PHENET
Methoden für erweiterte Pflanzen-Phenotypisierungs- und Umwelt-Typisierungsdienste der europäischen Forschungsinfrastrukturen

Phenet - Methoden für erweiterte Pflanzen-Phenotypisierungs- und Umwelt-Typisierungsdienste der europäischen Forschungsinfrastrukturen

Herausforderungen für Mischkulturen

Die Akzeptanz von Mischkulturen im Ackerbau ist in Europa nach wie vor gering, obwohl zahlreiche experimentelle Studien die Vorteile im Vergleich zu Reinsaaten belegen, darunter eine höhere Flächen- und Stickstoffnutzungseffizienz oder eine robustere Pflanzengesundheit. Um Mischkulturen in Wissenschaft und Praxis weiterzuentwickeln, ist eine gezieltere Forschung erforderlich, die über einfache Systemvergleiche zwischen Mischkulturen und Reinsaaten hinausgeht. Hierfür werden bioökologische Mechanismen und die praktischen Designelemente von Mischkultursystemen auf Grundlage vorhandener empirischer Erkenntnisse und Theorien systematisch untersucht.

Ein Mischkultur-Versuch mit einem Split-Plot-Design. Der Hauptfaktor ist das Anbausystem (Mischkultur / Reinsaat) und die Weizensorte ist der zweiter Faktor, der in den Hauptfaktor verschachtelt ist.
Ein Mischkultur-Versuch mit einem Split-Plot-Design. Der Hauptfaktor ist das Anbausystem (Mischkultur / Reinsaat) und die Weizensorte ist der zweiter Faktor, der in den Hauptfaktor verschachtelt ist. © Gabriel Dry
Streifen mit Weizen-Erbsen-Mischkulturen neben Weizen-Reinsaaten in einem On-Farm-Versuch.
Streifen mit Weizen-Erbsen-Mischkulturen neben Weizen-Reinsaaten in einem On-Farm-Versuch. © Johannes Timaeus

Beitrag zur Forschungsinfrastruktur für Agrarökologie

Im Rahmen des von der EU finanzierten Projekts PHENET wollen wir die Forschung zu Mischkulturen strategisch auf eine neue Stufe heben. Phenet ist ein Projekt, das darauf abzielt, neue Werkzeuge und Methoden als Forschungsinfrastruktur zu entwickeln, um einen agrarökologischen Wandel in Europa zu unterstützen. Wir entwickeln Mischkulturen als Anwendungsfall innerhalb dieser breiteren Perspektive.

Projektziele: systematische Ermittlung der Lücken und des Wissensstandes für Forschung und Praxis

Die Forschungsziele sind:

  1. Systematisches Review des Stands der experimentellen Forschung zu Mischkulturen für den Ackerbau, um Wissenslücken zu identifizieren. Der Schwerpunkt liegt dabei auf:

a) Versuchsdesign (Aussaatdichten, räumliche Anordnung, Aussaatzeitpunkt, Sorten) und Management (Düngung, Pflanzenschutz) von Mischkulturen zur Unterstützung der praktischen Optimierung von Anbausystemen.

b) Erfassung unterschiedlicher experimenteller Methoden und die Art und Weise, wie Studien das Versuchsdesign explizit mit Hypothesen und ökologischen Theorien verknüpfen (inter- und intraspezifische Konkurrenz oder Kompensationsmechanismen), um diese zu testen oder zu erweitern.

c) Identifizierung von Forschungslücken, methodischen Fallstricken und best practices.

2. Bereitstellung von Metadaten zu Mischkultur-Experimenten als Forschungsinfrastruktur für die Wissenschaft.

3. Nutzung digitaler Technologien wie Fernerkundung und maschinelles Lernen für die Forschung zu Mischkulturen.

4. Nutzung von Datensätzen aus mehreren Versuchen, um allgemeinere Schlussfolgerungen für die landwirtschaftliche Praxis und das Verständnis grundlegender Mechanismen für Mischkulturen abzuleiten.

Ein sichtbarer Mischungseffekt der verzögerten Seneszenz von Weizen in Mischung mit Erbsen (rechts) im Vergleich zu Weizen als Reinsaat (links).
Ein sichtbarer Mischungseffekt der verzögerten Seneszenz von Weizen in Mischung mit Erbsen (rechts) im Vergleich zu Weizen als Reinsaat (links). © Johannes Timaeus
Ein Überblick über einige in Deutschland angebauten Saatgutmischungen für Mischkulturen im Ackerbau.
Ein Überblick über einige in Deutschland angebauten Saatgutmischungen für Mischkulturen im Ackerbau. © Ties Ruigrok

Angewandter Methoden-Mix

  • Systematisches Review der experimentellen Literatur

  • Experteninterviews zur Nutzung des Kontextwissens der Landwirte für die Optimierung von Mischkulturen

  • Fernerkundung und maschinelles Lernen

  • Statistische Analyse der vorhandenen Versuchsdaten


Projektpartner

Wopke van der Werf, Wageningen University & Research, Department of Plant Sciences, Centre for Crop Systems Analysis, Bornsesteeg 48, 6708PE WAGENINGEN

Roland Pieruschka, Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG), Pflanzenwissenschaften (IBG-2), Wilhelm-Johnen-Straße, 52428 Jülich

PHENET Project
PHENET Project © PHENET Project

Akronym: PHENET
Laufzeit
Förderkennzeichen: 101094587
Förderung:

Dieses Projekt wird von der Europäischen Union im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon Europe unter der Finanzhilfevereinbarung Nr. 101094587 finanziert.

Projektwebseite:

www.phenet.eu

Kontakt

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Dr. Johannes Timaeus

E2

Auf dem Hügel 14

53121 Bonn

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