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Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und GeologieFreistaat Sachsen
Streifenanbau schnellwachsender BaumartenDr. habil. Christian Röhricht
K. Ruscher, Dipl. Biol. B. Zöphel, Dr. I. Al Hussein
Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie
Freistaat SachsenDr. habil. Röhricht
30. Januar 2009, Großenhain
Gliederung
• Einleitung
• Versuchsanlagen Feldstreifen
• Entwicklung der Feldstreifen
• Mikroklimatische Messungen
• Ertrag angrenzender Kulturpflanzen
• Holzerträge Feldstreifen
• Ökonomie Feldstreifenanbau
• Ökologie Feldstreifenanbau
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Naturschutzhecke Baumgruppen Einzelbäume
Außerforstliche Gehölze
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Feldstreifensysteme mit schnellwachsenden Baumarten
• Belebung offener Agrarlandschaften
• Minimierung der Winderosion
• Minderung der Wassererosion in Hanglagen
• Verbesserung des Mikroklimas
• Möglichkeiten der wirtschaftlichen Nutzung
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Feldstreifen Pappel/ Weide Anlage 2002 Naturschutzhecke
Acker 1
Feldstreifen Pappel/ Weide Anlage 2007
Lage der Untersuchungsflächen in Köllitsch (Bildquelle: Google-Map 2008)
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Variante 1 Pappel - P. balsamifera 20 m(autochtone Herkunft) 1
Variante 2 Weide - Salix viminalis(autochtone Herkunft)
2
Variante 3 Pappel / Weide(Mischvariante aus 1 und 2)
Variante 4 Pappelhybride Max 3
Variante 5 Weidenhybride Zieverich
8 m
Kontrolle 3
Hauptwindrichtung West bis Süd-West
2
00 m
Wetterstationen
Anlage des Feldstreifens und Position der Wetterstationen, Standort Köllitsch Schlag „Goldbreite“, Bodenart sL, Ackerzahl 59, Bestandsdichte 11.000 Bäume/ha, Anlagejahr 2002 (FS 06)
Reihenabstand 1,50 m
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Handpflanzung der Pappeln und Weiden mit Heister und Steckhölzern, Pflanztermin 5.04.2002 (FS 06)
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Lageplan:
1.2.
+ Erle3.
+ Erle 4. Doppelreihe
150 75 150 75 75 150 75 150 cm
9
8
7
6
5
4
3
2
1
150
B1: 1. Ernte 2010 B2: 1. Ernte 2012
22,0
0 m
10,50 m
200
m
Feld
weg
mit
Bau
mre
ihe
links
Feldweg
9. Weide Salix vim. – Giganthea
8. Pappel Max 1
7. Pappel Max 3
6. Pappel Max 4
5. Pappel Beaupré
4. Pappel Androscoggin
3. Pappel Hybride 275
2. Pappel Muhle Larsen
1. Weide Salix vim. - Giganthea
Versuchsvarianten des Feldstreifens, Standort Köllitsch, Schlag „Wasserschutzzone“, Bodenart L, Al3 , Ackerzahl 60-85, Anlagejahr 2007 (FS 08)
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Anlage des Feldstreifens, manuelle Pflanzung am 5. und 6. April 2007
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Wetterdaten (Niederschlag, Lufttemperatur) am Standort Köllitsch
Jahr Jahresniederschlagmm
Jahresdurchschnittstemperatur°C
2002 718,3 9,9
2003 307,6 9,6
2004 563,3 9,3
2005 454,0 9,4
2006 392,0 10,1
2007 546,5 10,6
2008 537,5 10,3
Mittel 1995 - 2001 465,9 9,3
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14 %
1% 2% 1%
10%8%
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Anza
hl d
er B
äum
e ab
solu
t
Variante 1-Pappel
Variante 2-Weide
Variante 3-Pappel
Variante 3-Weide
Variante 4 - Pappel -
Max 3
Variante 5-Weide -
Zieverich
Ausfallrate (%) der einzelnen Baumarten und Sorten im Feldstreifenversuch (FS 06) im Anpflanzjahr 2002
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Höhenmessung der einzelnen Baumarten und Sorten im Feldstreifenanbau (FS 06)
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
Variante 1-Pappel Variante 2-Weide Variante 3-Pappel Variante 3-Weide Variante 4-Pappel- Max 3
Variante 5-Weide- Zieverich
Bau
mhö
he m
1. Bonitur 02.09.02 3. Bonitur 09.09.03 5. Bonitur 09.09.04 7. Bonitur 09.09.05
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Entwicklung der Feldstreifenanlage im vierten Versuchsjahr (2007) (FS06),Wiederaufwuchs zwei Jahre nach der 1. Ernte 2005
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Bestandsentwicklung Feldstreifen (FS 08), August 2007
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Einfluss des Feldstreifens bei durchschnittlicher Wuchshöhe von 3,72 m auf die Windgeschwindigkeit, Mittelwerte je Monat (m), Feldstreifenanlage Köllitsch (4. Standjahr, 2005, Messung in 20 m Tiefe zum Feldstreifen)
1500
1700
1900
2100
2300
2500
2700
2900
Jan 05 Feb 05 Mrz 05 Apr 05 Mai 05 Jun 05 Jul 05 Aug 05 Sep 05 Okt 05 Nov 05 Dez 05
Win
dmes
sung
m
Wetterstation 1 Wetterstation 2 Wetterstation 3
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Die Verminderung der Windgeschwindigkeit und der Evaporation (Freiland = 100%) hinter einer Weißdornhecke von 2,5 m Höhe in Gießen am 5. 4.1949 (KREUTZ 1952)
Über der Hecke Im Abstand von1 4 7 10 13 16 19 22 m
+ 22
+ 15
Windgeschwindigkeit:-48 -41 -37 -39 -26 -20 -18 -9 %
Evaporation:-30 -20 -16 -20 -14 -5 %
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Erträge der Kulturpflanzen in Abhängigkeit vom Feldstreifen und offener Feldlage, Untersuchungen am Standort Köllitsch 2003 und 2004
Hafer (2003)Kornertrag
Abstand zum Streifen
Zuckerrübe (2004) ErtragAbstand zum Streifen
10 m 27 m 10 m 27 m
dt / ha dt / ha Körper dt / ha
Zucker dt / ha
Körper dt / ha
Zucker dt / ha
Durchschnitts-ertrag in Höhe Feldstreifen
51,3 59,7 690,0 141,9 697,6 140,4
Kontrolle freies Feld 58,3 57,6 600,4 124,9 744,2 148,8
Wuchs-höhedes
Baum-bestan-des 2)
m
2,53
Variante/ Baumart
Wuchs-höhedes
Baum-bestan-des 1)
m
1,83
1) Bonitur 22.01.2003 2)Bonitur 20.01.2004
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Einfluss der Hecke auf den Ertrag landwirtschaftlicher Kulturen
Ertragsanstieg zur heckenfreien Fläche in %
Kultur Mitteleuropa Nordeuropa
Sommerweizen
Gerste
Hafer
Roggen/ Weizen
Zuckerrübe
Kartoffeln
Luzerne, Gras, Klee
Heu
12
-
9
8
13*
14
-
8
-
19
20
17
23
22
23
-
•Zuckergehalt
Quelle: SCHULZE, REIF, KÜPERS (1984)
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Hackschnitzelerträge der einzelnen Varianten, Feldstreifen Köllitsch, 1. Ernte mit Teilbeerntung (t TM atro/ha*a) bei einer angenommenen Bestandsdichte von 11.000 Bäume/ha)
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
t TM
(atr
o)/h
a *a
28.2.2005 1,67 4,03 6,14 7,61 5,13
12.12.2005 2,54 5,27 6,61 10,16 6,13
Variante 1-Pappel Variante 2-Weide Variante 3-Pap/Weid Variante 4-Pappel - Max 3
Variante 5-Weide - Zieverich
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Kostenaufstellung des Feldstreifensystems mit schnellwachsenden Baumarten (Pappeln) bei 6-jährigem Umtrieb, 30 Jahre Nutzungsdauer und einem Ertrag von 6 t TM/ha*a - Teil 1 -
Kostenposition Einzelkosten€/ha Feldstreifen
HäufigkeitAnzahl/ND
Gesamtk.€/ND
Jahreskost.€/ha u. Jahr
Stückkosten€/t atro
Unkrautbekämpfung (Roundup) 63 1 63 1,25 0,2
Pflügen 47 1 47 1,56 0,26
Saatbettkombination 12 1 12 0,40 0,07
Stecklinge (23 Ct/Stück) 1.529 1 1.529 50,97 8,49
Pflanzung maschinell 264 1 264 8,81 1,47
Unkrautbekämpfung (Flexidor) 18 1 18 0,59 0,1
Anlagekosten gesamt 1.933 1.933 63,58 10,59
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- Teil 2 -Kostenposition Einzelkosten Häufigkeit Gesamtk. Jahreskost. Stückkosten
€/ha Feldstreifen Anzahl/ND €/ND €/ha u. Jahr €/t atro
Pflege (Mulchen) 14 30 409 13,63 2,27
Düngung incl. Dünger 161 3 484 16,13 2,69
mech. Unkrautbekämpfung 27 5 135 4,49 0,75
Ernte vollmechanisiert 368 5 1.841 61,38 10,23
Transport 129 5 644 21,48 3,58
Trocknung 544 5 2.720 90,66 15,11
Lagerung 184 5 920 30,66 5,11
Rekultivierung 840 1 840 28,00 4,67
Verfahrenskosten 7.993 266,43 44,41
Flächenkosten 163 30 4.890 163 27,17
Betriebsführung u. ä. 110 30 3.300 110 18,33
sonst. Gemeinkosten 60 30 1.800 60 10,00
Gesamtkosten 19.916 663 110,50
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Verkauf Hackschnitzel ab Hof mit Trocknung und Lagerung
Holzpreis Ø jährlicher Gewinn € / ha
6t 8t 10t
60 €/t TM -374 -334 -294
80 €/t TM -270 -196 -122
100 €/t TM -167 -58 50
120 €/t TM -64 79 223
140 €/t TM 39 217 395
Durchschnittlicher jährlicher Gewinn in Abhängigkeit von der Aufbereitungsintensität, dem Ertragsniveau und dem Holzpreis
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Artenspektrum nach soziologischer Bindung - Vergleichsflächen
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Mäuseschwänzchen (Myosurus minimus), in Sachsen gefährdete Art, 2008
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Bestandsentwicklung - Pappel, Mittelreihe des Feldstreifens, Juni 2008
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Anzahl Arten und Rote-Liste-Arten der Webspinnen (Araneae) am Standort Köllitsch im Jahre 2008, Versuch FS 08
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Anzahl Arten
Hecke
Weide
Hybrid
e
Max 3
Webspinnen
ArtenRLSN
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Anzahl der Arten und Rote-Liste-Arten der Laufkäfer (Carabidae) am Standort Köllitsch, Versuchsjahr 2008,Versuch FS 08
0
10
20
30
40
50
Anzahl Arten
Hecke
Weide
Hybride
Max 3
Laufkäfer
ArtenRLSN
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Gestaltungsmöglichkeiten
Hauptwindrichtung
Bach / Weg
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Zusammenfassung / Schlussfolgerungen
• Im Mitteldeutschen Trockengebiet lassen sich erfolgreich Feldstreifensysteme mit schnellwachsenden Baumarten etablieren.
• Bezüglich Windschutz, Ertragsentwicklung, Nutzholzeignung sind vor allem leistungsstarke Hybridsorten schnellwachsender Baumarten vorzusehen.
• Feldstreifen sind mit unterschiedlichen Arten und Sorten der Pappel, Weide, aber auch Roterle, Robinie u. a. aufzubauen.
• Bereits nach kurzer Entwicklungsdauer des Feldstreifens sind tendenziell eine windbremsende Wirkung und leicht positive Ertragseffekte bei der angrenzendenKultur nach zu weisen.
• Die ökonomische Kalkulation zum Feldstreifenanbau bringt zum Ausdruck, dass erst ab Erträge von > 10 t TM/ha und Holzpreisen ≥ 90 €/t TM atro ein wirtschaftlicher Feldstreifenanbau realisierbar ist. Ökologische, mikroklimatische Effekte sowie Fördermaßnahmen wurden dabei nicht berücksichtigt.
• Die floristische Aufnahme des Feldstreifens kennzeichnet eine sehr diverse von Ruderal- und Ackerarten geprägte Krautschicht. Der Feldstreifen wird von zahlreichen Spinnenarten und Laufkäferarten (teilweise Roten Liste-Arten) besiedelt.
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Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit