Vielfalt im Grünland – auch in der Landwirtschaft?
Dass artenreiche Wiesen mehr leisten als artenarme, ist gut belegt. Biodiversitätsexperimente wie das
Jena Experiment zeigen seit über zwanzig Jahren: Mit der Zahl der Pflanzenarten steigen Ertrag und viele weitere Funktionen. Diese Experimente laufen allerdings unter sehr extensiven Bedingungen, ohne Dünger und mit nur zwei Schnitten im Jahr, und mit Wildpflanzen. Ob ihre Ergebnisse auch für die Landwirtschaft gelten, wird deshalb oft bezweifelt. Intensiv genutzte Futterflächen in Deutschland bestehen hauptsächlich aus wenigen, stark gedüngten Grasarten, die auf hohen Ertrag gezüchtet sind.
Genau hier setzt das internationale Netzwerk LegacyNet an. Es untersucht Vielfalt unter landwirtschaftlichen Bedingungen: mit gezüchteten Futterpflanzen, mit Düngung und mit häufiger Nutzung.
Das Experiment: Grünland und was es hinterlässt
An allen Standorten des Netzwerks wurde dasselbe Experiment angelegt. Auf den Flächen wachsen Gräser, Leguminosen (Hülsenfrüchtler wie Klee) und Kräuter, von Einzelarten bis zu Mischungen aus sechs Arten. Zum Vergleich gibt es stark gedüngte Gras-Monokulturen. Weil der Aufbau überall gleich ist, lässt sich prüfen, ob die Ergebnisse unter ganz unterschiedlichen Klima- und Bodenbedingungen gelten.
Das Experiment endet aber nicht mit der Wiese. In der Landwirtschaft wird Grünland oft nach einigen Jahren umgebrochen und eine Ackerkultur angebaut. Deshalb wird nach der Grünlandphase auf allen Flächen dieselbe Folgekultur angesät. So lässt sich messen, was eine Wiese ihrer Nachfolgerin hinterlässt, ihr Erbe (englisch: legacy): Gibt eine vielfältige Mischung mehr Stickstoff an die nächste Kultur weiter? Verbessert sie den Boden? Lässt sich damit Dünger auch im folgenden Ackerbau einsparen? Diese Nachwirkung über die Fruchtfolge hinweg ist der Kern des Netzwerks und gibt ihm seinen Namen.
Ergebnisse
Mehr Ertrag mit weniger Dünger. Die erste große Auswertung aus 26 Standorten auf vier Kontinenten ist in der Fachzeitschrift Science erschienen. Mischungen aus Gräsern, Leguminosen und Kräutern liefern höhere Erträge als intensiv gedüngte Gras-Monokulturen und brauchen dafür deutlich weniger Stickstoffdünger. Besonders Leguminosen senken den Düngebedarf, weil sie Stickstoff aus der Luft binden. Unter wärmeren Bedingungen werden die Vorteile der Vielfalt sogar größer. Zur Publikation · Pressemitteilung der TU München
Vielfalt leistet mehr als Ertrag. Am Standort Freising haben wir untersucht, wie die Mischungen sieben verschiedene Ökosystemfunktionen gleichzeitig erfüllen, ihre sogenannte Multifunktionalität. Sie steigt mit der Zahl der Arten und der funktionellen Gruppen, auch unter intensiver Bewirtschaftung. Dabei tragen die Gruppen Unterschiedliches bei: Leguminosen und Kräuter steigern den Ertrag und verbessern die Wasserverfügbarkeit, Gräser machen die Flächen widerstandsfähiger gegen das Eindringen unerwünschter Arten. Mischungen aus Leguminosen und Kräutern schnitten insgesamt besonders gut ab, reine Grasbestände am schlechtesten. Gezielt zusammengestellte Mischungen können also Landwirtschaft und Nachhaltigkeit zugleich dienen. Zur Publikation
Unser Beitrag: der Standort Freising
Von 2020 bis 2023 haben wir in Dürnast bei Freising einen der Versuchsstandorte des Netzwerks betrieben. Auf insgesamt 60 Versuchsflächen wuchsen zunächst die unterschiedlich vielfältigen Grünlandgemeinschaften, danach folgten zwei Jahre Weizen. Die Arbeiten am Standort waren Teil der Doktorarbeit von Laura Argens. Die Daten aus Freising fließen in die gemeinsamen Auswertungen des Netzwerks ein, so auch in die Science-Publikation. Nach Abschluss der Feldarbeiten sind wir derzeit an einer Reihe weiterer Analysen und Publikationen beteiligt, unter anderem zu den Nachwirkungen der Wiesen auf die Folgekultur. Sebastian T. Meyer ist zudem Mitglied im Publikationskomitee von LegacyNet, das die gemeinsamen Veröffentlichungen des Netzwerks koordiniert.
Eckdaten
Leitung des Standorts: Sebastian T. Meyer · Koordination des Netzwerks: Caroline Brophy (Trinity College Dublin), John Finn (Teagasc) und Carsten Malisch (Aarhus University) · Förderung: Freiwilliges Forschungsnetzwerk, Feldversuch in Freising unterstützt von IGSSE (Technische Universität München) · Laufzeit Standort Freising: 2020–2023 · Mehr: LegacyNet