Versuch mit landwirtschaftlichen Systemen
Der Farming Systems Trial wurde 1981 mit einem klaren Ziel ins Leben gerufen: Beseitigung der Hindernisse für die Einführung des ökologischen Landbaus durch Landwirte.
Seit mehr als 40 Jahren bietet der Farming Systems Trial (FST) an Rodale Institute hat Praxispraktiken und strenge wissenschaftliche Analysen angewandt, um die unterschiedlichen Auswirkungen von biologischen und konventionellen Getreideanbausystemen zu dokumentieren.
Die aus dieser Forschung gewonnenen wissenschaftlichen Daten haben gezeigt, dass die ökologische Bewirtschaftung die konventionelle Landwirtschaft in einer Weise erreicht oder übertrifft, die den Landwirten zugute kommt, und eine starke Grundlage für die Gestaltung und Verfeinerung landwirtschaftlicher Systeme bildet, die die Gesundheit der Menschen und des Planeten verbessern können.
Dieses Material basiert auf Arbeiten, die von der William Penn Foundation unter der Grant Award Nummer 188-17 unterstützt werden. Die in dieser Veröffentlichung geäußerten Meinungen sind die des Autors/der Autoren und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten der William Penn Foundation wider.
Unsere jahrzehntelange Forschung zeigt:
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Organische Praktiken organische Bodensubstanz erhöhen mikrobielle Biomasse, Diversität und Aktivität bei gleichzeitiger Verringerung der Bodenverdichtung.
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30 % höhere Erträge in Zeiten extremen Wetters.
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Organische Erträge herkömmlichen Renditen entsprechen für Cash Crops wie Mais und Sojabohnen.
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Organisches Management erhöht die Wasserinfiltration und trägt nicht zur Anreicherung von Giftstoffen in Gewässern bei.
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Auch ohne die für den Bio-Anbau gezahlten Prämien Das organische Düngungssystem ist das rentabelste System
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Organisches System Die Betriebskosten sind deutlich niedriger als herkömmliche Verwaltung.
Die Systeme
Der FST vergleicht drei zentrale Bewirtschaftungssysteme: ein auf Chemikalieneinsatz basierendes konventionelles System, ein auf Leguminosen basierendes organisches System und ein auf Gülle basierendes organisches System. Die Mais- und Sojabohnenproduktion steht im Mittelpunkt jedes Systems, da 70 Prozent der US-Anbaufläche dem Getreideanbau gewidmet sind.
Im Jahr 2008 wurde jedes Kernsystem weiter unterteilt, um Standardpraktiken mit vollständiger Bodenbearbeitung (FT) und neuen Verfahren mit reduzierter Bodenbearbeitung (RT) zu vergleichen. Damals wurden auch gentechnisch veränderter Mais und Sojabohnen in das konventionelle System eingeführt, um die gängigen Praktiken widerzuspiegeln.
Konventionelle synthetische
Dieses System repräsentiert eine typische US-Getreidefarm. Es ist für die Fruchtbarkeit auf synthetischen Stickstoff angewiesen, und Unkräuter werden durch synthetische Herbizide bekämpft, die ausgewählt und in von der Penn State University Cooperative Extension empfohlenen Mengen angewendet werden.
Bio-Hülsenfrüchte
Dieses System stellt ein organisches Cash-Grain-System dar. Es weist eine mittellange Fruchtfolge auf, die aus einjährigen Getreidekulturen und Deckfrüchten besteht. Die einzige Fruchtbarkeitsquelle des Systems sind Leguminosen, und die Fruchtfolge bietet die primäre Verteidigungslinie gegen Schädlinge.
Bio-Gülle
Dieses System stellt einen diversifizierten Bio-Milch- oder Rindfleischbetrieb dar, der eine lange Rotation von einjährigen Futtergetreidekulturen und mehrjährigen Futterkulturen umfasst. Die Fruchtbarkeit wird durch Leguminosen-Deckfrüchte und die regelmäßige Anwendung von kompostiertem Mist von Nutztieren gewährleistet. Eine vielfältige Fruchtfolge ist die primäre Verteidigungslinie gegen Schädlinge.
FST-Ergebnisse
Das FST-Team sammelt seit mehr als 40 Jahren eine Vielzahl von Daten aus den Forschungsparzellen und analysiert sie gründlich nach allgemein anerkannten wissenschaftlichen Standards. Die Ergebnisse zeigen, dass die ökologischen Landbausysteme der konventionellen Produktion im Ertrag entsprechen oder sie übertreffen, während sie gleichzeitig eine Reihe von agronomischen, wirtschaftlichen und ökologischen Vorteilen für Landwirte, Verbraucher und die Gesellschaft bieten.
Böden
FST-Daten haben festgestellt, dass die Bodengesundheit in den organischen Systemen im Laufe der Zeit weiter zugenommen hat, während der Boden in den konventionellen Systemen im Wesentlichen unverändert geblieben ist.
Cornell Comprehensive Assessment of Soil Health (CASH) Score für jedes der Systeme in der Farming Systems Trial in den Jahren 2019 und 2020.
Kohlenstoffabscheidung
Gesunder Boden hält Kohlenstoff und hält ihn von der Atmosphäre fern. Organische Systeme weisen normalerweise viel vielfältigere Kohlenstoffeinträge in den Boden auf, sodass die mikrobielle Biomasse erheblich höher ist als im konventionellen System, was im Laufe der Zeit zu mehr organischer Substanz im Boden führt.
Kohlenstoff aus mikrobieller Biomasse im Boden (durchschnittlich 0–10, 10–20 und 20–30 cm Tiefe) jedes der Systeme in der Farming Systems Trial im Jahr 2018. (Adaptiert von Littrell et al., 2021.)
Wasser
Die Wasserinfiltration ist bei langfristiger organischer Bewirtschaftung im Vergleich zu konventionellen Praktiken deutlich schneller.
Durchschnittliche Wasserinfiltrationsraten in jedem der Systeme im FST von 2019–2021.
Ausbeuten
Ökologische Systeme produzieren Ernteerträge, die denen konventioneller Systeme entsprechen, außer bei extremen Wetterbedingungen wie Dürre, wenn die biologischen Parzellen ihre Erträge aufrechterhielten, während die konventionellen Parzellen zurückgingen. Insgesamt waren die Bio-Maiserträge in Dürrejahren um 31 Prozent höher als die konventionelle Produktion.
Durchschnittlicher Maisertrag jedes der Systeme im Farming Systems Trial von 2008–2020 (Abbildung A) und Maisertrag im Jahr 2016 (Abbildung B), das eine besonders trockene Jahreszeit war.
Gewinne
Eine Analyse der kumulierten Arbeit, Kosten, Erträge und Risiken für die drei Systeme zeigt, dass das organische Düngungssystem für Landwirte am rentabelsten ist. auch ohne die Preisaufschläge für Bio-Pflanzen. Mit aktuellen Bio-Preisaufschlägen, beide organischen Systeme sind viel rentabler als das konventionelle System.
Nettorenditen (Abbildung A, ohne Bio-Preisaufschläge; Abbildung B, mit Bio-Preisaufschlägen) jedes der Systeme im Farming Systems Trial von 2008–2020. Die Budgets beziehen sich auf repräsentative landwirtschaftliche Betriebe mit einer Größe von 54 Hektar.
Der Wert eines gesunden Bodens
Warum ist ein gesunder Boden so wichtig?
Spitzenernährung
Der Boden ist die Grundlage für die Nahrungsmittelproduktion und den Anbau gesunder, nährstoffreicher Lebensmittel, um eine wachsende Bevölkerung zu ernähren.
Dürreschutz
Gesunder Boden hält Feuchtigkeit, bis die Pflanzen sie brauchen, und bildet eine Symbiose mit Pilzen, um das Wurzelnetzwerk tiefer in den Boden auszudehnen.
Erosionsschutz
Die „Aggregate“ in gesunder Erde haften zusammen und werden nicht weggespült oder weggeblasen.
Krankheitsabwehr
Aktive Bodenmikroben wehren Pflanzenkrankheiten ab.
Hochwasserschutz
Gesunder Boden nimmt mehr Wasser schneller auf und reduziert Überschwemmungen und Abflüsse.
Kohlenstoffabscheidung
Gesunder Boden hält Kohlenstoff und hält ihn von der Atmosphäre fern.
Der Farming Systems Trial wurde von Bob Rodale gestartet, der wissenschaftliche Unterstützung für die Empfehlungen wünschte, die in den 1980er Jahren an das neu gegründete National Organic Program gerichtet wurden. Heute ist der Versuch in insgesamt 72 Versuchsflächen unterteilt.
Unsere Mitarbeiter
Saurav Das, Ph.D.
Direktor, Farming Systems Trial
Dr. Saurav Das ist seit kurzem Mitglied der Rodale Institute als Direktor des Farming Systems Trial in Kutztown, PA. Mit einem starken Hintergrund in Bodenkunde bringt Dr. Das umfassendes Fachwissen in Bodengesundheit, Biogeochemie von Kohlenstoff und Stickstoff, nachhaltiger Landwirtschaft und Umweltmikrobiologie mit. Seine Karriere umfasst Positionen als wissenschaftlicher Assistenzprofessor und Postdoktorand an der University of Nebraska – Lincoln, Nebraska, wo er große Projekte zur Benchmarking-Messung und -Überwachung der Bodengesundheit sowie zur Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik in Bezug auf unterschiedliche Landnutzungs- und Managementpraktiken leitete. Dr. Das ist auch leidenschaftlich daran interessiert, Datenwissenschaft mit Bodenkunde zu integrieren und betont die Bedeutung von Daten bei der Entscheidungsfindung für die Einführung nachhaltiger Praktiken und die Politikgestaltung. Er widmet sich der Förderung der Forschung in nachhaltigen Landwirtschaftssystemen und ist bestrebt, zur innovativen Arbeit beizutragen Rodale Institute.
Rahel Olson
Forschungstechniker
Rachel ist Forschungstechnikerin und arbeitet am Farming Systems Trial (FST). Sie besuchte das Skidmore College im Norden des Bundesstaats New York und schloss dort ihr Studium der Umweltwissenschaften (ES) ab. Rachel interessiert sich für die Diversifizierung organischer Getreidefruchtfolgen und die Förderung der Bodengesundheit.