Die Landwirtschaft sieht sich gegenwärtig einer Vielzahl von Herausforderungen gegenüber, die von den Auswirkungen des Klimawandels bis hin zu den sich verändernden Anforderungen der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) reichen. Diese Aspekte werden ergänzt durch die wachsenden Erwartungen an den Umwelt- und Ressourcenschutz, während gleichzeitig der wirtschaftliche Erfolg und die Gewährleistung der Ernährungssicherheit nicht aus den Augen verloren werden dürfen. Vor diesem Hintergrund haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) die Webanwendung BODIUM4Farmers entwickelt, die auf dem eigens entwickelten Bodenmodell BODIUM basiert und nun für die Nutzung freigegeben wurde. Dieses Praxis-Tool zielt darauf ab, Landwirte bei der nachhaltigen Bodennutzung zu unterstützen und gesunde Böden zu fördern, um stabile Erträge zu gewährleisten.
Boden spielt eine entscheidende Rolle im Ökosystem, da er zahlreiche Funktionen erfüllt. Er ist nicht nur der Ort, an dem Pflanzen wachsen, sondern auch ein Speicher und Filter für Wasser, ein Kohlenstoffsenker und ein Lebensraum für zahlreiche Organismen. Dr. Ute Wollschläger, eine Bodenforscherin am UFZ, betont die Komplexität der Böden, in denen zahlreiche physikalische, chemische und biologische Prozesse ablaufen. Diese Prozesse sind oft nur schwer zu untersuchen, da Böden langsam auf Veränderungen in der Bewirtschaftung oder dem Klima reagieren.
Im Rahmen des Forschungsprojekts „BonaRes-Zentrum für Bodenforschung“ haben die UFZ-Wissenschaftler ein Bodenmodell entwickelt, das auf bewährten Modellen basiert, die das Wachstum von Pflanzen sowie Wasser- und Nährstoffflüsse im Boden simulieren. Dieses Modell wurde um neueste wissenschaftliche Erkenntnisse erweitert, sodass Aspekte wie Pflanzen- und Wurzelwachstum, Wasserverlagerung und der Umsatz organischen Materials berücksichtigt werden können. Dr. Sara König, die das BODIUM-Team leitet, hebt hervor, dass das Modell durch seinen integrativen Ansatz besticht. Es berücksichtigt nicht nur die physikalische Beschaffenheit des Bodens, sondern auch die Dynamik der Porenstruktur, die durch Bodenbearbeitung und biologische Aktivitäten beeinflusst wird. Diese Faktoren sind entscheidend für den Wasserhaushalt, den Kohlenstoffgehalt und das Wurzelwachstum.
BODIUM4Farmers nutzt dieses innovative Modell, um Landwirten wertvolle Informationen zur Verfügung zu stellen. Die Webanwendung ermöglicht es den Nutzern, spezifische Flächen auszuwählen und diese mit aktuellen Wetterdaten sowie bestehenden Bodeninformationen zu verknüpfen. Landwirte können historische Bewirtschaftungsdaten eingeben und verschiedene Bewirtschaftungsstrategien testen. Dazu gehört das Experimentieren mit unterschiedlichen Fruchtfolgen, die Anpassung von Düngemethoden oder die Variation der Bodenbearbeitung – alles unter Berücksichtigung unterschiedlicher Klimaszenarien.
Das Tool liefert den Nutzern prägnante Informationen über mögliche Entwicklungen in Bezug auf Erträge, Kohlenstoffspeicherung, Wasserspeicherkapazität und Nährstoffverluste. Die Unterschiede zwischen der gegenwärtigen Nutzung und den gewählten Szenarien werden anschaulich dargestellt, sodass Landwirte fundierte Entscheidungen treffen können, um eine ertragreiche Bewirtschaftung zu gewährleisten und die Bodenqualität langfristig zu sichern. Darüber hinaus spielt BODIUM4Farmers eine wichtige Rolle bei der Weiterbildung der Landwirte, indem es ihnen Wissen über Bodenfunktionen vermittelt, das oft in der Ausbildung nicht ausreichend behandelt wird.
Dennoch hat BODIUM4Farmers auch seine Grenzen. Das Tool kann beispielsweise nicht exakt vorhersagen, wie der organische Kohlenstoffgehalt in 30 Jahren aussehen wird. Es kann jedoch Trends aufzeigen, wie sich dieser unter verschiedenen Bewirtschaftungsweisen und Wetterbedingungen entwickeln könnte. Dr. Wollschläger rät dazu, sich nicht nur kurzfristige Szenarien für das nächste Jahr berechnen zu lassen, da dies zu stark vom Wetter abhängt. Sie empfiehlt, die Prognosen über mindestens zwei Fruchtfolgen zu betrachten, um verlässliche Trends zu erkennen.
Die Anwendung ist kostenlos zugänglich, und die eingegebenen Daten sind durch ein Login geschützt, sodass nur die jeweiligen Landwirte Zugriff auf ihre Informationen haben. BODIUM4Farmers wurde in enger Zusammenarbeit mit Landwirten entwickelt und wird derzeit in ersten Betrieben getestet. Das Tool wird kontinuierlich verbessert, mit dem Ziel, es auch für landwirtschaftliche Betriebe in ganz Europa nutzbar zu machen.
