© Schiefer Jasmin, Universität für Bodenkultur
OLPAT: Optimierung der landwirtschaftlichen Produktion in Österreich unter Berücksichtigung der natürlichen Widerstandsfähigkeit von Böden gegen Veränderungen der Umweltbedingungen
Projektleitung
Winfried Blum
Forschungseinrichtung
Universität für Bodenkultur- Institut für Bodenforschung
Projektnummer
101248Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus| Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Das Hauptziel dieses Forschungsvorhabens ist es die natürliche Produktivität und Resilienz von Österreichs Ackerböden zu erheben. Dies ist von großer Bedeutung da der Ernährungsbedarf in den kommenden Jahren steigen wird, die Auswirkungen des Klimawandels in Österreich verstärkt spürbar werden und negative Auswirkungen der Landwirtschaft vermindert werden sollen. Vor allem der Aspekt der Resilienz, der Widerstandskraft von Böden gegen Umwelteinflüssen, steht im Mittelpunkt.
Ein weiteres Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, eine Grundlage zu erstellen welche für Öffentliche Aktivitäten seitens des BMNT benutzt werden kann. Es sollen dafür Empfehlungen für die Bodennutzung der österreichischen Ackerflächen auf regionaler sowie lokaler Ebene konkret und klar verständlich dargestellt werden.
Ein weiteres Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, eine Grundlage zu erstellen welche für Öffentliche Aktivitäten seitens des BMNT benutzt werden kann. Es sollen dafür Empfehlungen für die Bodennutzung der österreichischen Ackerflächen auf regionaler sowie lokaler Ebene konkret und klar verständlich dargestellt werden.
Schlagwörter (deutsch)
Ernährungssicherheit, Bodenqualität, Indikatoren, Resilienz, Produktivität, Klimawandel, Bodeninformation, landwirtschaftliche Vorrangflächen
Titel (englisch)
Optimisation of the agricultural production in Austria considering the resilience of soils against negative environmental aspects
Abstract (englisch)
The main objective of this research project is to study the natural performance and resilience of Austria's arable soils. This is of great importance because the demand for food will increase in the near future, the effects of climate change in Austria will become more noticeable and the negative impacts of agriculture have to be reduced. Above all, the aspect of resilience and the resistance of soils against external impacts is in the main focus of attention. The results of the survey will be compared with the results of the BEAT project.
A further aim of this research project is to create a basic document which can be used for public activities by the BMNT. Recommendations for land use at regional and local level will be given in a concrete and clear description.
A further aim of this research project is to create a basic document which can be used for public activities by the BMNT. Recommendations for land use at regional and local level will be given in a concrete and clear description.
Projektziele
Das Hauptziel dieses Projektes ist es, die landwirtschaftlich nutzbaren Bodenressourcen Österreichs aufzuzeigen, die neben einer hohen Produktivität (Bodenfruchtbarkeit) auch eine hohe natürliche Resilienz aufweisen. Eine hohe Resilienz von Böden bedeuted eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Belastungen durch intensive Landwirtschaft wie z.B. Bodenverdichtung, Überdüngung, Schadstoffkontamination, organ. Pflanzenbehandlungsmittel und Ausgasung. Resilienz bedeutet auch die Kapazität eines Bodens, nach einer Belastung wieder zu einem Gleichgewicht zurückzukehren, das eine weitere Belastung z.B. von Gewässer, Luft und Biodiversität extrem verringert oder gänzlich ausschließt. Diese Resilienz beruht auf den Eigenschaften organischer, mineralogisch- chemischer und biologischer Bodenkomponenten die durch unsere Untersuchungsverfahren zusätzlich zu rein ertragssteigernden Eigenschaften erfasst und bewertet werden.
Die Methodik, mit der Produktivität und Resilienz bewertet werden, beruht auf fünf Bodenindikatoren: 1. Organischer Kohlenstoffgehalt; 2.Ton- und Schluffgehalt; 3. pH; 4. Kationenaustauschkapazität; 5. Bodentiefe und dem Landschaftsindikator: 6. Hangneigung.
Diese Indikatoren wurden aufgrund von langjährigem bodenkundlichen Erfahrungswissen, einschließlich Auswertung langjähriger Dauerversuche, ausgewählt. Erst aus dem Zusammenwirken dieser Faktoren ergibt sich die Kapazität der Böden, nach äußeren Einflüssen wieder zu einem Gleichgewicht zurückzukehren (=Resilienz). Mit diesen Indikatoren werden auch sämtliche weitere wichtige Bodeneigenschaften direkt oder indirekt berücksichtigt, welche die Produktionskapazität (Fruchtbarkeit) beeinflussen (z.B.: Wasserspeicherkapazität von Böden beeinflusst durch organischem Kohlenstoffgehalt, Gehalt an Ton und Schluff sowie Bodentiefe).
Die Produktivität und Resilienz der Ackerböden wird hier im Hinblick auf das Potential für eine nachhaltige Intensivierung in vier Kategorien eingeteilt und kartographisch, beschreibend und statistisch dargestellt. Eine Sensitivitätsanalyse soll dabei die Robustheit dieses Ansatzes testen.
Die Ergebnisse sollen als zusätzliche Information zu den im Projekt BEAT erarbeiteten Ergebnissen dienen und den Aspekt der Nachhaltigkeit (Resilienz) erweitern und vertiefen. Da die gleichen Datensätze benutzt werden, und die Ergebnisse im gleichen Maßstab und Auflösung dargestellt werden sollen wie jene des BEAT Projektes, ist ein direkter Vergleich sehr gut durchführbar.
Da der Humusgehalt einer der wichtigsten Indikatoren ist, und vor allem im Hinblick auf die zu erwartende Klimaveränderung speziell bewertet werden muss, sollen Flächen ausgewiesen werden, die in generell gutem Zustand sind, aber zu geringe Humusgehalte aufweisen um die Anforderungen der Resilienz zu erfüllen. Um diese Flächen auszuweisen, wird die \"neue\" Karte der Humusvorräte (AGES) herangezogen. Der Gehalt an organischem Kohlenstoff kann (im Vergleich zu den anderen Indikatoren) durch entsprechende agrarische Bewirtschaftung erhöht werden. Hinsichtlich Resilienz des Bodens würden solche Flächen eine zukünftige nachhaltige Steigerung der Produktivität ermöglichen.
Die Methodik, mit der Produktivität und Resilienz bewertet werden, beruht auf fünf Bodenindikatoren: 1. Organischer Kohlenstoffgehalt; 2.Ton- und Schluffgehalt; 3. pH; 4. Kationenaustauschkapazität; 5. Bodentiefe und dem Landschaftsindikator: 6. Hangneigung.
Diese Indikatoren wurden aufgrund von langjährigem bodenkundlichen Erfahrungswissen, einschließlich Auswertung langjähriger Dauerversuche, ausgewählt. Erst aus dem Zusammenwirken dieser Faktoren ergibt sich die Kapazität der Böden, nach äußeren Einflüssen wieder zu einem Gleichgewicht zurückzukehren (=Resilienz). Mit diesen Indikatoren werden auch sämtliche weitere wichtige Bodeneigenschaften direkt oder indirekt berücksichtigt, welche die Produktionskapazität (Fruchtbarkeit) beeinflussen (z.B.: Wasserspeicherkapazität von Böden beeinflusst durch organischem Kohlenstoffgehalt, Gehalt an Ton und Schluff sowie Bodentiefe).
Die Produktivität und Resilienz der Ackerböden wird hier im Hinblick auf das Potential für eine nachhaltige Intensivierung in vier Kategorien eingeteilt und kartographisch, beschreibend und statistisch dargestellt. Eine Sensitivitätsanalyse soll dabei die Robustheit dieses Ansatzes testen.
Die Ergebnisse sollen als zusätzliche Information zu den im Projekt BEAT erarbeiteten Ergebnissen dienen und den Aspekt der Nachhaltigkeit (Resilienz) erweitern und vertiefen. Da die gleichen Datensätze benutzt werden, und die Ergebnisse im gleichen Maßstab und Auflösung dargestellt werden sollen wie jene des BEAT Projektes, ist ein direkter Vergleich sehr gut durchführbar.
Da der Humusgehalt einer der wichtigsten Indikatoren ist, und vor allem im Hinblick auf die zu erwartende Klimaveränderung speziell bewertet werden muss, sollen Flächen ausgewiesen werden, die in generell gutem Zustand sind, aber zu geringe Humusgehalte aufweisen um die Anforderungen der Resilienz zu erfüllen. Um diese Flächen auszuweisen, wird die \"neue\" Karte der Humusvorräte (AGES) herangezogen. Der Gehalt an organischem Kohlenstoff kann (im Vergleich zu den anderen Indikatoren) durch entsprechende agrarische Bewirtschaftung erhöht werden. Hinsichtlich Resilienz des Bodens würden solche Flächen eine zukünftige nachhaltige Steigerung der Produktivität ermöglichen.
Praxisrelevanz
Aufgrund des weltweit ansteigenden Ernährungsbedarfes und dem Druck auf Böden z.B. durch Versiegelung, ist es wichtig, Böden, die für die Ernährungssicherheit eines Landes notwendig sind, speziell auszuweisen. Bisher wurde dies in Österreich vor allem im Hinblick auf die Ertragsfähigkeit von landwirtschaftlichen Flächen durchgeführt. Die negativen Umweltauswirkungen durch intensive Landwirtschaft wurden dabei bisher jedoch weniger berücksichtigt.
Eine europaweite Studie hat die Ertragsfähigkeit (Produktivität) und Resilienz gegenüber Umweltbelastungen anhand von sechs Indikatoren definiert. Dabei wurde gezeigt, dass in der EU-25 nur knapp 40% der landwirtschaftlichen Böden eine hohe Produktivität UND Resilienz aufweisen und daher für eine nachhaltige Intensivierung nutzbar sind (Schiefer et al. 2016). Für Österreich wurden 44 % der analysierten Flächen mit einer solch hohen Resilienz und Produktivität ausgewiesen. Weitere knapp 40% der analysierten agrarischen Flächen könnten mit gewissen Einschränkungen für eine nachhaltige Intensivierung genutzt werden, wenn hier Verbesserungen der Bodenqualität z.B. durch entsprechende Maßnahmen, z.B. Humusbewirtschaftung, erzielbar wären. Außerdem müssten hierbei auch die zu erwartenden Klimaänderungen (bzgl. Wasser- und Wärmehaushalt) berücksichtigt werden.
Insgesamt besitzt Österreich im EU Vergleich einen sehr hohen Prozentsatz an resilienten und fruchtbaren landwirtschaftlichen Böden.
Dies konnte auf der Basis des benutzten Datensatzes (LUCAS 2009, Corine Land Cover) bereits festgestellt werden. Jedoch wurden dabei kleinstrukturierte (< 25 ha) und höher als 1000 m Seehöhe gelegene Flächen nicht berücksichtigt und daher nur ca. 60% der österreichischen Ackerflächen analysiert. Gerade in Österreich spielen jedoch kleinstrukturierte Flächen und solche in Lagen über 1000 Meter Seehöhe eine wichtige Rolle für die Ernährungssicherheit.
Diese Studie kann das volle Potential aller Ackerböden aufzeigen, mit bereits vorhanden Ergebnissen (BEAT) vergleichen und im speziellen um den Aspekt der Resilienz erweitern. Dies wird auf Grundlage von detaillierten und bundesweiten Datensätze (Finanzbodenschätzung und Bodenkartierung) zusätzlich zu den europaweit verfügbaren Datensätzen analysiert. Dadurch wird auf einfache und verständliche Weise gezeigt, wo man in Zukunft in Österreich nicht nur hohe Ernten zu erwarten hat sondern auch umweltfreundlich im Sinne der Resilienz/ Widerstandsfähigkeit gegenüber Umweltbelastungen produzieren kann.
Die Studie hat eine große Bedeutung da die Ergebnisse auch der breiten Öffentlichkeit vorgestellt werden sollen. Dadurch lässt sich das Bewusstsein der Wichtigkeit der Ressource Boden in der Bevölkerung erhöhen. Vor allem für Landwirte können die Ergebnisse und die Empfehlungen z.B. für Schulungen usw. von großem Nutzen sein.
Eine europaweite Studie hat die Ertragsfähigkeit (Produktivität) und Resilienz gegenüber Umweltbelastungen anhand von sechs Indikatoren definiert. Dabei wurde gezeigt, dass in der EU-25 nur knapp 40% der landwirtschaftlichen Böden eine hohe Produktivität UND Resilienz aufweisen und daher für eine nachhaltige Intensivierung nutzbar sind (Schiefer et al. 2016). Für Österreich wurden 44 % der analysierten Flächen mit einer solch hohen Resilienz und Produktivität ausgewiesen. Weitere knapp 40% der analysierten agrarischen Flächen könnten mit gewissen Einschränkungen für eine nachhaltige Intensivierung genutzt werden, wenn hier Verbesserungen der Bodenqualität z.B. durch entsprechende Maßnahmen, z.B. Humusbewirtschaftung, erzielbar wären. Außerdem müssten hierbei auch die zu erwartenden Klimaänderungen (bzgl. Wasser- und Wärmehaushalt) berücksichtigt werden.
Insgesamt besitzt Österreich im EU Vergleich einen sehr hohen Prozentsatz an resilienten und fruchtbaren landwirtschaftlichen Böden.
Dies konnte auf der Basis des benutzten Datensatzes (LUCAS 2009, Corine Land Cover) bereits festgestellt werden. Jedoch wurden dabei kleinstrukturierte (< 25 ha) und höher als 1000 m Seehöhe gelegene Flächen nicht berücksichtigt und daher nur ca. 60% der österreichischen Ackerflächen analysiert. Gerade in Österreich spielen jedoch kleinstrukturierte Flächen und solche in Lagen über 1000 Meter Seehöhe eine wichtige Rolle für die Ernährungssicherheit.
Diese Studie kann das volle Potential aller Ackerböden aufzeigen, mit bereits vorhanden Ergebnissen (BEAT) vergleichen und im speziellen um den Aspekt der Resilienz erweitern. Dies wird auf Grundlage von detaillierten und bundesweiten Datensätze (Finanzbodenschätzung und Bodenkartierung) zusätzlich zu den europaweit verfügbaren Datensätzen analysiert. Dadurch wird auf einfache und verständliche Weise gezeigt, wo man in Zukunft in Österreich nicht nur hohe Ernten zu erwarten hat sondern auch umweltfreundlich im Sinne der Resilienz/ Widerstandsfähigkeit gegenüber Umweltbelastungen produzieren kann.
Die Studie hat eine große Bedeutung da die Ergebnisse auch der breiten Öffentlichkeit vorgestellt werden sollen. Dadurch lässt sich das Bewusstsein der Wichtigkeit der Ressource Boden in der Bevölkerung erhöhen. Vor allem für Landwirte können die Ergebnisse und die Empfehlungen z.B. für Schulungen usw. von großem Nutzen sein.
Berichte
Kurzfassung
In Anbetracht der täglichen Bodenverluste in Österreich von derzeit ca. 11,8 ha (entsprechend ca.20 Fußballfeldern) für den Bau von Straßen, Siedlungen, Industrieanlagen und weiteren Infrastruktureinrichtungen stellt sich die Frage, wie eine Sicherung der Produktion nachwachsender Rohstoffe für die Ernährungssicherung Österreichs gewährleistet werden kann. Darüber hinaus ist eine nachhaltige Produktion der Böden durch unsachgemäße Bodenbewirtschaftung und dadurch verursachte langfristige Bodenschäden, wie z.B. Rutschungen und Erosion,Belastungen durch Verdichtung intensive Anwendung von Mineraldünger und Schädlingsbekämpfungsmitteln einschließlich der Verringerung der Biodiversität erheblich gefährdet, auch speziell im Hinblick auf zukünftige Witterungsextreme, bedingt durch den Klimawandel.
Daher erwies es sich als notwendig, die natürliche Widerstandskraft der Ackerböden gegen Veränderung der Umweltbedingungen zu erfassen, um Prioritäten für deren Schutz festzulegen und zu begründen .Unter natürlicher Widerstandskraft wird dabei die Eigenschaft von Böden verstanden, nach einer Belastung wieder zu einem Gleichgewicht zurückzukehren bzw. Belastungen zu mindern oder zu verhindern.
Dazu wurden die bestimmenden natürlichen (intrinsischen) Bodeneigenschaften erfasst, die einerseits nicht veränderbar sind, wie die Hangneigung, die Bodentiefe und die Korngrößenzusammensetzung (Schluff und Ton), oder andererseits durch eine nachhaltige Bodenbewirtschaftung verbessert werden können, wie z.B. der pH-Wert, der Gehalt an organischer Substanz (Humusgehalt)und die Kationenaustauschkapazität (KAK). Die hierfür notwendigen Methoden wurden im Institut für Bodenforschung der Universität für Bodenkultur, Wien entwickelt und sowohl auf europäischer wie Landesebene erfolgreich erprobt.
Als Datengrundlage wurden hauptsächlich die Ergebnisse der digitalen Bodenkarte Österreichs (eBOD) herangezogen. Für den Kohlenstoff wurde die aktuelle Österreichischische Karte für Organischen Bodenkohlenstoff ASOC (Austrian Map for Organic Carbon) benutzt. Die Ergebnisse wurden mit dem INVEKOS (Integrierte Verwaltungs –und Kontrollsysteme) Datensatz zusammengeführt damit nur aktuelle Ackerflächen berücksichtigt werden. Alle Analysen und Karten wurden in einem Geoinformationssystem (ArcGIS) erstellt.
Aus den Ergebnissen geht hervor, dass von den insgesamt 10.936 km2 analysierten Ackerfläche Österreichs ca. 5.179 km2 ( = 47,4 %) eine sehr hohe Widerstandskraft gegen negative Beeinflussungen und 1.056 km2 (= 9,7 %) eine mittlere Widerstandskraft besitzen. 4.701 km2 (= 42,9 %) der Ackerflächen haben nur eine geringe bis mittlere Bodenwiderstandskraft, die jedoch mittel-bis langfristig dann verbessert werden kann, wenn der limitierende Faktor nicht an den unveränderbaren Bodeneigenschaften liegt. Nur 0,3 km2 der Ackerflächen, d.h. weniger als 1 % besitzen eine derart geringe Widerstandskraft, dass eine nachhaltige Landwirtschaft nicht möglich ist. Da diese Ergebnisse flächenmäßig genau ermittelt wurden bilden sie die Grundlage für den Schutz und die nachhaltige Nutzung der landwirtschaftlichen Böden Österreichs.