DOK-Versuch zeigt: Biodynamische Landwirtschaft setzt weniger Treibhausgase frei

Creado por Lukas Maschek | |   Forschung
Ob bei der Düngerproduktion oder durch Ackerarbeiten: Landwirtschaftliche Praktiken produzieren Treibhausgase. Anhand des DOK-Versuchs untersuchen Skinner et al., wie unterschiedlich bewirtschaftete landwirtschaftliche Böden Lachgas (N2O) und Methan (CH4) in der Atmosphäre freisetzen. Verglichen werden neben der biodynamischen und biologischen Landwirtschaft zwei weitere Anbausysteme sowie ungedüngte Kontrollflächen. Laut der Studienhypothese wurde erwartet, dass die beiden biologischen Anbausysteme bezogen auf die Fläche weniger Lachgas freisetzen, bezogen auf den Ertrag jedoch höhere Emissionen aufweisen. Die Resultate bestätigen: Biodynamische und biologische Anbausysteme können helfen, Treibhausgasemissionen im Agrarsektor zu verringern.

Die Landwirtschaft setzt grosse Mengen an Treibhausgasen frei, etwa 10–12 % der globalen CO2-Äquivalente. Gut ein Drittel davon stammt aus Böden, hauptsächlich in Form von Lachgas und Methan. In den vergangenen Jahrzehnten stiegen neben den Erträgen auch die ökologischen Konsequenzen. Umweltschonendere Ansätze wie die biodynamische Landwirtschaft und der Biolandbau sind daher wichtig für die zukünftige Nahrungsmittelproduktion. Sie liefern zwar etwas geringere Erträge, machen diese jedoch durch eine Reihe von Ökosystemdienstleistungen wieder wett.

Im DOK-Versuch werden seit den 1970er-Jahren vier verschiedene landwirtschaftliche Systeme untersucht. Die lange Dauer dieser Versuchsreihe ermöglicht es, die Systeme untereinander zu vergleichen und wertvolle Rückschlüsse zu ziehen. Eine Übersicht über den DOK-Versuch finden Sie hier. Dort werden auch die Begriffe BIODYN, BIOORG, CONMIN, CONFYM und NOFERT erläutert.

Abbildung 1: Messdaten im Verlauf des Untersuchungszeitraums. (a) Lachgas, (b) Methan, (c) mineralisierter Stickstoff, (d) Niederschlag und Temperatur. Die stärksten Emissionen traten im Zuge der Bodenbearbeitung und Düngergabe während des Anbaus von Silagemais auf.

Über einen Zeitraum von 571 Tagen fanden 86 Probenahmen statt. Die beprobten Parzellen befanden sich während dieser Zeit in den Fruchtfolgen Klee, Silagemais und Gründüngung. Die folgenden Begriffe helfen, um die Studienresultate besser einzuordnen:

  • Flächenbezogen: Die Resultate beziehen sich auf die Ackerfläche. Beispiel: «Pro Hektar setzt System A weniger Methan frei als System B.»
  • Ertragsbezogen: Die Resultate beziehen sich auf den Ernteertrag. Beispiel: «Pro Tonne Ernteertrag setzt System B mehr Lachgas frei als System A.»

Während des gesamten Untersuchungszeitraums waren die flächenbezogenen Emissionen von Lachgas aus biodynamischen Böden am niedrigsten. Die biologischen Flächen wiesen vergleichbare Emissionen auf, während die Emissionen von CONMIN und CONFYM höher waren. Insgesamt setzten die beiden biologischen Systeme rund 40 % weniger Lachgas frei als die beiden anderen Systeme.

Bezüglich der ertragsbezogenen Resultate war die Hypothese der Studienautor:innen, dass die biodynamischen Flächen schlechter abschneiden würden, da sie weniger Ertrag pro Fläche produzieren. Das hat sich nicht bestätigt. Während CONMIN und CONFYM rund 27% mehr Ertrag generierten als die beiden biologischen Systeme, zeigte das biodynamische System die niedrigsten Lachgasemissionen und als einziges signifikant niedrigere Werte als der ungedüngte Kontrollversuch.

Abbildung 2: Das globale Lachgas-Budget. In einem stabilen System würden sich die atmosphärischen Einträge und Austräge ausgleichen, es kommt jedoch zu einer Netto-Anreicherung von Lachgas in der Atmosphäre, wo es zum Treibhauseffekt beiträgt. Quelle: Von Global Carbon Project - https://www.globalcarbonproject.org/nitrousoxidebudget/index.htm, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=97239523

Bei Methan sind die Resultate weniger deutlich. So wies das CONFYM-System (gedüngt mit konventionellem Dünger und Viehmist) im flächenbezogenen Vergleich als einziges starke Methanemissionen auf, während die biodynamischen, biologischen und mineralisch gedüngten Flächen sogar eine leicht negative Methanemissionen zeigten, also Methan aufnehmen konnten. Der Vergleich der beiden biologischen Systeme mit CONMIN und CONFYM zeigte jedoch keine statistisch signifikanten Unterschiede.

Das biodynamische und das biologische Landwirtschaftssystem wurden jedoch auch untereinander verglichen. Dabei ergab sich, dass das biodynamische System sowohl flächenbezogen als auch ertragsbezogen weniger Lachgas (N2O) freisetzte. Dies, obwohl beide Systeme praktisch gleich viel pflanzenverfügbaren Stickstoff (N) erhielten.

Die Studie zeigt, dass biodynamisch bewirtschaftete Böden am wenigsten klimarelevante Gase ausstossen. Darüber hinaus ist die biodynamische Landwirtschaft nachhaltiger und bietet mehr Ökosystemdienstleistungen (beispielsweise bessere Wasserspeicherung in Böden und mehr Bodenmikroorganismen). Sie ist daher eine potenzielle Anwärterin für die klimaschonende Landwirtschaft der Zukunft.

Zu diesem Studienbericht ist ein Vertiefungsartikel verfügbar.

Berichtigung vom 30.04.2024

Paul Mäder, Leiter des Departements Bodenwissenschaften am FiBL und direkte Ansprechperson für den DOK-Versuch, hat freundlicherweise auf ein paar Fehler in diesem Artikel hingewiesen. Anhand seines Inputs wurden Angaben zur den untersuchten Landwirtschaftssystemen angepasst.

Quellen und weiterführende Links zu diesem Artikel

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