Die Vielfalt der Anbausysteme

Anbausysteme werden nach unterschiedlichen Kriterien unterteilt, wie Bodenbearbeitung, Bewässerung, Anwendung chemischer Pflanzenschutzmittel oder die Form und die Lage der Felder. Die große Vielzahl an Anbausystemen ermöglicht es dem Menschen, in fast jedem Winkel der Erde Nutzpflanzen anzubauen. Auch im Hochhaus.

Bio und konventionell: zwei Lager?

Wird in Europa die Frage nach unterschiedlichen Anbausystemen in der Landwirtschaft gestellt, werden vor allem zwei genannt: Bio- und die normale Landwirtschaft. Letzteres wird auch als konventionelle bezeichnet. Verwirrend dabei ist, dass die konventionelle stärker auf neue Methoden und Technologien setzt während die biologische bzw. organische (Engl.: organic) Landwirtschaft stärker auf ein traditionelles System der Landbewirtschaftung fußt. Beide Systeme, die konventionelle wie die Bio-Landwirtschaft nutzen Kulturland, also Äcker, Grünland und Weidefläche als Produktionsmittel.

Natürlich beruhen auch die konventionellen Betriebe auf Tradition und Erfahrungswissen, ebenso wie Biolandwirte keine Technikmuffel sind. Handarbeit ist in Biobetrieben verbreiteter, aber beide Landbewirtschaftungsformen nutzen Innovationen und neue Technologien.

In der konventionellen Landwirtschaft werden de facto höhere Erträge bzw. bei Tieren höhere Leistungen erzielt. Für eine biologische Landbewirtschaftung werden bestimmte Methoden und Produktionsmittel abgelehnt. Zum Beispiel sind Mineraldünger oder chemische Pflanzenschutzmittel tabu bzw. nur in Ausnahmefällen möglich. Für den Pflanzenschutz und die Düngung kommen ausschließlich „natürliche“ Substanzen zum Einsatz. Einige davon, z.B. die kupferhaltigen Substrate zur Bakterien- oder Pilzbekämpfung stehen in der Kritik. Kupfer ist ein Schwermetall. Als solches reichert sich das Element im Boden und möglicherwiese auch in der Nahrungskette an. Da Kupfer nicht selektiv wirkt, wird das Bodenleben in Gänze beeinflusst. Höhere Konzentrationen des Schwermetalls sind auch für Menschen schädigend. Nicht-synthetisch erzeugt ist somit kein Synonym für unschädlich. Ein verantwortungsvoller Umgang bei der Produktion bleibt das A und O für die gute landwirtschaftliche Praxis.

In der Biolandwirtschaft werden Flächen extensiver genutzt. Auf den Feldern werden weniger Produktionsmittel wie Dünger oder Pflanzenschutzmittel eingesetzt. Die Produktion erfordert somit weniger Kapital, was diese Form der Landbewirtschaftung für kleine Betriebe interessanter macht. Die extensive Produktion bringt dem Ökolandbau Lob, da naturverträglicher aber auch Kritik, als Luxuslandwirtschaft wohlhabender Länder ein.

Unterschied Bodenbearbeitung

Eine weitere Möglichkeit Anbausysteme zu unterscheiden, ist die Bearbeitung des Bodens. Mit der gezielten Bewirtschaftung von Flächen, dem Ackerbau, wurde es notwendig, den Boden zu lockern und zu bearbeiten. Grab- oder Pflanzstöcke sind frühe Zeugnisse für Werkzeuge die zum Einsatz kamen und in einigen Kulturen noch immer genutzt werden. Später kamen Hacken hinzu.

Markanter und prägender war eine andere Erfindung. Die des Pfluges. Dieses Gerät führte zum Übergang vom Hack- zum Pflugbau. Damit einher ging eine höhere Produktivität. Diese ermöglichte es den Menschen, in Städten zu leben und anderen Tätigkeiten nachzugehen. Ohne den Pflug wären viele der uns bekannten Hochkulturen aber auch unsere heutige Zivilisation nicht denkbar. Weitere Innovationen wie eisenbeschlagene Pflugschare oder Pflüge mit Rädern, haben diese Entwicklungen weiter getrieben. Archäologische Funde belegen, dass pflugähnliche Geräte bereits in der Jungsteinzeit, im Neolithikum, eingesetzt wurden. Vorreiter für moderne Geräte waren Mesopotamien und Ägypten vor fünf bis sechs tausend Jahren.  

In Anbausystemen heute lässt sich eine stärkere Abkehr vom Pflugbau beobachten. Neben der gewohnt wendenden Bodenbearbeitung erlangt die nichtwendende eine immer größere Bedeutung. Voraussetzung sind leistungsfähigere Maschinen und Geräte. Die pfluglose Bearbeitung der Äcker kann mit einer Direktsaat kombiniert werden.

Pflügen, die wendende Bodenbearbeitung, lockert und wendet den Boden und schafft die physikalischen Bedingungen für das Wachstum von Kulturpflanzen. Durch diesen Eingriff kommt es aber auch zu nachteiligen Effekten: So wird die Erosion des Bodens verstärkt. Fruchtbare Ackerkrume wird vom Regen und Wind abgetragen und geht verloren. Pflügen verbessert zwar die Mobilisierung von Nährstoffen, allerdings zu einem Zeitpunkt, an dem keine Pflanzen wachsen. Es kommt zum Austrag der Nährstoffe in die Luft (Treibhausgasemission) und in Gewässer (Eutrophierung). Pflügen dient der Bekämpfung von Unkräutern. Lästige Konkurrenten um Licht, Wasser und Nährstoffe werden einfach untergepflügt und im Boden zu Nährstoffen zersetzt. Dadurch, so ein heute verstärkt geäußerter Kritikpunkt, reduziert das Pflügen die Artenvielfalt auf dem Feld. Summa Summarum: das System Landwirtschaft stellt einen Eingriff in die Natur dar. Dieser ist hoch komplex und ein Wechselspiel von vielen Faktoren.

Bei einer pfluglosen Bodenbearbeitung wird auf das Aufbrechen und Wenden des Bodens verzichtet. Lediglich der oberste Bereich der Ackerkrume wird mit speziellen Geräten wie dem Grubber bearbeitet. Die Pflanzenrückstände der Vorkultur verbleiben auf der Bodenoberfläche oder werden minimal eingearbeitet. Dadurch ergeben sich besondere Ansprüche an den Pflanzenschutz. Pilze, Fraßinsekten aber auch Beikräuter müssen, um nicht von einer Frucht, wie die angebauten Pflanzen bezeichnet werden, zur nächsten verschleppt zu werden, durch gezielte phytosanitäre Maßnahmen bekämpft werden. Um die Schadfaktoren in Schach zu halten, wird eine pfluglose Bodenbearbeitung mit chemischen Pflanzenschutz kombiniert. Die Applikation von Unkrautbekämpfungsmitteln, Herbiziden, ist notwendig.

Die Direkt- oder Schlitzsaat ist eine besondere Form der konservierenden, also pfluglosen Bodenbearbeitung. Ein schmaler Schlitz wird mit speziellen Geräten im Boden geöffnet und nach Ablage der Samen wieder verschlossen. Alle Pflanzenreste der Vorfrucht verbleiben auf dem Acker. Diese bilden eine Mulchschicht. Der Boden bleibt bedeckt, so dass Erosionen verhindert und weniger Wasser verdunstet. Weniger Nährstoffe gehen als Treibhausgasemission oder durch den Oberflächenabfluss nach Regenfällen verloren.

Unterschied Feldgröße: Terrassen, Alleen und bunte Streifen

Auf Grund geographischer Gegebenheiten können Felder statt großflächig zu schmalen Bändern und Inseln werden. Ein Besuch im Gebirge lässt über den Fleiß vorheriger Generationen staunen. Um in Steillagen Kulturpflanzen anzubauen wurden an Hängen Terrassen angelegt. Sehr oft werden diese durch Mauern gehalten.

Bekannteste Beispiele für terrassierte Felder finden sich in Südostasien mit den Reisterrassen. Mechanisierung ist auf solchen Flächen nur eingeschränkt möglich. Der Anbau beruht auf Handarbeit. Da immer weniger Menschen dazu bereit sind, sind die Terrassen bereits auf der roten Liste für bedrohtes Weltkulturerbe gelandet. Terrassenkulturen sind jedoch auch außerhalb Asiens verbreitet, z.B. im Weinbau Europas. Auch für den Anbau von Getreide, Obst und Oliven oder Gemüse werden sonnige Steillagen genutzt. Durch die Abstufung des Geländes wird das Regenwasser zurückgehalten und die Erosionsgefahr vermindert.

Schmalstreifige Flächen entstehen aber auch beim Anbau von Kulturpflanzen in Gassen. Im englischen Sprachraum wird diese Form der Landnutzung als Allee-Anbau (Alley Cropping) bezeichnet. Dabei wechseln Baum- oder Buschreihen sich mit Feldfrüchten und Futterpflanzen ab. Populär ist dieses Anbausystem vor allem in den Tropen. Starke Regenfälle werden durch das dichte Blätterdach der Bäume abgemildert und auch die Beschattung ist ein gewünschter Nebeneffekt. Wichtig für den Mischanbau ist, dass die angebauten Kulturarten so ausgewählt werden, dass diese sich fördern und nicht hemmen. Beliebte Anbaupartner sind beispielsweise Leguminosen. Durch eine Symbiose mit speziellen Bakterien können diese den Luftstickstoff nutzen. Davon profitieren nicht nur die Schmetterlingsblütengewächse selbst, sondern auch Pflanzen in der Nachbarschaft.

Eine echte Renaissance erlebt derzeit die europäische Agroforstwirtschaft. Auf Versuchsflächen werden z.B. Pappeln und andere schnell wachsende Baumarten angebaut, die für die Gewinnung von Bioenergie genutzt werden. Neben der Erhöhung der biologischen Vielfalt (Biodiversität) speichert dieses Produktionssystem mehr Kohlendioxid als herkömmliche landwirtschaftliche Flächen, so dass Treibhausgase reduziert werden. Auf der Negativseite dieses Produktionssystems steht noch deren Rentabilität. Hohe Kosten bei der Etablierung, höhere Arbeitskosten und geringere Flächenerträge im Vergleich zur klassischen Ackernutzung mit einer Frucht markieren den Forschungsbedarf des Alley Croppings. 

Ebenfalls in schmalen Streifen lassen sich verschiedene Feldfrüchten anbauen. Da hier keine Bäume Anbaupartner sind, spricht man vom Mischanbau oder Englisch vom  „Intercropping“. Auch dieses System ist in den Tropen verbreitet. Durch die unterschiedlichen Bedürfnisse der Pflanzen, unterschiedliche Erntezeitpunkte etc. beruht dieses auf einem hohen Grad an manueller Arbeit. Im Mischanbau zielt man auf Synergien zwischen unterschiedlichen Feldfrüchten ab. Von höheren Erträgen berichteten deutsche Wissenschaftler bei Experimenten in China. Sie vergleichen den Mischanbau von Mais, Weizen, Erbsen und Erdnüssen. Erdnuss und Erbsen sind als Leguminosen in der Lage die Getreide mit Stickstoff zu versorgen. Nicht die Ertragsmaximierung, sondern die Ertragssicherung ist das Ziel beim traditionellen Mischanbau. Das Anbaurisiko wird auf mehrere Kulturpflanzen gleichzeitig verteilt. Produktionsmittel wie Dünger oder Pflanzenschutzmittel können durch dieses Anbausystem eingespart werden. Neben der Kombination von Getreide und Leguminosen sind auch Etagen von sonne- und schattenliebenden Pflanzen, Feldrandbepflanzungen zum Windschutz oder Untersaaten als Erosionsschutz möglich.  

Weniger auf den unmittelbare Nutzung der angebauten Pflanzen und deshalb kein Anbausystem im hier betrachteten Sinn, sind Blühstreifen. Diese werden im Frühjahr in einer vorgefertigten Blühmischung im Randbereich eines Feldes angesät. Ziel ist es Nützlinge wie Bienen, Hummeln, Käfer und andere Kleinstinsekten eine Lebensgrundlage und Rückzugsräume in einer intensiv genutzten Agrarlandschaft zu bieten.

Unterschied Bewässerung

Neben der Bodenbearbeitung, Feldstruktur ist die Wasserversorgung wichtiges Unterscheidungsmerkmale von Anbausystemen. Betrachtet man den weltweiten Süßwasserverbrauch, so ist die Landwirtschaft für 70% dieses Verbrauchs verantwortlich. Trotz dieser beeindruckenden Verbrauchszahl, am weitesten verbreitet ist der Regenfeldbau. Regenfeldbau heißt, dass die jährlichen Niederschläge den Bedarf der Pflanzen über das Jahr verteilt decken. Eine zusätzliche Bewässerung ist nicht erforderlich. Reichen die Niederschlagsmengen in der Vegetationsperiode nicht oder sind diese nicht gleichmäßig genug verteilt, ist eine Zusatzbewässerung erforderlich.

In Gebieten mit geringeren Niederschlägen hat sich der Trockenfeldbau herausgebildet. Angebaut werden Pflanzen, deren Entwicklungsverlauf an den Niederschlagsverlauf angepasst sind oder die auch mit einem geringeren Wasserangebot gut zurechtkommen. Der Wasserbedarf der Pflanzen wird im Trockenfeldbau ausschließlich über Niederschläge und durch die im Boden gespeicherte Feuchtigkeit gedeckt. Die Speicherung des Niederschlagswassers, z.B. in den Wintermonaten, ist möglich. Auf eine Bewässerung mit zusätzlichem Wasser wird im Trockenfeldbau verzichtet.

Müssen für die Landwirtschaft zusätzliche Wasserquellen zum natürlichen Niederschlag erschlossen werden spricht man vom Bewässerungsfeldbau. Die Bewässerung dient dem Ausgleich und der Ergänzung der für die landwirtschaftliche Produktion notwendigen Niederschläge. Bewässerungsverfahren sind sehr alt. Bereits die Ägypter nutzten diese vor 5.000 tausend Jahren. Heute ist etwa ein fünftel der globalen landwirtschaftlichen Nutzflächen bewässert. Durch die höhere Produktivität dieser Flächen, ist der Anteil dieser Flächen an der Nahrungsmittelerzeugung deutlich höher. Fast die Hälfte der weltweit erzeugten Nahrungsmittel stammt von bewässerten Flächen. Die technologische Bandbreite auf diesen reicht von der Gießkanne bis zur unterirdischen Hightech Tröpfchenbewässerung. Der Ausbau der bewässerten Kulturflächen ist ein zentrales Anliegen, um eine ausreichende Nahrungsmittelversorgung sicher zu stellen. Aber auch Konflikte und Probleme sind mit der Wassernutzung in der Landwirtschaft verbunden. Ökologisch sind es vor allem die Versalzung der Böden und die massive Absenkung des Grundwasserspiegels sowie umstrittene Staudammprojekte. Damit verbunden sind sozioökonomische und politische Konflikte. Die Wassernutzung im Bewässerungsfeldbau ist sehr ineffizient. Der größte Teil des Bewässerungswassers fließt ungenutzt ab. Durch verbesserte und regional angepasste Technologien kann die Effizienz gesteigert werden. Aber auch optimierte Kulturpflanzen sind eine Möglichkeit sparsamer mit der Ressource Wasser umzugehen und gleichzeitig Produktivität zu gewinnen.

Eine besondere Form der Bewässerung ist der Nassfeldbau. Großflächig wird Wasser auf den Feldern angestaut, um spezielle Kulturpflanzen anzubauen. Der Nassreisanbau ist das hierfür bekannteste Beispiel. Von der Weltnahrungspflanze Reis werden ca. 80 Prozent im Nassreisverfahren angebaut. Im Nassfeldanbau hat sich in einigen Regionen ein Koppelnutzungssystem etabliert. Die gemeinsame Nutzung von Äckern für den Anbau von Feldfrüchten und für die Aufzucht von Fischen. Diese stellt eine besondere Form des Aquafarmings dar. Obwohl die Methode bereits mehrere tausend Jahre alt ist, erfährt diese erst jetzt auch in Europa einen Bedeutungsgewinn.

Aquaponische Verfahren werden in der urbanen Landwirtschaft der Industrieländer gerade entdeckt (s.a. unten: Anbau in Häusern). Wenn auch vorerst als Prototypen und Anlagen zu Forschungszwecken, dieses Verfahren besitzt ein hohes Nutzungspotenzial, denn es beruht auf möglichst geschlossenen Kreisläufen. Die Fische ernähren sich von Pflanzenresten und liefern ihrerseits Dünger, vor allem Phosphor. Bei diesen hochtechnisierten Verfahren der Aquaponik werden Pflanzen und Fische zwar gemeinsam in einem Gebäude, unter diesem gemeinsamen Dach aber voneinander räumlich getrennt kultiviert. Beim traditionellen Aqua-Farming wird ein und dieselbe Fläche gemeinsam genutzt. Die Kombination von Reisanbau und Fischzucht im Feld hat ökonomische und ökologische Vorteile. So wird die Biodiversität erhöht. Reis und Fisch teilen sich ein Feld. Auf den aufgeschütteten Dämmen können andere Pflanzen speziell zu Futterzwecken kultiviert werden. Aber auch die Unkräuter im Feld und Schadinsekten bereichern das Nahrungsangebot für die Fische, so dass weniger Pestizide und Düngemittel notwendig sind. Zwei Nahrungsmittel auf einer Fläche die nicht in Konkurrenz stehen, sondern sich unterstützen ermöglichen höhere und stabilere Erträge und damit Einkommen. Das kohlenhydrathaltige Grundnahrungsmittel Reis wird mit einer exzellenten Eiweißquelle, den Fischen kombiniert. Ein nicht zu vernachlässigender Nebeneffekt, die Treibhausgasemissionen von CO₂ und Lachgas werden reduziert. Die Pflanzenreste verfaulen nicht unter Luftabschluss, sondern sind die  Nahrungsquelle für die Fische.

Plantagen: Soweit das Auge reicht

Plantagen sind dem landwirtschaftlichen Anbau vergleichbare Großpflanzungen von Dauerkulturen. Das heißt der Boden wird bearbeitet, gedüngt. Pflanzenschutz ist notwendig, um Pflanzen in Reinkultur anzubauen. Viele Produktionsschritte lassen sich mechanisieren. Typische Produkte sind Bananen, Kaffee, Tee, Baumwolle, Tabak, Ölpalme, Kautschuk, Zitrusfrüchte aber auch Hölzer oder Gräser wie das Zuckerrohr. In Deutschland sind vor allem Obstplantagen weit verbreitet.

Mit dem Begriff Plantage verbinden sich jedoch auch zahlreiche negative Assoziationen: Sklaverei, Kolonie, Ausbeutung, Brandrodung, Monokultur. Auf Plantagen lassen sich großer Erntemengen in gleich bleibender Qualität erzeugen. Vorteile sind vor allem ökonomische. Die Produktion kann sehr effizient organisiert werden. Betriebswirtschaftliche Kostenvorteile ermöglichen den Anbauländern, Produkte auf dem Weltmarkt zu handeln. Nachteile sind ökologischer aber auch sozialer Natur. Durch die Monokultur kommt es zur Ermüdung des Bodens und zu einem Verlust an biologischer Vielfalt. Dies mache Dünge- und Pflanzenschutzmaßnahmen erforderlich. Durch die Konzentration der Produktion können andere Refugien geschont werden. Wie auf dem Feld gibt es Ansätze einer nachhaltigen Plantagennutzung. Diese schließt nicht nur ökonomische und ökologische Aspekte ein, sondern auch soziale. Entscheidend ist die Rolle der Verbraucher. Diese entscheiden mit ihrer Bereitschaft höhere Preise zu zahlen, ob sich nachhaltigere Bewirtschaftungsmethoden durchsetzen.

Ein Gegenkonzept zu Plantagen sind Streuobstwiesen. Sie stellen eine traditionelle Form des Obstbaus dar. Auf Streuobstwiesen stehen nicht nur niederstämmige Obstbäume wie in den Plantagen sondern auch hochstämmige und Bäume unterschiedlichen Arten, Sorten und Alters. Durch die aufgelockerte Position der Bäume ist eine Mehrfachnutzung zum Beispiel der Futteranbau auf den Flächen möglich. Niedrigere Erträge und ein geringerer Grad an Mechanisierung stehen einer größeren Vielfalt und einem anderen Landschaftsbild gegenüber.

Anbau in Häusern

Nicht neu ist der Anbau in Häusern. Ursprünglich war dieser den Wohlhabenden zum Anbau exotischer Pflanzen vorbehalten. Orangerien in Schlossparks sind frühe Zeugen dieser Entwicklung. Später entwickelten sich daraus die Gewächshäuser und mit diesen ein neues Anbausystem und ein ganzer Industriezweig. Gelang es auf den Äckern immer mehr Ertragsfaktoren zu kontrollieren, so entzog sich das Klima über lange Zeit dem bäuerlichen Zugriff. Erst mit der Verlegung der Pflanzen in Häuser gelang es auch dieses zu kontrollieren. Gewächshäuser lassen sich offen (Sommergewächshäuser) oder geschlossen konzipieren. Angepasst an die Bedürfnisse der Pflanzen können sie als Kalthäuser, temperierte Häuser oder sogar als Warmhäuser betrieben werden. Aber nicht nur die Temperatur lässt sich regulieren. Die Bewässerung, Luftfeuchte und die Belüftung werden gesteuert. Oft bereits vollkommen automatisiert, wenn auch zu hohen Kosten. Somit stellen Gewächshäuser ein ressourcenintensives und von der Natur entrücktes Anbausystem dar. Neben der Kultivierung in Erde können Pflanzen auch in erdfreien Systemen angebaut werden. Als Erdersatz dienen erdähnliche Substrate und Fasern aber auch Hydrokulturen. Bei den hydroponischen Verfahren lassen sich Hydrokulturen unterscheiden in den die Pflanzenwurzeln in der Flüssigkeit schwimmen und jene in denen ein dünner Flüssigkeitsfilm genutzt wird.

Ein neuer Trend des Anbaus in Häusern ist es, dies in Hochhäusern (vertikale Landwirtschaft) zu tun. Aufgrund der wachsenden Weltbevölkerung steht weniger Flächen für die Produktion der Nahrungsmittel zur Verfügung. So entstand die Idee, Hochhäuser für die Landwirtschaft zu nutzen. Durch das Wachsen in die Höhe wird weniger Grundfläche benötigt. Neben der Ernährungssicherheit sollen so auch die Ökosysteme besser vor dem Menschen geschützt werden. Durch die wachsende Bevölkerung nimmt der Druck auf die verbliebenen Naturschutzgebiete zu. Gleichzeitig verlagert sich durch dieses Anbausystem die Landwirtschaft in die Ballungs- und damit in die Verbrauchszentren hinein. Neben speziell zu diesem Zweck entwickelten und gebauten Häusern besteht auch die Möglichkeit, bereits vorhandene Gebäude zu nutzen. Diese können leerstehende Fabrikgebäude oder Kasernenanlagen sein, aber auch Dachbereiche eignen sich zur Produktion von Nahrungsmitteln und nachwachsenden Rohstoffen.

Fazit

Die Vielfalt der Anbausysteme ist wichtig, um das Überleben der Menschen zu sichern. Trotz dieser Vielfalt kann bis heute das Grundrecht auf Nahrung für jeden Siebenten Menschen nicht garantiert werden. Neben der Verteilungs- und Produktionsproblematik steht die Erhaltungsproblematik im Zentrum. Ein Drittel der bereits produzierten Nahrung geht durch unsachgemäße Lagerung, Transporte oder bei der Verarbeitung verloren. Ein ebenfalls beträchtlicher Teil wandert aus „kosmetischen“ Gründen auf dem Müll. Nicht so sehr durch Normierungen und Vorgaben, sondern viel mehr auf Grund von persönlichen Befindlichkeiten. Neben dem Erhalt und der Weiterentwicklung der Vielfalt der Anbausysteme ist dies ein Gestaltungsraum für jeden Einzelnen.

Mit dem Beitrag sollte ein Einblick in die Vielfalt der Anbausysteme geschaffen werden. Sehr gerne Ergänzen und Erweitern wir dieses Fenster. Sollten in Ihren Augen wichtige Anbausysteme nicht erwähnt wurden sein, freuen wir uns auf ihre Hinweise oder Ihre eigenen Beiträge.