschaft Zfsg Jan

UBRM SS 2013Grundlagen der Landwirtschaft Nutztierhaltung Einführung: Geflügelproduktion (W. Zollitsch) Geflügelkonsum seit 1959 um das 4fache gestiegen, auf 20kg. Broiler (Masthühner): Erzeugung 2008: 64,3 Mio; Verbrauch/Kopf = 12,6 kg; Erzeugerpreis lebend = 0,90 €/kg Puten: Erzeugung 2007: 2,1 Mio; Verbrauch/Kopf = 6,5 kg; Erzeugerpreis lebend = 1,25 €/kg Eier: Erzeugung 2007: 1,99 Mrd.; Verbrauch/Kopf = 232 (14,2 kg); Erzeugerpreis 10 Stk. = 1,26 € (51% Bodenhaltung, 18% Freilandhaltung, 8% Biohaltung, 22% Käfighaltung) Produktionssystem Geflügel: Hybridzucht: Bei der Hybridzucht kommt es durch Kreuzung von ausgewählten Linien (innerhalb einer Rasse getrennt vermehrte Inzuchtstämme) zu besonders hohen Leistungen (Heterosiseffekte) bei den Nachkommen, die jedoch für die Weiterzucht nicht geeignet sind. In der Legehennen- und Masthühnerhaltung werden weltweit und auch in Österreich fast ausschließlich Hybridherkünfte eingesetzt. Nucleus Zuchtprogramm (Quelle Internet): Beim offenen Nucleus-System werden die besten Tiere in eine Zuchtgruppe (dem Nucleus) zusammengestellt, daneben wird mit den übrigen Tieren auch gezüchtet, woraus in späteren Zuchtgenerationen Kandidaten für den Nucleus gewonnen werden können. Beim geschlossenen Nucleus wird über mehrere Generationen parallel zum Hauptbestand mit einer Elitezuchtgruppe gezüchtet - hier ist im Nucleus aber nur Inzucht mit Tieren aus dem Nucleus erlaubt, aus dem Hauptbestand darf nichts zugeführt werden. Freilandhaltung: - traditionelles bäuerliches Haltungsverfahren - alternative Haltung von Lege- und Masthühnern - bei richtiger Durchführung artgemäß - Grünlandnutzung 1 UBRM SS 2013 - Image - Management-Erfordernisse! Hygiene (Parasiten), Weidepflege - Kannibalismus und Federpicken? - Umweltrelevanz? Bodenhaltung: - mit/ohne Auslauf - Routineverfahren Broiler, tlw. Elterntiere, Legehennen - bedingt intensivierbar - Image - Management-Erfordernisse! Hygiene (Parasiten) - Kannibalismus und Federpicken? Volierenhaltung: - mit/ohne Auslauf - intensive Bodenhaltung von Legehennen - Image (?) - hohe Anforderungen an Management! Hygiene (Parasiten) - Kannibalismus und Federpicken? - verbreitet als Ersatz für Käfigsysteme - Entwicklungen in Richtung Großgruppen-Käfig??? Käfighaltung: - international vorherrschendes Verfahren in intensiver Eiproduktion - über 40 Jahre optimiert (Fläche, Neigung, Drahtstärken, Abstände Gitter, ……..) - Verhalten kann nicht ausgeübt werden, nicht tiergerecht - Image, lt. THVO bis 31.12.2008, lt. RL 1999/74 31.12.2011. - Entwicklung von angereicherten Käfigen ("Kleinvolieren")? Fütterung: Mais Weizen Fett Soja-Schrot Raps-Schrot Erbsen Maiskleber Broiler Alleinfutter 60% 3,5% 18% 5% 7% 3% Legehennen Alleinfutter 24% 25% 3,5% 14% 5% 5% Produktqualität z.B. Ei: Äußere Qualität: - Einzeleimasse ("Eigewicht"): von XL ≥ 73 g bis S < 53 g - Form: Verhältnis von Länge : Breite. Extremwerte unerwünscht (Vermarktung) - Schalenfarbe: weiß/braun/bläulich. Braun in Österreich bevorzugt - Schalenstabilität: Bruchfestigkeit 2 UBRM SS 2013 Innere Qualität: - Produktsicherheit: Freiheit von Schadstoffen und Krankheitserregern - Nährwert (Vollei): ≈ 12 % Protein, ≈ 11 % Fett, hohe Eiweißwertigkeit - Frischegrad: Indikatoren sind Luftkammerhöhe, Eiklarkonsistenz, Dotterwölbung - Sensorische Eigenschaften: Dotterfarbe, Aroma (v.a. Fehlaroma) - Funktionelle Eigenschaften: küchentechnologische Eignung Prozessqualität: Qualität des Erzeugungsprozesses (einschließlich vor- und nachgelagerten Prozessen); u.a. ethisch motiviert, reflektiert Produktionsbedingungen, bspw. - Tierherkunft: Genetische Disposition für Schmerzen, Leiden ("Qualzucht") - Tierhaltung: Tiergerechte Haltungsverfahren, Management - Fütterung: Tiergerecht, sozio-ökonomische Konsequenzen des Einsatzes bestimmter Futtermittel; - Umweltwirkung der tierischen Produktion: Emissionen von Nährstoffen, Staub, Tierarzneimittel, ....... Schwein (Christine Leeb) Schweinebestand in Österreich 2009: ca. 3 Mio. Mastschweine Ferkelpreis € 2,95 Mastschweinpreis € 1,64/kg. Selbstversorgungsgrad um 100% (d.h. Österreich kann sich zu 100% selbst mit Schweinen versorgen und ist nicht auf Importe angewiesen). Taxonomische Zuordnung: Ordnung: Unterordnung: Familie: Gattung: Art: Artiodactyla (Paarhufer) Suiforme (Schweineartige) Suidae (Schweine) Sus (Eigentliche Schweine) Sus scrofa f. domestica (Hausschwein) Schweinehaltung  Jungsauen Erzeugung: Bereitstellung vitaler und gesunder Jungsauen für die Ferkelerzeugung.  Ferkel Erzeugung: Bereitstellung marktkonformer Ferkelpartien für die Mast, die bezüglich, Herkunft, Alter und Gewicht möglichst ausgeglichen sind und einen einheitlichen Gesundheitsstatus aufweisen  Schweinemast: Erzeugung schlachtreifer Mastschweine, die die Forderungen der abnehmenden Hand (Verarbeitung) und der Verbraucher an die Produktqualität erfüllen − Kombinierter Betrieb: Zucht und Mast − Geschlossener Betrieb: kein Zukauf von Tieren, daher − Eigenremontierung von Jungsauen 3 UBRM SS 2013 Lebenszyklus der Hausschweine Verhalten unter seminatürlichen Bedingungen (Wildschwein)  Allesfresser  Natürliches Habitat: Wald  Tagaktiv, zwei Aktivitätsgipfel -> Zeitgeber ist der Hell-Dunkel-Wechsel  Verhaltensaktivität stark durch klimatische Bedingungen beeinflusst  Familienverband heißt Rotte Schweine leben in stabilen Gruppen  Sozial lebende Tiere  Familiengruppen von ca. 20 Tieren, überwiegend verwandte Sauen (2-6) und Jungtiere  Eber überwiegend Einzelgänger bzw. kleine Jungebergruppen  Auch in Großgruppen häufig Untergruppenbildung Sozialverhalten  Hohe Synchronität der Verhaltensaktivitäten (Allelomimetisches Verhalten)  Wenig aggressive Auseinandersetzungen durch ausweichendes Verhalten, v.a. bei heterogen zusammengesetzten Gruppen Nahrungsaufnahme- und Erkundungsverhalten  Weites Nahrungsspektrum, Allesfresser  Hohe Synchronität  Individualdistanz  75% der täglichen Aktivität -> Wühlen, Grasen, Kauen  Unbefriedigtes Nahrungsaufnahmebedürfnis bei intensiver Fütterung an Auslösung von oralen Verhaltensstörungen (z.B. Leerkauen, Stangenbeißen) beteiligt (v.a. tragende Sauen). Ruheverhalten  Gruppennester unter naturnahe Bedingungen; auch in der Intensivhaltung Ruhe in der Gruppe  Scharren einer Nestmulde  Eintragen von Ästen und Grasbüscheln  Tiere ruhen dicht nebeneinander Mutter-Kind-Verhalten  Isolation zum Abferkeln, Bau eines Wurfnestes -> Nach etwa 10 Tagen wieder in Gruppe 4 UBRM SS 2013  Nestbau: angeborenes stark motiviertes Verhalten, suchen geeigneter Nestplätze bereits mehrere Tage vor der Geburt, eigentlicher Nestbau ca. 4-6 Stunden vor der Geburt. Dauer der Geburt ca. 4-6 Stunden Anforderungen der 1. TH-VO  Platzangebot: bis 20kg: 0,2 m²/Tier bis 30kg: 0,3 m²/Tier bis 50kg: 0,4 m²/Tier bis 85kg: 0,55 m²/Tier bis 110kg: 0,7 m²/Tier > 110 kg: 1 m²/Tier Herausforderungen für die Zukunft  Vorbeugende Maßnahmen zur Erhaltung und Verbesserung der Tiergesundheit: Fütterung, Haltung, Zucht  Entwicklung tiergerechter Systeme, die auch arbeitswirtschaftlich interessant sind  Eingriffe reduzieren – Ebermast Schwanzkupieren  Tierwohl, Nachhaltigkeit Rinderhaltung (C. Winckler) Grundlagen artgemäßer Rinderhaltung  Sozialverhalten: Herden-, aber Distanztiere  Gruppenhaltung  Fortbewegungsverhalten: zielorientiert, beeinflusst durch Rangfaktoren, Bodenbeschaffenheit, Umfeld  Freie Bewegungsmöglichkeit  Ruheverhalten: v. a. im Liegen, raumgreifender Kopfschwung  Weiche, ausreichend große Liegefläche  Bevorzugung tieferer Temperaturen und heller Plätze 5 UBRM SS 2013 Stallsysteme Differenzierung nach: - Strukturierung - Einstreumenge - Flächenbedarf Strohverbrauch pro GVE (500 kg): Einraumtieflaufstall 12 – 18 Mehrraumtieflaufstall 7 – 10 Tretmiststall 1,5 – 5 Boxenlaufstall 0,5 – 3 Anbindehaltung von Rindern  Vor allem kleine Betriebe im Berggebiet  TschG/1. THVO: Rinder müssen an mindestens 90 Tagen im Jahr die Möglichkeit zur freien Bewegung haben (Weide, Auslauf, Laufstall)  Ausnahmeregelung für zwingend rechtlich oder baulich begründete Einzelfälle  Kälber bis zum Alter von 6 Monaten dürfen ausnahmslos nicht angebunden werden! Anbindestall Formen: Kurzstand Mittellangstand Langstand Empfohlene Abmessungen – Boxenlaufstall für Milchvieh Fressgang mind. 3,5 m, Laufgang mind. 3 m. Möglichst keine Sackgassen, Durchgänge nach 10 – 12 Boxen Liegeflächenqualität: verformbarer, trittsicherer, trockener Untergrund. Eingestreute Systeme werden bevorzugt, aber keine eindeutige Präferenz für ein Substrat Anbinde-Vorrichtungen: Horizontalanbindung (z.B. Gleitketten) Grabnerkette (vertikal) Nackenohranbindung Gelenkhalsrahmen Warum gibt es Alternativen zu Betonvollspalten?  Schwanzspitzennekrosen  Verlängerte Liegezeiten    Atypisches & Verzögertes Aufstehen & Abliegen Integumentveränderungen Klauenveränderungen 6 UBRM SS 2013 Bedeutung der Nutztierhaltung, Rinder (W. Knaus) Produktionswert der Land- und Forstwirtschaft (8,89 Mrd. Euro): Davon 19,5% Forstwirtschaft und 80,5% Landwirtschaft (7,15 Mrd. Euro) 45,3% der Landwirtschaft Pflanzliche Erzeugnisse, 45,2% Tierische Erzeugnisse Pro Kopf Verbrauch in Österreich 2011: Konsummilch (Milcherzeugnisse) Fleisch Rind u. Kalb Geflügel Schweinefleisch 80,7 kg 65,5 kg 11,9 kg 12,4 kg 39,2 kg Kulturartenverteilung der landw. Genutzten Fläche: In NÖ, OÖ und Burgenland hauptsächlich Ackerland, z.T. Wirtschaftsgrünland In Stmk ausgeglichen zw. Ackerland, Wirtschaftsgrünland und Extensives Grünland Rest hauptsächlich Wirtschaftsgrünland Fruchtartenverteilung auf Ackerland: 26% Brotgetreide, 33,4% Futtergetreide, 18% Feldfutterbau Rinderhaltung 2011: 28 Rinder/Betrieb 13 Kühe/Betrieb 12 Milchkühe/Betrieb 6 Mutterkühe/Betrieb 9 männl. Rinder/Betrieb Fleckvieh (Braun-Weiß) 78%, Braunvieh 8%, Holstein (Schwarz-Weiß) 6% Eingesetzte Futtermittel Grundfutter (Grobfutter) - Grünfutter (Weide) Konserven: Grassilage, Heu - Maissilage (Konserve) Kraftfutter - Getreide, Ackerbohne, Erbse - Nebenprodukte Speiseölerzeugung -> Raps, Sonnenblume, Sojabohne, etc. Müllerei -> Kleien, etc. Zuckerindustrie -> Zuckerschnitzel, Melasse Bierbrauerei -> Treber Ethanol (Agrotreibstoffe) -> Schlempen Nachhaltige Landwirtschaft (sustainable agriculture) „Farmers should farm so that they can farm again tomorrow“ 7 UBRM SS 2013 Definition: Ökologisch verträgliche Form der Landwirtschaft. Im engeren Sinn: Form der Landwirtschaft die ewig betrieben werden kann. z.B.: Das Beweiden von bodenständigem Grasland ist die nachhaltigste Form der Landwirtschaft. Evolutionäre Anpassung der Wiederkäuer Wiederkäuermagen: Pansen -> Netzmagen -> Blättermagen -> Labmagen -> Dünndarm -> Dickdarm R.R. Hofmann (1989): „Es steht außer Zweifel, dass der Mensch in erster Linie solche Wiederkäuerarten domestiziert hat, die durch evolutionäre Anpassung fasserreiche Futterstoffe leicht verwerten können, Futterstoffe, die für den menschlichen Konsum ungeeignet sind. Es erscheint daher antibiologisch, wenn nicht gar unmoralisch, dass heutzutage in den reichen Ländern die Wiederkäuerproduktion auf Getreidefütterung basiert.“ Wozu werden Milchkühe und andere Wiederkäuer heutzutage gehalten? -> zur Transformation von Futtermittel in Lebensmittel! Lebensmittelbilanz in der Milchviehhaltung (Laktationsleistung von 8.600 kg) 8 UBRM SS 2013 Global verfügbarer Boden der weltweiten Landoberfläche: - 12% Ackerflächen - 24% Weideland - 31% Wald - 33% für Pflanzenwachstum ungeeignet Treibende Entwicklungskraft in der Fütterung von Wiederkäuern: P.J. Van Soest 1994: „Die Machbarkeit der ausschließlichen Verfütterung von Kraftfutter an Wiederkäufer wurde bis 1950 bezweifelt, aber: Die Tatsache, dass die Kosten für eine Einheit Nettoenergie aus Körnermais niedriger waren als aus Grundfutter, hat die Forschung auf dem Gebiet der Wiederkäuer-Ernährung dazu gedrängt, Lösungen für die Verdauungsstörungen zu finden, die aus der Kraftfutter-Fütterung resultieren.“ „Die meisten Mastrinder leben nicht lange genug, um das volle Ausmaß der Pansen Azidose, der Prakeratose oder der Leberabszesse zu erfahren, die das Resultat einer Überfütterung mit Getreide und von zu wenig strukturierter Rohfaser im Futter sind“! - Ende Nutztierhaltung - Bedeutung, Funktionen und Vernetzung der Bergland- und Almwirtschaft (Franz Legner) 1. Bedeutung der Bergland- und Almwirtschaft Die Alpen im Jahr 2020: 24% der Landfläche der Erde sind mit Gebirgen überzogen über 25% der Weltbevölkerung leben in oder in unmittelbarer Nähe von Gebirgen In Europa befinden sich mehr als 50% der Gemeinden in den Bergen. Für sie stellt das Gebirge Heimat und Lebensgrundlage dar. in Österreich befinden sich 70% der Bundesfläche im Berggebiet Abgrenzung der Alpen nach Alpendeklaration: - Alpen größtes Gebirgsmassiv Europas - 6 Staaten: F, I, CH, D, Österr., Slo - Länge: 1.200 km - Fläche: 200.000 km² - Berggipfel 300.000 - Bevölkerung 13 Mio. Berggebiet: - Höhenlage von mindestens 700m - oder Hangneigung von mindestens 20% - oder als Kombinationskriterium beider Faktoren eine Höhenlage von mindestens 500m und einer mittleren Hangneigung von mind. 15% 9 UBRM SS 2013 Leistungsabgeltungen über Berechnung des Berghöfekatasters:  Bewertungsschema max. 570 Gesamtpunkte: –Innere Verkehrslage: max. 320 Punkte davon Hangneigung (5 Stufen) max. 280 Pkte. –Äußere Verkehrslage: max. 100 Punkte davon Erreichbarkeit der Hofstelle max. 25 Pkte. und regionale Lage des Betriebes max. 25 Pkte. –Boden und Klima: max. 150 Punkte Klimawert, Seehöhe und Ertragsmesszahl: je max. 50 Pkte. Maiensäß, Aste, Vorsäß/Voralpe, Atzmahd   Flächen, auf die das Vieh zur Vor- und Nachweide aufgetrieben wird Bei der nach der Höhe gestaffelten Almen ist dies die unterste, meist gut erschlossene und ertragreichste Höhenstufe (Staffel). Wenn diese Lagen in Verbindung mit einer Hauptalm (Mittel-, Hochalm) genutzt werden, dienen sie in der Zeit zwischen der Vorweide im Frühjahr ("Vorsäß", "Maiensäß") und der Nachweide im Herbst zur Heugewinnung. Dieses Heu kann im Spätherbst an Ort und Stelle verfüttert oder zum Heimgut geliefert werden Kennzeichen:  Voralm,Vorsäss, Maiensäss, Aste - Flächen für Vor- und Nachweide, Vorweide nur teilweise (meist zu nass) - Mahd und Heugewinnung im Sommer Vorteil: Verlängerung der Alpzeit Futter bis Weihnachten z.T. bis Ende Jänner an die Tiere verfüttert  Definition:  Bergmähder - Grünlandflächen oberhalb der ständigen Siedlungsgrenze, die höchstens einmal im Jahr gemäht werden. - Das Heu wird im Herbst oder WInder über Seile oder mit Schlitten ins Tal gebracht und verfüttert Geschichte  Almwirtschaft im 20. Jahrhundert - ab 1920 Almschutzgesetze - Niedergang der Almwirtschaft in den 70er Jahren (Vollbeschäftigung) - 1977 Einführung des Alpkostenzuschusses - 1978 Förderung der Almbestoßung durch Befreiung der Almmilch vom zusätzlichen Absatzförderungsbeitrag (Kontingentierung) - 1995 ÖPUL-Programm: Alpungs- und Behirtungsprämie Ausgleichszulage 10 UBRM SS 2013 Siedlungsausbau in den Alpen  Romanische Bergbauernwirtschaft - Ackerbau und Viehwirtschaft - an die Getreideobergrenze gebunden - Terrassen für Ackerbau in der collinen und montanen Stufe - Weiden in schattigen, steileren StO in großen Höhen zu Lasten des Waldes - 3-stufiges Nutzungssystem o Wintersiedlung o Sommersiedlung und Almsiedlung Germanische Bergbauernwirtschaft - Vorrang der Viehwirtschaft - Ackerbau an der 2. Stelle, keine Ackerterrassen - nicht an die Getreideobergrenze gebunden - der feuchte Alpennordrand für die Viehwirtschaft besonders geeignet - Hof dient ganzjährig als Hauptwohnsitz - Vorsassen und Almen von Teilen der Familie bewohnt  Entwicklung des Berggebietes  Aktuell gibt es zwei entgegensätzliche Trends 1. Ballungsraumproblemen der großstädtischen Zentren bzw. Fremdenverkehrsregionen - Versiegelung nach Dr. Weber für Verkehr, Industrie, Siedelung, Verwaldung täglich 30 ha - Tirol mehr Gästenächtigungen als Griechenland 2. Abwanderungsgefährdete Gebiet an der regionalen Peripherie bzw. in den alpinen Hochlagen Waldzunahme (Waldinventur 1999-2002 österreichweit ) - jährlich ca. 5.100 ha - täglich 14 ha – seit der 80er Jahre Schwerpunkt der Regionalpolitik, LE Weitere Bewirtschaftung der Bergmähder  Almen und Bergmähder –1960 921.004 ha –2005 831.291 ha –Differenz 90.000 ha in 45 Jahren = 2.000 ha/J. oder 6 ha/Tag Weitere Nutzung zur Gänze oder in Teilbereichen Flachere Bereiche Beweidung Steile Bereiche: Mahd, Beweidung mit Kleinwiederkäuer oder Aufforstung Problemphase von 30 Jahren mit der Gefahr von Blaikenbildungen     Alm- und Bergbauern  Grundsätzliche Bedeutung für die Kulturlandschaft –Bewirtschaftung, Besiedelung des Bergraumes, der Schutzwälder und der Almen und damit –Offenhaltung und Bewirtschaftung der extrem sensiblen Ökosysteme 11 UBRM SS 2013 –große Bedeutung der Landschaftspflege nicht nur für den Tourismus sondern aus gesamtgesellschaftlicher Sicht Almen   Grünlandflächen, die wegen ihrer Höhenlage und der dadurch bedingten klimatischen Verhältnisse als Weiden bewirtschaftet werden. Zur Alm gehören auch Gebäude und Infrastruktur (Energieversorgung, Wege, Zäune, Wasserversorgung, Gülleanlagen) Einteilung der Almen 1. Nach der örtlichen Lage - Bodenalm - Hangalm - Karalm - Plateaualm - Sattelalm 2. Nach der Höhenlage  Niederalm - Innerhalb der Region des Wirtschaftswaldes - 900-1200m Seehöhe, Auftrieb im Mai, 140-160 WT (Weide Tiere?) - Niederalmen in Österreich (25%)  Mittelalm - An der örtlichen Waldgrenze - 1200-1600m Seehöhe, Auftrieb Juni, 100-140 WT - 4.450 Mittelalmen in Österreich (50%)  Hochalm - Über der örtlichen Waldgrenze - >1600m Seehöhe, Auftrieb Juli, 60-80 WT - 2.230 Hochalmen in Österreich (25%) Etwa 50% der Fläche der bewirtschafteten Almen gehört zu Agrargemeinschaften, der Rest verteilt sich auf Einzelalmen, Gemeinschaftsalmen und Servitutsalmen. Almbegriffe  Einforstungsalm - Alm, die aufgrund eines verbrieften Rechtes (Regulierungsurkunde) bewirtschaftet wird. - Einforstungsalmen wurden früher fälschlich als Servitutsalm bezeichnet! Grundlage: kaiserliches Patent 1853; Einforstungsalmen sind meist im Eigentum des Bundes, der Länder oder von Großgrundbesitzern. Ein oder mehrere Berechtigte üben auf fremdem Grund urkundlich geregelte Weiderechte aus. - Eigentümer des Grundes, der Almeinrichtungen, der Jagd etc. sind entweder die Bundesforste oder der private Großwaldbesitz. Die Berechtigung zur Weidenutzung im Wald ist an eine Stammsitzliegenschaft gebunden. Solche "Einforstungen" können auch Holzbezugsrechte, ein Tränkrecht, Wegerechte und auch ein Schneefluchtrecht umfassen 12 UBRM SS 2013    Einforstungsrecht - Nutzungsrecht auf fremden Grund und Boden z.B. das Recht der Weidenutzung oder Holznutzung Bleibt unabhängig von der Nutzung bestehen (im Gegensatz zum Servitutsrecht) Kampfzone des Waldes - Zone zwischen der natürlichen Baumgrenze und der tatsächlichen Grenze des geschlossenen Baumbewuchs Klimatische Waldgrenze - Höhengrenze, unterhalb der das Aufkommen eines geschlossenen Baumbestandes Almbegriffe für Viehhaltung   GVE (Großvieheinheit) 1 GVE = Tier mit 500 kg Lebendgewicht - Die Großvieheinheit (GVE) ist eine gemeinsame Einheit, um den Viehbestand in einer einzigen Zahl ausdrücken zu können. - Die Stückzahlen der einzelnen Vieharten werden in GVE umgerechnet. Für jede Vieh Art ist nach Altersklassen und Nutzungsformen ein Umrechnungsschlüssel festgelegt. Rinder ab 2 Jahren gelten für den Grünen Bericht als 1,0 GVE Normalkuhgras (NKG) Futterbedarf einer GVE während 100 Weidetage Gilt als Vergleichseinheit. Jenes Ausmaß an Weidefläche das zur produktiven Ernährung einer GVE während 100 Weidetagen erforderlich ist.    Österreich Land der Almen     Almerhebung 1986: 12.070 Almen ÖPUL 2012: 8.400 Almen Almkatasterfläche 17% Anteil an der Staatsfläche Anteil der Almfläche an der Landesfläche: Kärnten 22%, Salzburg 32%, Tirol 44%, Vorarlberg 47% Almauftrieb 2012   Almen 8.405 Almfutterfläche 390.000 ha - Entsprechen ~12% der Gesamtkatasterfläche - Davon biologisch bewirtschaftet 108.500ha (1/4) Anzahl der Tiere (Vergleich 2012 zu 2000) - 280.000 GVE -2,1% - 9.300 Pferde -4% - 321.000 Rinder gesamt o 268.000 Rinder und Mutterkühe +2% o 52.700 Milchkühe -10,5% - 130.000 Schafe und Ziegen …. Fehlt  13 UBRM SS 2013 Milchkühe auf Almen in Österreich 2012 (Grüner Bericht 2012) Gesamt 52.700, davon 1.500 in Kärnten, 9.000 in Salzburg, 1.100 in Steiermark, 31.800 in Tirol, 9.000 in Vorarlberg Säulen der Almwirtschaft Almflächen - Boden und Klima - Pflanzengesellschaften - Neigung - Düngung - Almbäche Almeinrichtungen - Zäune - Gebäude - Tränken - Wege Almtiere Versch. Ansprüche - Almvorbereitung - Futterqualität - Betreuung - Weidemanagement Almpersonal Unterkunft Ausbildung Schulungen Erwartungen der Gesellschaft an die Bergbauern   Was erwartet sich die Gesellschaft von den Alm- und Bergbauern? - Stärkung der öffentlichen Funktionen Wo sehen die Bauern ihre Funtkion in der Gesellschaft? - Großteils in der Produktionsfunktion - Öffentliche Funktionen als Koppelprodukt 14 UBRM SS 2013 Multifunktionelle Almwirtschaft 1.Gesundheitliche Wirkung 2.Ökonomische Funktionen - Einnahmen aus Produktion, Vermietung u. Verpachtung, Leistungsabgeltung, Förderung 3.Globale Funktion 4.Erholungsfunktionen 5.Ökologische Funktionen - Biodiversität, Wohlfahrtswirkungen 6.Schutzfunktionen 7.Sozio-kulturelle Funktionen - Volkskultur, gesellschaftlicher Wert, Almerlebnistage Temperatur  starke Temperaturschwankungen - Tag – Nacht - Witterung - Sonn- und Schattenseite -> alptaugliche Tiere, Zellzahl, Einstallung Thermoneutralitätszone - Rinder 0 bis 18 °C - Milchkühe je nach Milchleistung –10 bis -18 ° C Empfindlichkeit der Jungrinder kurz nach Almbestoßung Strahlung Luft  erhöhte Sonnenbestrahlung - Einstrahlung in Meereshöhe 50 % in 1.800 m Höhe 75 % (+ 50 %) - Im Gebirge: doppelte Zahl an Sonnentagen - rasche Abtrocknung staub- und rauchfreie, dünne, trockene und bakterienfreie Luft - UV-Strahlen wirken bakterientötend (bakterizid) (Staffe 1935, Rotholz 1992) - durch Sonnenbestrahlung Vitaminbildung im Körper (besonders Vitamin D neue Forschungen Sonnenbrand (Schweine) - Rachitisheilung   Mehrheit hat Mangel an „Sonnenvitamin“ 13. Jänner 2012 | Josef Bruckmoser (SN).   Die Empfehlung für die tägliche Zufuhr wurde um das Vierfache erhöht. Wir essen zu wenig Meeresfisch und sind zu wenig in der Sonne. Der Körper kann das „Sonnenvitamin“ selbst in der Haut durch die UV-Strahlung erzeugen. Trotzdem sind nach Angaben der DGE rund zwei Drittel der Menschen in unseren Breitengraden unzureichend mit Vitamin D versorgt. Daher wurden jetzt die Richtwerte für 15 UBRM SS 2013 Kinder und Erwachsene um das Vierfache erhöht. Das wird neuerlich die Debatte darüber anheizen, wie viel Vitamin D der Einzelne über Nahrungsergänzungsmittel aufnehmen solle. Auswirkungen auf die Tiere dünnere, sauerstoffärmere Luft > tiefere Atmung im Knochenmark Erzeugung von - mehr rote Blutkörperchen (+ 45%) - erhöhte Blutmenge (+ 20%) Bewegung, natürlicher Almweidegang Stärkung der Klauen Stärkung des Körperbaues und der Verdauung artgerechte Tierhaltung (vergleiche den Film „Unser tägliches Brot“) Insgesamt eine positive Beeinflussung der äußeren Körperteile und inneren Organe - 1. Gesundheitliche Wirkung  Die Alm - besitzt ein Reizklima mit besonderer Heilwirkung - stellt ein Biotop mit intakten Lebenskreisläufen dar - ist ein Florareservoir mit besonderer Heilwirkung (Biodiversität) - bildet die Grundlage und den Lebensraum für Pflanzen, Tier und Mensch Elementarkräfte  4 Elementarkräfte auf der Alm wegen der Höhenlage besonders ausgeprägt - Erde: natürlicher Boden – selektive Futteraufnahme > gesunde biologische Lebensmittel - Wasser: frisches, Klares, reines Quellwasser - Luft: reine, hoch ionisierte Luft es gibt keine Industriebetriebe auf der Alm - Feuer: auf der Alm intensives und heilendes Sonnenlicht  hoch-ionisierte Bergluft: 20.000 Ionen pro cm³ in Bergluft 20 Ionen in Bürobereichen oder 600 Ionen am Meer 10.000 Ionen bei besonderen Wettersituationen wie Gewitter, Regen, Nebel 2. Ökonomische Funktionen  Einnahmen aus der Produktion 1. Positive Beeinflussung der Gesundheit und Leistungsfähigkeit der Tiere 2. Erzeugung biologisch hochwertiger Naturprodukte - Milch, Butter, Käse, Molke - Fleisch - Holz 3. Erhöhung der Futtergrundlage um ¼ bis zu ⅓ 16 UBRM SS 2013 4. Senkung der Aufzuchtkosten (ca. 30 % beim Jungvieh) 5. Verbesserung der bäuerlichen Existenzgrundlage 6. Brechen der Arbeitsspitzen im Sommer, dadurch Erleichterung für Zu- oder Nebenerwerbsbetriebe 7. Lebensraum für Rot- und Gamswild Erhöhte Milchleistung  Hannson 1954 4 verschied. Fütterungsintensitäten 60, 80, 120 u. 140 % mit eineiigen Zwillingen höchste Milchleistung bei Aufzuchtintensität v. 60 % Ungesättigte Fettsäuren (ALA und CLA)  positive Wirkungen - antikarzinogene Wirkung (seit 1985 bekannt) - Artheriosklerose, Blutdruck, Asthma - auf das Zell- und Knochenwachstum - Immunsystem - Körperfettzusammensetzung - Altersdiapetes, Blutzuckergehalt Österreichische Heumilch enthält rund doppelt so viele Omega-3-Fettsäuren und konjugierte Linolsäuren (CLA) wie Standardmilch aus dem Lebensmittelhandel.  Gütesiegel  AMA-Gütesiegel - 0 Listerien u. Salmonellen - strenge Grenzwerte bei Keimen (E-Coli) - wertbestimmende Rohstoff zu 100 % - Be- und Verarbeitungsschritte in Ö. - Trinkmilch zu 95 % AMA-Gütesiegel - Butter, Topfen Yoghurt 60-80 % AMA Gütesiegel Ausfuhrerstattungen  Geschützte Ursprungsbezeichnungen  g.U. Geschützte Ursprungbezeichnungen 8 Produkte in Österreich - Tiroler Graukäse - Gailtaler Almkäse - Tiroler Bergkäse - Voralberger Alpkäse - Voralberger Bergkäse - Tiroler Almkäse/ Tiroler Alpkäse - Wachauer Marille - Waldviertler Mohn g.g.A. Geschützte geographische Angabe - Steirisches Kürbiskernöl - Marchfeldspargel - Tiroler Speck - Gailtaler Speck 17  UBRM SS 2013 Teller-Trog-Tank  Rinder in österreichs Ackerbaugebieten - Über 50 % aller Rinder in OÖ und NÖ, haben aber die geringste Gründlandfläche pro GVE (Großvieheinheit) - Die Maisflächen werden teilweise als Futterflächen definiert, sie sind jedoch getreidetauglich, daher stellt die Rindermast eine globale Ernährungskonkurrenz zum Menschen dar Schäden durch Pansenübersäuerung (z.B. Maststiere) Klauenrehe Sohlenblutungen Sohlengeschwüre Fundamentschäden Durchfall Leistungsschwäche Fruchtbarkeitsstörungen Mangelkrankheiten -> Mineralstoffe, Vitamine 3. Globale Funktionen der Alm- und Grünlandnutzung durch Rinder  keine Nahrungskonkurrenz zum Menschen (Rind als Raufutterverwerter) Global 1 Mrd. Menschen unterernährt, 1,4 Mrd. Menschen übergewichtig - Wenig Beifütterung mit Kraftfutter aus Ackerbaugebieten des Inlandes und globaler Südländer - Richtlinien Alpungsprämie schränkt externe Fütterung ein: „auf der Futtergrundlage der Alm“ sh. auch Schweiz: max. 100 kg Kraftfutter pro Almsommer - Futter- und Lebensmittelreserve auf Almen in Österreich gehen täglich 30 ha landw. Nutzfläche verloren (1/3 verwalden) Energiesparend - Keine leichtlöslichen Dünger auf der Alm (1 kg N-Kunstdünger benötigt 2 l Erdöl) - Holzbauweise spart 2/3 der Energie - Weniger Transporte bei Direktverarbeitung und regionaler Vermarktung Klimaschonend - Je extensiver (kraftfuttersparender) die Rinderhaltung, desto geringer ist die Klimabelastung durch Methan als Treibhausgas - Humus CO2-Speicher   Fleischerzeugung im Berg-Grünlandgebiet    Mutterkuhhaltung - Mast mit Kuhmilch Ochsenmast sh. Folien unten - Extensive Weidehaltung mit wenig Kraftfutter sh. Richtlinien bei Almo Schaf- und Ziegenhaltung - Wenig Getreidefütterung 18 UBRM SS 2013  - Pflege von ehemaligen Bergmähdern Endmast mit einheimischen Futtermitteln Vorteile von Almen und extensivem Grünland global betrachtet  Wiederkäuer auf Almen und extensiven Weiden mit wenig Beifütterung stellen keine Nahrungskonkurrenz zum Menschen dar - global 1 Mrd. Menschen unterernährt Tiere mittlerer Leistung produzieren höchste Qualität, siehe Omega-3-Fettsäuregehalte Weniger Belastung zur Klimaänderung - Weniger Methanausstoß bei wiederkäuergerechter Fütterung - Weniger Futtermitteltransporte aus Ackerbaugebieten und Entwicklungsländer - Weniger Energieimput   4. Erholungsfunktionen  Almen Basis für Freizeit und Erholungsraum - Offene Landschaft - Reichlich Strukturelemente in der Landschaft - Ausreichende Zugänglichkeit (Wege, Steige, Brücken) - Versorgungseinrichtungen (Jausen Station) - Belebter Raum (Almpersonal, Vieh) - Grundlage für den Wintersport (Pistenfläche) Tourismus       Verkauf von Almprodukten Bewirtung sh. Gewerbeordnungsnovelle 2002 - Bei Servitutsalmen Vereinbarung mit Grundeigentümer notwendig Nächtigung Ansprechpartner Gästefreundliche Bewirtschaftung Landschaftspflege Gewerbeordnungsnovelle 2002  (4) Unter Nebengewerbe der Land- und Forstwirtschaft im Sinne dieses Bundesgesetzes (Abs.1 Z 2) sind zu verstehen - 10. Die Verabreichung und das Ausschenken selbsterzeugter Produkte sowie von ortsüblichen, in Flaschen abgefüllten Getränke im Rahmen der Almbewirtschaftung. 5. Ökologische Funktionen  Almwirtschaft als belebendes Element Bewahrung hochalpiner Wirtschaftsformen Erhaltung von Grünlandflächen 19 UBRM SS 2013 - Bewahrung natürlicher Ressourcen Erhaltung geschlossener Ökosysteme Höchster Artenreichtum bei Wechsel zwischen Weideflächen und Wald, typische Pflanzengesellschaften 6. Schutzfunktionen   Schutz vor Elementargefahren Durch Abweiden des Pflanzenbestandes Verhinderung von - Lawinen (kurzer Rasen, Trittgangln) - Erosionen - Muren - Rutschungen Verbesserung des Wasserspeichervermögens Innovative Projekte mit der WLV Verhinderung von Erosionen - Auf Weiden zum Teil höhere Wasserabflussraten, Latschen < Wald < Wiese < Weide < kultivierte Fläche < Schipisten - In der Praxis sehr vielfältig bewachsene Almweiden mit vielen Pflanzengesellschaften daher Wasserabfluss vermindert - Vorteil: weniger Hangausplatzungen (Bodensättigung) Vielfältige Pflanzengesellschaften bringen keinen wesentlich höheren Wasserabfluss!     Folgen der Klimaänderung  für die Alpen - Die Alpen sind vom Klimawandel doppelt so stark wie im weltweiten Durchschnitt betroffen - wahrscheinlich nimmt die Niederschlagsstärke zu - Konsequenz: Der Boden kann nur einen Bruchteil des Wassers aufnehmen, die Tendenz zur Erosion zu Hochwasser nimmt zu - Der Anstieg der Permafrostgrenze führt weiters zu einer zunehmenden Gefahr von Bergstürzen in alpinen Regionen - Im Sommer drohen häufigere Murenabgänge und Steinschläge 7. Sozio- kulturelle Funktionen Almwirtschaft und Volkskultur Almleben für die Bewirtschafter und Almerleben für die Besucher ist sehr vielfältig Unten liegt das Alltägliche – hineingeboren, ererbt, vermehrt und letztendlich vernetzt zu Abhängigkeit und Verpflichtung. Nur allzugerne lassen wir das alles zurück und „heben ab“ 20 UBRM SS 2013 - Für einige Monate wird die Grenze des menschlichen Wirkens um viele hundert Meter höher getragen Die spürbare Anwesenheit der Naturgewalten verkleinert uns zur Unwichtigkeit, lässt uns zusammenrücken Alpenkonvention, Protokoll Berglandwirtschaft     Förderung einer standortgemäßen, umweltfreundlichen und gebietscharakteristischen Bewirtschaftung Sicherung der erforderlichen Flächen zur Erfülung der vielfältigen Aufgaben der Berglandwirtschaft Erhaltung oder Wiederherstellung traditioneller Kulturlandschaften Förderung typischer Produkte der Berglandwirtschaft, Schaffund regionaler Marken mit Herkunftsbezeichnung und Qualitätsgarantie Nachhaltigkeit Ernährungssouveränität  Der Begriff wird erstmals 1996 in der Erklärung »Profit für wenige oder Nahrung für alle« erwähnt, die Bauernorganisationen und NGOs anlässlich des Welternährungsgipfels der UNErnährungs- und Landwirtschaftsorganisation (FAO) in Rom formuliert haben. Vor allem die internationale Organisation La Via Campesina (»Der bäuerliche Weg«) – entwickelt die Ernährungssouveränität als Gegenkonzept zur industrialisierten und exportorientierten Landwirtschaft und fordert u.a. den heimischen Agrarsektor mit Zöllen vor Dumpingprodukten zu schützen. »Ernährungssouveränität ist das Recht der Völker auf gesunde und kulturell angepasste Nahrung, nachhaltig und unter Achtung der Umwelt hergestellt.  Nachhaltigkeit bei der Tierhaltung  Keine Höchstleistungen anstreben - 10.000 kg-Kühe beziehen 50 % der Energie aus dem Kraftfutter - Folge Gesundheitsbeeinträchtigung der Tiere - Folge niedere Milchinhaltsstoffe (z.B. Omega-3-FS) - Folge Nahrungskonkurrent mit dem Menschen in Acker- und Überseegebieten - Schwere Tiere wenig geländegängig, Randflächen bleiben ungefressen, verwalden - Offene Trittgangl mit Erosionsgefahr Weide- und Düngungsmanagement  Regelungen - Servitutenregulierungsurkunden erstellt 1860 – 1890 - Almerhebung 1950 - Wirtschaftspläne der Agrargemeinschaften - Gesetze (Forst-G, WWSG, Feldschutz, ...) - Almwirtschaftspläne (hps. in Ktn.) 21 UBRM SS 2013 - Servitutenneuregulierungen Zusammenhänge zw, Almwirtschaft- Bio- und Berglandwirtschaft Biologische Landwirtschaft und Almwirtschaft  Biolandbau ähnliche Ziele, Nutzungsmodalitäten wie im ÖPUL bei der Alpungs- und Behirtungsprämie - Keine wasserlösliche Düngung - Kein chemischer Pflanzenschutz - Auf der Futtergrundlage der Alm Almprodukte mit erhöhten Inhaltsstoffen Chance der Bergland- und Almwirtschaft mit hochwertigen Produkten - Mittlere Leistungshöhe, keine Hochleistungskühe - Keine Gentechnik - Heumilch boomt - ESL-Milch? (Extended Shell Life = Haltbarmilch)   Jagdwirtschaft  Almen Lebensraum für Rot- und Gamswild 1. Frische Äsungsflächen im Frühjahr und Herbst - ohne Weidevieh geht auch Wildanzahl zurück 2. Freie Almweiden bieten gute Brunft und Abschussplätze in gepflegter Kulturlandschaft 3. lichte Weidewälder Voraussetzung für Auerhahn, Rebhühner 4. Jagdpachterlöse für Almbauern 10 – 100 €/ha Sprunghafte Naturdynamik (Bätzing)  ständiger Wandel der Landschaften - Abtragungsprozesse in oberen Höhenstufen - Ab- und Umlagerungsprozesse in den unteren Höhenstufen teilweise kontinuierlich sprunghafte Dynamik Normalfall in den Alpen - Felsstürze - Lawinen - Hochwässer - Muren Kulturlandschaft des Bergraumes braucht eine kontinuierliche Pflege und Sanierung der Naturereignisse    Pilotprojekt im Alpenpark Karwendel Natura-2000-Gebiet     Start 2009 teilnehmende Almen 11 Bewertung nach Punktesystem der Funktionen Prämierung 2011 22 UBRM SS 2013 Ausblick      Vielfältige Herausforderungen an die Almbewirtschafter Richtiges Weide- und Düngungsmanagement Angepasste Tierleistungen und Tiergewichte Qualität statt Quantität Öffentliche Leistungen immer wichtiger - Rücksichtnahme auf den Erholungssuchenden - Möglichkeit der Einkommenskombinationen mit den Touristen Nachhaltigkeit mit Berücksichtigung der globalen Nord-Süd-Thematik zu berücksichtigen  Bodenfruchtbarkeit, Pflanzenernährung, Fruchtfolgegestaltung und Ressourcenschutz im Ökologischen Landbau (Jürgen Friedel) Bodenfruchtbarkeit und organische Bodensubstanz: Organische Substanz (OS) im Mineralboden    85% tote organische Substanz (=Humus) 7.5 – 10 % Pflanzenwurzeln 5 – 7,5 % Edaphon (Bodenflora und –fauna) Herkunft und Entstehung organischer Verbindungen im Boden: a) Ausscheidung bzw. Auswaschung aus höheren Pflanzen b) Bildung durch Bodenorganismen, die organisches Material verarbeiten c) Aufbau auf rein chemischem Wege aus bei der Zersetzung von Pflanzenmaterial entstehenden oder freigelegten Stoffen d) Bildung im Darmtrakt von Kleintieren, Insekten, Würmern und deren Ausscheidung in den Boden Faktoren, welche den Abbau und die Humifizierung organischer Substanzen im Boden beeinflussen:     Bodeneigenschaften: Bodenfeuchte, Bodentemperatur, Tongehalt, Bodenreaktion (pH-Wert), Bodenbearbeitung Klima: Temperatur, Feuchte Pflanzenrückstände: Menge der zurückbleibenden Wurzel-, Stoppel-, Kraut- und Blattrückstände Pflanzenrückstände: Qualität, Zusammensetzung der Pflanze: N-Gehalt, C/N-Verhältnis, Ligningehalt, Krumendurchwurzelung; Abh. von Pflanzenart, Pflanzenalter, chemische Zusammensetzung Nährstoffrückstände aus der Düngung der Vorkultur z. B. Stallmistgabe oder nicht verwerteter mineralischer Dünger  23 UBRM SS 2013 Faustzahlen  Bodenmasse in den oberen 30cm Boden: Dichte des Bodens: 1,5 g/cm³ = 1,5 kg/dm³ Bodentiefe 3 dm: 1,5 kg/dm³ * 3 dm = 4,5 kg/dm² in 30cm = 4500 t/ha in 30cm Bodentiefe Kohlenstoffgehalt: 44 – 58% (~50%) C/N-Verhältnis: Mineralböden: Acker 8 … 15 (10), Grünland 10 … 20 (15), Moorböden: bis 25   Humus und Bodeneigenschaften:        Humus erhöht Bodentemperatur: Erwärmung im Frühjahr! Humus verringert Lagerungsdichte und verbessert Bodenstruktur Humus erhöht Wasserspeicherfähigkeit Humus verbessert Durchlüftung Humus vermehrt Bindungsstellen an der Oberfläche, Kationenaustauschkapazität Humus liefert Nährstoffe (N, P, S usw.) und Kohlendioxid Humus erhöht mikrobielle Aktivität & Nährstoffmobilisierung N, P, K, Fe, Mn, Mo … Humus als Träger der Bodenfruchtbarkeit (Unterscheidung in Dauer- und Nährhumus-Anteil) a.) Dauerhumus  Physikalische und sorptionschemische Eigenschaften  Ton-Humus-Komplexe  Nur längerfristig beeinflussbar, wird nur sehr langsam abgebaut  Größter Teil der organischen Masse im Boden, enthält Hauptmasse des Bodenstickstoffs b.) Nährhumus  Nährstoff-(N-)Freisetzung  Aktivierung von Bodenorganismen, dient als Nahrungsquelle  Relativ kurzfristig beeinflussbar  Verluste müssen kontinuierlich ergänzt werden  Ständige Zufuhr an organischer Substanz in ausreichender Menge Beide Komponenten der organischen Bodensubtanz sind aus Sicht der Bodenfruchtbarkeit bedeutend! Durchschn. Wurzelmengen der wichtigsten Fruchtarten-Gruppen: Fruchtartengruppe Luzerne Kleearten Kleegras, Feldgras Trockenmasse dt/ha 80 40-50 60 Trockenmasse relativ 333 167-208 250 Hohe Wurzelmasse bei Futter-Leguminosen! 24 UBRM SS 2013 Einfluss der Kulturpflanzen auf den Abbau der organischen Substanz Anbaufrüchte Wirkung auf den Humus Hackfrüchte, Gemüse, Ölfrüchte Humuszehrer Halmfrüchte Humusneutral Leguminosen, Feldgras, Wiesen, Weiden Humusmehrer Leguminosen und Futterbau erhöhen die Humusgehalte! Effekt von Zwischenfrüchten auf Humushaushalt geringer als der von Hauptfrüchten! Humusmengen und Gesamtstickstoffmengen im Boden bei versch. Düngung. Dauerversuch Seehausen, lehmiger Sand. Mineraldüngung und Gründüngung alleine können den Humus nicht erhalten! Bodenbedeckung und Krümelstruktur: Der strukturverbessernde Effekt nimmt in folgender Reihenfolge zu (Bäumer 1992: 351, stark verändert):  Stoppelzwischenfrüchte < Untersaaten < Winterzwischenfrüchte < Sommergetreide, Frühkartoffeln, Zuckerrüben, Körnerleguminosen < Spätkartoffeln < Körnermais < Wintergetreide < Winterraps < Futterleguminosen und Feldgras im Hauptfutteranbau Ziele/Ergebnisse bodenfruchtbarkeitssteigernde Arbeit im ökologischen Landbau:          Minimierung der Bodenerosion Verbesserung der Wasserspeicherfähigkeit Verbesserung der Puffer- und Filtereigenschaften des Bodens Verbesserung der Tragfähigkeit des Bodens Erhöhung des antiphytopathogenen Potenzials im Boden Förderung der Nährstoffverfügbarkeit Erhöhung der Nährstoffspeicherfähigkeit des Bodens Erhöhung der Durchwurzelbarkeit usw....=> Ertrag und Qualität der Pflanzen 25 UBRM SS 2013 Ökologischer Landbau und Bodenfruchtbarkeit am Beispiel der Fruchtfolge:  möglichst kurze Vegetationsfreie Perioden, möglichst enge Folge der Früchte (hoher Bodenbedeckungsgrad) durch Anbau mehrjähriger Futterpflanzen und verstärktem Zwischenfruchtanbau Bedeutung der Zufuhr von organischer Substanz (organische Düngung) zu Ackerböden   Nur geringe Veränderung des Humusgehalts Trotzdem große Bedeutung: „Viele Funktionen des Humus beruhen auf seinem ständigen Umsatz und den hierbei entstehenden kurzlebigen Umsetzungsprodukten“ Zur Aufrechterhaltung der Humusdynamik ständige Zufuhr organischer Substanzen nötig! Unzureichende Zufuhr bedeutet Abnahme und Erschöpfung der umsatzaktiven Fraktion   Pflanzenernährung und Düngung im Ökologischen Landbau Ziele der Pflanzenernährung im ÖL 1. 2. 3. 4. Sicherung bzw. Steigerung der Erträge Verbesserung der Pflanzenqualität (Eiweißgehalt, Nitratgehalt) Erhaltung und Verbesserung der natürlichen Bodenfruchtbarkeit/Ertragsfähigkeit Schonung der Umwelt durch - Standortangepasste Düngung - Minimierung der Nährstoffausträge - Schonung der nichterneuerbaren Düngerressourcen Nährstoffversorgung im ökologischen Betrieb SE = Spurenelemente 26 UBRM SS 2013 Nährstoffvorräte:     Kalilagerstätten: 84 - 430 Jahre Vorrat (diverse Angaben) Phosphorlagerstätten: 80 - 500 Jahre Vorrat (diverse Angaben) Obere 20cm Ackerkrume (weltweit): 15 - 50 mal mehr P als in den Lagerstätten (2 - 5% der Bodenvorräte) Phosphor aus der Landwirtschaft zu 35% für die Gewässerbelastung verantwortlich (Erosion) K-, Mg- u. P-Gehalte im Boden unterschiedlicher geologischer Herkünfte: Nährstoff K Mg P Spannweite % 0,2 – 3 0,05 – 0,5 0,02 – 0,08 kg/ha in 1m Tiefe 26.000 – 400.000 6.500 – 65.000 2.600 – 10.000 Ausfuhr an Nährstoffen aus dem viehlosen Ackerbaubetrieb:    50-80 kg N/ha 35-50 kg K/ha 10-20 kg P/ha Mineralisationsraten aus dem Gestein und Humus (N):    Stickstoff aus Humusvorrat: 1-3%= 50 - 150 kg N / ha u. Jahr Kalium (K): 10 - 30 kg / ha u. Jahr Phosphor (P): 0 - 3 kg / ha u. Jahr Nährstoffmineralisation Stickstoff- und Kaliumbedarf der Kulturen größtenteils decken, nicht aber Phosphorbedarf! Langfristig ist eine Zufuhr an Phosphor biogene Stoffe anzustreben! Pflanzennährstoffe: Vorkommen, Aufnahme und Funktionen in der Pflanze: Stickstoff 27 UBRM SS 2013 Funktionen des Stickstoffs (N) in der Pflanze       Wichtigstes ertragsbestimmendes Nährelement Strukturelement Wesentlicher Bestandteil von Struktur und Enzymproteine Wesentlicher Bestandteil von Proteiden (Nukleoproteiden) Wesentlicher Bestandteil von Chlorophyll Bestandteil von Vitaminen, Senfölen, Alkaloiden, Toxinen und Phytohormonen Stickstoff im Boden     Organisch gebunden im Humus und in organischen Verbindungen wie Proteinen und Aminosäuren Organisch gebunden in Bodenlebewesen Mineralisch sorbiert an/im Ton ans NH4+ In der Bodenlösung als NO3- Pflanzennährstoffe: Vorkommen, Aufnahme und Funktionen in der Pflanze: Kalium K-Vorräte und -Verfügbarkeiten:         Kalium aus verwitterten Gesteinsmineralen Ein hoher Anteil (80%) in Kristallgittern von Mineralen (z.B. der Feldspate) eingebaut Rest in Tonmineralen festgelegt (fixiert) oder als austauschbares K sorbiert Im Ackerboden in fixierter Form vorwiegend in den Tonmineralen Montmorillonit und Illit Geringer Anteil an K organisch gebunden Geringer Anteil an K in der Bodenlösung mehr Kalium verfügbar, als dies die Bodenanalyse anzeigt (Johnston 1988) Erklärung: mobilisierbarer Anteil größer als austauschbarer (Wurzelausscheidungen) Mobilisierung: aus Gitter und Zwischenschichten Immobilisierung: Einlagerung von K+ in Zwischenschichten in Illiten etc., teilweise fixiert Nachteil: Verringerung des Gehaltes an verfügbaren K+ Vorteil: Verhinderung von Auswaschung Auswaschung spielt in der K-Dynamik eine große Bedeutung Mobile Fraktionen: Austauschbares K: 40-400 ppm Aktive Nährstoffmobilisierung: Pilze tragen durch Mineralverwitterung von primären Mineralen (Glimmer, Feldspäten) zur K-Mobilisierung aus Bodenvorräten bei 28 UBRM SS 2013 Pflanzennährstoffe: Vorkommen, Aufnahme und Funktionen in der Pflanze: Phosphor Konzentrationsabnahmen von P, K und N in unmittelbarer Nähe der Pflanzenwurzel Phosphor (H2PO4- und HPO42-) Kalium (K+) Stickstoff (NO3-) Co = Stoffkonzentration an Wurzeloberfläche Cx = Stoffkonzentration im wurzelfernen Boden Geringste Mobilität und geringste Aufnahmezone bei P! Phosphor:    Wird aus Sedimentgesteinen gewonnen Apatit (Calciumphosphat) enthält den höchsten Anteil an Phosphor Die Vorräte in den Lagerstätten werden auf 80 bis 500 Jahre geschätzt P-Vorräte und - Verfügbarkeiten:     Anteil von gelösten, direkt aufnehmbaren P-Formen ist sehr gering Zugeführte Düngerphosphate werden relativ rasch in stabile, nicht direkt pflanzenverfügbare Bodenphospate übergeführt Phosphoraufnahme in Ionenform als Phosphat Phosphor ist sehr wenig beweglich! Intensive Durchwurzelung für effektive Pflanzenverfügbarkeit entscheidend! 29 UBRM SS 2013 Beziehung zwischen der Nutzbarkeit von Phosphor und dem ph-Wert des Bodens: optimale Verfügbarkeit bei pH-Wert von ca. 6,0 … 6,5 Verbesserung der Nährstoffaufnahme durch Mykorrhiza: Die arbuskuläre Mykorrhiza kann die Nährstoffaufnahme des Phytosymbionten verbessern! Mykorrhiza-Pilze und P-Versorgung der Pflanze     Beträchtliche Vergrößerung des Pilz-Wurzelsystems im Vergleich zu nicht mykorhizzierten Wurzeln -> Verbesserung der Wasser- und Nährstoffaufnahme Effizienz der Symbiose hängt ab von: Temperatur, pH-Wert und P-Konzentration in der Bodenlösung Mineralische P-Düngung (leichtlösliche Dünger) unterdrückt die Symbiose Impfung des Bodens mit Mykorrhiza-Kulturen kann förderlich sein Phsophor  Maßnahmen zur Sicherung der Verfügbarkeit von P im biologischen Landbau: Einhalten des optimalen pH-Bereichs Förderung der Durchwurzelung Förderung der biologischen Aktivität und Mykorrhiza Anbau von Leguminosen, welche im Besonderen zur P-Aufnahme befähigt sind Die P-Lösungskonzentration ist sehr gering: ca. 10-6 mol/L In Zeiten intensivstem Wachstum beträgt der tägliche P-Bedarf / ha ca. 1 kg. Das ist ein Vielfaches der Lösungskonzentration Die Mobilisierung erfolgt in unmittelbarer Wurzelnähe: ca. 1 mm Hohe P-Verluste können bei Erosion auftreten: ca. 15 kg Phosphor / ha    Abstufung von Nutzpflanzen nach ihren Aufschließungsvermögen für schwerlösliche Phosphate: Pflanzenart Gerste Weizen, Hafer Roggen, Mais Kartoffel, Zuckerrübe, Rotklee, Senf Luzerne, Erbsen, Lupinen, Buchweizen P-Aufschliesungsvermögen Sehr niedrig Niederig Relativ hoch Hoch Sehr hoch Hohes Aufschließungsvermögen meist bei Fruchtarten mit vermehrter Mykorrhizierung! Nährstoffmobilisierung und Nährstoffbedarf Leistungen von Wurzelausscheidungen und Mikroorgansimen:  Zersetzung der Minerale der Grob- und Mittelschlufffraktion 30 UBRM SS 2013       Mineralauflösung und Kaliumfreisetzung bei Glimmern und Feldspäten Komplexierung von Spurenelementen (durch Phytosiderophore) Enzyme -> Abscheidung / Freisetzung von anorganischem und organischem Phosphat Wurzelausscheidungen -> verstärkte Vermehrung von Bakterien Pilzen und Protozoen im Wurzelbereich Diese Mikroorganismen mobilisieren P und K Anteil der aktiven Nährstoffmobilisierung höher bei niedrigeren austauschbaren Vorräten an Nährstoffen im Boden Beispiele für Nährstoffmobilisierung: Kalium  K-Mobilisierung im Langzeitversuch in Geldersheim/By. In 27 Jahren auf Löß-Parabraunerde: 4000kg K ha-1 Dabei keine Ertragsunterschiede zu K-gedüngten Parzellen (Scheffer/Schachtschabel) Jährliche K-Freisetzungsraten im Mittel: 170 kg K ha-1 Bedeutung für die Düngungspraxis im Biologischen Landbau 1. Sicherstellen einer ausreichenden Nährstoffversorgung für eine gute Jungpflanzenentwicklung! Entspricht etwa Gehaltsklasse „B“ der Düngungsempfehlungen 2. Humusgehalte stabilisieren und anheben! 3. Bodenleben anregen! Organische Düngung! 4. pH-Werte kontrollieren, bei Bedarf kalken! 5. Bodenverdichtungen, Pflugsohlen vermeiden! 6. Bei Verdacht auf Nährstoffmängel: Pflanzengehalte kontrollieren, ev. Düngefenster anlegen! Düngungspraxis im Ökologischen Landbau Grundlagen  Ernährung der Pflanzen aus dem System Boden-Pflanze durch Aktivität der Wurzeln und der Bodenlebewesen durch Mobilisierung von Nährstoffen aus der organischen und mineralischen Substanz Düngung nicht als Nährstoffersatz sondern als Ergänzung von Verlusten durch Verkauf bzw. Auswaschung (K, Ca, Mg; S..) Förderung der bodeneigenen Stoffumsetzungen durch Erhöhung der bodenbiologischen Aktivität und Optimierung der Nährstoffmobilisierung Bedingungen der Nährstoffmobilisierung optimieren! Nachhaltiger Erhalt der Bodenfruchtbarkeit bei gleichzeitig möglichst schonendem Umgang mit nicht erneuerbaren Ressourcen Voraussetzungen für die Ernährung der Pflanzen aus den Stoffumsetzungen des Bodens: - genügend große Nährstoff 31      UBRM SS 2013 - Vorräte - ausreichende Mobilisierungsrate - minimierte Nährstoffverluste bei Düngeraufbereitung und –Ausbringung - intensive und tiefe Durchwurzelung, kurze Wege Nährstoff – Wurzel - gute Bodenstruktur, Bodengare: Kontrolle mit Spatenprobe! - gute Versorgung mit organischer Substanz: Fruchtfolge, Düngung! - richtige Bodenbearbeitung: keine Verdichtungen! - optimaler pH-Wert: ggf. Kalken! Kompostierung Eigenschaften und Wirkungen von Frischmist und Mistkompost: Eigenschaft/Wirkung Umsetzung Nährstoff-Verfügbarkeit Nährstoffspeicher Humusform Stimulierung des Bodenlebens, Krümelung, Nährstoffmobilisierung Bildung von Wirkstoffen Erhöhung des Porenvol. Einfluss auf den Wärmehaushalt Wasserhaltekapazität Allgemein Frischmist schnell Nicht sofort Wenig Eher Nährhumus Stark Schwach Über Bodenbelebung Gering Mittel kurzfristige Bodenfruchtb. Mistkompost Je nach Reife, mittel…langsam z.T. direkt Verfügbar viel Eher Dauerhumus mittel…schwach Stark Günstig Günstig Hoch Längerfristige Bodenfruchtb. Fruchtfolgen im Ökologischen Landbau 32 UBRM SS 2013 Nachhaltigkeitsprinzipien artenreicher Fruchtfolgen Ziele Nachhaltige Förderung der Bodenfruchtbarkeit Maßnahmen Artenreiche Fruchtfolge Futterleguminosen Gründüngung Stroh, Stallmist Artenreiche Fruchtfolge Betriebsinterne Stickstoffproduktion Nährstoffmobilisierung Artenreiche Fruchtfolge Vielseitiger Betrieb Diversifizierung der Vermarktung Nachhaltige Ressourcenschonung (weitgehen geschlossene Nährstoffkleisläufe) Nachhaltige soziale und wirtschaftliche Existenzsicherung Negative Wirkungen einseitiger Fruchtfolgen Fruchtfolge - Aufgaben          Förderung der Bodenfruchtbarkeit Versorgung landwirtschaftlicher Nutztiere Optimierung der Nährstoffversorgung der Kulturpflanzen Standortangepasste Kulturarten Unkrautregulierung Regulierung von Krankheiten und Schädlingen Nachhaltige Ressourcenschonung Optimierung der Arbeitsgänge Absatzorientierte Kulturartenwahl 33 UBRM SS 2013 Funktionen von Fruchtfolgen, Ökologischer Landbau:  Förderung der Bodenfruchtbarkeit durch - Humusaufbau: Kleegrasanbau, Zwischenfrüchte, Grünbrache! - Nährstoffbereitstellung! - Regulierung von Krankheiten und Schädlingen: Anbauabstände! - Bodenstrukturaufbau: Bodenbearbeitung! Fruchtfolge: „Kernstück“ im biologischen Ackerbau strenge Einhaltung von Fruchtfolgeregeln hohe Kulturartenvielfalt wichtigste Kulturen: Leguminosen (insbes. Kleearten)     Leitlinien der Fruchtfolgegestaltung: Eigenschaften der Kulturarten (stark verallgemeinerte Richtlinie)    Leguminosen: meist tiefwurzelnd, garefördern, humusbildend, stickstoffmehrend Halmfrüchte: stickstoffzehrend, garemindernd, flachwurzelnd, humuszehrend bei Strohverkauf Hackfrüchte: (stark) humuszehrend, stickstoffzehrend, schwach garefördernd 25 – 35 % (in Abh. vom Grünlandanteil) <17 (20) % (alle 5-6 Jahre) <33 % < 4 Jahre nach Leguminosen < 75 % < 50 % Sommergetreide < 50 % < 33 % (Humusabbau!) Leguminosen Luzerne od. Rotklee Luzerne- oder Kleegras Nicht-Leguminosen Getreide Wintergetreide Hackfrüchte Wechsel zwischen Getride und Blattfrüchten; Wechsel zwischen Winter- und Sommergetreide; Zwischenfrüchte wo immer möglich, möglichst Gemenge mit Leguminosen, die nicht als Hauptfrüchte vorkommen (z.B.: Alexandrinerklee, Wicke, Gelbklee) Selbstunverträglichkeiten und Vorfrucht-Effekte beachten! Selbst(un)verträglichkeit bei landwirtschaftlichen Kulturpflanzen: 34 UBRM SS 2013 Eine vielfältige Fruchtfolge und der Einsatz am Stallmistkompost in Einzelfällen einen engeren Kulturartenabstand zulassen, ohne dass dadurch das Schaderreger-/Krankheitsaufkommen zunimmt. Ursachen der Unverträglichkeit bei Daueranbau: 35 UBRM SS 2013 Direkter Vorfruchtwert Die Bedeutung der Vorfrucht für die Ertragsbildung der Folgekultur ist umso höher:    Je enger die Fruchtfolge Je geringer die Einflussmöglichkeiten durch Intensivierungsmaßnahmen (Pflanzenschutz und mineralische Stickstoffdüngung) Je ungünstiger die Witterungsverhältnisse Der Vorfruchtwert einer Kultur kann deutlich variieren! Vorfrüchte für Getreide – viele Optionen Vorfruchtwert von Leguminosen               Intensive Durchwurzelung, viel Ernte- & Wurzelrückstände Bodenruhe Humusaufbau Wasser- und Nährstoffaufnahme aus dem Unterboden, Nährstoffmobilisierung Biologische Stickstoffbindung Stickstoffsparsamkeit: Erhalt von Boden-N N-Rhizodeposition und andere Wurzelausscheidungen Enges C/N-Verhältnis der Ernterückstände (9-14) Positive Stickstoff-Flächenbilanzsalden Verbesserung der Bodenstruktur: Aggregatstabilität, Erosionsneigung, Unterbodenlockerung Wirkungen auf Bodengesundheit und Pflanzengesundheit Nützlingsförderung Unkrautunterdrückung durch Beschattung und Schnitt Futterproduktion -> Düngerproduktion Futterleguminosen sind im Ökologischen Landbau unverzichtbar! Stickstoff: Einflussfaktoren auf die biologische Stickstoffbindung  Genotyp 36 UBRM SS 2013    Entwicklungszustand der Wirtspflanze und des Symbionten Äußere Faktoren, z.B.: - Temperatur - Wassergehalt - Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalte - pH-Wert: nicht zu tief! - P, Mo, Fe - Konzentration von Nitrat- und Ammonium-Ionen in der Bodenlösung Dauer der Kultur Leistungen des Zwischenfruchtbaues (Hermann du Plakolm (1991))        Rasche Begrünung zwischen zwei Hauptkulturen verringert Erosion, Nährstofauswaschung, Austrocknung Unkrautunterdrückung Bodenbelebung Verbesserte Lebendverbauung Bodenlockerung und Nährstoffmobilisierung Ressourcenschutz für unterschiedlichste Lebenwesen Erhöhung des antiphytopatogenen Potentials Stickstoff in Zwischenfrüchten: Stickstoff-Konservierung durch Untersaaten: 37 UBRM SS 2013 Fruchtwechselfruchtfolgen unter kontinentalen Anbaubedingungen: Bei geringen Humusgehalten & unter ungünstigen Witterungsbedingungen: Die N-Versorgung ist in der dritten und vierten Frucht nach Leguminosen für durchschnittliche Erträge nicht ausreichend! KG=Klee-/Luzerne/Esparsette(-Gras) Schutz von Arten und Habitaten durch Ökologischen Landbau Abnahme der Artenvielfalt – Artensterben     Artenrückgang nach wie vor ungebremst, ca. 100x bis 1000x der natürlichen Rate Mindestens 5.400 Tier- und 4.000 Pflanzenarten an der Grenze der Ausrottung Täglich sterben bis zu 150 größtenteils unerforschte Pflanzen- und Tierarten aus Hauptursachen für das Artensterben: Zerstörung der natürlichen Lebensräume, insb. Die Beseitigung von Übergangsbereichen und Sonderstandorten und die Entwässerung. Hauptverursacher ist die Landwirtschaft gefolgt vom Tourismus Schätzung, Bundesamtes für Naturschutz (D): In den letzten 100 Jahren gingen 75% der Nutzpflanzen verloren  38 UBRM SS 2013 Auswirkungen intensiver Landwirtschaft auf den Landschaftshaushalt     Offene, ausgeräumte, monotone Agrarflächen mit wenigen Strukturen („Agrarwüsten“) Gefährdete Bodenfruchtbarkeit: Erosion, Humusgehalte, Wasserbilanz,… Verlust der Artenvielfalt: Zunahme gefährdeter Arten in der „Roten Liste“, besonders Vögel, die Strukturen in der Landschaft benötigen wie Bäume, Büsche, Sträucher, Hecken, … Umweltwirkungen durch Störung der Selbstregulationsmechanismen in Agrarökosystemen, z.B. Nitratauswaschung, Ammoniakentgasung aus intensiver Tierhaltung, Emissionen von Klimagasen Habitatschutz ist die effektivste Art die Artendiversität zu erhalten! Biologischer Landbau erhöht die Artenvielfalt von Ackerwildkräutern im Vergleich zu konventionellen Landbau (=100%) Auswirkungen ökologischer Landwirtschaft auf Vögel: Biologischer Landbau erhöht die Dichte von Schwalben und anderen Vögeln im Vergleich zu konventionellem Landbau! Schlussfolgerungen     Ökologischer Landbau kann dem Artenrückgang in landwirtschaftlichen Flächen entgegenwirken Höhere Pflanzenarten-Diversität kann die Qualität von Ackerflächen als Habitate für bedrohte Tierarten erhöhen Zahlreiche Untersuchungen beleben höhere Aktivität der meisten Tierarten im biologischen Landbau Ökologischer Landbau zeigt, dass es möglich ist, die Flora und Fauna auf den Flächen zu schützen und zugleich Nahrungsmittel wirtschaftlich zu produzieren Klimaschutz durch Ökologischen Landbau Mittlere Jahrestemperaturen zwischen 1860 und 2003 von 13,9°C auf 14,6°C gestiegen. CO2 Konzentration ab 1960 von 315 ppm (parts per million) auf 380 ppm gestiegen. 39 UBRM SS 2013 Methan Konzentration fast um das doppelte gestiegen. NOx um ca. 15% gestiegen. Emissionen von klimarelevanten Gasen in Österreich nach Sektoren: Dominante Sektoren sind Energie, Transport und Industrie (72%). Gesamt Treibhaus Gas Emissionen in Landwirtschaft nur 9% 9% Treibhausgas = CH4, N2O Landwirtschaftliche CO2 Emissionen sind in „Transport“ und „Haushalt“ inkludiert Landwirtschaft als Quelle von Klimagasen Klimagase Kohlendioxid CO2 Quelle Direkter Energie-Input: Treibstoff, Strom Indirekter Energie-Input: Synthetische Dünger und Pestizide, Futter Verdauungsprozesse im Rindermagen, Nassreis-Anbau Denitrifikation in schlecht durchlüfteten Böden bei Stickstoffdüngung Methan CH4 Lachgas N2O Ökologische Landwirtschaft verringert die Emission von CO2 Äquivalenten/ha um 30% im Vergleich zu Konventioneller Landwirtschaft! Schlussfolgerungen    Globale Erwärmung verursacht durch anthropogenen Glashauseffekt Zunahme der Emission von Klimagasen in Österreich seit 1990 trotz Verpflichtung zur Reduktion Ökologischer Landbau trägt zum Klimaschutz bei durch Reduktion der Emissionen von klimarelevanten Gasen 40 UBRM SS 2013 Wasserschutz durch Ökologischen Landbau Faktoren der Grundwasserverschmutzung durch Nitrat     Zu hohe Tierdichte, Probleme beim Verteilen der Dünger Zu hohe Düngermengen, N-Bilanz-Überschüsse Zu geringe Lagerkapazitäten für Hofdünger Zu hoher Anteil Brache im Winter Nitratgehalte nach Kleegrasumbruch in Abhängigkeit von Bodenbearbeitung und Zwischenfruchtanbau  Begrünung durch Zwischenfruchtanbau und später Umbruch reduzieren Nitratauswaschungsgefahr Strategien um die Nitratauswaschung zu reduzieren Während des Leguminosenanbaus:     Anbau von Leguminosen im Gemenge mit Nicht-Leguminosen Untersaaten bei Anbau von Körnerleguminosen Verringerte Reihenabstände Abfuhr von Schnittgut statt Gründüngung Nach dem Leguminosenanbau:      Zwischenfrüchte, Untersaaten Verschieben des Umbruchs bis in den späten Herbst oder in das Frühjahr Reduzierte Bodenbearbeitung Anbau von Folgefrüchten mit einer hohen N-Aufnahme vor Winter Stroheinarbeitung Wasserschutz durch ökol. Landbau   Keine Anwendung von synthetischen Pestiziden, kein Risiko der Grundwasserbelastung Stickstoff-Bilanzsaldo im biologischen Landbau geringer als im konventionellen Landbau - Keine leichtlöslichen Mineraldünger - Begrenzte Tierdichte: max. 2 Düngeeinheiten/ha - Strenge Begrenzung des Zukaufsfutters  Geringe Nitratauswaschung ins Grundwasser und Trinkwasser Pflanzliche Produktion (Hans-Peter Kaul) Inhalt:    Landnutzung Artenspektrum Rohstoffertrag und –qualität 41 UBRM SS 2013   Pflanzenbauliche Maßnahmen Umwelteinflüsse der Produktion Welt/EU 48% 38% 11% 8,5% 1,5% 1% 1% 2% 33% 30% 25% 21% 1,5% 2,5% 4% 8% Anbauflächenanteile Wald Dauergrünland Körnerfruchtarten Davon Kohlenhydratreiche Eiweßreiche Fettreiche Wurzel-, Knollen-, Blauttruchtarten Andere Nutzpflanzenarten Kulturartenverteilung der LF in ha 42 UBRM SS 2013 Ökologischer Landbau in der Europäischen Union von 1990 bis 2002 stark gestiegen! Verteilung der Biobetriebe in Österreich: Die meisten Betriebe im Zentrum von Österreich (Salzburg, Obersteiermark). Die wenigsten im Nordosten (Niederrösterreich) und Südosten (Südsteiermark) Ursachen für die Ertragssteigerung bei Getreide: Wechselwirkung zwischen Pflanzenzüchtung und Produktionstechnik Produktionstechnik o Mechanisierung (Bodenbearbeitung, Sätechnik, Erntetechnik) o Inputs (Pflanzenschutz, Düngung) Pflanzenzüchtung o Erhöhung des Ernteindexes - Einkreuzen von Kurzstrohgenen o Ertragskomponenten: - Mehr Körner pro Pflanze, - Höheres Tausendkorngewicht Resistenzzüchtung    Zukünftige Entwicklung Landwirtschaft? Wettlauf um Nahrung und Ackerflächen -> Weltbevölkerung wächst schneller als Getreideprodukten! 43 UBRM SS 2013 Prozentanteil der versch. Lebensmittelgruppen an der menschlichen Ernährung Ackernutzung weltweit und in Österreich 1999 Getreide (Familie Poaceae = Süßgräser) Weichweizen (Triticum aestivum L.)  Hohe Bodenansprüche Verwertung: o Backwaren! (Backfähigkeit durch Klebereiweiß = Gluten) o Stärke, Bier, Alkohol, Futtermittel Qualitätsweizen: Mindestgehalt an Protein: > 12,5% (N-Spätdüngung!)  Hartweizen (Triticum durum)  Hohe Ansprüche an Temperatur, in Trockengebieten Verwertung: o Teigwaren Gerste (Hordeum vulgare L.) 44 UBRM SS 2013   Frühe Reife -> wassersparend Weniger Hitzeempfindlich Verwertung: o Futtergerste (vorw. Wintergerste, höherer Rohfasergehalt als Weizen) o Braugerste (vorwiegend zweizeilige Sommergersten, Proteingehalt < 11,5%) o Menschliche Ernährung - In unseren Breiten kaum von Bedeutung - Fladenbrot - Rollgerste - Malzkaffee Roggen (Secale cereale L.)     Erhöhte Säuretoleranz Hohe Dürresistenz Geringe Nährstoffansprüche Hohe Frostresistenz Verwertung: o Mahlroggen (Backfähigkeit durch Verkleisterungsfähigkeit der Stärke) o Futtergetride Triticale (Triticosecale)  Ertragspotential des Weizens + Anspruchslosigkeit und Winterhärte des Roggens Verwertung: o Futtergetreide Hafer (Avena sativa L.)     Säuretolerant Hoher Wasserbedarf Geringer Nährstoffbedarf Kühlere Temperaturen sind günstig Verwertung: o Futtermittel (höhere Rohfaser- und Fettanteil als übrige Getreidearten; Pferde!) o Menschliche Ernährung (ernährungsphysiologisch wertvoll; Haferflocken,…) Mais (Zea mays L.)       Hohe Ansprüche an Keimtemperatur Frostempfindlich Langsame Jugendentwicklung Hoher Nährstoffbedarf während des Massenwachstums Unterschiedliche Reifegruppen Einzelkornsaat Verwertung: o Futter: - Ganzpflanze (Silomais) - Korn-Spindel-Gemsich 45 UBRM SS 2013 o o - Korn (Körnermais) Menschliche Ernährung (Stärke, Maisgrieß,…) Technische Zwecke (Stärke) Körnerleguminosen (Familie Fabaceae)   Großsamig, Körner werden genutzt Futterhülsenfrüchte o Ackerbohnen (Vicia faba) o Erbsen (Pisum sativum) o Lupinen (Lupinus spp.) o Wicken (Vicia sativa) Speisehülsenfrüchte o Sojabohnen (Glycine max) o Erbsen (Pisum sativum) o Speisebohne (Phaseolus vulgaris) o Linsen (Lens culinaris) In tropischen Gebieten: z.B. Kichererbsen, Feuerbohnen, etc   Vorfruchtwirkung von Leguminosen Stickstoffversorgung durch Wurzelknöllchen Infektion durch Rhizobien und Knöllchenbildung Erbsen (Pisum sativum) Unterarten/verwertung:  Zuckererbsen: Gemüse  Markerbsen: Gemüse  Speiseerbse, Saaterbse: Körnerfutter, menschl. Ernährung  Futtererbse: als Grünfutter Ansprüche:  pH 6-7  keine Staunässe  trockenwarmes Klima mit ausreichender Wasserversorgung Sojabohnen (Glycine max (L.) Merr.)       ca. 40% Eiweiß, 20% Fett Kurztagspflanze, Reifegruppen Hohe Keimtemperatur (8-10°C) Gesamtwasserbedarf niedrig, während Blüte und Kornfüllung hoch Epigäer: flache Saattiefe Einzelkornsaat Verwertung: o Menschliche Ernährung: Speiseöl, Margarine, Sojamilch, Sojamehl o Extraktionsrückstand Sojaschrot = Eiweißfuttermittel 46 UBRM SS 2013 Ölpflanzen         Sojabohne Raps Sonnenblume Lein Ölkürbis Hanf … etc., z.B.: Saflor, Leindotter, Erdnuss, Baumwollsaat, Sesam, Ölpalme Weltweit: Sojabohne, Baumwolle an der Spitze Raps (Brassica spp.)   Rapssamen: 40-45% Öl, 25% Protein Standort: o Empfindlich gegen Kahlfröste und Spätfröste o Keine Staunässe Hohe Nährstoffansprüche im Frühling bis zur Blüte (N, S,…) Auftreten vieler Schädlinge, Krankheiten Züchtung: Freiheit von Erucasäure, GLucosinolaten Verwertung: o Menschl. Ernährung (Margarine, wertvolles Speiseöl) o Technische Zwecke (Farben, Schmierstoffe) o Biodiesel o Rückstand Rapskuchen und Rapsextraktionsschrot = Eiweißfuttermittel    Sonnenblume (Helianthus annuus L.)    Frucht: 40 – 50% Öl, 15 – 22% Protein Hohe Temperaturansprüche, trockene und warme Witterung während Blüte und Reife Geringe N-Düngung, hoher K-Entzug Verwertung: o Speiseöl, Margarineherstellung o Extraktionssschrot als Futtermittel Ölkürbis (Curcurbita pepo L.)  Samen o Bis 48% Ölgehalt o 35% Eiweiß Bevorzugt humos sandige oder lehmige Sandböden Gesicherte Wasserversorgung notwendig Keine Staunässe Geringe Ansprüche an Nährstoffe (keine hohe N-Düngung) Verwerung: o Wertvolles Speiseöl     Leine (Linum usitatissimum) 47 UBRM SS 2013   Geringe Ansprüche an den Boden Unterschiedliche Nutzungen: o Faserlein (Saatdichte: 1800 Pfl./m²) o Öllein (Saatdichte: 200-400 Pfl./m²) Verwertung: o Leinsamen und Leinöl für die menschliche Ernährung o Extraktionsschrot als Futtermittel o Öl für Lack- und Farbherstellung o Fasern: Textilherstellung (hohe Kosten für Ernte und Verarbeitung), Papier, Möbel… Wurzel- und Knollenfrüchte       Zuckerrübe, Runkelrübe (Beta vulgaris ssp.), Gänsefußgewächs Kohlrüben (Brassica campestris), Kreuzblütler Kartoffel (Solanum tuberosum L.), Nachtschattengewächs Karotte, Doldenblüttler Zichorie, Korbblütler Topinambur, Korbblütler Zuckerrübe (Beta vulgaris ssp.)        Hohe Ansprüche an Einstrahlung Boden Keine Verdichtungen Keine Staunässe Keine Hanglagen Hoher Wasserbedarf von Mai bis August N-Düngung bis 4-Blatt-Stadium (N-haltige Nichtzuckerstoffe stören die Auskristallisation des Zuckers) Verwertung: o Zucker o Rübenschnitzel (Rückstand aus Zuckerproduktion) -> Futtermittel o Alkohol Kartoffel (Solanum tuberosum L.)  Bodenanspruch: o Gut erwärmbar o Nicht alkalisch o Keine Steine Hoher K-und Mg- Bedarf Grenzen des Anbaus: o Frostempfindlichkeit o Hitzeempfindlichkeit (>32°C) Verwertung: o Speisekartoffel o Kartoffel für Verarbeitung (Chips, Pommes Frites) o Stärke- und Alkoholproduktion   48 UBRM SS 2013 o o Pflanzenkartoffel (Fütterung) Ackerfutterpflanzen und Feldfutteranbau   Mais (Silomais, CCM: Corn-Cob-Mix) Ackergras o Weidelgräser (Lolium spp.) o Sonstige Gräser (Knaulgras, Wiesenschwingel, Wiesenlieschgras) Futterleguminosen o Rotklee o Luzerne o Weißklee o Sonstige Leguminosen (Serdella, Perserklee, Inkarnatklee, Alexandrinerklee, etc.) Sonstige Futterpflanzen bzw. –nutzungen o Futterraps o Grünroggen, Getreideganzpflanzensilage o Ganzpflanzensilage aus Körnerleguminosen o Etc.   Zwischenfrüchte Vorteile:  Erosionsschutz vor Wind und Wasser,  Förderung der biologischen Aktivität (> Strukturverbesserung), Einbringung organischer Substanz,  Verringerung der Nitratauswaschung,  Ev. Futternutzung, ev. Biologische Schaderregerbekämpfung Beispiele:     Gelbsenf: Abfrostend, Pfahlwurzel Phacelia: Abfrostend, Pfahlwurzel Grünroggen: Winerhart, Optimale Durchwurzelung v.a. im oberen Horizonz Winterwicke: Winterhart, Kräftige Büschelwurzeln mit vielen Feinwurzeln Erträge, Ernteverluste und Feuchte versch. Feldfrüchte 49 UBRM SS 2013 Einfluss produktionstechnischer Maßnahmen im Pflanzenbau   Fruchtfolge Bodenbearbeitung o Grundbodenbearbeitung o Stoppelbearbeitung Sortenwahl Saat o Saatgut o Saatdichte o Standraumverteilung Düngung o Stickstoff o Andere Nährstoffe o Organische Düngung o pH-Wert Wirkstoffe Pflanzenschutz o Unkrautbekämpfung o Krankheitsbekämpfung o Schädlingsbekämpfung Ernte (Nacherntetechnologie)        Fruchtfolge – Zielsetzung         Effektive Nutzung des Bodens -> hohe Biomasseproduktion Bestmögliche Nutzung von Vor- und Fruchtfolgewirkungen Verhinderung der Anreicherung von (bodengebundenen) Krankheitserregern und (am Standort überwinternden) Schädlingen Verhinderung der Selektion von Problemunkräutern (unterschiedliche Bodenbearbeitungsund Bodenbedeckungsperioden) Keine Akkumulation von einseitigen Abbauprodukten der Pflanzen Keine Akkumulation von Wirkstoffen Bodenaktivität kann gefördert werden (unterschiedliche Durchwurzelung der Arten,…) Risikoverteilung, Arbeitsverteilung Bodenbearbeitungsmaßnahmen      Unterkrumenlockerung: Grobes Aufbrechen unter der Krume; bei starken Verdichtungen; sehr selten Grundboden-Bearbeitung (Primärbodenb.): Gesamte Krume, zur Hauptfrucht Stoppel-Bearbeitung: Einarbeiten von Ernterückständen, org. Dünger, abgeerntete Felder Saatbet-Bereitung (Sekundär-bodenb.): Vorbereitung des Saatbettes flach = ca. Ablagetiefe Mechanische Pflanzenpflege: Mechanische Unkrautregulierung, Aufbrechen von Krusten 50 UBRM SS 2013 Bodenbearbeitungs- und Bestellsysteme Aussaat   Drillsaat (mit Maschine): z.B. Getreide, Raps, Gräser Einzelkornsaat: exakte Ablage, z.B. Mais, Sojabohne, Zuckerrübe Einfluss der Bestandesdichte auf die Bestockung von Getreide   Bestockung = Bildung von Seitentrieben Bestockungsrate: abhängig von o Art: Roggen > Wintergerste, Winterweizen > Sommergerste, Sommerweizen o Sorte o Umwelt (Konkurrenzeffekte) Ziel: 1-3 ährentragende Halme (Haupttriebe sind am leistungsfähigsten)  Zusammensetzung der Trockenmasse grüner Pflanzen (unentbehrliche Nährstoffe) Notwendige Nährelemente für Mensch und Tier (z.B. Se, Co und I) !!! Schädliche Schwermetalle (z.B. Hg, Pb, Cd) 51 UBRM SS 2013 Mineralstofftheorie (nach Sprengel)     Pflanzen benötigen für ihre normale Entwicklung Mineralstoffe, die sie als Nährstoffe mit ihren Wurzeln aus dem Boden aufnehmen. Ein Boden bleibt nur fruchtbar, wenn die ihm entzogenen, mineralischen Pflanzennährstoffe vollständig ersetzt werden. Der Bedarf an mineralischen Nährstoffen ist (begrenzt) artverschieden. Die Nährstoffe können sich nicht gegenseitig vertreten.  Gesetz vom Minimum: Der jeweils in relativ geringster Menge vorhandene Nährstoff bestimmt die Höhe des Pflanzenertrags Nährstoffentzug pro ha und Jahr bei Getreide (Anhaltswerte bei mittleren Erträgen) Nährstoff N K P Ca Mg S Fe Mn Zn Cu B Mo Nährstoffentzug [kg ha-1] 150 150 75 40 20 15 0,75 0,40 0,30 0,06 0,05 0,01 Ernteverluste werden durch Pflanzenschutz reduziert (Unkraut, Schädlinge, Krankheiten) Umweltgerechter Pflanzenschutz (S. Steinkellner) „Unter Pflanzenschutz versteht man die Gesamtheit der Bemühungen Schäden und Leistungsminderungen von Nutzpflanzen durch Ausnutzung aller einschlägigen wissenschaftlichen Erkenntnisse in einer ökologisch und ökonomisch angemessenen Weise zu verhindern oder zu mildern.“ (Heitefuss 2000) Ziel: Quantitative und qualitative Sicherung der Erträge Unterbinden des Aufkommens von Schadorganismen unter Berücksichtigung des ökologischen Gleichgewichts (vollständige Vernichtung der Schadorganismen wird nicht angestrebt) Integrierter Pflanzenschutz (IPS)  Integrierter Pflanzenschutz ist ein System, in dem alle wirtschaftlich, ökologisch und toxikologisc geeigneten Verfahren in möglichst guter Abstimmung verwendet werden, 52 UBRM SS 2013   toxikologisch geeigneten Verfahren in möglichst guter Abstimmung verwendet werden, um Schadorganismen unterhalb der wirtschaftlichen Schadensschwelle zu halten, wobei die bewusste Ausnutzung natürlicher Begrenzungsfaktoren im Vordergrund steht. Es handelt sich um eine Kombination von Verfahren, bei denen vorrangig biologische, biotechnische, pflanzenzüchterische und anbau- bzw. kulturtechnische Maßnahmen eingesetzt werden. Chemische Bekämpfung soll auf ein notwendiges Maß beschränkt werden. Pflanzenschutz im ökologischen Landbau   Vollständige Verzicht auf chemisch-synthetische Pflanzenschutzmittel Alle anderen Methoden und Verfahren des Pflanzenschutzes – vorbeugende sowie ackerund pflanzenbauliche Maßnahmen, menschliche Unkrautkontrolle, biologische Schädlingsbekämpfung, Pflanzenschutz- und Pflanzenstärkungsmittel auf naturstofflicher Basis – werden in gleicher Weise wie im integrierten Pflanzenschutz verwendet, nur intensiver und stärker ganzheitlich ausgerichtet. Schadursachen an Kulturpflanzen Abiotisch:  Klimafaktoren (Hitzestress, Sonnenbrand)  Bodenbedingungen (Trockenstress)  Produktionstechnik  Pflanzenernährung (Nährstoffmängel)  Umweltbelastung  Pflanzenschutzmittel Biotisch:  Schädlinge: Nematoden, Schnecken, Miben, Insekten, Wirbeltiere  Krankheitserreger: (Viren), Phyto-, Spiroplasmen, Bakterien, Pilze, pilzähnl. Org.  Höhere Pflanzen: Unkräuter, Ungräser, parasit, Pflanzen, Nutzpflanzen Schaderreger Viren    Submikroskopisch klein Keine Mikroorganismen Infektiöse Partei ohne eigenen Stoffwechsel  Obligat biotroph  Meist RNA Bakterien  Einzellige Organismen ohne echten Zellkern  DANN in Nukleoiden, tw auch ringförmige Plasmide  Chlorophylfrei, keine Plastiden  Zellwand mit Grundgerüst aus Murein Nematoden  Meist kleiner als 1 mm  Obligate Parasiten  Tierischer Organismus, Schäden ähneln Krankheitssymptomen Pilze      Eukaryotisch (ein/Mehrere Zellkerne) Chlorophylfrei Zellwand in mind. Einem Entwicklungsstadium vorhanden Keine Leitgefäße Heterotrophe Organismen (Keine Photooder Chemosynthese) 53 UBRM SS 2013 Pflanzenschutzmaßnahmen        Vorbeugende Methoden Mechanisch-physikalische Pflanzenschutzmethoden Biotechnischer Pflanzenschutz Gentechnischer Pflanzenschutz Biologischer Pflanzenschutz Chemischer Pflanzenschutz Pflanzenhilfsmittel/Pflanzenstärkungsmittel Vorbeugende Maßnahmen    Pflanzenquarantäne Hygienemaßnahmen Kulturtechnischer Pflanzenschutz - Standort- und Sortenwahl - Fruchtfolge - Bodenbearbeitung - Düngung - Kultur- und Pflegemaßnahmen - Saat- und Pflanzzeiten Quarantäneschadorganismen  Sind Organismen, bei denen die Gefahr besteht, in Gebiete außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebietes einzuwandern, meist aber durch den Menschen in diese eingeschleppt zu werden. Sind Organismen, die große wirtschaftliche Schäden in der LW & FW verursachen können, aber auch zu Veränderungen in Ökosystemen führen können. Ihr Auftreten ist meldepflichtig (Magistrat, Bezirkshauptmannschaft, Pflanzenschutzdienst). Es müssen alle Maßnahmen ergriffen werden, die eine Einschleppung und Verbreitung verhindern! Quarantäneschadorganismen unterliegen unterschiedlichen Regelungen in den einzelnen Bundesländern    Feuerbrand – Erwinia amylovora (Quarantäneschaderreger)        Blätter fahlgrün, an den Hauptadern dunkelgrün, dann fleckig, später braun-schwarz Bei nicht verholzten 1-jährigen Trieben peitschenförmiges Zurückbiegen der Triebspitzen Abgestorbene Blattbüschel/Blütenstiele (abgestorbene Partien fallen nicht ab) Rinde wird rotbraun bis dunkelbraun, Holzkörper verfärbt Bakterienschleim Früchte nur klein, werden Schwarz und bleiben auch über den Winter hängen Absterben der befallenen Pflanzen Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera virgifera) Quarantäneschädling in der EU, jedes Auftreten ist meldepflichtig! Käfer: 54 UBRM SS 2013  Fressen vorwiegend Pollen, Narbenfäden, tw. Milchreife Körner  Tw. „Festerfraß“  Schädigung v.a. an Mais, seltener an Sojabohne, Curcubitaceaen, Luzerne Larven:     Junglarven fressen Haarwurzeln Spätere Stadien auch an größeren Wurzeln Charakteristisch: „Gänsehals-Symptom“ – Pflanzen richten sich nach anfänglicher Lagerung wieder auf – gekrümmte Stängel Schädigung durch Larven ausschließlich an Maiswurzeln und einigen Gräsern Nationale Quarantänemaßnahmen   Meldepflicht (Bezirksverwaltungsbehörde, Amtlicher Pflanzenschutzdienst des betreffenden Bundeslandes) Anordnung der erforderlichen Maßnahmen zur Tilgung/Eindämmung des Schadorganismus Beispiel: Westlicher Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera virgifera) 1. Maßnahmen bei isoliertem Befallsaufterten von mehr als 2 Exemplaren des Schadorganismus 2. Maßnahmen in der Befallszone 3. Maßnahmen in der Sicherheitszone 4. Maßnahmen bei isoliertem BEfallsauftreten von höchstens 2 Exemplaren des Schadorganismus 5. Maßnahmen im Gebiet der natürlichen Ausbreitung des Schädlings Hygienemaßnahmen im Pflanzenschutz Ziel:  Reduktion des Schadorganismenpotenzials  Befallsvorbeugung  Verzögerung/Unterbindung der Erstinfektion Durch:  Beseitigung vorhandener Infektionsquellen  Krankheitsübertragung vermeiden  Optimierung der Kulturbedingungen Kulturtechnischer Pflanzenschutz Standort- und Sortenwahl: - Standort entsprechend den Ansprüchen der jeweiligen Kulturpflanzen - Anbau resistenter Sorten - Anbau von für die regionalen Produktionsbedingungen geeigneter Sorten Fruchtfolge: - V.a. bei standorttreuen, bodenbürtigen Schaderregern wichtig Je größer die Spezialisierung des Schaderregers, umso effizienter ist ein Fruchtwechsel Beispiel für Problemorganismen: Maiswurzelbohrer 55 UBRM SS 2013 Bodenbearbeitung: - Indirekte Wirkung auf Schaderreger durch Einfluss auf Pflanzenwachstum - Direkte mechanische Wirkung auf Schaderreger und Unkräuter - Beispiel: Engerlinge, Drahtwürmer, Maiszünstler werden vernichtet/verschüttet - Bei nicht wendender Bodenbearbeitung sollten Pflanzenreste oberflächlich eingearbeitet werden, damit der Rotteprozess einsetzen kann. Mechanisch-physikalischer Pflanzenschutz Beispiele:  Nutzung von Fallen  Mechanische Unkrautbekämpfung durch Hacken, Jäten oder Striegeln  Mechanisches Entfernen von krankheitsbefallenen Pflanzenteilen - Mehltauschnitt bei Abpfelbäumen - Eliminieren kranker Einzelpflanzen  Saatgutreinigung des Getreides (Trennung nach spezifischem Gewicht, nach Größe und Form, durch optische Sortierung)  Leimringe auf Stämmen von Obstbäumen gegen Frostspanner (ungeflügelte Weibchen wandern im Herbst zur Eiablage auf die Bäume)  Drahtgitter um Wurzelballen gegen Wühlmäuse  Wühlmausfallen Biotechnische Pflanzenschutzverfahren („zweckentfremdete“) Nutzung der natürlichen Reaktionen von Schädlingen auf physikalische und chemische Reize mit dem Ziel, die Schädlingspopulationen auf eine ökonomisch tolerierbare Dichte unter der wirtschaftlichen Schadensschwelle zu reduzieren.     Akustische Signale Visuelle Reize (Farbe, Licht) Pheromone allelochemische Wirkstoffe Biotechnische Pflanzenschutzverfahren Farbfallen (Schalen, beleimte Tafeln):  meist zur Flugüberwachung, Früherkennung bzw. zur Prognose verwendet, seltener auch zum Massenfang Beispiele:  Gelbschalen im Raps – Rapsglanzkäfer, Rapsstängelrüssler  Beleimte Gelbtafeln im Gemüse- und Zierpflanzenbau – Blattläuse, Weiße Fliege, Trauermücke  Beleimte Blautafeln – Thripse  Weißtafeln – Flugüberwachung der Apfelsägewespe Pheromone: Botenstoffe zur inerartlichen Kommunikation: 56 UBRM SS 2013     Zur Überwachung und Prognose des Flugverlaufes v.a. von Schadschmetterlingen: nur Männchen werden gefangen, Entscheidungshilfe für weitere Maßnahmen, z.B. Insektizidapplikation Zur Erfassung des Erstauftretens von Quarantäneschädlingen Zur Verwirrung: Großflächige Abgabe von weiblichen Sexuallockstoffen → Männchen können dadurch Weibchen nicht mehr lokalisieren Zum Massenfang: z.B. Wegfangen von Borkenkäfern im Forst, Aggregationspheromone in Pheromonfallen oder auf Fangbäumen. Biologischer Pflanzenschutz Ist „die Nutzung bzw. Verwendung lebender Organismen (einschließlich Viren) mit dem Ziel, die Populationsdichten oder Auswirkungen von Schadorganismen soweit zu vermindern, dass der wirtschaftliche Schaden weitgehend reduziert wird“ Umfasst z.B.     Erhaltung und Förderung von Nutzorganismen Einsatz von Starterpopulationen Massenausbringung von Nutzorganismen Einbürgerung gebietsfremder Arten Ansätze wie biotechnische Verfahren, die Verwendung resistenter Sorten, Kulturmaßnahmen zur Verminderung von Schaderregern, etc. werden landläufig häufig dem biologischen Pflanzenschutz gleichgesetzt. Diese Verfahren gelten aber als wichtige Bestandteile aller Pflanzenschutzkonzepte! Biologische Schädlingsbekämpfung Freilassung von Nützlingen aus Massenzuchten v.a. bei Zier- und Nutzpflanzen im Unter-Glas-Bereich, tw. auch im Freiland        Raubmilben gegen Spinnmilben Erzwespen gegen Weiße Fliege, Maiszünstler, Minierfliegen, Napfschildlaus,… Schlupfwespen gegen Blattläuse, Weiße Fliege, Zitrusschmierlaus Räuberische Gallmücken gegen Blattläuse Florfliegen gegen Blattläuse, Spinnmilben Thripse, Wollläuse, Weiße Fliegen, Schmetterlingseier, junge Raupen u.a.m Räuberische Wanzen gegen Blattläuse, Thripse Räuberische Marienkäfer gegen Woll- und Schmierläuse Biologische Schädlingsbekämpfung mit insektenpathogenen Nematoden     Insektenpathogene Nematoden leben mit Bakterien in Symbiose (für Mensch und Wirbeltiere unbedenklich) Im Boden lebenden Dauerlarven beherbergen Zellpaket ihrer Begleitbakterien im Darm Dauerlarven dringen direkt über die Haut in die Blutbahn oder über den Darmkanal oder das Tracheensystem der Insekten in den Wirt ein In der Blutbahn (Hämolymphe) geben Nematoden die symbiontischen Bakterien ab 57 UBRM SS 2013    Bakterien vermehren sich und töten das Insekt in etwa 3 Tagen ab Im Wirtskörper entwickeln sich 2-3 Generationen Ab einer gewissen Populationsdichte verlassen Dauerlarven den Wirt, suchen nach neuen Wirten Biologische Schädlingsbekämpfung mit insektenpathogenen Pilzen (Beauverie brongniartii)       Bodenpilz Wurde überwiegend bei Blatthornkäfer gefunden Infiziert seine Wirte auch mit Hilfe seiner Sporen, die an der Kutikula haften, auskeimen, den Chitinpanzer durchdringen und sich anschließend im Insekt vermehren Relativ selektiv -> Nebenwirkungen gegenüber Nicht-Zielinsekten gering Wird auf bewachsenen Getreidekörner ausgebracht Wird kommerziell produziert und in einigen Ländern zur Engerlingsbekämpfung eingesetzt (in Ö derzeit nicht registriert)! Biologische Schädlingsbekämpfung mit insektenpathogenen Bakterien: Bacillus thuringiensis (B.t.)     Toxische Wirkung erst nach Aufnahme von B.t. durch Fraß der Larven Im Kristall vorliegendes Toxin = inaktives Protoxin Kristalltoxine werden im Darm pH-abhängig gelöst und mittels spezifischer Proteasen gespalten (=Umwandlung des inaktiven Protoxin in die aktive Toxinform) Absolut unbedenklich für Mensch und WIrbelitere Biologische Bekämpfung von Phytopathogenen mit mikrobiellen Antagonisten   Meist auf Basis von Pilzen und Bakterien, die aus Böden isoliert wurden Antagonistische Wirkung durch - Abgabe abiotisch wirkender Stoffe - (Hyper-)Parasitierung der Schaderreger - Konkurrenz um Besiedlungsräume und Nährstoffe - Induzierte Resistenz Wirkung meist präinfektionell (nur selten postinfektionell) Schwerpunkte in der Bekämpfung: Dauerstadien, Bodenpathogene, auf der Pflanzenoberfläche lebende Ektoparasiten   Pflanzenschutzmittel (91/414/EWG) Pflanzenschutzmittel sind Wirkstoffe und Zubereitungen, die einen oder mehrere Wirkstoffe enthalten, in der Form in welcher sie an den Anwender geliefert werden, und die dazu bestimmt sind,    Pflanzen und Pflanzenerzeugnisse vor Schadorganismen zu schptzen oder ihrer Einwirkung vorzubeugen; In einer anderen Weise als ein Nährstoff die Lebensvorgänge von Pflanzen zu beeinflussen (z.B. Wachstumsregler); Pflanzenerzeugnisse zu konservieren, soweit solche Stoffe oder Zubereitungen nicht besondere Vorschriften des Rates oder der Kommission üder konservierende Stoffe unterliegen; 58 UBRM SS 2013   Unerwünschte Pflanzen zu vernichten; Pflanzenteile zu vernichten oder ein unerwünschtes Wachstum von Pflanzen zu hemmen bzw. einem solchen Wachstum vorzubeugen. Pflanzenhilfsmittel, Pflanzenstärkungsmittel (Situation in Österreich)  Pflanzenhilfsmittel sind Stoffe ohne wesentlichen Nährstoffgehalt, die dazu bestimmt sind, auf die Pflanzen einzuwirken, die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen zu erhöhen oder die Aufbereitung organischer Stoffe zu beeinflussen (Österr. Düngemittelgesetz 1994) In Deutschland als Pflanzenstärkungsmittel bezeichnete Produkte fallen in Österreich unter den Begriff Pflanzenhilfsstoffe und sind im Düngemittelrecht geregelt. Produkte die in Deutschland gelistet sind können in Österreich als Pflanzenhilfsmittel eingesetzt werden, außer Produkte die unter die VO 1107/2009 fallen.   Einteilung von Pflanzenschutzmittel (Pestizide) Zielorganismus             Viren Phytoplasmen Bakterien Pilze Unkräuter, Ungräser Insekten Milben Nematoden Schnecken Nagetiere Vögel, Wild Kulturpflanzen Pflanzenschutzmittel dz. Chemisch nicht bekämpfbar dz. Chemisch nicht bekämpfbar Bakterizide Fungizide Herbizide Insektizide Akarizide Nematizide Molluskizide Rodentizide Repellents, Vergrämungsmittel Wachstumsregulatoren Aufnahme von Pflanzenschutzmitteln durch tierische Schädlinge (Insektizide) Atemgifte:   Tierische Schädlinge werden durch Einatmen des Wirkstoffes rasch abgetötet (z.B. Phosphorinsektizide) Präparate werden meist flüssig ausgebracht, gehen aufgrund ihres hohen Dampfdrucks rasch in die gasförmige Phase über Kontaktgifte:    Ätzmittel: Wirksamkeit kaum temperaturabhängig; meist rasche Anfangs-, jedoch keine Dauerwirkung, häufig relativ hohe Giftigkeit für den Anwender Nicht ätzende Kontaktgifte: meist gut fettlöslich, werden über die Körperoberfläche des Schädlings aufgenommen Meist nicht selektiv wirksam (z.B. Pyrethroide), besere Erfolge bei wärmeren Temperaturen Fraßgifte (Magengifte): 59 UBRM SS 2013  Aufnahme über den Fressvorgang, Entfaltung der Wirkung im Verdauungstrakt der Tiere; meist sehr selektiv und relativ nützlingsschonend Herbizide Blattherbizide  Werden über das Blatt aufgenommen  Brauchen ausreichende Blattmasse, damit ausreichend Wirkstoff aufgenommen werden kann und müssen an den Blättern eine ausreichende Zeit antrocknen können  Systemisch und nicht systemische Präparate Bodenherbizide  Aufnahme meist über die Wurzeln, (Ausnahmefall: über die Sprosse) Boden und Blattherbizide  Aufnahme über die Wurzeln, als auch über die Blätter möglich  VT = bessere Wirkungssicherheit Wirkung von Fungiziden (inkl. Wirkstoffe gg. Oomyceten) Direkte Wirkung   Multisite Inhibitoren Spezifische Wirkung Indirekte Wirkung Unbekannte WIrkung Probleme des chemischen Pflanzenschutzes     Unerwünschte Nebenwirkungen z.B. gegen Menschen, Wirbeltiere, Bienen, nützliche Organismen, Fische, Fischnährtiere, usw. Rückstandsprobleme in Lebens- und Futtermitteln, im Trinkwasser (Grundwasser) Kompensationskrankheiten oder –schädlinge Resistenzerscheinungen durch die wiederholte Anwendung von Pflanzenschutzmitteln derselben Wirkstoffgruppe Gentechnischer Pflanzenschutz Einsatz gentechnisch veränderter Pflanzen - Beispiele Insektenresistenz  Übertragung von Bacillus thuringiensis Genen (Bildung der Endotoxinkristalle) v.a. in Mais und Baumwolle 60 UBRM SS 2013  Einbau eines Gens aus der Pfefferminze in Weizen: Synthese eines Alarmpheromons zur Vertreibung von Blattläusen (Feldversuche im Anfangsstadium) Herbizidresistenz (Toleranz gegen nichtselektive Herbizide)   Gene aus Agrobacterium tumefaciens vermitteln Resistenz gegen Glyphosat PAT-Gen (Phosphinothricin Acetyl-Transferase) aus Streptomyces viridochromogenes erzeugt ein Protein → Resistenz von Glufosinat-Ammonium Virusresistenz  Übertragung von Genen, die die Bildung von Virushüllproteinen exprimieren (Hüllprotein in der Pflanze verhindert Virusvermehrung) (transgene Marille gegen Plum Pox-Virus) Pilzresistenz Expression von Chitinasegenen → Abbau des Chitins in der pilzlichen Zellwand und dadurch Schutz vor Pilzbefall! Gentechnischer Pflanzenschutz Gentechnisch erzeugte Herbizidresistenz – diskutierte Nachteile am Beispiel Raps Transfer transgener Pollen in Nachbarfelder aufwändige und teure Analysen Einfluss auf Reinheit von Basis- und zertifiziertem Saatgut durch weiträumigen Durchwuchs in den Folgejahren, Bekämpfung herbizidresistenter Pflanzen? Bekämpfung entlang von Straßen/Bahngleisen nur mit zusätzliche Spritzungen mit anderen (teureren, giftigeren) Wirkstoffen möglich Überbetrieblicher Maschineneinsatz für gentechnisch verändertes und konventionelles Saatund Erntegut problematisch kaum GVO-freier Rapshonig Verschwinden von Ackerwildkräutern bei intensivem Herbizideinsatz → Einfluss auf Biodiversität im Agrarraum (Insekten, samenfressende Vögel, u.a.) Rapssamen im Boden über 10 Jahre überlebensfähig → Rückholung von Transgenen aus der Umwelt praktisch nicht möglich Bauen in der Landwirtschaft (E. Quendler) Gründe für Wandel im landwirtschaftlichen Bauwesen:      Strukturwandel (Zunahme der Betriebsgröße) neue Arbeitsverfahren (modernisierung/automatisierung) neue Baustoffe neue Konstruktionen Funktionstrennung (Melkraum, Futterbehälter,..) Unterschiedliche Funktionen 61 UBRM SS 2013   Schutzfunktion: Witterung (Kälte, Wärme, Regen, Sonneneinstrahlung, Blitz usw.) Arbeitsfunktion: Optimale Bedingungen für die Arbeit (Inneneinrichtung, Gebäudezuordnung, Raumordnung, Türen, Belichtung, Stützen) Aufgaben der Gebäude in der Landwirtschaft:       Unterbringung von Tieren Lagerung von Futtervorräten und Verkaufsprodukten Unterstellung von Maschinen Lagerung von Wirtschaftsdünger Green Care, Urlaub am Bauernhof, Direktvermarktung: Räume für Besucher, Gäste und Vermarktung von Produkten Flächen zur Energieproduktion (Dächer, Außenwände) Ausführungsanforderungen an Gebäude:       kostengünstig Leistungsbereitschaft der Tiere herstellen Witterungsschutz: Maschinenhalle, Schweinestall Attraktivität für Gäste und Direktvermarktung Energieeffizienz, ‐ausbeute (Flächenauswahl) Einfügen in die Landschaft Beispiele: Warmstall, Kaltstall, Außenklimastall, Kombinationen, Reithalle, Maschinenhalle Anforderungen, Kriterien:     Bauzeit Preiswürdigkeit Haltbarkeit jeweils bei entsprechender Funktion Einteilung nach    konstruktiven Grundsätzen Art der Herstellung (konventionell, vorgefertigt, Selbsthilfe) oder Nutzung Lasten Lasten: Gebäude werden belastet, die auftretenden Lasten müssen berechnet werden: Statik, Bauausführung Lasten gliedern sich in Elementar-, ruhende und Verkehrslasten 62 UBRM SS 2013 Elementarlasten, Schneelasten, Beispiele für Regelschneelasten in Österreich: Gebiet, Ort Donautal u. Marchfeld Amstetten, Eisenstadt Ennstal Velden Kitzbühel Lech am Arlberg Regelschneelast kg/m² 75 120 200 260 320 650 Bestimmen Statik, sind Vorschriften, z.B. Faktor 10 zw. Donautal und Lech: massive Auswirkungen auf Baukosten Windverband Einbau: horizontal, schräg, vertikal möglich Aussteifung: Streben, Seitenwände, Ringanker, Windböcke, Drahtseil, Universalverbinder,… Statisches Konstruktivelement: Versteifung von Gebäudeteilen, dient Aufnahme und Ableitung der waagrechten Windlasten, keine Aussteifung, Gebäude fällt beim ersten Wind zusammen. Ruhende Lasten: Ruhende Lasten sind Raum- und Lagergewichte sowie ständige Lasten und Nutzlasten im Hochbau: Raum- und Lagergewichte: Landwirtschaftliche Produkte (Schüttkegel, Winkel der inneren Reibung), Werte erhöhen sich bei durchfeuchtetem Gut, ermäßigen sich bei Lagerung in Säcken um 20%, in Fässern um 30% Baustoffe, Brennstoffe: Ständige Lasten: Eigengewichte der Bauteile (untere Teile müssen obere tragen) Nutzlasten: Menschen, Möbel, Geräte, Tiere,… (Lasten aus bestimmungsgemäßer Nutzung) 63 UBRM SS 2013 Nutzlasten (Beispiele in kg/m²) Wohnhäuser u. Werkstätten Dachböden Brennstofflager von Wohnungen Stiegen, Gänge u. Podeste in Wohnhäusern in Industriegebäuden Balkone und Loggien in Wohn- u. Bürohäusern Bauweisen Konventionelle Bauweise 200 100 – 200 1000 350 500 500 Skelettbauweise: ist Art des Trag- oder Bauwerks (tragendes Gerippe) Rohbau des Bauwerks aus Elementen, die primär tragende Funktion haben, ähnlich Skelett entsteht Tragstruktur. Skelettbau wird mit Fassade (Haut oder Hülle) bekleidet und im Inneren mit nichttragenden Wänden. Typische Baumaterialien: Holz, Stahl, Stahlbeton, die größte Stützweiten überbrücken, modular zusammensetzbar Skelett- und Tafelbauweise 64 UBRM SS 2013 Tafelbauweise: Konstruktionstechnik: Holzrahmenbauweise: Fertigung der Bauelemente für Wände und Decken im Werk. Beplankung der Wärmedämmung, Innen- und Außenverkleidung sowie Fenster und Türen in Fertigelemente beim Hersteller eingebaut. Baustelle: Tafelwand-Bauteile horizontal und vertikal von Kran aufgestellt und mit Bodenplatte verbunden Vorteile: Produktion in Serie, kostensparend Nachteile: wenig Raum für Individualität Starrahmenbauweise Vorteil: selber baubar Nachteil: seitlich keine Einfahrt möglich, Ständer bzw. Starrahmen dicht beieinander Stahlkonstrukion: Preis am Markt maßgeblich Vorgefertigte Binder, Dachraum nicht nutzbar, großer stützenfreier Raum, preiswert Angehobener Untergurt, z.B. Futtertisch in Mitte mit Durchfahrmöglichkeit, preiswert Stützen: preiswerte Konstruktion, wenn Stützen kein Nachteil, Abstimmen von Stützenabständen und Gebäudenutzung, Liegeboxenlaufstall 65 UBRM SS 2013 Leimbinder: stützenfrei, kostspieliger, Reithalle, Dachraum und Erdgeschoss gut nutzbar Pultdachhalle  Dachneigung bis 20°  Kantholzkonstruktion mit Diagonalverstrebung oder  Rundholzkonstruktion mit eingespannten Rundholzstützen Koppelpfetten (für Ziegeldeckung    zusätzl. Konterlattung, + Lattung 3/5) Binderabstand: 3,50 – 4,00 m Hallenbreite: 6,50‐8,00 m Gut für den Eigenbau geeignet. Warmklimaställe Wärmetauscher zur Energierückgewinnung im Einsatz Gegenstromsysteme – Luft – Luft Wärmetauscher Einsatzgebiete – Abteilwände oder als Kompaktgeräte Außenklimaställe      Spaceboard: fest, verschiebbar, drehbar Netz: fest Netz: aufrollbar von unten öffnend von oben öffnend Doppelstegplatten Curtain: aufrollbar von unten nach oben Bauweisen von Stallgebäude:    Konventionell: Ziegelmauerwerk, Dachstuhl in Zimmermannskonstruktion, Massivbau Fertigbau: meist Vorfertigung, Skelettbauweise, Tafelbauweise Leichtbau (auch Holzställe): gute Wärmedämmung, ungünstig in Wärmespeicherung (z.B. Außenklimaställe Ö) Wärmeschutz: Je nach Tierart kommt Wärmeschutz bei Stallgebäuden besondere Bedeutung zu Rinder: Schutz gegen Hitze, weniger gegen Kälte Schweine und Hühner: Schutz gegen Hitze als auch Kälte Tierart/Nutzungsrichtung Optimalbereich (°C) Empfehlung für Winter (°C) 66 UBRM SS 2013 Milchkühe, Zuchtkälber, Zuchtbullen, Jungtieraufzucht Maststiere Mastkälber Sauen, Eber Ferkel (10 bis 30 kg) Mastschweine Wärmebilanz Bis 20 12‐20 16‐20 5‐15 18‐22 15‐18 10 16 18 12 20 16 25% der Stalldachfläche wird für Photovoltaikanlagen genutzt Energie Ertrag PV: 120 kWh/m² Jahr Lüftung (Raumlufttechn. Anlagen) Anforderungen: zu erfüllende Aufgaben:    Sauerstoffversorgung (wichtigste für Tier) Abtransport der Gase (Wasserdampf, Kohlendioxid, verbrauchter Luft) Abtransport von Wärme mit Anstieg Tieranzahl, Lösung über Lüftung nötig! Bezeichnung Entstehung Zul. Konzentration DIN 18910 Bis 0,05 l/m³ Max 0,01 l/m³ 35% NH3 - Ammoniak Bakt. Zersetzung d. org. Substanz H2SBakt. Zersetzung Schwefelwasserstoff d. org. Substanz CO2 – Kohlendioxid Atmungsluft der Tiere CH4 - Methan Bakt. Zersetzung d. org. Substanz l/m³ = 1000 ppm 67 UBRM SS 2013 Lüftungssysteme Lüftungssysteme: Vergleich Schachtlüftung Trauf-Firstlüftung Unterdrucklüftung (Sauglüftung) Überdrucklüftung (Drucklüftung) Gleichdrucklüftung (Verbundlüftung) Größte Luftleistung bei hohen Temperaturdifferenzen zwischen innen und außen, keine Energiekosten, Kapitalbedarf wie UL Größte Luftleistung bei hohen Temperaturdifferenzen zwischen innen und außen, keine Energiekosten, Kapitalbedarf wie UL Gezielte Abluft, zuverlässig, geringer Energiebedarf Probleme bei Windlage, keine gezielte Luftabfuhr, Bauschäden, gut mit Heizung zu verbinden, geringe Energiekosten, Kapitalbedarf wie UL Sichere Luftverteilung, gut mit Heizung zu verbinden, hoher Kapitalbedarf, hoher Energiebedarf Lagerhallen: zur Lagerung   Pflanzlicher Ernteprodukte oder Futtermittel (Silage, Heu, Berghallen) Es ist teilweise Wärmedämmung erforderlich, nicht nötig bei Heu und Stroh. Arbeitsfunktion beachten: Wenderadius von Fahrzeugen, Steigungen von Maschinen Lagerhaltung Verlustarme Erhaltung des Einlagerungszustandes wasserhaltiger und folglich fäulnis- und austrocknungsgefährdeter Produkte. Früher: Erdmietenlagerung Heute: Gebäude mit Belüftung Lagerarten: Loselagerung (Boxenlager) Kistenlagerung (Groß- und Kleinkisten: 500, 600, 1000 kg) Ziel: möglichst geringe Kosten für Gebäude, Belüftungseinrichtungen, Fördertechnik Maschinenhallen: 68 UBRM SS 2013    Witterungsschutz Keine Wärmedämmung erforderlich Flächenbedarf richtet sich nach Art und Anzahl der Maschinen Lagerbehälter, Getreide, Gärfutter Silos: Speicherung von Schüttgut, in LW: Getreide, Silage Hochsilos: Bauformen: rund, rechteckig, achteckig, 10‐20 m hoch Material: Kunststoff, Beton, Stein, Stahl, Holz Befüllung von oben, Gebläse Entnahme: händisch, Fräse Flachsilos: Flachsilos: Bodenplatte mit Seitenwänden Freigärhaufen: Bodenplatte oder ohne befestigte Bodenplatte Kunststoffplane als Abdeckung Entnahme: Siloblockschneider, Silozange Entscheidungsbasis: Preis, Lagergut Festmist, Flüssigmist, Gülle Festmislager: Lagern von Festmist (Gemisch aus Kot, Harn, Einstreu) für mind. 6 Monate Massive ortsfeste Festmistlager: wasserdichte Betonfläche Örtlich veränderliche Festmistlager: Festmistzwischenlager auf landwirtschaftlichen Nutzflächen (Grundwassergefährdung?) Güllelager: für Urin und Kot landwirtschaftlicher Nutztiere Dick- bzw. Dünngülle (je nach Wasserzusatz) Flüssigmist: enthält etwas Einstreu sowie Wasser Schweine- und Rinderhaltung  Offene und geschlossene Systeme 69 UBRM SS 2013   Schwimm- und Sinkschichtenbildung Güllemixer, Güllerührwerk Planungsablauf Bauplanung gehen verschiedene Schritte voraus, Ablauf der Bauplanung ist Abbildung im Detail zu entnehmen: Gebäude, Anordnung Falsch Besseres Anpassen an die Landschaft beruhigt! Falsch! Grün sparsam einsetzen! Grün ist sparsam einzusetzen Baurecht Baurechtliche Genehmigung wird für fast alle landwirtschaftlichen Gebäude benötigt, bei 70 UBRM SS 2013    Neubau, aber auch Nutzungsänderung oder Z.B. Fassadenveränderungen im Ortsverband und in Streulagen Ausnahme stellt Instandsetzung von Gebäuden dar! Landwirtschaftliche Bauvorhaben können in Interessenskonflikt mit Umweltschutzauflagen kommen und bedürfen daher Zustimmung von Behörden: 1. Instanz: Bürgermeister 2. Instanz: Gemeinderat 3. Instanz: Land Folgende Behörden können ebenfalls involviert sein:    Straßenbauamt und Feuerwehr Agrarbezirksbehörde und Grundverkehrskommission Naturschutz (werden bei Bauverhandlung beigezogen) 71