Hintergrund

Ökolandbau: Alle Zeichen stehen auf Intensivierung

Mit mehr Forschung ist reichlich Potenzial zu heben

von Prof. Dr. Urs Niggli

 

Die Rückschläge bei der Umsetzung der Millenniumsziele[1] der Vereinigten Nationen bei der Halbierung der Armut und des Hungers bis 2015 haben die alten Geister der Grünen Revolution wieder belebt. Intensivierung steht zuoberst auf der Agenda der Politik, der Industrie und der Forschung. „Nachhaltige Intensivierung“ heißt die neue alte Strategie. Die IFOAM-EU-Gruppe ist dieser Entwicklung 2008 in ihrer Vision[2] für die Öko-Forschung mit „Intensivierung durch ökologische Prozesse“ gefolgt. Die neue Intensivierungswelle wird die Umweltprobleme verschärfen, trotz „Nachhaltigkeit“. Ist das Konzept der Biobewegung jedoch besser? Eine Analyse.

Mehr zu produzieren hat eigentlich nicht erste Priorität

Die Prognosen zur zukünftigen Weltbevölkerung gehen von einem Anstieg von sieben auf neun Milliarden Menschen bis 2050 aus. Die Landwirte sind nach den Zahlen der FAO bereits heute so produktiv, dass 9 Milliarden Menschen problemlos ernährt werden könnten. Vermutlich sogar mit einer biologischen Landwirtschaft, deren Produktivität nur bei 75[3] bis 80[4] Prozent der intensiven konventionellen Landwirtschaft liegt. Denn Fallstudien aus Afrika zeigen, dass Betriebe mit Subsistenzlandwirtschaft ohne hohe externe Kosten mit dem Ökolandbau intensiviert werden können, so dass sich die Erträge verdoppeln und das bäuerliche Einkommen steigt[5].

 

Global noch mehr zu produzieren, ist also keine Priorität. Lokal mehr zu produzieren, dort wo Hunger und Armut herrscht, kann auch der Ökolandbau. Die Diskussion um die weitere Steigerung der Erträge der Intensivlandwirtschaft ist Zeichen eines Politikversagens: Denn eigentlich müsste die Gesellschaft die enorme Verschwendung von Lebensmitteln nach der Ernte und beim Konsum reduzieren. Fleischkonsum und Fettleibigkeit müssten durch eine vernünftige Erziehungs- und Gesundheitspolitik reduziert werden. Entwicklungsländer sollten im Welthandel basierend auf ökologischen und sozialen Mindeststandards nicht mehr benachteiligt werden. Der energetisch, ökonomisch und ökologisch fragwürdige Anbau von Energiepflanzen müsste gestoppt werden. „Business as usual“ ist keine Option, schlussfolgerte der Weltagrarbericht[6]. Doch nichts zu tun und auf eine weitere Steigerung der Erträge zu hoffen, scheint die bequemste Lösung zu sein.

Der Ökolandbau muss seine Potenziale endlich entfalten

Die Stärken des Ökolandbaus sind seine ökologische Nachhaltigkeit. Diese ist in zahlreichen Einzelstudien[7] belegt, die auch durch Meta-Analysen verallgemeinernd quantifiziert werden konnten[8]. Verantwortlich dafür ist der ganzheitliche Systemansatz des Ökolandbaus: Weite und vielgliedrige Fruchtfolgen mit Leguminosen, gute Bodenbedeckung, stärker geschlossene Kreisläufe von Nährstoffen und organischen Materialien, deutlich weniger biozide und umweltbelastende Stoffe und eine höhere Abhängigkeit von und damit auch höhere Schonung der Ökosystemleistungen.

 

Auf dem Markt hat der Ökolandbau jedoch immer noch eine Nischenstellung. Zwar ist absehbar, dass in den führenden europäischen Bio­märkten Dänemark, Österreich, die Schweiz und Luxemburg bald ein Bioanteil von 10 % am ganzen Lebensmittelmarkt erreicht werden kann. Diese Entwicklung stimmt die Biobranche euphorisch, doch sie täuscht darüber hinweg, dass weltweit weniger als ein Prozent der Bauern gemäß der Anforderungen des Ökolandbaus wirtschaften; Tendenz seit drei Jahren stagnierend. Die Frage, wie der Ökolandbau seine Potenziale entfalten kann, ist deshalb eine dringliche. Es geht dabei nicht nur um Qualität und Glaubwürdigkeit, sondern um eine hohe und stabile Produktivität bei Bewahrung der ökologischen Vorzüglichkeit.

Flächendeckender Ökolandbau?

Naturgemäß ist der Ökolandbau deutlich größeren Schwankungen der Erträge ausgeliefert, weil er auf viele Hilfsstoffe verzichtet, welche nicht optimale Wachstumsbedingungen korrigieren. Einzelne Kulturen funktionieren nicht gut, wie zum Beispiel der Raps, wo die kombinierte Wirkung von Stickstoffmangel im Frühjahr und Befall mit Rapsglanzkäfern die Erträge reduziert. Auch bei tropischen Kulturen gibt es Ertragsschwächen, wie zum Beispiel beim Tee, wo die Bioerträge bei nur 50 % oder beim Kakao bei etwa 70 % der konventionellen liegen. Bei besten geoklimatischen Bedingungen liegen auch ökologische Weizenerträge deutlich unter den konventionellen, weil das genetische Potenzial der modernen Sorten im Ökolandbau nicht mehr genutzt werden kann[9]. Eine Analyse der Ertragsunterschiede zeigt, dass der Stickstoff, der Pflanzenschutz und die Unkrautregulierung dafür verantwortlich sind[10]. Diese Faktoren führen dazu, dass ein flächendeckender Ökolandbau zu größeren Preisschwankungen und zu partiellen Verknappungen führen würde.

 

Die Gründe, warum der Ökolandbau sich in der Praxis nicht rascher durchsetzt, liegen deshalb auch in den ökonomischen und agronomischen Schwächen. Diese anzugehen, steckt hinter der Vision der IFOAM-EU-Gruppe für eine Intensivierung durch ökologische Prozesse.

Intensivierung durch ökologische Prozesse – die Theorie

Das Konzept der eco-functional intensification lehnt sich an das anthropozentrische Verständnis von Ökosystem-Dienstleistungen an, welches 2005 von zahlreichen Wissenschaftlern im Millennium Ecosystem Assessment Report[11] definiert wurde. Es geht davon aus, dass die den Menschen versorgenden Ökosystemleistungen[12] wie Lebensmittel, Futtermittel oder Faserstoffe nicht die regulierenden (z. B. Bestäubung durch Bienen), bereitstellenden (z.B. Bildung von fruchtbarem Boden) und kulturellen (z.B. Schönheit der Landschaft) Ökosystemleistungen zerstören dürfen. Eine nachhaltige Landwirtschaft sollte Synergien suchen, wie zum Beispiel die Förderung der Bodenfruchtbarkeit zur Erhöhung der Ernteerträge oder die Förderung der Nützlinge zur Kontrolle von Schaderregern.

Intensivierung durch ökologische Prozesse – die Praxis

Der Ansatz, über ökologische Prozesse die Produktivität zu beeinflussen und nicht in erster Linie auf betriebsfremde Hilfsmittel zu setzen, ist eigentlich die Grundidee des Ökolandbaus. Doch gibt es überhaupt ein Potenzial, welches auch sehr gute biologisch-dynamische oder ökologische Betriebe noch nutzen können, um Ertragsausfälle zu vermeiden oder Erträge weiter zu steigern? Ja, denn die ökologischen Prozesse der Natur sind noch lange nicht ausgeschöpft. Ich möchte dies an drei Beispielen aus der aktuellen Forschung zeigen.

 

In einem Projekt in drei indischen Bundesstaaten wurden aus schwach oder ungedüngten Weizen-Feldern symbiontische Mykorrhizen-Pilze (AMF) und Rhizobakterien (PGPR) isoliert, selektioniert und vermehrt. Die gemischte Inokulation von Weizenfeldern steigerte die Erträge durchschnittlich um 41 %. Auf gut mit Nährstoffen versorgten Böden betrug die Ertragssteigerung 15 %, auf nährstoffarmen Böden unglaubliche 80 %[13]. Im EU-Projekt Biofektor[14] werden nun eine große Anzahl von Pilzen, Bakterien sowie anderer natürlicher Sub­stanzen an Mais, Weizen und Tomaten getestet. Das Potenzial dieser neuen Düngungstechnik ist groß. Viele landwirtschaftliche Böden haben zwar reichliche Phosphorreserven, die aber schwer pflanzenverfügbar sind, vor allem in Afrika und Australien. Langjährige biodynamische Betriebe leiden auch in Mitteleuropa oft an Phosphormangel. Mit wirksamen Mikroorganismen können langfristig große Phosphorreserven lokal „abgebaut“ werden.

 

Ökologische Vorrangflächen mit Blühstreifen oder Hecken sind auf Ökobetrieben selbstverständlich. Sie dienen neben der Förderung von Bienen auch dazu, das Gleichgewicht zwischen schädlichen und nützlichen Insekten stabil zu halten. In Forschungsprojekten wird versucht, Nützlinge ganz gezielt in die Kulturen zu locken. Besonders interessant sind neben den Räubern wie z. B. Schwebfliegen parasitoide Insekten, die ihre Eier in die Larven oder Eier von Schädlingen ablegen – zum Beispiel Schlupfwespen. Mit Hilfe von attraktiven Pflanzen werden die Parasitoide über Hecken und Blühstreifen zu den Feldern kanalisiert und anschließend mit Begleitpflanzen wie der Kornblume (Centaurea cyanus), der Futterwicke (Vicia sativa) oder dem Buchweizen (Fagopyrum esculentum) – alle konkurrenzschwach aber blütenreich – in die Felder hineingelockt[15]. Der Nektar der Begleitpflanzen verlängert das Überleben der Parasitoide beträchtlich, im besten Fall von zwei auf 20 Tage. Damit steigt der Parasitierungserfolg deutlich an. Mit der Technik des Anlockens durch Blühstreifen und mit dem Einsähen von Lockpflanzen in Kohlfeldern kann der Befall an Kohlschädlingen wie Weiße Fliege, Kohleule und Kohlweißling so weit reduziert werden, dass für den Anbau von Kohl für die Verarbeitungsindustrie keine weiteren Maßnahmen notwendig sind. Für die zum Frischkonsum bestimmten Kohlpflanzen wird an der Züchtung von Ei-Parasitoiden gearbeitet, die dereinst freigelassen werden und zusammen mit Blühstreifen und attraktiven Begleitpflanzen die wirtschaftlich bedeutenden Schädlinge unter der Schadschwelle halten sollen.

 

In der Tiermedizin gibt es neben zahlreichen Hausmitteln, welche teilweise recht erfolgreich wirken[16], kaum Alternativen zu chemischen Wirkstoffen. Während durch vorbeugende Bestandesbetreuung der Einsatz von Antibiotika bei Milchkühen stark reduziert werden kann, müssen bei Weidetieren immer noch viele synthetische Entwurmungsmittel angewandt werden. Versuche mit alten Futterpflanzen wie die Saat-Esparsette und die Futter-Zichorie zeigen, dass diese wegen ihrer hohen Gehalte an kondensierten Tanninen eine gute Entwurmung garantieren[17]. Die Gerbstoffe wirken zusammenziehend und stopfend und schwächen gleichzeitig die Magendarm-Parasiten. Eine weitere biologische Bekämpfungsmethode, die kurz vor der Registrierung steht, sind die Duddingtonia-Pilze, die natürlicherweise beim Weiden von den Tieren mit Erde aufgenommen werden. Kultivierte Stämme, in höheren Dosen verabreicht, führen zu einer wirkungsvollen Entwurmung. Beide Methoden ermöglichen einen Verzicht auf chemische Entwurmung, so dass der Kot frei von Nematiziden und Insektiziden ist. Dadurch werden die wichtigen Dungkäfer massiv gefördert. Dies führt zu einem raschen Abbau und Mineralisierung von Dung, so dass Weiden sauberer abgefressen werden und das Futter bei Gras- oder Heuschnitt weniger verschmutzt ist[18].

Große, aber ungenutzte Potenziale

Die drei Beispiele zeigen – stellvertretend für unendlich viele weitere – was im Ökolandbau alles erreicht werden könnte. Warum aber passiert so wenig? Weltweit belaufen sich die Ausgaben für die Agrarforschung auf 50 Milliarden US-Dollar[19]. Davon werden nach optimistischer Schätzung nur gerade vier bis acht Tausendstel für spezifische Lösungen des Ökolandbaus verwendet. Für die Industrieforschung sind die ökologisch bewirtschafteten Flächen marginal und Investitionen in die Forschung lohnen sich (noch) nicht. Die öffentliche Hand, die hier korrigierend wirken könnte, investiert leider Forschungsgelder ebenfalls hauptsächlich in die Mainstream-Forschung.

 

Das Wissen, wie die Ökosysteme funktionieren und wie deren Dienste für die landwirtschaftliche Produktivität besser genutzt werden können, vergrößert sich zur Zeit nicht nur dank der klassischen ökologischen Forschungsmethoden, sondern vor allem dank der Molekularbiologie, der Stoffwechselwissenschaften, der Genetik und der Nanotechnologie sehr rasch. Die Aufgabe der Ökoforschung wird eine anspruchsvolle sein: Zusammen mit Landwirten sinnvolle Fortschritte in der Praxis umzusetzen, ohne die ökologischen und sozialen Vorteile des Ökolandbaus zu gefährden. Nur durch weitere Innovation können Landwirte in größerer Zahl zur Umstellung bewegt werden.

 

Heute sind Deutschland, Dänemark, die Schweiz und die Niederlande führend in der Ökolandbauforschung. Diese Kompetenz könnte in naher Zukunft eine weltweit beachtete Visitenkarte der Agrarforschung dieser Länder werden. Sie muss deshalb weiter ausgebaut werden.

Prof. Dr. Urs Niggli ist Direktor des Forschungs­institut für biologischen Landbau (FiBL), Ackerstrasse, CH-5070 Frick, und lehrt an der Universität Kassel-Witzenhausen Wissenschaftsmanagement in der internationalen ökologischen Landwirtschaft

40 Jahre FiBL

Dieses Jahr wird das Schweizer Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL) 40 Jahre alt, seine Vorgeschichte reicht bis 1966 zurück. 1973 fand die Gründungsversammlung der privaten Stiftung zur Förderung des biologischen Landbaus statt – nachdem die Vorstöße auf politischer Ebene gescheitert waren: Fachleute aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik sowie Vertreter der verschiedenen Richtungen des biologischen Landbaus, aus Umweltschutz- und Konsumentenorganisationen wurden initiativ. Die damals noch kleine Gruppe von wenigen Hundert Biobauern konnte nun mit andersdenkenden Wissenschaftlern ihre Anliegen diskutieren und bearbeiten, die enge Zusammenarbeit mit Ökobauern und Lebensmittelherstellern ist einer der Grundpfeiler des FiBL, das seit Anfang an Beratung, Forschung und WIssenstransfer vereint. Auch die Ökokontrolle wurde anfänglich noch von Beratern durchgeführt. Daraus hat sich ein modernes Kontrollsystem nach ISO-Normen entwickelt. Auch zur Entwicklung der Internationalen Biorichtlinien der IFOAM, des Codex Alimentarius der UNO-Organisationen sowie der Europäischen Union haben FiBL-Mitarbeitende beigetragen. Meilensteine in der FiBL-Geschichte sind die erste Wissenschaftskonferenz der IFOAM, und aus biodynamischer Sicht, der DOK-Versuch, der dynamische, organische und konventionelle Bewirtschaftung vergleicht. Damals mit einer Handvoll Mitarbeiter gestartet, beraten und forschen heute an dieser international renommierten Institution des Ökolandbaus mehr als 135 Menschen, dazu kommen Ableger in Deutschland und Österreich. http://www.fibl.org

Fußnoten

  • 1 www.un.org/depts/german/millennium/fs_millennium.html

  • 2 Niggli U et al. (2008). Vision for an Organic Food and Farming Research Agenda to 2025. Published by IFOAM EU Group and FiBL, Brussels and Frick: 48 pages. www.tporganics.eu/upload/tporganics_vision_german.pdf

  • 3 De Ponti T, Rijk B and van Ittersum M K. (2012) The crop yield gap between organic and conventional agriculture. Agricultural Systems 108 (2012), pages 1-9. Elsevier.

  • 4 Seufert V, Ramankutty N and Foley J A (2012) Comparing the yields of organic and conventional agriculture. Nature 485, 229-232. doi:10.1038/nature11069.

  • 5 UNEP-UNCTAD CBTF (2008b). Organic agriculture and food security in Africa. (UNCTAD/DITC/TED/2007/15). United Nations, Geneva and New York.

  • 6 IAASTD (2008). Reports from the International Assessment of Agricultural Knowledge, Science and Technology for Development; at: www.agassessment.org.

  • 7 Zum Beispiel: Mäder, P.; Fließbach, A.; Dubois, D.; Gunst, L.; Fried, P. & Niggli, U. (2002). Soil fertility and biodiversity in organic agriculture. Science, 296: 1694–1697.

  • 8 Bengtsson J, Ahnström J and Weibull A-C (2005). The effects of organic agriculture on biodiversity and abundance: a meta-analysis. Journal of Applied Ecology, 42: 261–269.
    Hole, D.G., A.J. Perkins, J.D. Wilson, I.H. Alexander, P.V. Grice and A.D. Evans (2005). Does organic farming benefit biodiversity? Biological Conservation, 122: 113–130.
    Gattinger, A.; Muller, A.; Haeni, M.; Skinner, C.; Fliessbach, A.; Buchmann, N.; Mäder, P.; Stolze, M.; Smith, P.; El-Hage Scialabba, N. and Niggli, U.(2012). Enhanced top soil carbon stocks under organic farming. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1209429109.

  • 9 Taube, F.; Loges, R.; Kelm, M., Lactacz-Lohmannnn, U. (2005). Vergleich des ökologischen und konventionellen Ackerbaus im Hinblick auf Leistungen und ökologische Effekte auf Hochertragsstandorten Norddeutschlands. Berichte über Landwirtschaft, Bd. 83, Heft 2, S. 165–176.

  • 10 Seufert V, Ramankutty N and Foley J A (2012) Comparing the yields of organic and conventional agriculture. Nature 485, 229-232. doi:10.1038/nature11069.

  • 11 www.maweb.org/en/index.aspx

  • 12 de.wikipedia.org/wiki/%C3%96kosystemdienstleistung

  • 13 Mäder, P. ; Kaiser, F. ; Adholeya, A. ; Singh, R.; Uppal, H.S. ; Sharma, A.K. ; Srivasta, R. ; Sahai, V., Aragni, M. ; Wiemken, A. ; Johri, B.N. and Fried, P.M. (2011) Inoculation of root microorganisms for sustainable wheat-rice and wheat-black gram rotations in India. Soil Biology & Biochemistry 43, 609-619.

  • 14 ec.europa.eu/research/bioeconomy/agriculture/projects/biofector_en.htm

  • 15 Géneau, C.E.; Wäckers, F.L.; Luka, H. and Balmer, O. (2013). Effects ofextrafloraland floralnectar ofCentaurea cyanus onthe parasitoid wasp Microplitis mediator :Olfactory attractiveness and parasitization rates. Biological Control 66, 16–20.

  • 16 Disler, M. (2012). Ethnoveterinary herbal remedies used by farmers in the four north-eastern Swiss cantons. Master thesis, Institutes of Pharmaceutical Biology, University of Basel. 67 pages.

  • 17 Heckendorn, F.; Häring, D.A.; Maurer, V.; Senn, M. and Hertzberg, H. (2007). Individual administration of three tanniferous forage plants to lambs artificially infected with Haemonchus contortus and Cooperia curticei. Veterinary Parasitology, 146 (1-2), pp. 123-134.

  • 18 Hutton, S.A.; and Giller, P.S. (2003). The effects of the intensification of agriculture on northern temperate dung beetle communities. Ecology 40, 994–1007.

  • 19 International Food Policy Research Institute/IFPRI. www.ifpri.org/pressroom/briefing/global-trends-agricultural-rd-spending.