Zum Einfluss der Diversität von Produktionssystemen auf die Ertragsstabilität und Umweltanpassungsfähigkeit von Weizen und Gerste: Eine Untersuchung auf Basis von Dauerfeldversuchen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Janna Macholdt
• Fachliche Zuordnung: Pflanzenbau, Pflanzenernährung, Agrartechnik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 420210236

Ziel dieses Projektes ist es, einen Beitrag zum grundlegenden Verständnis vom Einfluss der Diversität von Produktionssystemen auf die Kornertragsstabilität von Weizen und Gerste zu leisten. Insbesondere wird dieses Projekt neue Einblicke in die komplexen Sorte x Umwelt x Management Interaktionen geben, mit einem speziellen Fokus auf die langfristigen Stabilitätsauswirkungen von Managementfaktoren wie Fruchtfolge und Düngung. Die Untersuchungen basieren auf Ergebnissen von Langzeit-Feldexperimenten, dabei werden die folgenden Hypothesen für Weizen und Gerste getestet:1. Die Vorfruchtwirkungen von Blatt-Fruchtarten, insbesondere Hülsenfrüchten, führen zu einer höheren Ertragsstabilität und Umweltanpassungsfähigkeit im Vergleich zu Getreide-Vorfrüchten. (Untersuchung verschiedener Vorfruchtarten: Zuckerrübe, Raps, Mais, Klee, Ackerbohne, Weizen, Roggen, Hafer)2. Eine höhere Mineralstickstoffdüngung führt zu einer verbesserten Ertragsstabilität und Umweltanpassungsfähigkeit im Vergleich zu geringerem Stickstoffangebot. (Vergleich verschiedener mineralischer Stickstoffdüngungsstufen: 0%, 50%, 100%)3. Zusätzliche organische Düngung führt zu höherer Ertragsstabilität und besserer Umweltanpassungsfähigkeit als reine Mineraldüngung. (Untersuchung von verschiedenen organischen Düngemitteln: Wirtschaftsdünger, Gründüngung, Zuckerrübenblätter, Getreidestroh, Erbsen- / Ackerbohnenstroh)4. Weizensorten, bzw. Gerstensorten, zeigen ähnliche Ertragsstabilitäts-Reaktionen in Abhängigkeit von den vorangegangenen Kulturen, der Stickstoffversorgung und zusätzlicher organischer Düngung. (Verifizierung der in den vier Langzeit-Feldversuchen verwendeten Weizen- und Gerstensorten)Um die Hypothesen zu beantworten, wurden drei Arbeitspakete entworfen. Das erste Arbeitspaket umfasst die Zusammenstellung der experimentellen Datenbank, die aus einem organischen Dauerfeldversuch an der Universität Kopenhagen (Dänemark) und drei konventionellen Dauerfeldversuchen an der Justus-Liebig-Universität Gießen (Deutschland) besteht. Das zweite und zentrale Arbeitspaket umfasst die Stabilitätsanalyse der Feldversuchsergebnisse. Hier werden die Auswirkungen der Managementfaktoren auf die Ertragsstabilität von Weizen- und Gerstensorten in verschiedenen Produktionssystemen und in verschiedenen Umgebungen bestimmt. Aufgrund der langjährigen Datenreihen wird es möglich sein, valide Aussagen bezüglich der Managementeffekte auf die Ertragsstabilität von Weizen und Gerste abzuleiten. Im dritten Arbeitspaket geht es um die Modellierung der Umweltanpassungsfähigkeit von Weizen und Gerste in verschiedenen Produktionssystemen. Basierend auf einem Systemmodellansatz werden Weizen- und Gerstenertragsreaktionen, die verschiedenen ausgewählten Managementstrategien und Umwelteinflüssen unterliegen, analysiert, und Simulationen hinsichtlich der Empfindlichkeit gegenüber Umweltstress unter zukünftigen Klimaszenarien durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen