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Vertraute Gemeinschaft: Auch Kühe fühlen sich im Sommer wohler im Schatten von Bäumen.

Wissenschaft

Mit Ackerbäumen gegen die Fluten

Die JLU Gießen betreibt den Lehr- und Versuchsbetrieb für Ökologischen Landbau Gladbacherhof. Überschwemmungen vor drei Jahren waren Anlass, die Agroforst-Forschungen voranzutreiben.

Gießen/Aumenau. Die Bilder sahen aus wie in den Überschwemmungsgebieten der Eifel: Überflutete Straßen, Geröllberge, Schlammassen und Autofahrer, die mit Schlauchbooten befreit werden mussten. Der Bahnhof und das Gleisbett von Aumenau (Kreis Limburg-Weilburg) waren überschwemmt. Und auch der deutlich höher gelegene Gladbacherhof, der Lehr- und Versuchsbetrieb für Ökologischen Landbau der Justus-Liebig-Universität (JLU), wurde getroffen. Am 5. Juli 2018 wurden mehrere hundert Tonnen des nährstoffreichen, fruchtbaren Bio-Oberbodens auf den Feldern in der Hanglage weggespült. An diesem Tag fiel innerhalb von einer Stunde ein Sechstel des üblichen Jahresniederschlags. »Es sah verheerend aus«, erinnert sich Andreas Gattinger, Professor für Ökologischen Landbau. Dabei hatten die Forschenden auf dem Vorzeigebetrieb noch Glück, weil der Mais schon zwei Meter hoch stand. Gattinger: »Es war nur ein kleiner Ausschnitt dessen, was wir in Nordrhein-Westfalen und Rheinlandpfalz gesehen haben.«

Für das Team um den Professor für Ökologischen Landbau waren die Sturzbäche vor drei Jahren der Anlass, um ihre Agroforst-Forschungen weiter voranzutreiben. Ihre Vorhersage: Extremwetter wie diese werden sich im Zuge des Klimawandels häufen. Und mithilfe von Agroforst sind die Folgeschäden geringer.

»Es handelt sich um ein altes System«

Agroforst steht für eine Landwirtschaft mit Bäumen. Eigentlich handelt es sich dabei um ein altes System, erklärt Dr. Philipp Weckenbrock, wissenschaftlicher Mitarbeiter am JLU-Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung. Typisch seien die Streuobstwiesen, auf denen Kühe weideten. Aber auch auf den Feldern waren Bäume bis in die 50er Jahre hinein häufig. Dies änderte sich durch die großen Landmaschinen, denen die Bäume im Weg standen. »Bis in die 70er Jahre gab es Prämien, um diese Bäume zu fällen«, sagt Weckenbrock.

Der Geograf, der mehrere Jahre auf Biobauernhöfen in verschiedenen Ländern gearbeitet hat, lernte das Agroforstsystem in Bolivien und Brasilien kennen. Dort gibt es sehr ertragreiche Kakaoplantagen, die auf das Wissen indigener Völker zurückgehen. Kombiniert mit einheimischen Büschen und Bäumen entsteht dabei ein »Nutz-Dschungel« mit hohen Erträgen, der zugleich ein »grandioses Ökosystem« bildet, so Weckenbrock. Er ist sich sicher: »Man kann viel produzieren und zugleich eine artenreiche Natur haben.«

Agroforst soll nämlich nicht nur die Erosion verhindern, sondern auch die Artenvielfalt erhöhen, Kohlenstoff speichern, die Produktivität stabilisieren und die Bodenqualität verbessern. Gattinger, der den Agroforst während seines Studiums im schottischen Aberdeen kennenlernte, holte den Experten nach Gießen. Schon bei dem Hochwasser vor drei Jahren hatte sich gezeigt, dass einzelne Haselnusssträucher wie ein Bollwerk gegen die Fluten gewirkt hatten.

Im Jahr 2020 begann das Projekt auf dem Gladbacherhof, der seit 40 Jahren ökologisch bewirtschaftet wird. Auf dem Lehr- und Versuchsbetrieb haben die Gießener Forscherinnen und Forscher drei einfachere und ein komplexeres Agroforst-System angelegt, das sich an der natürlichen Artenfolge orientiert. Damit wollen sie herausfinden, welche Variante für die Landwirtschaft besonders geeignet ist.

Jede Woche inspiziert Philipp Weckenbrock den dreieinhalb Hektar großen Acker, der 2018 überflutet wurde und nun als Versuchsfläche dient. Auf dem Weg dorthin deutet er auf eine Herde Kühe, die sich exakt im Schatten eines großen Birnbaums niedergelassen hat. »Bäume sind auch wichtig für das Tierwohl«, sagt er. Die 800 Bäume auf der Versuchsfläche sind jedoch noch zu klein, um viel Schatten zu spenden.

Ein kleiner Pfad im Winterweizen führt zu dem ersten Baumstreifen, der im vergangenen Jahr gepflanzt wurde. Hier stehen Pappeln, Apfel-, Birn- und Walnussbäume, Elsbeeren, Speierlinge und Holunderbüsche, die sich gegenseitig unterstützen sollen. Unter den Gehölzen wachsen Rotklee, Vergissmeinnicht, Mohn und Disteln. In den Wuchshüllen der Bäume summt es aus zahlreichen Wespennestern. An einer Pappel entdeckt der Gießener Forscher ein frisches Loch, vielleicht von einem Dachs? Alle zehn Meter lockt eine Sitzstange für Greifvögel, die zugleich Mäuse in Schach halten. Dass die Artenvielfalt wächst, ist für Weckenbrock bereits jetzt klar. Es kämen mehr Vögel. Auch Insekten und Nützlinge wie Marienkäfer siedelten sich häufiger an.

Fruchtfolgewechsel

Beim Gang durch den grünen Streifen freut sich der Wissenschaftler über die Walnussbäume, die sich hervorragend entwickelt haben. Dagegen wurden die Pappeln, die zu Beginn die höchsten Bäume in dieser Reihe werden sollen, von einem Rehbock geschält.

18 Meter breit sind die Ackerstreifen, die sich an der Breite von Pflügen und Erntemaschinen orientieren. Sie werden im achtjährigen Fruchtfolgewechsel des Gladbacherhofs bewirtschaftet. Aktuell wächst hier Winterweizen, der nach den Ackerbohnen eingesät wurde. Drei Meter breit sind die Baumstreifen, die insgesamt einen Kilometer lang sind. Allerdings werden unterschiedliche Reihen gepflanzt. Es gibt Streifen nur mit Pappeln, Apfel- oder Wertholzbäumen und es gibt gemischte Anpflanzungen, so dass vier verschiedene Arten von Agroforstsystemen verglichen werden können.

Das »Herzensprojekt« der Forschenden sind die vielfältigen Reihen mit den unterschiedlichen Baumarten. Sie sind davon überzeugt, dass sie sich gegenseitig fördern. Bei diesem System wachsen die Gehölze in mehreren Stockwerken und Höhen: Hoch werden die Wertholzbäume - Walnüsse, Speierlinge und Elsbeeren. Mittelgroß sind die Apfelbäume, deren Leitäste so geschnitten werden, dass sie nicht ins Feld hineinragen. Darunter wachsen Holundersträucher. Und die rasch in die Höhe schießenden Pappeln spenden schnell Schatten, damit sich die Bäume darunter gut entwickeln können. Rücken sie den anderen Bäumen zu nahe, werden sie beschnitten. Das Häckselgut landet als Mulch am Fuß der Gehölze.

Was die unterschiedlichen Systeme bringen, wird intensiv erforscht. Regelmäßig nimmt die Biologin Eva-Maria Minarsch Bodenproben, um den Kohlenstoffgehalt zu messen. Untersucht werden Stickstoffgehalt, Ertrag, Nährstoffbilanz, Wasserhaushalt, Artenvielfalt, die Entwicklung der Bäume und die mikrobiologische Diversität. Im Boden vergrabene Sonden messen Feuchtigkeit, Temperatur und elektrische Leitfähigkeit. Zudem wird analysiert, wie gut das Wasser in den Boden eindringen kann und wie verdichtet er ist. Die Forschenden gehen davon aus, dass die Grünstreifen auch bei Trockenperioden helfen. Weil der Wind gebremst wird, verdunste weniger Feuchtigkeit. Dicke Mulchschichten halten die Bodenfeuchtigkeit auf den Baumstreifen. Nun wird mithilfe einer Vergleichsfläche untersucht, ob die Bäume den Feldern Wasser oder Nährstoffe entziehen oder im Gegenteil aus größeren Tiefen nach oben holen, so dass die Feldfrüchte profitieren. »Wir versuchen, die Felder wie Schwämme zu gestalten«, sagt Weckenbrock.

Erfasst wird natürlich auch, wie aufwändig es ist, die Bäume zurückzuschneiden, in die Felder ragende Wurzeln zu kappen und die Grünstreifen zu pflegen. »Landwirte müssen abschätzen können, ob sich Agroforst lohnt«, sagt Gattinger. Der Professor ist mit der Praxis eng verbunden. Er ist Ortslandwirt im neun Kilometer entfernten Eisenbach. Dort betreibt er gemeinsam mit seiner Ehefrau im Nebenerwerb den von seinen Eltern übernommenen Tannenhof. Auf dem Aussiedlerhof bietet er Saisongärten und hält ostfriesische Milchschafe. Allerdings hat er auf seinen Feldern weniger Probleme mit Erosion.

Mit dem ausgeklügelten Agroforst-System betritt der Gladbacherhof Neuland: »So etwas gibt es in Deutschland noch kaum«, so Weckenbrock. Freilich geht der Forscher davon aus, dass sich die Vorteile des Systems erst auf Dauer zeigen. Auch wirtschaftlich: Äpfel können erst in einigen Jahren geerntet werden. Dann soll daraus Apfelsaftschorle für die Mensa der Justus-Liebig-Universität werden. Die Bäume spenden erst nach Jahren nennenswerten Schatten. Und die Werthölzer werden noch später genutzt.

»Ökofeldtag« im nächsten Jahr

Für die landwirtschaftlichen Betriebe gibt es bislang noch keine Unterstützung, wenn Baumstreifen angelegt werden. Im Gegenteil: Bisher werden sie aus der Förderung herausgerechnet. Das soll sich in den nächsten Jahren ändern. Deshalb wird das Projekt der JLU drei Jahre lang mit insgesamt 437. 600 Euro vom hessischen Landwirtschaftsministerium gefördert. Schließlich liegen rund 20 Prozent der landwirtschaftlichen Flächen Hessens an Hängen. In diesem Herbst werden noch einmal 1000 Bäume auf einem Ackerschlag des Gladbacherhofs gepflanzt. Ein weiteres Versuchsfeld für Agroforst soll 2022 folgen. »Unser Projekt liefert wichtige Informationen für die Agrarverwaltung«, erklärt Gattinger.

Schon jetzt kommen landwirtschaftliche Beraterinnen und Berater, Studierende sowie andere Interessierte häufig nach Aumenau. Und im Juni nächsten Jahres werden zahlreiche Gäste bei den Ökofeldtagen 2022 erwartet. Dabei richtet sich das System auch an konventionell arbeitende Landwirtinnen und Landwirte mit erosionsgefährdeten Feldern. Weckenbrock: »Agroforst ist ein Hoffnungsträger.«

Das Wachstum im Blick: Jede Woche inspiziert Dr. Philipp Weckenbrock die Versuchsflächen.

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