Aktuelle Forschungsprojekte
Koordination in Forschungsverbünden
- Sicherung von Multifunktionalität in der Grobfutterproduktion durch Artenreichtum im intensiven Grasland (Simultan-G-2030) - Teilprojekt A Details, project coordinator: Martin Komainda
- GreenGrass - Innovative Nutzung des Grünlands im Landschaftsmaßstab Details, project coordinator: Johannes Isselstein, Juliane Horn
- Weiterführende Informationen zum Projekt GreenGrass GreenGrass
- Weiterführende Informationen zu Agrarsysteme der Zukunft AdZ
Einzelprojekte
- Sicherung von Multifunktionalität in der Grobfutterproduktion durch Artenreichtum im intensiven Grasland (Simultan-G-2030) - Teilprojekt A Details
- BioDivMilchplus - Reform der Gemeinsamen Agrarpolitik ab 2028: Erarbeitung breiter Lösungsansätze zur Kraftfutter-reduzierten Milchviehhaltung zum Schutz von Grünland für verschiedene Intensitätsstufen der Milchviehhaltung mit Synergien zu Natur-, Umwelt- und Klimaschutz. Details
- Verbundvorhaben Klimaschutzkonzept Landkreis Wesermarsch / Landnutzung - Landwirtschaftliche Flächennutzung im Klimawandel. Details
- 4N- Nordwest Niedersachsen Nachhaltig Neu: Transformation und Strukturwandel im ländlichen Raum Nordwestdeutschlands: Reallabore in Marsch, Moor, Geest und Mee(h)r. Details
- FPG - FutureProofGrasslands: Stärkung der Ökosystemleistungen in den Grünlandregionen des nordwestdeutschen Küstenraumes durch Anpassung des Wassermanagements an den Klimawandel. Details
- G4AE - Grazing for Agroecology: innovative practices and systems for grazing-based farming systems through linking farming practice and science. Details
- Tierwohl Weide - Verbesserung des Tierwohls bei Weidehaltung von Milchkühen. Details
- RINGO – Root production is determined by grazing induced patchiness in temperate low-input semi-natural grassland irrespective of grazing intensity. Details
- NEffMais– Sensor- und modellgestützte Quantifizierung von N-Bedarf und N-Angebot zur Steigerung der NEffizienz im Maisanbaus. Details
- SUPER-G – Sustainable Permanent Grasslands. Details
- GreenGrass - Innovative grassland utilization for sustainable agricultural intensification at the landscape scale. Details
Abgeschlossene Projekte
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Projektdetails
Sicherung von Multifunktionalität in der Grobfutterproduktion durch Artenreichtum im intensiven Grasland (Simultan-G-2030) - Teilprojekt A
Martin Komainda (Projektleitung), Johannes Isselstein, Jürgen Hummel (Wiederkäuerernährung)
Die Förderung des Vorhabens erfolgt (bzw. erfolgte) aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages. Die Projektträgerschaft erfolgt (bzw. erfolgte) über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Rahmen des Programms zur Innovationsförderung.Laufzeit 01.04.2023-31.05.2026
Verbundprojekt zwischen Georg-August-Universität Göttingen (Graslandwissenschaft und Wiederkäuernährung WKE)
und Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e. V. GFPi
DSV Deutsche Saatveredelung GmbH DSV
Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK), Department of Genebank, Research Group Resources Genetics and Reproduction IPK
P.H. Petersen Saatzucht PHP
Durch artenreiches Grasland werden vielfältige Ökosystemleistungen (ÖSL) simultan erbracht. Die Bandbreite der in der intensiven Graslandnutzung für Milchvieh eingesetzten Pflanzenarten beschränkt sich auf einige wenige Vertreter der Gräser und Leguminosen. Viele leguminose und nicht-leguminose dikotyle Pflanzenarten wurden bisher nicht züchterisch bearbeitet, sie werden bislang im Anbau kaum berücksichtigt und offiziell gar nicht empfohlen. Dikotyle Pflanzenarten weisen einen hohen Futterwert auf, sind durch tiefe Wurzeln häufig trockentoleranter als Gräser und enthalten sekundäre Inhaltsstoffe. Diese Eigenschaften sind bei zu erwartender zunehmender Trockenheit (tiefe Wurzel) und zur Reduktion der Methanemission von Wiederkäuern (sekundäre Inhaltsstoffe) entscheidend. Ein zentrales Problem dieser bisher wenig verbreiteten, minoren dikotylen Pflanzenarten ist die unzureichende Kenntnis der agronomischen und qualitativen Eigenschaften sowie die Aussichten für eine weitergehende züchterische Bearbeitung, weil zur intra-spezifischen Variation der ÖSL einzelner Pflanzenarten weitgehend Unklarheit herrscht. Das beantragte Verbundprojekt verfolgt deshalb das Ziel der Etablierung und Nutzung von artenreichem Grünland, um wichtige ÖSL durch verbesserte Zuchtsorten in angepassten neuartigen Mischungen oder durch Streifenanbau simultan zu erbringen. Es werden in einem systematischen Ansatz ausgewählte Arten mit wertvollen Eigenschaften identifiziert und die intra-spezifische Variabilität der Eigenschaften in einem „pre-breeding“ Ansatz ermittelt und beschrieben. Im Besonderen richten sich die ÖSL auf Biodiversität (Blütenangebot), Trockentoleranz (stomatäre Leitfähigkeit), pflanzliche Sekundärmetabolite (PSM wie Tannine), Ausdauer, Winterhärte, Konkurrenzkraft und Etablierungserfolg sowie auf Futterqualität, Ertrag und die biologische Stickstofffixierung. Ein Anbauprotokoll jeder Art wird eigens erstellt.
BioDivMilchplus– Reform der Gemeinsamen Agrarpolitik ab 2028: Erarbeitung breiter Lösungsansätze zur Kraftfutter-reduzierten Milchviehhaltung zum Schutz von Grünland für verschiedene Intensitätsstufen der Milchviehhaltung mit Synergien zu Natur-, Umwelt- und Klimaschutz
Martin Komainda (Projektleitung), Johannes Isselstein
Artenreiches Grünland ist für den Erhalt der Biodiversität in der Agrarlandschaft entscheidend und stellt vielfältige weitere Umweltleistungen bereit. Damit der Verlust der Biodiversität im Grünland gestoppt, sein Zustand verbessert und die Klima- und Umweltschutzleistungen erhöht werden können, muss eine diversifizierte und durch eine hohe Strukturvielfalt gekennzeichnete Grünlandbewirtschaftung in der Landwirtschaft deutlich gestärkt werden. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens BioDivMilchplus ist es aufzuzeigen, dass bzw. wie kraftfutterreduzierte Milchproduktionssysteme hierzu einen elementaren Beitrag leisten können. Das FuE Vorhaben wird vom Kasseler Institut für ländliche Entwicklung e.V. (KI) und dem Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Fachgebiet Graslandwissenschaft der Universität Göttingen bearbeitet. Die Universität Göttingen führt Analysen zu einer Reihe relevanter Umweltleistungen auf der Ebene des bewirtschafteten Grünlandes des Betriebszweiges Milchproduktion und das Kasseler Institut Analysen zu den potentiellen multifunktionalen Leistungen auf der betrieblichen Ebene praktischer kraftfutterreduziert wirtschaftender Milcherzeugungsbetriebe durch. Während der dreijährigen Projektlaufzeit wird mit 40 bereits am FuE-Vorhaben BioDiVMilch (FKZ 3517 840300; Laufzeit: 2017-2021) beteiligten Untersuchungsbetrieben zusammengearbeitet. Aus den Ergebnissen des Gesamtprojektes werden Empfehlungen und Leitlinien abgeleitet, die Wege zur Stärkung von mit möglichst hohen multifunktionalen Leistungen verknüpften kraftfutterreduzierten Produktionssystemen aufzeigen. Darüber hinaus wird das Projekt regulatorische Änderungen für die nationale und europäische Agrarpolitik im Anschluss an die GAP 2023 bis 2027 vorschlagen.
Projektpartner: Kasseler Institut für Ländliche Entwicklung e.V./Projektbüro Gleichen, Dr. Karin Jürgens
Gefördert durch Bundesamt für Naturschutz (BFN)
Laufzeit 01.01.2023-31.12.2025
Projektdetails
Verbundvorhaben Klimaschutzkonzept Landkreis Wesermarsch / Landnutzung - Landwirtschaftliche Flächennutzung im Klimawandel
Dina Hamidi, Johannes Isselstein (PI)
Am Beispiel des Landkreises Wesermarsch, werden Möglichkeiten zur Optimierung von Klimaschutzmaßnahmen durch Weidehaltung wissenschaftlich untersucht. Dabei werden sowohl pflanzenbauliche Maßnahmen (u.a. Arten und Zusammensetzung von Futterpflanzen) als auch Maßnahmen von angepasstem Herdenmanagement zur Weidehaltung (Weidesysteme, Weidezeiten) im Hinblick auf deren Auswirkungen auf die Speicherung von Kohlenstoff, bzw. die Verminderung von Kohlenstoffemissionen unter Berücksichtigung weiterer Ökosystemleistungen geprüft. Hierbei wird zwischen kurzfristigen (Zeithorizont 1-10 Jahre) und längerfristigen Effekten (10-30 Jahre) differenziert. Auf dieser Basis sollen Handlungsoptionen entwickelt werden, deren Umsetzungmöglichkeiten evaluiert und Forschungsnotwendigkeiten identifiziert werden. Das Vorhaben ist transdisziplinär angelegt; Akteure der Wertschöpfungskette sind im Sinne eines co-creation Prozesses an den Arbeiten beteiligt.
Laufzeit: 01.09.2022-29.02.2024
4N- Nordwest Niedersachsen Nachhaltig Neu: Transformation und Strukturwandel im ländlichen Raum Nordwestdeutschlands: Reallabore in Marsch, Moor, Geest und Mee(h)r.
Johannes Isselstein, Karen Baumann (PI) Manfred Kayser (Projektleitung)
4N verfolgt das Ziel, gesellschaftliche, technologische und ökologische Transformationen im regionalen Rahmen Nordwest-Niedersachsens hin zu zukunftsorientierten, nachhaltigen Lebenszusammenhängen zu initiieren, zu begleiten und zu evaluieren, um auf den gegenwärtigen Strukturwandel zu reagieren und Antworten zu generieren. Dazu werden technologische Möglichkeiten (Digitalisierung), agrarwirtschaftliche Entwicklungen, ökonomische Tätigkeitsfelder wie Tourismus und Logistik sowie Themen der Bildung und der Daseinsvorsorge in Gesundheit und Pflege vor ihrem jeweiligen soziokulturellen Hintergrund und ihrer sozialen Organisation (Governance) untersucht. Im Teilvorhaben Landwirtschaftlicher Strukturwandel und Klimawandel-Anpassung werden folgende Themen bearbeitet: (i) Bestimmung der regionalen Auswirkungen von Klimatrends für die Landwirtschaft aus überregionalen Modellrechnungen, (ii) Identifikation innovativer Potenziale regenerativer Energien für landwirtschaftliche Anwendungen, (iii) Möglichkeiten der Erhöhung der biologischen Vielfalt im ländlichen Raum durch Nutzung von Randstreifen für Photovoltaik, Explorationen und Experimente.
Gefördert durch Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK)
Laufzeit 2022-2026
FPG - FutureProofGrasslands: Stärkung der Ökosystemleistungen in den Grünlandregionen des nordwestdeutschen Küstenraumes durch Anpassung des Wassermanagements an den Klimawandel.
Johannes Isselstein (Projektleitung), Manfred Kayser, Martin Komainda
FPG untersucht die Frage der Transformation des Systems der Binnenentwässerung hin zu einem integrierten Wassermanagement, welches neben der Entwässerung bei Wasserüberschuss den vorausschauenden Wasserrückhalt zur Vermeidung von Wassermangel während zukünftig zunehmender Dürreperioden berücksichtigt. Dazu ist es notwendig, den Wasserrückhalt im gesamten Einzugsgebiet zu verbessern und auf der Ebene des Entwässerungsverbands übergreifende Konzepte für den Landschaftswasserhaushalt zu erarbeiten. Dabei werden alle betroffenen Gruppen in die zukünftige Gestaltung eines integrierten Wassermanagements einbezogen. Konkret untersucht FPG, ob es durch temporären Wasserrückhalt einen für die nordwestdeutschen Küstenregionen neuen `zukunftssicheren` Ansatz zur Anpassung des Wassermanagements an zukünftig häufigere Dürreperioden gibt. Im Teilprojekt ‚Produktionssysteme im Grünland‘ werden folgende Themen bearbeitet: (i) Analyse von Produktionssystemen und ihrer Leistungsfähigkeit unter realen Bedingungen entlang maßgeblicher Gradienten von Wasserverhältnissen und Betriebsstruktur, (ii) Experimentelle Entwicklung von angepassten Produktionssystemen in praxisnahen Pilotvorhaben. Dabei werden verschiedene Produktionssysteme unter variierten Wasserständen und verschiedenen Düngungssystemen mit ihren Auswirkungen auf Leistungsfähigkeit, Futterqualität und Grasnarbenstruktur geprüft.
Gefördert durch Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK)
Laufzeit 01.01.2023-31.12.2025
G4AE - Grazing for Agroecology: innovative practices and systems for grazing-based farming systems through linking farming practice and science
G4AE homepage
Young Farmers Tour 2023 Deutschland
Dietrun Thielecke (PhD student), Friederike Riesch, Martin Komainda (PIs), Johannes Isselstein (Projektleitung)
Das Projekt G4AE verbindet Praxis und Wissenschaft, um Landwirt*innen adäquate Möglichkeiten zur Optimierung der Grasland basierten Tierhaltung aufzuzeigen. Agrarökologie ist eine vielversprechende Entwicklung, um Landwirtschaft nachhaltiger zu gestalten. Daher wird in den teilnehmenden Ländern eine Status-Quo Analyse der Weidehaltung durchgeführt. Innovative Systeme der Weidehaltung werden mit Hilfe von Umfragen gesucht und anschließend an Landwirt*innen weitergegeben. Hierbei stehen positive Effekte für Umwelt, Tiere und Gesellschaft im Fokus, die unter möglichst geringem Ressourceneinsatz erreicht werden sollen. Ein weiteres Ziel ist es, qualitativ hochwertige Lebensmittel zu produzieren. Diese Herangehensweise trägt dazu bei, die Nachhaltigkeit von Agrarökosystemen zu verbessern und die Strategien Farm to Fork und Green Deal durch Weidehaltung zu etablieren. Teilnehmende Länder sind: Deutschland, Frankreich, Irland, Italien, die Niederlande, Portugal, Rumänien und Schweden
Gefördert durch EU (EU HORIZON)
Laufzeit 01.09.2022-31.03.2026
Tierwohl Weide - Verbesserung des Tierwohls bei Weidehaltung von Milchkühen
Kilian Obermeyer (PhD student), Martin Komainda, Johannes Isselstein, Manfred Kayser (Projektleitung)
Die Weidehaltung ist mit Risiken für das Tierwohl verbunden: das betrifft u.a. die Bereitstellung von ausreichenden Futtermengen- und -qualitäten, die Versorgung mit Wasser guter Qualität oder Hitzestress. Ziel des Vorhabens ist es, Kriterien und Kennwerte der Tiergerechtheit von Weidehaltung zu erarbeiten. Damit soll letztlich erreicht werden, die Wirtschaftlichkeit der Milchproduktion auf Basis der Weidehaltung zu stärken und gleichzeitig die Gewährleistung eines hohen Tierwohlstandards sicher zu stellen. Zugleich soll eine Operationalisierung der Bewertung von Tierwohl auf der Weide, insbesondere der Freiheit von Hunger und Durst erfolgen. Die Vermittlung der Methoden ist dabei auf eine breite Anzahl von Betrieben, von Innovatoren bis zur Late Majority durch ein Portfolio von an die Zielgruppen angepasster Kommunikationsstrategien ausgerichtet.
Gefördert durch Bundesanstalt für Landwirtschaft (BLE)
Laufzeit 01.04.2021-01.06.2024
RINGO – Root production is determined by grazing induced patchiness in temperate low-input semi-natural grassland irrespective of grazing intensity
Martin Komainda (Projektleitung), Johannes Isselstein
The project expects to advance the knowledge of patch-specific within pasture variability on the above- and belowground net primary production and its turnover to obtain precise estimates of processes involved in topsoil soil carbon cycling in extensive grassland. It expects advancement in methodological aspects of root and turnover assessments and to provide transfer function between in situ observations and actual carbon input. It further expects to advance knowledge of machine learning assisted image processing of root observations. The planned work aims to provide a basis for understanding, which will be deepened in possible follow-up projects in other long-term experimental platforms under varying environmental conditions. In particular, the DFG-funded biodiversity exploratories (Socher et al., 2013) as well as the oldest long-term grazing experiment in Europe 'Oldrichov' in the Czech Republic (Pavlu et al., 2006) would be points of contact for follow-up phases.
Gefördert durch Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Laufzeit 01.01.2022-31.12.2023
NEffMais– Sensor- und modellgestützte Quantifizierung von N-Bedarf und N-Angebot zur Steigerung der NEffizienz im Maisanbaus
Martin Komainda (Projektleitung), Johannes Isselstein, Manfred Kayser
Verbundprojekt zwischen Christian-Albrechts-Universität Kiel (Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Abteilung Pflanzenbau) CAU
und Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen, Fachinformation Pflanzenbau LLH
Assoziierte Partner: Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Fachbereich 3.9 Grünland und Futterbau LK NDS
Assoziierte Industriepartner: John Deere Walldorf GmbH & Co KG, European Technology Innovation Center John Deere
Silomais ist in Deutschland die bedeutendste Kultur zur Energieerzeugung. Ungenaue Einschätzungen des N-Bedarfs des Maisbestands sowie der N-Nachlieferung aus dem Boden resultieren oft in überhöhter N-Düngung und geringer N-Effizienz. Dies ist mit erheblichen N-Verlusten in Atmosphäre und Grundwasser verbunden. Ziel des Projektes ist daher eine präzisere Quantifizierung von N-Angebot und N-Bedarf im Maisanbau mittels Sensordaten und Modellierung.
In einem zweijährigen Feldversuch werden an drei Standorten (Kooperationspartner: Georg-August-Universität Göttingen, Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen) die relevanten N-Pfade mittels drohnenbasiertem Bestandesmonitoring, Pflanzenbeprobungen und Erhebungen der Stickstoff- und Wasserhaushaltsdynamik des Bodens erfasst. Untersucht werden Effekte unterschiedlicher Jahreswitterung, Standorte, Maissorten, Düngeformen (mineralisch/organisch) und Düngemengen. Unter Hinzunahme der Ergebnisse historischer N-Steigerungsversuche sollen empirische Regressionsmodelle entwickelt werden, welche die Beziehung zwischen Ertrag und optimaler N-Versorgung, sowie zwischen Standort- und Anbauparametern und N-Nachlieferung charakterisieren. Prozessorientierte, dynamische Modelle sollen zudem eine Abschätzung des Witterungseffektes auf Maisertrag und N-Nachlieferung ermöglichen. Das Projekt soll hierdurch zur Entwicklung standort- und jahresspezifisch-angepasster und dadurch ressourcenschonender Maisanbausysteme beitragen.
Gefördert durch Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
Laufzeit 01.04.2021-31.03.2024
SUPER-G – Sustainable Permanent Grasslands
Caroline Siede (PhD student), Bettina Tonn (principal investigator), Anja Schmitz, Martin Komainda, Johannes Isselstein
The existence and management of permanent grasslands (PG) is key to the delivery of multiple ecosystem services (ES) across Europe. However, PG maintenance and functions are under threat from sub-optimal management of inputs, cultivation in higher output farming systems and abandonment in remote and marginal areas. The overall objective of the SUPER-G project is to co-develop sustainable PG systems and policies with farmers and policy makers that will be effective in optimising productivity, whilst supporting biodiversity and delivering a number of other ES.
SUPER-G will apply a multi-actor approach, working with farmers; land owners/managers and their advisers; third sector and civil society groups; non-governmental organisations (NGOs) and researchers, policy and business communities to achieve:
1) better understanding of the importance and functioning of PG;
2) benchmarking of PG performance across Europe;
3) co-development of integrated approaches for profitable and sustainable PG management4) co-development of tools and policy mechanisms, which are inclusive of stakeholder and citizen priorities, to support the maintenance and sustainable management of PG.
The project will last five years to allow time for the establishment of farm networks for data gathering and analysis; and the development of good grassland practices, innovative techniques and farm-level and policy support tools.
Using a responsible research and innovation (RRI) approach, the project will develop a comprehensive European grassland typology and a shared conceptual model of how PG can deliver in terms of productivity, biodiversity and other ES such as climate regulation, water quality, mediation of water flows and erosion control. The potential of PG to deliver multiple ES will be informed by benchmarking and testing, involving a network of farms and experimental platforms in 14 countries covering the Mediterranean, Atlantic, Continental, Alpine, Pannonian and Boreal regions.
Funding: EU Horizon 2020
Project duration: 2018-2023
More information
GreenGrass - Innovative grassland utilization for sustainable agricultural intensification at the landscape scale
Juliane Horn, Martin Komainda, Friederike Riesch, Johannes Isselstein
Conception of a transdisciplinary collaborative research project to develop innovative grazing systems that will secure and enhance the provision of ecosystem services.
Funded by: Federal Ministry for Education and Science (BMBF)
Project duration: 2019-2024