Der Ausschuss für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung hatte im Juni 2003 beschlossen, das TAB mit einem TA-Projekt zum Thema »Moderne Agrartechniken und Produktionsmethoden – ökonomische und ökologische Potenziale« zu beauftragen. Aufbauend auf einem Vorschlag des Ausschusses für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft sowie Anregungen aus dem Berichterstatterkreis sollte in diesem TA-Projekt untersucht werden, welche Effizienzgewinne moderne Produktionsmethoden für eine nachhaltigere Landbewirtschaftung bereitstellen könnten.

Der vorliegende Bericht zu »alternativen Kulturpflanzen und Anbauverfahren« bildet einen Teil der abschließenden Berichterstattung zum TA-Projekt »Moderne Agrartechniken und Produktionsmethoden – ökonomische und ökologische Potenziale«. Parallel wird der Teilbericht »Precision Agriculture« vorgelegt.

Problemstellung

Die Untersuchung moderner Produktionsmethoden sollte zum einen anhand agrartechnischer Entwicklungen im Bereich Precision Agriculture (PA), zum anderen mit Blick auf neue Entwicklungen bei alternativen Kulturen und Anbauverfahren (wie z.B. dem Mischanbau) erfolgen. Ziel war es, politische Gestaltungsmöglichkeiten in den Bereichen Forschungs- und Technologiepolitik, Agrarumweltpolitik sowie die agrarpolitischen Rahmenbedingungen herauszuarbeiten.

Während bei Precision Agriculture die Ressourcenschonung im Vordergrund steht, soll mit neuen Anbauverfahren und alternativen Kulturen vor allem ein Beitrag zum Erhalt bzw. zur Verbesserung der Agrobiodiversität geleistet werden. Zum Thema neue Anbauverfahren und alternative Kulturen im Pflanzenbau – sowohl zur Nahrungsmittelproduktion als auch zur energetischen und stofflichen Nutzung – sollte ein Überblick erarbeitet und darauf aufbauend untersucht werden, welche davon geeignet sind, im Rahmen einer nachhaltigen Landwirtschaft in Deutschland unter den Bedingungen der Neuausrichtung der europäischen Agrarpolitik neue ökonomische und ökologische Potenziale zu erschließen.

Angesichts des bisherigen Entwicklungsstands ergibt sich für diesen Bericht eine Konzentration der Analyse auf landwirtschaftliche Anbau- und Züchtungsprobleme: Diese müssen zunächst gelöst werden, bevor Perspektiven einer breiteren Nutzung intensiv diskutiert werden sollten.

Alternative Kulturpflanzen

Unter alternativen Kulturpflanzen werden in diesem Bericht landwirtschaftliche Nutzpflanzen verstanden,

• die zurzeit in Deutschland nicht oder nur in sehr geringem Umfang angebaut werden,
• die alte Kulturarten darstellen oder die erst vor relativ kurzer Zeit aus Wildpflanzenarten kultiviert wurden oder die in anderen Ländern bzw. Regionen in einem gewissen Umfang genutzt werden,
• die züchterisch so weit bearbeitet und für die Anbauverfahren etabliert sind, dass eine Einführung in die landwirtschaftliche Praxis in Deutschland prinzipiell möglich ist.

Darstellung und Diskussion der alternativen Kulturpflanzen sind untergliedert in Stärkepflanzen (alte Weizenarten, Hirsen, Buchweizen, Amarant, Reismelde), Zuckerpflanzen (Zichorie, Topinambur), Ölpflanzen (Crambe, Leindotter, Saflor), Faserpflanzen (Fasernessel), Arznei- und Gewürzpflanzen, Färberpflanzen sowie Nutzpflanzen zur energetischen Nutzung (Zuckerhirse, Sudangras, Miscanthus, Pappel, Weide). Dabei wird auf die Verwendung als Nahrungsmittel sowie als nachwachsende Rohstoffe eingegangen.

Allen behandelten alternativen Kulturpflanzen ist gemeinsam, dass sie nicht oder nur in geringem Umfang züchterisch bearbeitet sind. Dementsprechend haben diese Kulturpflanzen noch typische Wildpflanzeneigenschaften, darunter:

• niedriges Ertragsniveau;
• geringe Ertragssicherheit, d.h. von Jahr zu Jahr treten in Abhängigkeit von der Witterung erhebliche Ertragsschwankungen auf;
• ungleichmäßige Abreife, die die Bestimmung eines optimalen Erntezeitpunktes erschwert (z.B. Rispenhirse, Buchweizen);
• hohe Ausfall- und Ernteverluste, wodurch das Ertragspotenzial nur teilweise ausgeschöpft wird (z.B. Buchweizen, Amarant);
• Verunkrautung nachfolgender Kulturen durch ausgefallene Samen oder verbliebene Wurzelteile (z.B. Reismelde, Topinambur).

Hinzu kommt, dass gebietsfremde Pflanzen, wie die Pseudoceralien, Crambe oder Saflor, an wärmere Anbauregionen angepasst sind. Dies wirkt sich insbesondere auf die benötigte Keimtemperatur und die Vegetationsdauer nachteilig aus. Insgesamt stehen in den meisten Fällen keine an deutsche Standorte angepassten Sorten zur Verfügung. Die züchterische Bearbeitung der alternativen Kulturpflanzen hinsichtlich einer Vielzahl von Zuchtzielen wird daher noch für längere Zeit einen sehr hohen Stellenwert behalten.

In der Regel kann die Anbautechnik vergleichbarer Hauptkulturarten genutzt wer den, so dass von dieser Seite keine wesentlichen Behinderungen vorliegen. Allerdings sind bisher die wissenschaftlichen und praktischen Kenntnisse über Anbausysteme begrenzt.

Insgesamt ist kurzfristig eine deutliche Ausweitung des Anbaus alternativer Kulturpflanzen nicht zu erwarten. Nur mittel- bis langfristig könnten sich die Chancen für alternative Kulturpflanzen erhöhen.

Ökologische Aspekte

Die meisten behandelten Kulturpflanzen sind relativ anspruchslos und besonders zum Anbau auf leichteren Böden und zu Trockenheit neigenden Standorten geeignet. Sie lassen sich gut in die Fruchtfolgen integrieren und würden damit die Agrobiodiversität auf diesen Standorten erhöhen. Da die alternativen Kulturpflanzen auf absehbare Zeit auf den ertragsstarken Standorten gegenüber den heute vorherrschenden Kulturpflanzen nicht konkurrenzfähig sein werden, können sie allerdings auf diesen, von der Intensivierung und Vereinfachung der Fruchtfolgen besonders betroffenen Standorten auch nicht zu einer höheren Agrobiodiversität beitragen.

Der Anbau von Heil- und Gewürzpflanzen stellt wegen der Kleinräumigkeit des Anbaus der jeweiligen Art einen besonders wertvollen Beitrag zur Erhöhung der Agrobiodiversität dar. Hier wird der Multiplikatoreffekt im Agrarökosystem besonders deutlich: Die Biodiversität wird nicht nur durch den Anbau unterschiedlicher Pflanzenarten bereichert, sondern als Blühpflanzen stellen diese für zahlreiche Insekten Attraktionsstandorte dar. Als Nischenproduktion ist der positive Effekt bezogen auf die Gesamtfläche allerdings gering. Problematisch können Amarant und Reismelde wegen ihrer Verwandtschaft mit Problemunkräutern sein. Hier gibt es noch nicht genügend Erfahrungen, um Aussagen z.B. zu Spätverunkrautungen und zu möglichen negativen Einflüssen auf die Biodiversität zu treffen.

Der Dünger- und Pflanzenschutzmitteleinsatz würde durch alternative Kulturpflanzen im Allgemeinen reduziert. Gerade im Hinblick auf die Kontrolle von Krankheiten und Schädlingen wird durch sie eine Ausweitung der Fruchtfolgen erreicht, die auch bei den Marktfrüchten den Pflanzenschutzmitteleinsatz senken könnte. Die Anspruchslosigkeit der alternativen Kulturpflanzen, ihr niedriges Ertragsniveau und die Vorzüglichkeit für ertragsschwache Standorte bedingen eine extensive Bewirtschaftung. In den Bereichen, wo nur über höhere Erträge eine Konkurrenzfähigkeit gegenüber etablierten Kulturpflanzen erreicht werden kann, würden allerdings Ertragssteigerungen auch zu einem intensiveren Anbau führen.

Da es sich bei den meisten hier vorgestellten Kulturpflanzen um sommerannuelle Kulturen handelt, die teilweise auch hohe Ansprüche an die Bodenbearbeitung stellen, können Risiken in der nachhaltigen Bodennutzung ausgelöst werden, die einer wissenschaftlichen Lösung bedürfen.

Bei Kulturpflanzen zur energetischen Verwendung führen die Wettbewerbssituation gegenüber fossilen Energieträgern und die bestehenden Rahmenbedingungen dazu, dass Wirtschaftlichkeit eher bei einer relativ intensiven Produktionsweise erzielt wird. Allerdings ist in der Regel ein geringerer Aufwand an Produktionsmitteln als in der Nahrungsmittelproduktion notwendig, da keine entsprechenden Qualitätsanforderungen erfüllt werden müssen. Das Problem der Transportkosten könnte zu einer stärkeren regionalen Konzentration einzelner Arten führen. Die ökologische Bewertung von Dauerkulturen wie Miscanthus und Kurzumtriebsplantagen (Pappeln, Weide) auf landwirtschaftlichen Flächen ist von den ökologischen »Opportunitätskosten«, also dem alternativen Flächeneinsatz abhängig. Auf intensiv genutzten Ackerböden dürften sich positive Effekte einstellen, wenn eine standortgerechte Pflanzenauswahl getroffen wird. Dagegen birgt eine Nutzung von Grenzstandorten einerseits die Gefahr einer irreversiblen Schädigung wertvoller Biotope, andererseits eröffnet sie bei entsprechenden Anbaumethoden die Chance einer durchaus auch ökologisch verträglichen Nutzung anstelle des Brachfallens.

Die Erfahrungen mit gebietsfremden Pflanzen sind in der Regel noch nicht ausreichend. Das kann bedeuten, dass bei großflächigem Anbau der Pflanzenschutzmitteleinsatz höher wird als erwartet. Die bisherigen Erfahrungen bei sehr geringem Anbauumfang zeigten allerdings einen sehr geringen Pflanzenschutzmittelbedarf.

Nutzungsmöglichkeiten, Entwicklungsstand und Perspektiven

Im Bestreben um eine gesunde Ernährung wurde in den letzten Jahren eine Reihe von alten Nutzpflanzen als Rohstofflieferant für Nahrungsmittel wiederentdeckt, darunter Hirsen und Buchweizen. Hinzu kamen Bemühungen um die Verbesserung der Agrobiodiversität durch den ökologischen Landbau, die z.B. zum Anbau alter Weizenarten geführt hat. Auch für die Nutzung als nachwachsende Rohstoffe besteht ein steigendes Interesse an alternativen Kulturpflanzen. Niedriges Ertragsniveau, fehlende standortangepasste Sorten, geringe züchterische Bearbeitung und verschiedene Anbaurisiken führen aber dazu, dass die alternativen Kulturpflanzen derzeit in Deutschland in der Regel nicht wirtschaftlich angebaut werden können.

Bei den alternativen Stärkepflanzen eröffnen sich insbesondere bei Rispenhirse und den Pseudocerealien Chancen als Surrogate für Getreideprodukte bei Menschen mit Zöliakie und Neurodermitis. Der Anbau der Kulturart Rispenhirse kann für ökologisch wirtschaftende Betriebe auf leichten Böden und zu Trockenheit neigenden Standorten eine interessante Alternative sein. Die steigende Nachfrage wird bisher fast vollständig durch den Import gedeckt. Ein verstärktes Interesse am Anbau fördern Forschung und Züchtung. Die züchterischen Bemühungen lassen Potenziale für geeignete, ertragstabile Sorten für den Anbau in Deutschland erkennen.

Dagegen ist die Nutzung von Amarant und Reismelde über das Versuchsstadium noch nicht hinausgekommen. Haupthemmnisse sind der hohe Temperaturanspruch und die lange Vegetationsperiode. Wenn sich ein wachsender Bedarf für Amarant und Reismelde in der menschlichen Ernährung oder als Industrierohstoff entwickelt, dann ist eine umfangreiche züchterische Bearbeitung notwendig. Neben der Anpassung an die Standortbedingungen sind dabei die technologischen Eigenschaften wie Korngröße und Druschfähigkeit der Pflanzen (gleichmäßige Abreife, Verminderung der Ernteverluste) zu verbessern.

Buchweizen kann sowohl im konventionellen als auch im diätetischen Nahrungsmittelbereich eingesetzt werden. Da er kein Klebereiweiß enthält, kann Buchweizen zur Produktion glutenfreier Diäterzeugnisse verwendet werden. Vorteilhaft sind auch die pflanzenbaulichen Vorteile als Gesundungsfrucht in Fruchtfolgen, insbesondere bei der Nematodenbekämpfung. Buchweizen gilt innerhalb der Europäischen Union als ausgleichsberechtigte Kulturpflanze. Sein Anbau als Körnerfrucht wurde bisher über die Getreidebeihilfe gefördert. Die Entkopplung der Flächenprämien durch die neueste Reform der Gemeinsamen Agrarpolitik der EU schafft hier also keine wesentliche Veränderung, so dass keine umfangreiche Ausdehnung des Anbaus zu erwarten ist.

Im Nahrungsmittelbereich kann die aus dem Inulin von Zichorie oder Topinambur gewonnene Fructose als Alternativsüßstoff zur Saccharose eingesetzt werden. Auch im industriellen Bereich bestehen verschiedene Einsatzmöglichkeiten von Inulin, die noch an Bedeutung gewinnen dürften. Hierbei kann Inulin als Phosphatersatz in Waschmitteln eingesetzt werden. Bedeutsam ist auch die Anwendung des Inulins als Nährmedium für Mikroorganismen, die ihrerseits organische Säuren, Aminosäuren, Antibiotika und Vitamine produzieren. Weiterhin ist die biotechnologische Herstellung leicht abbaubarer Kunststoffe aus Inulin möglich.

Unter den alternativen Ölpflanzen befinden sich sowohl Arten für eine industrielle Nutzung, wie Crambe aufgrund ihres Erucasäuregehalts und Leindotter aufgrund des Eicosen- und Linolensäuregehalts, als auch Arten für den Nahrungsmittelbereich, wie Saflor mit seinem hochwertigen »Distelöl«. In diesem Bereich hat sich in den vergangenen Jahren eine intensive Suche nach alternativen Nutzpflanzen entwickelt. Ursache dafür ist vor allem das Interesse der chemischen Industrie, Erdölprodukte zu substituieren. Die Pflanzenarten sind für den Anbau in Deutschland grundsätzlich geeignet, haben aber in der Regel noch keine ausreichende Wirtschaftlichkeit erreicht.

Crambe wurde bereits in den 1950er und 1960er Jahren in der DDR angebaut. Im Mittelpunkt ihrer Nutzung steht heute die Verwertung in der Oleochemie. Das Öl weist ca. 50 % Erucasäure auf. Erucasäure ist ein vielseitiger Industriegrundstoff als Weichmacher für Kunststoffe, zur Schmierölherstellung, zur Herstellung pharmazeutischer Erzeugnisse, zur Papierherstellung und als Schaumbremser in Waschmitteln. Außerdem wird Erucasäure für chemische Prozesse der Erdölförderung verwendet. Crambe ist allerdings als Sommerölpflanze dem Winterraps in der Ölproduktion pro Fläche unterlegen. Außerdem bestehen bei Crambe Anbaurisiken beispielsweise durch Ertragsschwankungen und Verunkrautung.

Leindotter ist wegen seines hohen Ölgehalts im Samen interessant. Aufgrund des hohen Anteils an Eicosen- und a-Linolensäure findet das Öl vorrangig im Non-Food-Bereich Anwendung. Das Leindotteröl wird zur Herstellung von Lacken und Farben verarbeitet. Leindotteröl lässt sich weiterhin zur Herstellung von kosmetischen Ölen, Cremes, Lotionen und Seifen verarbeiten. Außerdem eignet es sich bedingt als Kraftstoff für pflanzenöltaugliche Motoren. Leindotteröl kann auch zu Biodiesel (Methylester) verarbeitet werden. Eine Verwendung als Speiseöl ist ebenfalls möglich und hat derzeit die Bedeutung eines Nischenprodukts. Unterschiedliche Einschätzungen liegen zur Verwendbarkeit des Presskuchens in der Tierfütterung vor. Daher wird der Presskuchen noch als unerwünschter Stoff in Mischfuttermitteln eingestuft. Durch den Anbau von Leindotter im Mischanbau kann zur Erhöhung der Agrobiodiversität, besonders auf leichten Böden und in Ökobetrieben, beigetragen werden. Dort sind sichere, wenn auch niedrige Erträge zu verzeichnen. Der Presskuchen ist auch energetisch in Biogasanlagen nutzbar.

Die Arznei- und Gewürzpflanzen sind ein Beispiel, wie der Anbau alternativer Kulturen in den letzten Jahren erfolgreich ausgeweitet werden konnte. Unsichere Preise, stark schwankende Erträge, noch nicht ausgereifte Anbauverfahren vor allem im ökologischen Landbau und hohe Trocknungskosten stehen der weiteren Ausdehnung der inländischen Produktion oft noch entgegen. Dennoch stellt der Anbau von Arznei- und Gewürzpflanzen insbesondere für kleinere und mittlere Betriebe eine interessante Alternative dar. Dies gilt insbesondere dann, wenn vertragliche Regelungen dem Anbauer einen gesicherten Absatz zu garantierten Preisen bieten. Allgemein ist ein zunehmendes Interesse an pharmazeutischen und kosmetischen Produkten auf der Basis pflanzlicher Wirkstoffe festzustellen. Mit dem Anbau von Arznei- und Gewürzpflanzen kann auch auf den Trend reagiert werden, verstärkt Naturstoffe aus regionaler Produktion zur Medikation bzw. in der Küche einzusetzen.

Zu den Farbstoffpflanzen wurden in den letzten 10–15 Jahren intensive Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durchgeführt, in die auch die verarbeitenden Unternehmen mit einbezogen waren. Diese Arbeiten haben allerdings noch nicht zu einer deutlichen Steigerung des Färberpflanzenanbaus in Deutschland geführt. Die angesprochenen Färberpflanzen sind vor allem für Konsumenten mit allergischen Reaktionen auf synthetische Farben bedeutsam.

Der Anbau von Energiepflanzen wird mit einer Flächenprämie von 45 Euro und bei der Verstromung zusätzlich nach dem Energieeinspeisegesetz (EEG) gefördert. Damit können sie zur langfristigen Sicherung der landwirtschaftlichen Einkommen beitragen. Die besprochenen Energiepflanzen zeichnen sich durch schnelles Wachstum und Massenwüchsigkeit aus. Dauerkulturen wie Miscanthus und Kurzumtriebsplantagen sind in Deutschland noch nicht über das Versuchsstadium hinausgekommen.

Sudangras und Zuckerhirse gewinnen als Energiepflanzen in Deutschland (speziell in Bayern) und Österreich an Bedeutung, insbesondere für den Einsatz in Biogasanlagen. Positiv bewertet wird bei der energetischen Nutzung vor allem das im Vergleich zu Mais deutlich geringere Risiko für Nährstoffauswaschung und Bodenerosion. Weitere Vorteile sind die geringeren Wasseransprüche und die guten Fermentierungseigenschaften.

Miscanthus verfügt über vergleichsweise günstige Brennstoffeigenschaften. Sein geringer Wasser- und Nährstoffverbrauch bedingen eine sehr effiziente Ressourcennutzung. Die geringen Aufwendungen für den Pflanzenschutz sowie die langjährige Bodenruhe wirken sich auf die Fauna und die Bodenfruchtbarkeit positiv aus. Trotz der günstigen Voraussetzungen findet Miscanthus in Deutschland, entgegen ursprünglich sehr hohen Erwartungen, als Energiepflanze bisher kaum Akzeptanz. Dabei spielen Schwierigkeiten in der Bestandsetablierung, verbreitete Vorbehalte gegen Dauerkulturen und verfahrenstechnische Risiken in der Ernte zur Winterzeit eine vorrangige Rolle.

Kurzumtriebsplantagen mit Pappeln und Weiden liefern hohe Biomasseerträge. Insbesondere Pappeln können mit einem vergleichsweise geringen Düngereinsatz produziert werden. Nach derzeitigem Kenntnisstand kann außerdem auf einen Pflanzenschutzmitteleinsatz verzichtet werden. Bei zunehmender Anbauausdehnung ist jedoch mit einem verstärkten Krankheits- und Schädlingsdruck zu rechnen. Die Ernte der Kurzumtriebsplantagen erfordert eine gesonderte Erntetechnik. Energieholzplantagen machen daher eine grundlegende Produktionsumstellung erforderlich.

Alternative Anbauverfahren

Als alternative Anbauverfahren werden in diesem Bericht Verfahren diskutiert, die der fortgesetzten Entkoppelung der Pflanzenproduktion von den natürlichen Standortfaktoren entgegen wirken und damit tendenziell zur Erhaltung oder zur Wiederherstellung der Multifunktionalität der Landwirtschaft beitragen können. Sie sollen der Ressourcenschonung und der Erhaltung der Biodiversität dienen. Eine eindeutige Grenzlinie zwischen konventionellen bzw. auf die »Regeln guter fachlicher Praxis« im Pflanzenbau gestützten Anbauverfahren und alternativen Anbauverfahren kann nicht gezogen werden. Im Bericht werden Mischanbau, spezielle Reihenkulturen und Mulchverfahren behandelt. Anbauverfahren wie die pfluglose Bodenbearbeitung, die mittlerweile als Standardverfahren bereits etabliert sind, werden nicht behandelt.

Mischanbau

Der Begriff Mischanbau bezeichnet den gleichzeitigen Anbau mehrerer Arten (und mehrerer Sorten gleicher Art) auf demselben Feld mit unterschiedlichem Kontakt zwischen den Mischungspartnern. Für Mischanbau werden auch die Begriffe Mischfruchtanbau und Gemengeanbau verwendet. Der gemeinsame Anbau unterschiedlicher Pflanzenarten entspricht wesentlich mehr der Vielfalt natürlicher Vegetationsdecken als Reinbestände. Der Mischanbau stellt ein traditionelles Anbauverfahren dar, dessen Vorteile vor allem in der Ertragsstabilität und in der Ressourcenschonung liegen. Die positiven Effekte des Mischanbaus bestimmen sich aus dem Konkurrenzverhalten der Mischungspartner. Je deutlicher die gegenseitige Förderung ist, desto größer sind auch die Vorteile.

Als positive Wirkungen des Mischanbaus werden die folgenden Effekte genannt:

• Verminderung des Anbaurisikos, wenn sich die Mischungspartner in ihrer Stresstoleranz und Krankheitsgefährdung wesentlich unterscheiden;
• Nutzung von Ergänzungswirkungen (z.B. Stützfrucht);
• Steigerung in der Nutzung der Sonneneinstrahlung durch vergrößerten Blatt­flächenindex;
• Förderung der Unkrautunterdrückung durch stärkere Beschattung der Bodenoberfläche;
• Verbesserung in der Ausnutzung des Standortes durch Unterschiede im Bestandsaufbau und im Wurzelsystem der Mischungspartner;
• Erhöhung des Gesamtertrags je Flächeneinheit bei geringerem Ertrag der einzelnen Mischungspartner;
• Erhöhung der Ertragssicherheit auf Grenzstandorten;
• Verringerung des Einsatzes von Pflanzenschutzmitteln.

Der Mischanbau birgt aber auch eine Reihe von Risiken:

• höhere technische Aufwendungen bei der Aussaat und Ernte;
• Effizienzverlust insbesondere beim Einsatz von Stickstoffdüngern durch unterschiedliche Ansprüche der Mischungspartner an Zeitpunkt und Höhe der Gabe;
• Erschwernisse bei der Bekämpfung von Krankheiten, Schädlingen und Unkräutern durch unterschiedliche Sensibilität der Mischungspartner gegenüber den ausgebrachten Mitteln;
• Steigerung des Arbeitszeitaufwandes je Flächeneinheit;
• Steigerung des Aufwandes in den Nachernteprozessen zur Reinigung, Separierung und Trocknung des Erntegutes.

Der Züchtungsfortschritt und die hohe Effizienz der Produktionsfaktoren (Düngung, Pflanzenschutzmittel) haben die Vorteile des Mischanbaus stark reduziert und so den Mischanbau zu Gunsten des Reinanbaus weitgehend aus der konventionellen Landwirtschaft verdrängt. Dessen ungeachtet rechtfertigen wissenschaftliche Untersuchungen und praktische Erfahrungen in den zurückliegenden Jahrzehnten die Schlussfolgerung, dass der Mischanbau von Körnerfrüchten zur stärkeren Ökologisierung der konventionellen Agrarproduktion beitragen könnte. Der Beitrag besteht besonders in der Möglichkeit, den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln zu reduzieren.

Im ökologischen Landbau stellt der Mischanbau eine Produktionsmethode zur Reduzierung von pilzlichen und tierischen Schaderregern und zur Regulierung unerwünschter Wildpflanzen (Unkräuter) dar. Allerdings fehlt es bei den Aussagen zum Pflanzenschutz noch an wissenschaftlichen Belegen. Besondere Bedeutung kommt dem Mischfruchtanbau auf den Grenzstandorten der einzelnen Körnerfrüchte zu. Hier trägt er durch Erweiterung der Artenvielfalt wesentlich zur Stabilisierung der Pflanzenproduktion bei. Mit dem Mischanbau ergeben sich auch neue Produktionsalternativen, wenn z.B. die Nahrungs- oder Futtermittelproduktion mit der Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen kombiniert wird. Der Mischanbau von Leguminosen oder Getreide mit Leindotter ist dafür ein Beispiel. Diese Form der Produktion von nachwachsenden Rohstoffen hat den Vorteil, dass sie auch auf ertragsschwachen Standorten ohne Beeinträchtigung der Humusbilanz erfolgen kann.

Spezielle Reihenkulturen

Das im ökologischen Landbau entwickelte Konzept der »Weiten Reihe« ist ein Beispiel für eine spezielle Reihenkultur. Die limitierte N-Verfügbarkeit führt verbreitet zu geringen Rohproteingehalten und dadurch zu einer unzureichenden Backqualität beim Weizen. Als Problemlösung werden eine Vergrößerung des Reihenabstands auf bis zu 50 cm, eine Verminderung der Saatstärke und ein Übergang zur Unkrautregulierung mit der Maschinenhacke praktiziert.

Reihenkulturen wie »row intercropping«, »strip intercropping« und »relay planting« spielen besonders unter den klimatischen Verhältnissen in Entwicklungsländern eine wichtige Rolle und dienen dem Erosionsschutz und der besseren Nährstoffnutzung. Sie erhöhen gleichzeitig die Agrobiodiversität. Schon aus arbeitswirtschaftlichen Gründen ist eine Übertragung auf die deutschen Verhältnisse schwierig. Systeme des »relay planting» wie Untersaaten bzw. Einsaaten werden teilweise in Deutschland genutzt, um Erosionsschutz und Nährstoffbindung zu erreichen.

»Alley cropping« bezeichnet ein Anbauverfahren, das die Verbindung von landwirtschaftlichen Kulturen mit mehrjährigen Gehölzen als Agroforst-System darstellt. An besonders windexponierten Standorten in Deutschland existieren seit Jahrhunderten Windschutzhecken. Neben dem Erosionsschutz fördern Windschutzstreifen die Biodiversität und schaffen neue Habitate für Flora und Fauna. Die verwendeten Gehölze sind häufig Obst- oder Nussarten (Schlehe, Sanddorn, Haselnuss u.a.), deren Früchte für die menschliche Ernährung genutzt werden können. Innerhalb von Weidenutzungssystemen können die angepflanzten Gehölzarten auch als Viehfutter oder Schattenbäume dienen. Neue Einsatzmöglichkeiten wurden erfolgreich bei der Rekultivierung von Bergbaufolgelandschaften in der Lausitz erprobt.

Mulchverfahren

Mulchverfahren beinhalten die vollständige oder teilweise Bedeckung der Bodenoberfläche mit organischen Reststoffen. Primäres Ziel der Mulchverfahren ist es, die Erosionsgefährdung der landwirtschaftlichen Flächen zu reduzieren. Darüber hinaus werden weitere Effekte bei der Schonung des Wasservorrats im Boden, der Verringerung des Unkrautdruckes und bei der Regulierung der Bodentemperatur sowie der Aktivierung des Bodenlebens erreicht. Mulchen wird meist mit Verfahren der reduzierten, nicht wendenden Bodenbearbeitung und der direkten Aussaat verbunden. Oberflächiges Einarbeiten oder Belassen von Ernterückständen auf dem Boden haben sich auf vielen Standorten in Deutschland bereits bewährt, auch durch die Verfügbarkeit wirksamer Herbizide zur verbesserten Unkrautkontrolle in diesen Systemen. Arbeitswirtschaftliche Vorteile und die Reduzierung des Dieselkraftstoffaufwandes gelten als Hauptvorteile. Mulchsaatverfahren können heute bei fast allen landwirtschaftlichen Kulturen eingesetzt werden.

Handlungsmöglichkeiten

Aufbauend auf den vorhergehenden Analysen werden im Bericht einige Handlungsmöglichkeiten abgeleitet. Diese gehen von der Voraussetzung aus, dass eine verstärkte Nutzung von alternativen Kulturpflanzen und Anbauverfahren angestrebt wird, um einen Beitrag zu einer höheren Agrobiodiversität zu leisten und neue Absatzchancen für die Landwirtschaft zu erschließen.

Züchtung

Die geringe züchterische Bearbeitung und die dadurch bedingten Wildpflanzeneigenschaften der diskutierten alternativen Kulturpflanzen sind als ein zentraler Problembereich herausgearbeitet worden. Daraus folgt, dass der Züchtungsforschung und Züchtung bei den alternativen Kulturpflanzen ein zentraler Stellenwert zukommt.

Züchtungsarbeiten zu alternativen Kulturpflanzen, wie die Arbeiten an der Universität Gießen zu Leindotter, stellen die Ausnahme dar. Eine verstärkte Züchtung bei alternativen Kulturpflanzen wäre wünschenswert. Die Züchtung alternativer Kulturpflanzen stellt eine mittel- bis längerfristige Aufgabe dar, die erhebliche Investitionen erfordert, erst bei der Etablierung von leistungsfähigen Sorten bzw. deutlich verbesserten Sorten Einnahmen verspricht und auf absehbare Zeit nur einen begrenzten Markt erwarten lässt. Deshalb handelt es sich um eine Aufgabe der öffentlichen Forschung, und es bedarf der finanziellen Unterstützung privater Züchter.

Züchtungsziele für alternative Kulturpflanzen aus den behandelten Pflanzengruppen könnten beispielsweise sein:

• Züchtung auf Ertragssicherheit bei Leindotter,
• Veränderung der Fettsäuremuster bei Leindotter,
• Erhöhung des Fasergehalts in der Fasernessel,
• Selektion auf größere Samenkörner bei Amarant, Reismelde und Leindotter,
• Züchtung von Sorten mit verminderter Ausfallneigung der Samen bei Amarant und Reismelde.

Die Züchtung alternativer Kulturpflanzen kann nur Fortschritte machen, wenn es zu koordinierten Aktivitäten von Instituten für Pflanzenzüchtung an den Hochschulen, der Bundesanstalt für Züchtungsforschung (BAZ), dem Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK Gatersleben), den entsprechenden Landesinstitutionen zur Pflanzenzüchtung und privaten Züchtungsunternehmen kommt.

Verbundforschung

Forschungsaktivitäten zu alternativen Kulturpflanzen und Anbauverfahren haben bisher keinen hohen Stellenwert. Forschungsbedarf wird insbesondere zur Systematisierung der vorhandenen Kenntnisstände, zur Anbauerprobung alternativer Kulturpflanzen auf verschiedenen Standorten und zur Weiterentwicklung ihrer Anbautechnik sowie zur Überprüfung und Weiterentwicklung von Anbauverfahren gesehen. Erkenntnisse, die unter konkreten Anbaubedingungen von Praktikern oder mittels »on-farm research« gefunden wurden, sollten gebündelt und ausgewertet werden. Technische Lösungen, die vielfach individuell auf Betriebsebene entstanden sind, sollten aufgegriffen werden.

Verbundprojekte zu alternativen Anbauverfahren sollten sich u.a. auf den Mischanbau konzentrieren und Untersuchungen zu biologischen Grundlagen von Mischbeständen, zur Verbesserung der Bestandsführung, zur Optimierung der Ernte, zur Wirtschaftlichkeit und zu den ökologischen Auswirkungen integrieren. Forschungs-, Erprobungs- und Demonstrationsvorhaben sollten kombiniert werden. Es sollten Fragestellungen des Mischanbaus sowohl in der konventionellen Landwirtschaft als auch im ökologischen Landbau bearbeitet werden.

Bei den alternativen Kulturpflanzen gibt es Beispiele für erfolgreiche Verbundprojekte über die gesamte Produktionskette, wie beispielsweise die Projekte der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) zu Färberpflanzen und Arzneipflanzen. Vergleichbare Aktivitäten für Verwendungen als Nahrungsmittel fehlen bisher. In Verbundprojekten zu alternativen Kulturpflanzen für den Nahrungsmittelbereich sollten Fragen der Züchtung, des Anbaus, der Verarbeitung, der Vermarktung und der Nutzung der Nahrungsmittel gemeinsam bearbeitet werden. Dabei wären Akteure aus Züchtung, Landwirtschaft, Verarbeitung und Nahrungsmittelherstellung einzubeziehen.

Produktionssysteme der Industrieländer stellen oft ein Vorbild für Entwicklungsländer dar. Der Wissens- und Technologietransfer läuft in der Regel von den entwickelten Ländern zu den Entwicklungsländern. Im Hinblick auf Nachhaltigkeit könnten regionalspezifische Ansätze bei Anbaumethoden und Wahl der Kulturpflanzen in Deutschland ein anderes Vorbild als moderne Hochtechnologien sein. Spezielle Reihenkulturen könnten sogar ein Beispiel dafür sein, wie umgekehrt von Entwicklungsländern gelernt werden könnte. Dazu sollte als erstes eine Potenzialabschätzung durchgeführt werden, um die Übertragungsmöglichkeiten auf deutsche Verhältnisse zu überprüfen.

Forschung und Förderung zu nachwachsenden Rohstoffen

Die Förderung von Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsvorhaben im Bereich der nachwachsenden Rohstoffe spielt in Deutschland seit einigen Jahren eine wichtige Rolle. In diesem Zusammenhang sind auch wiederholt Projekte zu alternativen Kulturpflanzen durchgeführt worden. Diese Aktivitäten sollten fortgeführt werden, insbesondere zu stofflichen Verwendungen alternativer Kulturpflanzen. Dabei sollte an den Dialog zur stofflichen Verwertung von nachwachsenden Rohstoffen, den das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) mit der chemischen Industrie führt, angeknüpft werden.

Erhaltung und nachhaltige Nutzung pflanzengenetischer
Ressourcen

Das »Nationale Fachprogramm für Genetische Ressourcen landwirtschaftlicher und gartenbaulicher Kulturpflanzen« ist die Grundlage für die langfristige Erhaltung und Nutzung, Forschung und Entwicklung genetischer Ressourcen im Bereich landwirtschaftlicher und gartenbaulicher Kulturpflanzen sowie von Wildpflanzen in Deutschland. Dieses Programm wurde unter Leitung des BMELV von einer Arbeitsgruppe aus Vertretern von Bund und Ländern, Universitäten, Ressortforschung und Verbänden erarbeitet und von der Agrarministerkonferenz im März 2002 in Bad Nauheim verabschiedet.

Die Erhaltung pflanzengenetischer Ressourcen wird in einem integrativen Ansatz unter Nutzung von In-situ-Erhaltung, On-Farm-Bewirtschaftung und Ex-situ-Erhaltung angestrebt. Hinsichtlich der Nutzung stehen zwei Ansätze im Vordergrund:

• die Nutzung pflanzengenetischer Ressourcen für moderne Sorten, insbesondere der Hauptkulturarten,
• die On-Farm-Bewirtschaftung von alten Kulturarten und Landsorten.

Im ersten Ansatz soll die Vielfalt pflanzengenetischer Ressourcen durch Charakterisierung, Evaluierung, Dokumentation und züchterische Erschließung verstärkt für moderne Sorten – insbesondere der Hauptkulturarten – nutzbar gemacht werden. Beispiele hierfür sind die Nutzung von Wildmaterial und Landsorten als wichtige Quelle für Resistenzgene. So geht das Mehltauresistenzgen Pm5, das viele aktuelle Weizensorten enthalten, auf einen asiatischen Stamm des Emmers (Triticum dicoccon) zurück. Gerstensorten, die gegen das Gerstenvergilbungsvirus resistent sind, wurden durch Einkreuzen von Landsorten aus Ostasien gewonnen.

Beim zweiten Ansatz ist das Netzwerk von Kulturpflanzeninitiativen KERN hauptsächlich im Bereich gärtnerischer Kulturpflanzenarten aktiv. Ergänzend gibt es einzelne Initiativen zur On-Farm-Bewirtschaftung alter landwirtschaftlicher Kulturarten und -sorten, insbesondere im ökologischen Landbau. Hauptziel dieser Aktivitäten ist, die traditionellen pflanzengenetischen Ressourcen im Anbau gleichzeitig zu erhalten und wirtschaftlich zu nutzen.

Eine dritte, auszubauende Säule könnte sein, die Kulturartenvielfalt als Diversifizierungspotenzial für die Landbewirtschaftung zu nutzen. Dieser Ansatz ist im Nationalen Fachprogramm angesprochen. Damit geht es hauptsächlich um die Gewichtung und die Umsetzung entsprechender Maßnahmen, wie die Förderung längerfristiger Züchtungsprojekte für bisher züchterisch vernachlässigte Kulturpflanzen. Mit der züchterischen Weiterentwicklung von alternativen Kulturpflanzen zu leistungsfähigen Sorten, die dann eine größere Kulturartenvielfalt in der Pflanzenproduktion ermöglichen, könnte ein Beitrag zu einer höheren Agrobiodiversität geleistet werden.

Die Richtlinie des BMELV zur Förderung von Modell- und Demonstrationsvorhaben im Bereich der Erhaltung und innovativen nachhaltigen Nutzung der biologischen Vielfalt sieht u.a. die »Entwicklung innovativer Produkte und Verfahren auf der Basis genetischer Ressourcen für eine unter wirtschaftlichen, sozialen und ökologischen Gesichtspunkten nachhaltige Nutzung« vor. Dies könnte ein Ort sein, Projekte zur Nutzung alternativer Kulturpflanzen zu fördern.

Agrarpolitische Rahmenbedingungen

Die Gemeinsame Agrarpolitik (GAP) der Europäischen Union ist mit dem Luxemburger Beschluss vom 26. Juni 2003 ein weiteres Mal reformiert worden. Die Europäische Kommission hatte im Januar 2003 Vorschläge für eine weitere Reform der GAP vorgelegt. Vorgeschlagen wurden im Wesentlichen eine Entkopplung der Direktzahlungen von der Produktion, der weitere Abbau der Markt- und Preisstützung sowie eine Stärkung der Politik für den ländlichen Raum. Der Rat der Europäischen Union ist mit seinen Beschlüssen zur Reform der Agrarpolitik vom Juni 2003 den Kommissionsvorschlägen in weiten Teilen gefolgt. Allerdings sind die Beschlüsse weniger weitreichend als die Vorschläge ausgefallen, und den Mitgliedstaaten wurden zahlreiche Wahlmöglichkeiten bei der Ausgestaltung des Prämiensystems eröffnet. Die Umsetzung in deutsches Recht erfolgte im Jahr 2004, die Reform trat zu wesentlichen Teilen 2005 in Kraft. Diese neuen agrarpolitischen Rahmenbedingungen haben auch Auswirkungen auf die Chancen alternativer Kulturpflanzen und Anbauverfahren.

Im Mittelpunkt der Reformbeschlüsse steht die Entkopplung des größten Teils der bislang als Flächen- oder Tierprämien gewährten Direktzahlungen von der landwirtschaftlichen Produktion. Damit werden die Direktzahlungen von der landwirtschaftlichen Erzeugung auf den Landwirt verlagert. Die Entscheidungsfreiheit der Landwirte wird sich somit erhöhen. Die Landwirte haben in Zukunft die Möglichkeit, auf rentablere landwirtschaftliche Produktionsrichtungen umzusteigen, ohne dabei Prämienansprüche zu verlieren. Perspektivisch ist diese Entscheidungsfreiheit auch von Vorteil für alternative Kulturpflanzen (und Anbauverfahren), da ihre Wahl keinen Einfluss auf Prämienansprüche mehr hat. Kurzfristig wird dies aber aufgrund der mangelnden Konkurrenzfähigkeit wenig verändern.

Voraussetzung für den vollständigen Erhalt der entkoppelten und gekoppelten Direktzahlungen ist die Einhaltung von bestimmten Bewirtschaftungsauflagen (Cross Compliance). Diese Verpflichtungen umfassen Grundanforderungen an die Betriebsführung, Anforderungen zur Erhaltung von Flächen in einem guten landwirtschaftlichen und ökologischen Zustand sowie Regelungen zum Erhalt von Dauergrünland. Bei Nichteinhaltung kommt es zu einer Kürzung beziehungsweise bei vorsätzlichen Verstößen im Extremfall zu einem vollständigen Einbehalt der Zahlungen. Die Cross-Compliance-Regelungen umfassen neben einschlägigen EU-Regelungen nationale Mindestanforderungen zur Instandhaltung von Flächen und zum Bodenschutz. Auswirkungen auf die Chancen von alternativen Kulturpflanzen und Anbauverfahren sind nicht zu erwarten.

Mit der obligatorischen Modulation werden die Direktzahlungen ab 2005 in allen Mitgliedstaaten um einen vorgegebenen Prozentsatz gekürzt. Die frei werdenden Gelder erhöhen die den Mitgliedstaaten zur Verfügung stehenden Mittel für ländliche Entwicklungsmaßnahmen. Daneben wurde außerdem das Maßnahmenspektrum zur Förderung der ländlichen Entwicklung ausgeweitet. Der Bund beteiligt sich im Rahmen der Gemeinschaftsaufgabe »Verbesserung der Agrarstruktur und des Küstenschutzes« (GAK) über die Grundsätze zur Förderung einer markt- und standortangepassten Landbewirtschaftung u.a. an der Förderung ökologischer und umweltfreundlicher Anbauverfahren im Ackerbau. Im Rahmen umweltfreundlicher Anbauverfahren im Ackerbau werden schon heute der Anbau vielfältiger Fruchtarten sowie Mulch- oder Direktsaatverfahren gefördert. Hier böte es sich an, den Mischanbau von Körnerfrüchten als neue förderfähige Maßnahme aufzunehmen. Damit würde der positive Einfluss auf die Agrobiodiversität über freiwillige Agrarumweltmaßnahmen honoriert. Auf der Ebene der Bundesländer besteht darüber hinaus die Möglichkeit, in den dortigen Agrarumweltprogrammen weitere länderspezifische Maßnahmen zu integrieren.

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