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GreenDairy

 

Integrierte Tier-Pflanze-Agrarsysteme

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Herausforderung

  • Tierzucht und Tierhaltung stellen für die deutsche Landwirtschaft grundlegende Eckpfeiler dar. Die Rinderhaltung in den Gemischtbetrieben mit den nachgelagerten Wertschöpfungsketten Milch, Fleisch und pflanzliche Lebensmittel nehmen dabei einen wichtigen Stellenwert bei der regionalen Nahrungsmittelversorgung ein.
  • Sie bietet zudem in grünlandreichen Regionen wie Hessen wichtige Voraussetzungen zur Schließung von regionalen Nährstoffkreisläufen und zur Vermeidung von Flächenkonkurrenz zwischen Human- und Tierernährung.
  • Die Spezialisierung und Industrialisierung in der Landwirtschaft der letzten Jahrzehnte hat jedoch zu Strukturen geführt, die von Stickstoffüberschüssen, Treibhausgasemissionen, Luft- und Gewässerverunreinigung, Flächenkonkurrenz, Artenverlust, Bodendegradation sowie Tierwohlproblemen gekennzeichnet sind.
  • Integrierte Tier-Pflanze-Agrarsysteme waren vor der landwirtschaftlichen Industrialisierung flächendeckend in Mitteleuropa anzutreffen und sie gelten als nachhaltig in seiner Wirkung auf die Bodenfruchtbarkeit.
  • Unklar ist jedoch, welche Intensitätsstufen von integrierten Tier-Pflanze-Agrarsystemen die gestiegene Nachfrage nach ökologisch erzeugten tierischen und pflanzlichen Lebensmitteln bedienen kann.

Geplante Innovation und Zielsetzung

  • GreenDairy entwickelt nachhaltige Tier-Pflanze-Agrarsysteme für die Wertschöpfungsketten Milch, Fleisch und pflanzliche Lebensmittel (Getreide, Körnerleguminosen, Kartoffeln). Das Projekt stützt sich dabei auf einen mehrjährigen, experimentellen Vergleich von high- und low-input Milchproduktionssystemen.
  • GreenDairy zielt auf ein hohes Maß an Resilienz unter minimaler Inanspruchnahme natürlicher Ressourcen und Schutzgüter ab und baut dabei auf dem Systemgedanken der ökologischen Landwirtschaft im Sinne einer öko-funktionalen Intensivierung auf: Mit der engen Verzahnung von Tier- und Pflanzenproduktion sollen Ertrags- und Ernährungslücken gegenüber der spezialisierten, industriellen Landwirtschaft verringert und die Ökosystemdienstleistungen verbessert werden.
  • Zeitgleich wird angestrebt, die Akzeptanz einer innovativen durch Digitalisierung gestützten Milchviehhaltung bei allen gesellschaftlichen Akteuren zu erhöhen. Daher sollen durch GreenDairy Leitbilder für zukünftige Agrar- und Ernährungssysteme entworfen sowie Impulse für die Agrarökosystemforschung gesetzt werden.

 

Durchführung 

  • Auf der die LFE Gladbacherhof der JLU als zentrale Forschungsplattform des Vorhabens wird eine Forschungsinfrastruktur etabliert, die mit neuester digitaler Technik einen wissenschaftlichen Vergleich von high- und low-input Milchviehhaltungssystemen im Langzeitexperiment ermöglicht.
  • Das Arbeitsprogramm in GreenDairy gliedert sich in vier miteinander vernetzte und ergänzende fachliche Projektbereiche A-D, ergänzt durch den fünften Projektbereich Z (Koordination).
  • Projektbereich A Tier (Teilprojekte A1-A3) entwickelt das Fütterungsregime und untersucht deren Auswirkungen auf die Milchproduktion, Tierphysiologie/-emissionen, Tiergesundheit und das Tierwohl im Kernexperiment Tier.
  • Projektbereich B Pflanze (Teilprojekte B1-B4) betrachtet die Merkmale der systemspezifischen Fruchtfolgen und Kulturarten sowie die unterschiedliche Nährstoffrückführung vom Stall auf die Fläche. Außerdem werden Optimierungsmöglichkeiten insbesondere im Management von Futterleguminosen sowie durch die Einführung trockentoleranter Kulturpflanzen (z.B. Sorghum-Hirse) und teilflächenspezifischer Anbausysteme ausgelotet. Hier findet die Forschung vor allem im Kernexperiment Pflanze statt.
  • Projektbereich C Umwelt (Teilprojekt C1-C4) untersucht die Umweltauswirkungen der beiden Fütterungssysteme auf Flüsse reaktiven Stickstoffs wie Ammoniak und Nitrat sowie Kohlenstoffsequestrierung, Treibhausgasemissionen und das Bodenmikrobiom. Dabei werden synergistische Effekte ebenso betrachtet wie mögliche negative Wechselwirkungen. Untersuchungen beziehen sich auf beide Kernexperimente Tier/Pflanze.
  • Projektbereich D Integrierte Systemanalyse (Teilprojekt D1-D2) beinhaltet die Synthese der Ergebnisse der Projektbereiche A-C durch eine integrierte gesellschaftlich-ökonomisch-ökologische Analyse der Kernexperimente Tier/Pflanze und skaliert die Ergebnisse in die Fläche.
  • Projektbereich Z (Koordination) ist für die Administration und Koordination des Projekts verantwortlich. Ferner werden hier die landwirtschaftlichen Prozessabläufe und betrieblichen Kennzahlen im Projektbereich Tier und Pflanze erfasst sowie zusammen mit den Daten der Projektbereiche A-C in einer Projektdatenbank gesichert und der integrierten Systemanalyse im Projektbereich D zur Verfügung gestellt.

 

Hauptverantwortliche (Lead Partner)

Justus Liebig Universität Gießen Professur für Ökologischen Landbau

 

Prof. Dr. Andreas Gattinger

 

Prof. Dr. Lutz Breuer, Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement, Heinrich-Buff-Ring 26-32, 35392 Gießen

Tel. +49 641 99 37380

 

Koordination:

Dr. Christian Lambertz

Dr. Deise Knob

 

Laufzeit des Projektes

 01.2022-12.2025

 

Finanzierung

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