Inhaltsverzeichnis

  Inhaltsverzeichnis  1

1  Einleitung  2

2  Camellones  2

2.1  Aufbau der Camellones  3

2.2  Vorteile der Camellones  4

2.2.1  Funktionen  4

2.2.2  Erträge  5

3  Deich-Teich-Systeme  9

3.1  Aufbau der Deich-Teich-Systeme  10

3.2  Vorteile der Deich-Teich-Systeme  11

3.2.1  Funktionen  11

3.2.2  Erträge  16

4  Duck revolution  18

4.1  Komponenten der Duck revolution und deren Wechselwirkungen.  18

4.2  Auswirkungen der Duck revolution auf die Erträge und die Einkünfte.  23

5  Anwendung der vorgestellten Systeme in Mitteleuropa  26

5.1  Anwendung der Camellones.  26

5.2  Anwendung der Deich-Teich-Systeme.  27

5.3  Anwendung der Duck revolution  34

6  Schlussfolgerungen.  36

7  Zusammenfassung  38

  Literaturverzeichnis  39

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1 Einleitung

In der vorliegenden Arbeit werden unterschiedliche landwirtschaftlich Nutzungen vorgestellt, die den Anschein von Nachhaltigkeit haben. Die Übertragbarkeit auf den mitteleuropäischen Raum soll dabei im Auge behalten werden.

2 Camellones

Die Camellones sind eine Bewirtschaftungsform, bei der die angelegten Felder durch wassergefüllte Kanäle getrennt werden. In Abbildung 1 sind diese „raised fields“ zu erkennen.

Die Hochbeete (Suka Kollus, Waru Warus, Raised Fields, Camellones, Feld-Kanal-Systeme) können laut ERICKSON[UK1] (1994) in allen humiden tropischen Ebenen in Südamerika angewendet werden (ERICKSON 1994; STACHE 2000, S. 1; TU-Berlin 1999). Die einzige und auch notwendige Bedingung ist das Vorhandensein von regelmäßigen Überschwemmungen, d. h. Überflutungsebenen der Flüsse oder schon vorhandene permanente Feuchtgebiete (ERICKSON 1994[UK2]). Dies erklärt die zahlreichen Fundorte der Camellones. Die Hochbeete wurden in Mexiko, dem Altiplano entlang der Küste des Titicaca-Sees in Bolivien, in Ecuador und in dem Guayas-Becken zwischen den Ost- und Westkordilleren sowie im Amazonasgebiet entdeckt (WILSON et al, S. 261 ff; ERICKSON 1988[UK3]). ERICKSON (2003, S. 187) fand heraus, dass die Camellones aus dem Gebiet um den Titicaca-See vor ca. 3000 Jahren angelegt wurden. Mit dem Auftauchen der spanischen Eroberer und der damit verbundenen gesellschaftlichen und politischen Änderung fielen diese Flächen brach (ERICKSON 2003, S.187). Geprägt wurde das heutige Erscheinungsbild der Region durch die Entfernung der natürlichen Vegetation aufgrund von Landwirtschaft, Überweidung und Brandrodung (ERICKSON 2000, S. 315). Archäologische Untersuchungen von ERICKSON (2000, S. 315) zeigten, dass eine über das natürliche Maß hinausgehende

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Bodenerosion und -zerstörung sowie die Desertifikation erst zu Beginn der Kolonisation einsetzte. Anzeichen für eine erhöhte Bodenerosion finden sich nur noch einmal in der Geschichte dieser Landschaft, nämlich bei der erstmaligen Anlage dieser Hochbeete (ERICKSON 2000, S.322). Die Höhenlage dieser Region mit 3800 m sorgt dafür, dass es in dieser Gegend zu großen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht und zu einer hohen Sonneneinstrahlung kommt (ERICKSON 1988, S. 8/9).

Die im Amazonasgebiet gefundenen Feld-Kanal-Systeme liegen in dem Gebiet der Pampa, welches während der Regenzeit regelmäßig überschwemmt wird (ERICKSON 1994). Durch den Bau der Camellones veränderten die Menschen sehr wohl die Landschaft dieser Region, doch die Unterscheidung in natürliche und anthropogen geschaffene Landschaften erscheint hier sinnlos, da diese Veränderungen mit der Anlage der „raised fields“ schon vor über 3000 Jahren stattgefunden hat (ERICKSON 2000, S. 347)

2.1 Aufbau der Camellones

Die Anlage der Hochbeete veränderte die Landschaft. Der Boden wurde bis 2 m tief umgegraben und bearbeitet (ERICKSON 2000, S. 335). Die Camellones sind nach Angaben von ERICKSON (1988, S. 9) sehr unterschiedliche in Größe und Oberfläche. Die Erde aus den Kanälen wurde genutzt um niedrige Erdwälle mit flacher oder konvexer Oberfläche zu schaffen (ERICKSON 1988, S.9).

Die Hochbeete können, je nach Autor, eine Breite von 1-40 m, eine Länge von 5 bis 500 m und eine Höhe von 0,5-1,5m (ERICKSON 1988, S. 9; ERICKSON 2000, S. 187; TU-Berlin 1999) erreichen. Zwischen den einzelnen Beeten werden Gräben ausgehoben, mit deren Material die Beete erhöht werden und sich dann mit Wasser füllen (ERICKSON 2003, S. 187). Die Grabenbreite schwankt laut der TU-Berlin zwischen 3 und 9 m. Die Kanaltiefe wird abhängig gemacht von der Größe der Plattform (ERICKSON 2000, S. 333). Es wurde herausgefunden, dass die Gräben auch als Transportwege für die geernteten Waren in umliegende Städte genutzt wurden (ERICKSON 1994).

Die Autoren von der TU-Berlin (1999) gehen von verschiedenen Typen der Camellones aus. Gefunden wurden jeweils unterschiedliche Formungen der Hochbeete, die aus der Anpassung an regionale Besonderheiten resultierten. Als Beispiel seien die Camellones in Treppenform genannt, welche man bevorzugt an Hanglangen findet oder die Camellones an Flussläufen, die durch die Neigung mit dem Gefälle für besonders gute Entwässerung des Feldes sorgten (TU Berlin 1999). Die Funktion der Hochbeete konnte durch eine bestimmte innere Schichtung unterstützt werden (ebd.).

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Nach den Recherchen der TU-Berlin wurde dazu auf einer Lehmschicht zuerst eine Lage aus groben Steinen aufgebracht, der eine Lage aus Kies folgte, zuletzt wurde ein humoses Bodenmaterial aufgetragen (TU Berlin 1999). Allerdings weisen nicht alle Camellones diese innere Formation auf (ebd.).

2.2 Vorteile der Camellones

2.2.1 Funktionen

Durch die Aushebung der Erde verdoppelten die Landwirte die Tiefe des Oberbodens auf den späteren Feldern (ERICKSON 2003, 188). Diese Bereiche konnten nun als landwirtschaftlich nutzbare Flächen in Betrieb genommen werden, da die regelmäßigen Überflutungen aus diesem Gebiet durch die Kanäle geleitet wurden und nicht mehr die Felder überspülten (ERICKSON 2003, S. 188).

ERICKSON (2003, S. 188) beschreibt, dass die Anlage der Gräben abgesehen von der Schaffung trockener Bereiche in den sonst überfluteten Gebieten noch weitere Vorteile auf den Wasserhaushalt hatte. Die Gräben halfen während der Wachstumsperiode den Wasserhaushalt zu stabilisieren. Die Kanäle halten während der Trockenperioden das Wasser zurück und führen es während der Regenzeit ab (ERICKSON 2000, S. 334). Auch im Hinblick auf das Mikroklima lassen sich positive Effekte erkennen. Die Sonnenwärme des Tages wird im Wasser gespeichert und nachts langsam an die Umgebung abgegeben (ERICKSON 2000, S. 334; ERICKSON 2003, S. 188). Dieser Effekt führt dazu, dass im Bereich der Camellones die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht abgemildert werden und die Frostwahrscheinlichkeit sinkt (ERICKSON 2003, S.188). Die Erwärmung des Wassers wird durch die dunkle Färbung (Trübung durch Schwebstoffe und gelöste Huminstoffe) noch verstärkt (TU-Berlin 1999). Die langsame Abgabe der Wärme über Nacht konnte durch eine Temperaturerhöhung der Hochbeete um 5°C im Gegensatz zu den umliegenden Gebieten gemessen werden (TU-Berlin 1999). Es werden erhöhte Temperaturen im gesamten Gebiet während der Wachstumsperioden festgestellt (ERICKSON 2000, S. 335).

Die Wasseroberfläche sorgt während der Frostperioden außerdem für die Reflexion des eingestrahlten Sonnenlichtes auf die Felder (ERICKSON 2000, S. 335). Die Verringerung der Frostschäden kann weiterhin mit der Bildung einer Nebeldecke bei starker nächtlicher Abkühlung erklärt werden. Diese Nebeldecke funktioniert wie eine Isolationsschicht vor dem Frost (TU-Berlin1999). Die Breite der Kanäle spielt allerdings bei der Frostschutzfunktion eine entscheidende Rolle. Laut Angaben des Projekts der TU-Berlin (Fachbereich

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Limnologie, 1999) reicht der Frostschutz eines 4 m breiten Grabens ca. 20 m nach links und 20 m nach rechts. Welche Folgen das auf die Breite der Felder hat, ist anhand dieser Zahlen leicht nachvollziehbar (ebd.). MORRIS (2004, S. 91) spricht von einer Minimierung der Energieverluste durch die Veränderungen des Mikroklimas. Der erwärmende Effekt geht auf die Erhöhung der sonnenbeschienen Oberfläche zurück, als dies in flachen Gebieten der Fall ist (MORRIS 2004, S. 91). Die Wassertemperatur liegt laut MORRIS (2004, S. 19) in Anlehnung an die Messungen von ORTLOFF um sechs bis 9°C höher als die der umgebenden Luft (MORRIS 2004, S. 19). Die Bodenfeuchte ist laut STACHE (2000, S. 4) ein zusätzliches Speichermedium der Sonnenwärme. Der Frostmilderungseffekt kann auch darauf zurück geführt werden, das die feuchte Luft aus dem Kanal durch natürliche Konvektion aufsteigt und die abgekühlte Luft wieder zurück in die Kanäle sinkt (STACHE 2000, S. 4) Weiterhin dienen die Gräben als Auffangbereiche der auf den Feldern durch die Regenereignisse ausgelösten Nährstoffauswaschungen, was den nährstoffarmen tropischen Böden zugute kommt (ERICKSON 1994; ERICKSON 2003, S. 188; MORRIS 2004, S. 92/93). Erodierte Nährstoffe werden im Kanalsediment aufgefangen und die in den Kanälen wachsenden Pflanzen werden als Gründünger in die Felder eingearbeitet (ERICKSON 2000, S. 335). Durch regelmäßige Instandhaltungsarbeiten der Gräben wird dieses Bodenmaterial wieder auf die Felder aufgetragen und als Dünger wiederverwendet (ERICKSON 1994; ERICKSON 2003, S. 188). Die angelegten Feld-Kanal-Systeme verbessern ebenso die Bodenbeschaffenheit (ERICKSON 1994). Die Belüftung, die Mischung der Bodenhorizonte und die Verdopplung des organischen Materials im Oberboden sind Anzeichen für die positiven Auswirkungen (ERICKSON 1994).

Die Errichtung der Camellones steigert aus heutiger Sicht die Biodiversität. Die Erhöhung der Biomasse der gesamten Landschaft wird als Indikator für „gute“ Landwirtschaft im Sinne der ökologischen Nachhaltigkeit eingestuft (ERICKSON 2000, S.347).

2.2.2 Erträge

Das Klima der Anden limitiert die Anbaumöglichkeiten für agrarische Produktion, doch die stetig wachsende Bevölkerung braucht Nahrung (ERICKSON 1988, S. 8). Die nach dem Prinzip der Camellones angelegten und bearbeiteten Felder brauchen keine lange Zeit der Brache. Die eng geschlossen Energie- und Stoffkreisläufe machen dies überflüssig. Die Camellones stehen für eine ganzjährige Anbauperiode (WILSON u. a. 2002, S. 261 ff).

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Es wurde die Erfahrung gemacht, das alte Sorten höhere und konstantere Erträge liefern und gleichzeitig die genetische Vielfalt der Arten erhöht wird (ERICKSON 2003, S. 194). Die Abkehr vom Anbau weniger an dieses andine Klima angepasster Arten in Monokultur birgt die Möglichkeit für ökonomischen und ökologischen Landbau. Der Anbau von gezüchteten, halbwilden und wilden Pflanzenarten verringert die Anfälligkeit der Pflanzen gegenüber Schädlingen (ebd, S. 191).

Ein weiterer Vorteil der Camellones ist die Nutzung als Hausgärten einzelner Familien um den Eigenbedarf mit agrarischen Produkten zu decken (ERICKSON 2003, S. 193). Bei einer geschickten Vermarktung dieser altertümlichen Anbaumethoden ließe sich daraus auch eine touristische Attraktion machen um neue Aussichten auf zusätzliche Verdienstmöglichkeiten zu schaffen (ders., S. 194).

Bei Pollenuntersuchungen des Bodens durch ERICKSON (1994) stellte sich heraus, dass z.B. Mate, Bixa (Farbstoffpflanzen) und Mais angebaut wurden. Auf den heutigen Feldern werden Maniok, verschiedene Arten von Süßkartoffeln, Mais, Bohnen, Erdnüsse, Bananen, Quinoa und Reis angebaut (ERICKSON 1988, S. 14; ERIKSON 1994).

Bei archäologischen Ausgrabungen der verlassenen Camellones wurden nach Meinung von ERICKSON (1988, S. 10) Zeichen für die höhere Fruchtbarkeit der Hochbeete gefunden. In den Sedimenten konnte ein höherer Gehalt an organischem Material im Boden gefunden werden, als dies bei den umgebenden Pampas-Böden der Fall war (ERICKSON 1988, S. 10). In den Hochbeeten konnten auch in heutiger Zeit generell höhere Nährstoffkonzentrationen gefunden werden, als Grund wird die bei der Errichtung der Camellones mit eingearbeitete organische Substanz genannt (STACHE 2000, S. 77). Sie sorgt für einen Nährstoffvorrat im Unterboden (ebd., S. 77). Nicht nur der Schlamm aus den Gräben wurde als Dünger genutzt, sondern auch menschliche und tierische Exkremente aus den umliegenden Gehöften (WILSON u. a. 2002, S. 261 ff).

Die Erträge der Felder werden mit sehr unterschiedlichen Angaben in der Literatur genannt. Die positiven Auswirkungen der Kombination aus Gräben und Feldern führten zu zwei- bis dreimal höheren Erträgen als auf konventionellen Feldern dieser Region (ERICKSON 2003, S.188). ERICKSON (2000, S. 348) beziffert die Ernten von Kartoffeln im Jahr mit 5-20 t/ha im Gegensatz zu konventionellen Feldern mit 2-5 t/ha. Die Erträge der Hochbeete für Kartoffeln werden aber auch mit 8-20 t/ha und Jahr veranschlagt, während der konventionelle Landbau im selben Jahr nur Ernten von 2,15 bis 3 t/ha erreichte (TU-Berlin, 1999). Laut der aktuellsten Quelle lässt sich zusammenfassend sagen, das auf den „raised fields“ bis zu fünfzig Prozent höhere Erträge erwirtschaftet werden können (MORRIS 2004, S. 60). Beachtenswert dabei ist, das die Erträge - egal um welchen Faktor erhöht - bei den

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Camellones trotz fehlendem Einsatz von Düngemitteln und Hochertragssorten erreicht werden konnten. MORRIS stellt die Einkünfte der Bauern in der Region um den Titicaca-See mit und ohne Nutzung gegenüber (siehe Abb. 2, Seite 7). Besonders deutliche Unterschiede in den

Verdiensten zeigen sich in der Region des Suni ¹ . Die Region um den Titicaca-See ist aufgrund der klimatischen Begünstigung durch die Lage zum See mit längeren Wachstumsperioden und nährstoffreicheren Böden bevorteilt (ERICKSON 2000, S. 318; MORRIS 2004, S. 64). Anscheinend treten die positiven Effekte der Feld-Kanal-Systeme in Regionen mit besonders extremen Witterungsbedingungen auf.

Bei den Bauern der Region ist die Risikominimierung (Ernteverluste durch schlechte Witterungsbedingungen) als Hauptgrund für die Anbaumethode der Camellones zu sehen und nicht unbedingt die Steigerung der Erträge (STACHE 2000, S. 74). In dem Testjahr der Hochbeete wurden eindrücklich die vorteilhaften Veränderungen durch die Anlage der Camellones bewiesen. Durch die anhaltenden Regenfälle litten die konventionellen Felder unter diesem schweren Regen und die Pflanzen bekamen Wurzelfäule (ERICKSON 1994). Nur auf den Hochbeeten konnte während dieser Phase der ungünstigen klimatischen Bedingungen eine Ernte eingefahren werden (ebd).

Heutzutage wird allerdings die Viehzucht als Einnahmequelle der Bevölkerung bevorzugt, da diese kurzfristig gesehen höhere Erträge einbringt als die Landwirtschaft.

¹ Die Suni-Region liegt abseits des Titicaca-Sees auf 3830-4000 m Höhe (MORRIS 2004, S. 64).

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Leider haben sich laut ERICKSON (2003, S. 191) Verbindungsmöglichkeiten zwischen den Camellones und der Viehzucht auf einer rentablen Ebene noch nicht gefunden. Es gibt allerdings die Möglichkeit Geflügelzucht und Fischzucht innerhalb der Gräben zu betreiben und diese für den Anbau von Wasserpflanzen zu nutzen (ERICKSON 2003, S. 195; ERICKSON 1988, S. 9).

Die mehr als zweitausend Jahre andauernde Testzeit dieser Bewirtschaftungsmethode wird von ERICKSON (2003, S. 190) als Beweis der ökologischen Nachhaltigkeit angesehen.

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3 Deich-Teich-Systeme

Die Deich-Teich-Systeme wurden über viele Jahrhunderte als intensive Landwirtschaft in China entfaltet. Integriert werden dabei der Anbau von Gemüse, Zuckerrohr, Futtermittel für Viehzucht (Gras), Maulbeeren, Seidenraupenzucht, Karpfenzucht und Viehzucht (KORN 1996, S. 6; GONGFU u. a. 1997). Die Abbildung 3 zeigt eine Luftaufnahme aus dem Gebiet des Zhujiang Delta. Sehr deutlich lassen sich die dunklen Wasserflächen erkennen, die durch die hellen Deiche voneinander getrennt werden.

Errichtet werden können Deich-Teich-Systeme in ländlichen Gebieten die zum Teil regelmäßig überschwemmt werden oder die Wasserzufuhr kann durch Niederschlag gewährleistet werden (GONGFU u. a. 1997; PARHAM 2005).

China gilt laut KORN (1996, S. 6) als Land mit dem geringsten Anteil an umpflügbaren Boden. Die Integration von verschiedenen Landnutzungen in den Deich-Teich-Systemen stellt den Versuch dar, diese Probleme zu lösen (vgl. CHAN 2003).

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3.1 Aufbau der Deich-Teich-Systeme

Ausgeglichene Deich-Teich-Systeme haben eine Wasserfläche von 40 bis 60% bezogen auf die gesamte Anbaufläche, d. h. eine Relation von Land- und Wasserfläche von 2:3 (KORN 1996, S. 8; GONGFU u. a. 1997). Mit zunehmendem Alter und fortschreitender Erosion sowie die Entwicklung der Fischzucht als Haupteinnahmequelle können auch Verhältnisse von 2:4 oder höher angetroffen werden (KORN 1996, S. 8).

Für die maximale Ausnutzung der Sonnenscheindauer wird die Ausrichtung der Teiche in West-Ost-Richtung empfohlen (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 35 ff). Das Verhältnis von Länge zu Weite sollte ungefähr 6:4 betragen, um die Erosion der Deiche durch Wellenbewegungen zu minimieren (ebd.). Unnötiger Schattenwurf durch Gebäude oder Bäume an den Südseiten sollte vermieden werden (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 35 ff). Der Teich kann eine Tiefe zwischen 2-3 m aufweisen (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 49; KORN 1996, S. 8). Wird er zu flach angelegt, kommt es nicht zu einer Zonierung der Fischpolykulturen und damit auch nicht zu weiter unten erwähnten positiven Effekten. Es besteht dadurch auch die Gefahr der Überhitzung, was sich wiederrum auf das Sauerstoffangebot im Wasser negativ auswirkt (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 35 ff). Wird der Teich zu tief angelegt, sind die Temperaturen und die Lichtverhältnisse in der Bodenschicht zu niedrig (ders.). Das Bodenwasser wäre unter diesen Bedingungen sauerstoffarm und die Planktonproduktion wäre geringer (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 35). Die Deiche können mit einer Breite von 6 bis 10 m errichtet werden und liegen meist 0,5 bis 1 m über der Wasserfläche (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 49; KORN 1996, S. 8). Werden die Deiche zu breit angelegt, reichen die Düngekapazitäten des Teichschlammes nicht mehr aus, um den gesamten Deich mit essentiellen Nährstoffen zu versorgen (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 49). Liegt die Deichfläche deutlich über einem Meter über der Wasserfläche, wird aus dem Untergrund zu wenig Wasser absorbiert und steht den Kulturen auf dem Deich nicht mehr im ausreichenden Maße zur Verfügung (ebd.).

Die typische Größe für ein Familienunternehmen beträgt laut KORN (1996, S. 6) 0,21 bis 0,5 ha mit halbintensiver oder intensiver Bewirtschaftung, je nach dem, in welchen Umfang die einzelnen Systeme miteinander kombiniert werden. Im Zhujiang Delta, im Süden von Canton,

bedecken diese Felder 800 km ² (KORN 1996, S. 6).

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3.2 Vorteile der Deich-Teich-Systeme

3.2.1 Funktionen

Das ökologische Herz dieses Systems, wie es RUDDEL u. ZHONG (1988, S. 30) nennen, ist der Fischteich.

Die menschlichen und tierischen Abfälle aus den umliegenden Bereichen dienen dem Teich als Quelle von Nährstoffen und steigern so die Produktivität des Wasserlebens (ZHONG GONGFU u. a. 1997; PARHAM 2005). Dem Deich können im Jahr kompostierte Haushaltsabfälle mit bis zu 35 t/ha zugesetzt werden und im Falle besonders nährstoffarmer Deichböden eignen sich der Teichschlamm und Harn aus der tierischen Produktion und aus menschlichen Hinterlassenschaften als Düngemittel. Als zusätzliche Energiequelle kann man die anfallenden Pflanzenabfälle in Biogasanlage wiederverwenden, dies steigert auch wieder die Energieeffizient des Systems (KORN 1996, S. 11). Die sich im Teichschlamm sammelnden Nährstoffe werden durch Wiederaufbringung auf die Felder als Dünger verwendet (ZHONG GONGFU u. a. 1997). Die Eignung des Teichschlamms als Düngemittel zeigt sich daran, dass der Teichschlamm die Senke für 65 - 72% der Nährstoffe ist (JAMU u. PIEDRAHITA 1996).

Ein wichtiger Teil des Systems sind die Fische. China ist die älteste Nation, in der Fischzucht betrieben wird (KORN 1996, S. 8). Anders als in europäischen Gebieten, werden von je her verschiedene Arten von Fischen in einem Teich gezüchtet. Allerdings variiert die Artenanzahl und das Management des Deich-Teich-Systems von Region zu Region (ders.). Normalerweise werden in einem Teich vier bis fünf Arten gezüchtet (KORN 1996, S. 8). Damit werden die unterschiedlichen Wassertiefen als Hauptort der Versorgung der Fische verwendet und die komplexen Nahrungsketten sorgen dafür, dass das Nahrungsangebot optimal genutzt wird. (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 29; KORN 1996, S. 8). Jede Art besetzt sich ihre eigene Nische und sorgt damit für ein gesundes Gleichgewicht durch die unterschiedlichen synergetischen Effekte zwischen den Arten (KORN 1996, S. 8). Der Graskarpfen entwickelte sich zu der dominierenden Art im Teich und er ernährt sich hauptsächlich von Wasserpflanzen und Pflanzenteilen die in das System geraten (WENCHAO LI u. QINXING YANG 1992, S. 110). Dessen Ausscheidung mit einem hohen Anteil an nur teilweise verdautem Pflanzenmaterial steht den Flusskarpfen und Karauschen als Nahrungsgrundlage zur Verfügung (ebd.). Weitere Arten sind: der Bream, der Silber- und Großkopfkarpfen, welche sich von Plankton ernähren, der Flusskarpfen und die Karausche, welche sich von abgestorbenen Pflanzenteilen auf dem Teichboden ernähren (WENCHAO LI u. QINXING

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YANG 1992, S. 110). Um Effekte zwischen den verschiedenen Arten zu verdeutlichen, sei zum Beispiel der Graskarpfen genannt. Der Graskarpfen frisst unter guten Bedingungen (abhängig von der Temperatur, dem ph-Wert des Wassers und dem Tierbestand) 100 bis 174 % seines Körpergewichtes an Pflanzenmaterial pro Tag (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 30). Er ist der ineffizienteste Fresser im System. Das aufgenommene Futter gelangt relativ schnell durch die kurzen Verdauungsorgane wieder in den Teich als Exkrement (RUDDEL u.

ZHONG 1988, S. 30). Die anfänglich ineffizient scheinende Nutzung ² des Futters durch den Karpfen - dieser benötigt zur Produktion von einem Kilogramm Fisch wesentlich mehr Futter

- entpuppt sich bei näherer Betrachtung als positive Auswirkung auf das Deich-Teich-System. Die nur unzureichend verdauten Nahrungspartikel in den Exkremente stehen nun, zusammen mit den tierischen und pflanzlichen Abfällen, wieder anderen Wasserorganismen in dem System als Nahrungsgrundlage zur Verfügung (ders.). Der Graskarpfen spaltet laut RUDDEL u. ZHONG (1988, S. 30) die in der Nahrung ursprünglich enthaltene Cellulose. Cellulose ist zwar wie Stärke aus Glucoseeinheiten aufgebaut, doch der Unterschied liegt in dem

Bindungstyp der einzelnen Einheiten. Die β-1,4-Verbindung der Cellulose ist für die meisten tierischen Organismen nicht spaltbar (MÜLLER 1998, S. 80). Ohne diese Spaltungsmöglichkeit kann aber die in der Cellulose enthaltene Energie nicht genutzt werden und wird wieder ausgeschieden. Cellulose befindet sich in den Zellwänden und ist das mengenmäßig häufigste Kohlenhydrat auf der Erde und somit ein riesiges potentielles Energiereservoir (MÜLLER 1998, S. 80). Dies erklärt auch die Vorteile der Düngung mit tierischen Exkrementen. Abgesehen von Rindern, können die Tiere der Viehzucht und der Mensch die Cellulose nicht verdauen und sie findet sich dementsprechend in den Ausscheidungen wieder. Viele Teiche werden mit einer gemischten Artenanzahl und Tieren mit unterschiedlichen Altersstufen bewirtschaftet, bis die optimale Fischdichte gefunden wurde. Karpfen eignen sich aufgrund ihrer großen Toleranz gegenüber niedrigen Sauerstoffgehalten besonders gut für die Fütterung mit menschlichen, tierischen und pflanzlichen Abfall. Der Eintrag dieser Futterstoffe sorgt durch die im Teich stattfindenden Prozesse des biologischen Abbaus für die Verringerung des Sauerstoffgehaltes. KORN schreibt dazu, das die Karpfen Sauerstoffgehalte unter 1 ppm ertragen können (KORN 1996, S. 8). Mit der zusätzlichen Verknüpfung von Fischzucht kann die Nahrungsversorgung der Menschen gerade in Ländern mit stetige steigenden Einwohnerzahlen weiter abgesichert werden (CHAN 2003).

² Der Karpfen hat im Vergleich zur Forelle einen höheren Fischfutterkoeffizienten. Er benötigt also wesentlich

mehr Futter (Trockengewicht) zum Aufbau von 1 kg Lebendmasse als dies bei der Forelle der Fall ist (Vgl.

KORN 1996, S. 10).

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Das im Deich-Teich-System angewendete Prinzip der „green-water technology“ (KORN 1996, S. 11) bezieht sich auf die Färbung des Teichwassers. Ein grüner Farbton ist der Indikator für eine hohe Anzahl von Pflanzen, tierischem Plankton, Mikroorganismen, totem organischen Material und anderen Inhaltsstoffen (ebd., S. 11). Nährstoffreiche euthrophe Gewässer zeichnen sich durch diese Färbung aus (SITTE et al, S. 872). Anhand der Färbung entscheidet der Landwirt, was im System noch benötigt wird. Entweder ist es die erhöhte Zufuhr von Frischwasser um eine Eutrophierung zu verhindern oder die Zugabe von mehr organischem Substrat um die hohe Effizienz des Systems aufrecht zu erhalten (KORN 1996, S. 11). Organische Düngemittel wie Urin, Kot und häusliche Abfälle werden in den Teich geleitet und mineralisiert. Damit stehen sie dem Phytoplankton als Nährstoffe wieder zur Verfügung (ebd.). Fütterungsraten, Fütterungstypen, Einbringung von organischem Material in das System und die vorhandenen Fischarten beeinflussen die Prozesse in dem Teich (z. B. Absetzung des organischen Materials am Teichboden, Nitrifikation, Fällung von Stoffen) und bestimmen folglich die Qualität des Sediments (JAMU u. PIEDRAHITA 1996). Das Fischteichsubsystem allerdings bringt drei Probleme mit sich:

a) die hohe Trübung des Wassers bewirkt, dass 95 % der Sonnenstrahlung auf den ersten 50 cm absorbiert wird und hemmt damit Produktionskapazitäten der Wassersäule

b) der biologische Sauerstoffbedarf (BOD ³ ) ist besonders in den Morgenstunden sehr hoch, der Gehalt an gelöstem Sauerstoff fällt deswegen oft auf unter 5 mg/l. Unter diesen anaeroben Bedingungen produziert der Teichschlamm Methan und andere Gase die für die Verschlechterung der Wasserqualität sorgen.

c) wird zuviel organisches Material im Teichboden abgelagert und dort unter anaeroben Bedingungen zersetzt werden dabei Gase produziert die an die Atmosphäre abgegeben werden (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 154 ff).

Diesen Problemen kann nur zum Teil durch die „green-water-technology“ Abhilfe geschaffen werden.

Außerdem gibt es laut KORN (1996, S. 10) keine quantifizierten Angaben zur Düngung mit Stickstoff und Phosphor, aber Schätzwerte. Für die Erzeugung von 10 t Fisch benötigt man ungefähr 75 t Entendung oder 454 t Schweinedung an Nassgewicht (KORN 1996, S. 8). Das Verhältnis des Einsatzes von Entendung und Schweinedung von 1:6 erscheint ziemlich hoch. Laut RODEHUTSCORD (2005) ist der Vergleich von Schweine- und Entendung nur im Trockengewicht aussagekräftig. Der Entendung enthält ungefähr 90 % Wasser, was aus der gemeinsamen Ausscheidung von Harn und Kot über die Kloake resultiert.

³ Hohe BOD-Gehalte sind ein Indikator für eine hohe primäre Produktion und hohe Fischerträge (RUDDEL u.

ZHONG 1988, S. 154).

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Der Schweinedung enthält nur einen Wassergehalt von 70 Prozent, da beim Schwein eine Trennung von Harn und Kot erfolgt. In der professionellen Tierzucht konnten hinsichtlich des Nährstoffgehaltes des Kots von Ente und Schwein keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden. Überprüft wurde dies über die Fütterung der Tiere mit Pellets, deren Nährstoffgehalte vorher bestimmt wurden. Unterschiede bei dem Gehalt von Stickstoff können allerdings auftreten. Harnstoff, die stickstoffhaltige Verbindung der Exkremente, ist an der Luft schnell flüchtig und wird zu Ammoniak umgewandelt. Die auf dem Teich lebenden Enten geben ihre Ausscheidungen direkt in das Wasser ab. Dort wird der Harnstoff gelöst und es bilden sich Ammonium-Ionen. Da im Normalfall die Schweine ihre Exkremente nicht in den Teich fallen lassen, erfolgt der Stickstoffverlust in ihren Ausscheidungen über die Bildung von Ammoniak, was an dem unverkennbaren Geruch deutlich wird. Der Düngungsbedarf ist allerdings stark abhängig von der Wasserdynamik, Klima, Intensität der Viehzucht und der landwirtschaftlichen Interaktion (KORN 1996, S. 9). Das Teichwasser wird ein- bis zweimal im Jahr abgelassen und erneuert. Gleichzeitig damit werden die Fische entnommen und es erfolgt die Entnahme des Bodenmaterials als Dünger für Felder (KORN 1996, S. 9).

Bei dem Einsatz von Viehzuchtabfällen treten aber Schwierigkeiten auf. Viehdung enthält viele instabile organische Substanzen, die im wässrigen Medium sehr schnell zersetzt werden können und dabei Sauerstoff verbrauchen (CHAN 2003). Deshalb ist der Quantität der Abfallverwertung Grenzen gesetzt, ansonsten besteht akute Gefahr für die Eutrophierung des Gewässers (CHAN 2003). Dies kann durch die gekonnte Beobachtung von der Teichfärbung zwar weitgehend verhindert werden (siehe „green-water-technology“), braucht allerdings ein geübtes Auge und Erfahrung. Ist dies nicht vorhanden, zeigt CHAN (2003) die Möglichkeiten der Behandlung der Exkremente in „digestern“ auf.

Die Tiere in der Viehhaltung verbrauchen nur ca. 15 - 20 % der Nahrungsinhaltsstoffe, die verbleibenden Stoffe werden über Kot und Harn wieder ausgeschieden. In den Digestern wie sie CHAN (2003) beschreibt, werden als erstes die festen und flüssigen Bestandteile des Viehdunges getrennt. Der sich absetzende Schlamm kann zur Erzeugung von Biogas genutzt werden. Der Schlamm kann allerdings bei vorherige Bedampfung und somit erfolgender Desinfektion als Nährboden für Pilzkulturen dienen. Des weiteren zersetzen Bakterien die organischen Inhaltsstoffe und überführen die instabilen Verbindungen wie oben erwähnt in stabile. Dabei werden 60 % der Stoffe entfernt, bei deren Zersetzung im Teich Sauerstoff verbraucht würde (senkt BOD).

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Im zweiten Schritt gelangt das nährstoffreiche Wasser in flache Becken, in denen eine Oxidation stattfinden kann. Bei diesem Schritt werden nochmals 30 % der sauerstoffverbrauchenden Stoffe umgewandelt. Das Wachstum von der Chlorella-Alge wird in diesem Becken gefördert. Die Alge enthält wertvolles Protein und für den heterotrophen Organismus leicht verwertbare Nährstoffe. Sie wird deshalb als Futter für Hühner, Enten und Ziegen empfohlen. Im letzten Schritt wird das zurückbleibende Wasser in den Teich geleitet. Die trotzdem noch in dem Wasser befindlichen Stoffe dienen nun wieder dem Plankton als Futtergrundlage, von dem sich dann wieder einige Fischarten ernähren. Mit Hilfe des Biogases kann laut CHAN (2003) auch eine Belüftungsanlage des Teiches angetrieben werden, um das Planktonwachstum in Teichen anzuregen, die tiefer als 3 m sind. Um die Nutzung des Deich-Teich-Systems im Sinne eines engen Kreislaufes der verschiedenen Nährstoffe noch zu verbessern, schlägt CHAN (2003) vor, dass der Bauer auf Flößen Gemüse, Früchte oder Getreide auf mehr als der Hälfte der Wasserfläche anbauen kann, ohne die Fischproduktion zu schädigen (aquaponische Kulturen). Der Reisanbau und der Anbau hydroponischer Kulturen wäre ebenso denkbar. Das Wasser, was bei dem endgültigen Abfluss des Wassers durch die Kanäle aus dem Teich gelangt, kann durch Wasserlinsengewächse (Lemna spec.), Algenfarngewächse (Azolla spec.) und Wasserhyazinthen von verbliebenen Mineralstoffen und Spurenelementen wie z. B. Stickstoff, Phosphor und Kalium, gereinigt werden, bevor es in den Aquifer eingeleitet wird. Das entstehende pflanzliche Material kann, wie schon oft beschrieben, als Gründünger für den Teich oder als Tierfutter verwendet werden. Die so erfolgte Behandlung des Stallmistes senkt zusätzlich die Auftretenswahrscheinlichkeit von den im Zusammenhang mit dem Vorkommen von Wasser stehenden Krankheiten wie Malaria oder Bilharziose (KORN 1996, S. 11). Die Fermentation tötet die Keime und Bakterien der Exkremente ab und gleichzeitig sinkt auch die Wahrscheinlichkeit, dass sich Fischkrankheiten ausbreiten (ebd.). Die Energie und das Material aus der Systemproduktion gelangen über Subsysteme in stoffliche und energetische Kreisläufe, d. h. die outputs eines Subsystems sind die inputs eines anderen (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 79 u. S. 152). Das System erhebt nicht den Anspruch auf Perfektion, deutet mit seinen vielfältigen Wechselwirkungen auf räumlich eng geschlossene Stoff- und Energiekreisläufe hin (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 152). Die Abbildung 4 stellt die verschiedenen Wechselwirkungen des Deich-Teich-Systems dar.

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Die endgültigen Entnahmen wie die Fischernte oder die Seidenraupenkokons werden dabei als ökonomische Werte angesehen und sind, den sinnvollen Betrieb vorausgesetzt, die einzigen stofflichen Entnahmen des Systems (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 79). Die so bewirtschafteten Systeme außerdem sind durch ein hohes Maß an Nährstoffrecycling gekennzeichnet (KORN 1996, S. 6; ZHONG GONGFU u. a. 1997). In China wurde das alte Deich-Teich-System in profitable Aal- und fleischfressende Fischzuchten umgewandelt (KORN 1996, S. 10). Mit dieser Umwandlung Hand in Hand gingen laut KORN (1996, S. 10) der Anstieg des Bedarfs von künstlichen Nährstoffen, Antibiotika, Pestiziden und ein höherer Benzinverbrauch. Die modernen Aquakulturen benötigen fossile Brennstoffe, einen ständigen Wasseraustausch, Belüftung des Teiches, automatische Fütterungen und Pharmazeutika (ders.).

3.2.2 Erträge

KORN (1996, S. 6) beschreibt die Deich-Teich-Systeme als eine der effizientesten Wege um die landwirtschaftliche Produktion mit unterschiedlichen Kulturen und die Teichwirtschaft zu koppeln. Er geht von Kapazitäten von 20-40 t/ha und Jahr aus (KORN 1996, S. 6). Auf den Deichen ist in den subtropischen und tropischen Bereichen ein ganzjähriger Anbau von Getreide möglich. Weiterhin werden verschiedene Gemüsesorten wie Kohl, Spinat und Wurzelgemüse angebaut (KORN 1996, S. 10). KORN (1996, S. 10) beziffert die Erträge von sechs Hektar Deich-Teich-System mit einer Produktion von 220 t/a. Auf einen Hektar bezogen, können mit dieser Bewirtschaftungsmethode 143 Personen ernährt werden(KORN 1996, S. 10). Dabei ist allerdings zu beachten, dass die klimatischen Bedingungen für eine

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maximale Produktivität der Pflanzen sorgen. Die Abbildung 5 zeigt die hohen Erträge des Deich-Teich-Systems.

Um die Einnahmeverluste bei dem Anbau von gleichartigen Kulturen durch ein Überangebot zu vermindern, gilt es die Konservierungs- und Verarbeitungsmethoden einzusetzen. Mit Hilfe von Räuchern, Salzen, Zuckern oder Einlegen kann die Haltbarkeit landwirtschaftlicher Produkte gesteigert werden (CHAN 2003).

Aquakulturen spielen eine zunehmend größere Rolle bei der Deckung des Fischbedarfs der Welt (KORN 1996, S. 7). Die Produktion von Fisch in solchen Kulturen wurde seit 1984 mehr als verdoppelt. Fisch gilt als wichtiger Lieferant für tierische Proteine und dient in den subtropischen und tropischen Bereichen als Hauptnahrungsmittel (KORN 1996, S. 7). Die im Deich-Teich-System erzielten hohen Erträge lassen sich auf die guten physiologischen Eigenschaften der gezüchteten Fische als Futterverwerter zurück führen (KORN 1996, S. 8). Bei der Relation von Nahrungsaufnahme und Gewichtszunahme übertreffen die Fische alle anderen Wirbeltiere (KORN 1996, S.7). In diesen Polykulturen von Fischen steigen die Ernten laut CHAN (2003) um das Drei- bis Vierfache an. Trotz dieser engen Verknüpfung der energetischen und stofflichen Kreisläufe im Teich braucht das System noch externe Inputs in Form von Fischfutter (CHAN 2003, KORN 1996, S. 9).

RUDDLE u. ZHONG (1988, S. 21) kommen zu dem Ergebnis, das mit Hilfe der Kombination von Reisanbau auf den Deichen und Fischzucht in den Teichen höhere Erträge erzielt werden können. Die Reisernte stieg von 6 auf 7,5 t/ha pro Jahr und die Fischerträge stiegen von 3,8 auf 4,5 t/ha pro Jahr (RUDDEL u. ZHONG 1988, S. 21).

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4 Duck revolution

Die „Duck revolution“ wurde von TAKAO FURUNO, einem japanischen Bauern, erfunden. Er betreibt seit 1977 ökologischen Landbau und ab 1987 kam er auf die Idee, Entenzucht und Reisanbau auch auf seinem Feld zu betreiben. Nach und nach verbesserte er dieses System des integrierten Reisanbaus und der Entenzucht durch die Zugabe anderer Organismen in das System. In dem Buch „The Power of duck“ (FURUNO, 2001) veröffentlichte er seine Erkenntnisse. FURUNO beschreibt darin sehr anschaulich, wie durch die geschickte Ausnutzung der Beziehungen zwischen den Arten ein Landbau betrieben werden kann, der nicht nur die ökonomischen Perspektiven berücksichtigt, sondern dem Bauern auch die Arbeit erleichtert und zusätzlich die Aspekte der ökologischen Nachhaltigkeit umsetzt. Das Ergebnis seiner Arbeit ist die Kombination von Reisanbau, Entenzucht und Fischzucht auf der Fläche eines Reisfeldes.

4.1 Komponenten der Duck revolution und deren Wechselwirkungen

FURUNO (2001) schreibt in seinem Buch, dass die so bequeme Verwendung von chemischen Düngemitteln, Pestiziden und Herbiziden immer mit Kosten verbunden ist. Menschlicher oder technischer Einsatz ist bei der Ausbringung nötig, was teure Technik und Kraftstoffverbräuche zur Folge hat. Der moderne Reisanbau führt zu einem verarmten System, die Monokultur Reis mit der jährlichen Rotation lässt die Artenanzahl in dem System geringer werden und der ökonomische Aspekt der Bewirtschaftung steht im Vordergrund. Der kombinierte Reisanbau mit der Entenzucht erfüllt die Bedingungen für das Weglassen von diesen kostenverursachenden Materialien (FURUNO 2001). Das Reis-Enten-Azolla-Fisch-System bildet einen stabilen Kreislauf der Stoff- und Energieflüsse, in dem nur wenige Zugaben in Form von speziellem Entenfutter von außen notwendig sind. Die von FURUNO verwendeten Aigamo-Enten sind eine Kreuzung aus einer wilden männlichen Ente und einer gezüchteten weiblichen Ente. Diese Kreuzung ist anhand seiner Beschreibungen besonders robust, wohlschmeckend und trägt maßgeblich zum Erfolg des Verfahrens bei. Bei der Entenzucht auf dem Reisfeld ist darauf zu achten, dass ein Zaun um das Reisfeld errichtet werden muss, damit sie vor Räubern geschützt und nicht ausreißen können. Etwa zwei Wochen nach dem Einsetzen der Reispflanzen werden die ein bis zwei Wochen alten Entenküken im Verhältnis von 20 bis 30 Enten auf 10 are ( 1 are = 100 mal 100

m) ausgesetzt. Die Enten bleiben dann Tag und Nacht auf dem Feld, bis der Reis Ähren trägt.

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Die Vorteile der Enten liegen in ihrer Tätigkeit als Unkraut- und Schädlingsbekämpfer. So fressen sie zum Beispiel Insekten wie die „golden snail“, eine Schneckenart, die besonders als Schädling für die Reispflanzen gilt oder die Grashüpfer, für die das gleiche gilt. Gleichzeitig mit dem Vertilgen der Schadinsekten düngen die Enten durch ihren Kot das Wasser. Die so in das Reisfeld eingetragenen Nährstoffe stehen den Pflanzen und Mikroorganismen wieder zur Verfügung. Ein weiterer Aspekt den FURUNO ins Feld führt ist, das die Enten den ansonsten ungenutzten Platz im Reisfeld als Lebensraum besetzen und in diesem noch genügend Auslauf bekommen. Ungenutzte Ressourcen wie Unkräuter und Insekten dienen der Ente wie oben beschrieben als Futter und durch die Reispflanzen bekommen sie Unterschlupfmöglichkeiten vor Feinden aus der Luft. Im Gegenzug sorgen die Enten dafür, dass die Population der Schnecken sowie andere Schädlinge (z. B. Grashüpfer) dezimiert werden, der Feldboden durch die Aktivität der Entenfüße aufgelockert wird, sie ergänzen das Nährstoffangebot und vertilgen die Unkräuter. Die Enten „arbeiteten“ so gut, dass nach relativ kurzer Zeit der Einsatz von anderem Entenfutter nötig war. FURUNO (2001) war auch dabei darauf bedacht, nicht unnötige Mengen an Futter in das System zu bringen, sondern dessen Produktivität noch weiter auszunutzen. Er testete dabei ab 1993 den Einsatz von Azolla, einem Algenfarngewächs, was in der Region sonst als zu bekämpfendes Unkraut gilt. MÖNKEMEYER (1897, S. 17) schreibt über die Azolla: „aus wenigen zarten Pflänzchen, welche man im Frühjahre ins Wasser warf [werden] so viele wachsen, dass sie alles erdrücken und man genötigt ist, um überhaupt noch eine Wasserfläche zu sehen, dieselben karrenweise zu entfernen.“ Die Azolla wird als Futterpflanze genutzt und die Enten halten auch hier die Anzahl der Pflanzen so gering, dass es nicht zu negativen Folgen für das Reiswachstum kommt. Neben der Fütterung der Enten kommt es durch die Azollapflanze zu einer verstärkten Stickstofffixierung, was sich aus den physiologischen Eigenschaften der Algenfarne ergibt. Die Erhöhung der Artenvielfalt auf diese Weise schadete dem Ertragsreichtum nicht, sondern erhöhte ihn. Auf Feldern mit Azolla-Bewuchs wurden mehr Insekten gefunden, die das Nahrungsangebot der Enten außerdem erhöhen.

Enten fressen zwar die Reisähren, aber nicht die Reisblätter, da diese silikatreich und ziemlich rau sind. Nur bei dem Aussatz zu vieler oder zu alter Enten wird, wegen Mangels an bevorzugter Nahrung, auch auf Reisblätter zurück gegriffen.

Die Unkräuter werden durch die Aigamo-Enten auf vielfältige Weise an ihrer Ausbreitung gehindert. Die Enten sind so effiziente Unkrautvertilger, dass sie bei Test von FURUNO sogar noch besser abschnitten als die bei der konventionellen Landwirtschaft verwendeten Chemikalien. Dieser Effekt lässt sich dadurch erklären, dass die Enten zum einen die Unkrautsamen fressen, durch das Umwühlen des Teichbodens bei der Nahrungssuche werden

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die gekeimten Samen an die Oberfläche getrieben, und durch die Schwimmbewegungen der Enten werden die ungekeimten Samen tiefer in den Feldboden getrieben. Der aufgewirbelte Schlamm sorgt zusätzlich für die Verminderung der Sonneneinstrahlung auf den Boden. Diese Trübung des Wassers verhindert die Auskeimung, da das Sonnenlicht von

Lichtkeimern ⁴ als Startsignal genutzt wird.

Das Wassermanagement spielt eine große Rolle bei der Unkrautkontrolle. In den zwei Wochen, in denen die Reispflanzen angezogen werden, aber noch keine Enten ausgesetzt sind, sollte das Wasser eine Tiefe von mind. 10 cm aufweisen. Bei dieser Tiefe können nur noch wenige Samen keimen und die gekeimten Pflanzen bilden nur schwache Wurzeln aus. Nachdem die Enten auf das Reisfeld gesetzt werden, sollte die Wassertiefe auf 2-3 cm verringert werden. Die Entenfüße erreichen dabei noch gut den Boden und können damit die oben aufgeführten Effekte bewirken (Trübung, Samenreduzierung, etc.). Dabei sollte allerdings laut FURUNO (2001) darauf geachtet werden, dass die Wassertiefe nicht unter diesen Wert fällt, sonst besteht die Gefahr, das das System verschlammt. Die Enten werden so schnell wie möglich auf das Feld entlassen, weil hartnäckige Unkräuter nach zwei Wochen ein Wachstumsstadium erreichen, in dem sie drei Blätter pro Pflanze ausbilden. Innerhalb dieses Stadiums sind die Wurzeln nur schwach ausgebildet und die Pflanze kann durch die Enten am weiteren Wachstum gehindert werden. Wartet man zu lange mit dem Entenbesatz, werden die Unkräuter zu dicht und können durch die Enten nicht mehr eingedämmt werden. Die Schädlingskontrolle der Enten wurde bisher unterschätzt. Freilebende Vögel sind zwar die hauptsächlichen Räuber der Insekten, entfernen sich wegen ihrer uneingeschränkten Bewegungsfreiheit oft zu weit von dem befallenen Gelände, während die Enten auf einem umzäunten Gebiet ausgesetzt werden. Bei auftretenden Insektenplagen ist der Betrieb des Reisfeldes problematisch. Ohne den Einsatz von Agrarchemikalien lässt sich nach den Methoden des herkömmlichen ökologischen Landbaus wenig gegen diese Plagen ausrichten, da sich die Räuberpopulationen immer erst nach einiger Zeit dem übermäßigen Angebot der Beutetiere anpassen können. Die Enten allerdings sind schon vor dem Ausbruch einer Plage auf dem Feld. Durch das Flügelschlagen der Enten werden kleinere Schädlinge unter Wasser gedrückt und gefressen. Die Hauptschädlinge der Reispflanze bleiben, einmal an einer Nahrungsquelle angekommen, dort sitzen und bewegen sich kaum noch. Dadurch können die Enten diese noch besser von den Reispflanzen einsammeln. Es hat sich sogar herausgestellt, dass die meisten Schädlinge ca. 10-20 cm über der Wasseroberfläche leben und genau diese Höhen werden noch von den Entenschnäbeln erreicht. Laut FURUNO (2001) sind die Enten

⁴ Lichtkeimer müssen im Gegensatz zu Dunkelkeimern im gequollenen Zustand ein Lichtsignal bekommen, um

keimen zu können (Vgl. Sitte u. a.1998, S. 389).

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geborene Käfer-Fänger. Auch bei der Schädlingsbekämpfung hat sich der Aussatz der Enten nach zwei Wochen bewährt. Es muss eine ausreichende Anzahl von Enten auf dem Feld vorhanden sein, bevor die Schadinsekten in die Reisfelder fliegen und ihre Eier ablegen. Da zu diesem Zeitpunkt die Reispflanzen noch ziemlich klein sind, kann die Beute besser von den Enten gefunden werden. FURUNO hat sogar nachweisen können, dass die Enten - trotz ihrer immensen Wirkung auf die Schadinsekten - die Populationen der Insekten nicht so stark beeinflussen wie der Einsatz von Pestiziden. Enten kontrollieren nur die Anzahl der Schadinsekten auf den so bewirtschafteten Feldern und es stieg die Anzahl der Schutzinsekten nach Entfernen der Enten innerhalb kurzer Zeit wieder auf das Maß des Kontrollfeldes, und die Anzahl der Spinnen lag dreimal so hoch wie auf konventionellen Feldern. Ein weiterer Vorteil für das Reisfeld sind die Schwimmbewegungen der Enten: zum einen verstärken die ständigen Berührungsreize der Ente bei den Reispflanzen die Ausbildung stärker Stängel und zum anderen wird das Wurzelwachstum angeregt. Auf konventionellen Feldern ist der Feldboden sandig-kieselig. FURUNO konnte auf seinen Feldern eine Schichtung des Bodenmaterials feststellen. Die Struktur der ersten 5 cm veränderte sich. Die oberste Schicht besteht aus feinen Partikeln, in der nächsten lagern sich die größeren Bodenpartikel ab und die unterste Schicht ist sandig und feinkörnig. Diese Schichtung begünstigt bei der Ernte die Austrocknung des Bodens. Die ständige Bewegung des Feldwassers durch die Enten

Auswirkungen haben die Entenbewegungen auch auf den Sauerstoffgehalt im Sediment. Da im Sediment normalerweise keine Durchmischung stattfindet und die Sauerstoffdiffusion durch die geringere Temperatur verlangsamt ist, kommt es in geringen Tiefen zu dem vollständigen Sauerstoffverbrauch (Vgl. CYPIONKA 2002, S. 221). Durch das ständige Umpflügen des Bodens kann der Sauerstoff auch die Sedimentschicht erreichen. Das fördert das Vorhandensein von Mikroorganismen, bei deren Tätigkeit sonst unlösliches Phosphat reduziert wird und nun den Pflanzen als Nährstoff zur Verfügung steht. Mit der Einbringung von Azolla wird ein weiterer Stoffkreislauf geschlossen, der sich durch ständige Erneuerung auszeichnet. Das Algenfarngewächs hat die Möglichkeit, Stickstoff direkt aus der Luft zu binden. In den Spaltöffnungen der Blätter leben Cyanobakterien (früher Blaualgen genannt) als Symbiosepartner. Die Cyanobakterien können im Gegensatz zu höheren Pflanzen gasförmigen Stickstoff biologisch verfügbar machen, im Gegenzug liefert die Azolla-Pflanze dem Bakterium wertvolle Kohlenhydrate (CYPIONKA 2002, S. 213). Azolla hat wie oben schon erwähnt hohe Vermehrungsraten und kann innerhalb von drei Tagen ihr Frischgewicht verdoppeln. Ursprünglich wurde in anderen asiatischen Ländern die Azolla ein oder zwei Monate vor dem Einpflanzen der Reissetzlinge auf das Feld gebracht.

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Kurz vor der Reispflanzung erfolgte dann ein untergraben der Azolla als Gründünger. Allerdings wurde diese Art der Gründüngung durch den Einsatz von industriellen Düngemitteln abgelöst.

Die Bedeckung der Wasserfläche mit Azolla verstärkt die Beschattung des Feldbodens. Dies hat zum einen Auswirkung auf die Auskeimung der Unkrautsamen (siehe auch Trübung des Wassers durch Enten) und man kann mutmaßen, dass diese Beschattung auch einen Beitrag gegen die Erwärmung des Wasser leistet. Die Lösung von Sauerstoff in Flüssigkeiten wird maßgeblich durch die Temperatur bestimmt. Um so niedriger die Wassertemperaturen sind, desto mehr Sauerstoff kann gelöst werden. Das Nährstoffangebot für die Reispflanzen bleibt von dem Vorhandensein der Azolla unbeeinflusst. Die Reispflanze erhält ihre Mineralstoffe aus dem Feldboden, während die Azolla die des Wassers nutzt (siehe Entendung als Nährstofflieferant). Die natürlichen Fraßfeinde der Azolla werden von den Enten klein gehalten, junge Enten fressen als erstes die Insekten auf der Pflanzenoberseite und nicht die Pflanze an sich. Eine Erklärung für die bevorzugte Aufnahme von Insekten von Jungen Enten gibt PINGEL (2000, S. 116). Für den Aufbau von Körpermasse benötigen die Enten in diesem Stadium viel Proteine, welche sie durch die Insekten in einer hochverdaulichen Form bekommen.

In Anlehnung an die in anderen Länder betriebene Teichwirtschaft (siehe Kapitel 3) kam auch FURUNO auf die Idee, zusätzlich zu den Enten und der Azolla, Fische in dem Reisfeld zu züchten. Er verwendet dafür die in der Region vorkommenden Schmerlen, die schon immer in den Reisfeldern zu finden waren. Schmerlen sind relativ kleine Fische und kommen auch mit niedrigen Wassertiefe gut zurecht. Die Koexistenz von Reis und Fisch unterstützt den Energiefluss in Richtung Wachstum des Fisches und der Reispflanze (JIANKANG LIU u. QINGHUA CAI 1997, S. 56). Die Fische fressen die Unkräuter des Feldes ohne Beeinträchtigung der Reissaat. Dies reduziert den Wettkampf zwischen Reis und Unkraut um Licht, Platz und Nährstoffen zugunsten Der Reispflanze. Weiterhin dienen erreichbaren Schadinsekten und deren aquatische Larvalstadien, Phytoplankton, Zooplankton und teichbewohnende Evertebraten als natürliches Fischfutter. Der Reis schützt die Fische durch Beschattung der Wasseroberfläche vor direktem Sonnenlicht (JIANKANG LIU u. QINGHUA CAI 1997, S. 56). Das Kohlendioxid aus der Fischatmung reichert die Kohlenstoffreserven des Wassers an und unterstützt die Photosyntheseaktivität des Phytoplanktons. Die Fischbewegungen lockern verbessern die Bodenbeschaffenheit und Nährstoffe können besser absorbiert werden. Diese Nährstoffe liegen dann wieder in einer pflanzenverfügbaren Form vor und düngen den Reis (JIANKANG LIU u. QINGHUA CAI 1997, S. 57). Ein weiterer Vorzug der Fischzucht in den Reisfeldern ist folgender: Die Anlage von neuen Teichen zur

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Fischzucht wird behindert durch die zunehmende Verknappung des Landes durch die Getreideproduktion infolge des gestiegenen Populationswachstums, jedenfalls in China (JIANKANG LIU u. QINGHUA CAI 1997, S. 50). Die Abbildung 6 zeigt die im Text erläuterten Wechselwirkungen.

4.2 Auswirkungen der Duck revolution auf die Erträge und die Einkünfte

FURUNO beschreibt, das bei einem System, das nur die Vorzüge von der Kombination aus Reis, Azolla und Fisch nutzt, Stickstoffverluste von 15% pro Reisernte mit industriellen Düngemitteln ausgeglichen werden müssen. Diese Verluste sind aber bei weitem nicht so hoch wie auf konventionellen Feldern und auch hier macht sich die Einsparung von Pestiziden auf die Einkünfte positiv bemerkbar. Mit einem solchen System können 9 t Reis pro Hektar und Jahr und zusätzlich 4 t Fisch erwirtschaftet werden. Das Reis-Enten-Azolla-Fisch-System nutzt die vielfältigen Möglichkeiten des Wassergeflügels aus. FURUNO beschreibt, das es eine Faustregel für den ökologischen Landbau gibt, die besagt, dass man ungefähr fünf bis zehn Jahre braucht, um den Boden fruchtbar zu machen, die Schädlingsbekämpfung zu steigern und die Unkrautsamen zu dezimieren. Mit dem von FURUNO geschaffen Verfahren kann dies schon innerhalb eines Jahres erreicht werden und - um dies noch einmal zu betonen - ohne den Einsatz von Agrarchemikalien.

Die Umstellung auf ein solches System ist also denkbar, da auch heute noch aus Ersparnisgründen viel menschlicher Arbeitseinsatz auf den Feldern gebraucht wird. Auch in Hinblick auf die steigende Anzahl von Erdenbürgern wird die Abhängigkeit von

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Düngemitteln bei der herkömmlichen Anbaumethode weiterhin bestehen und könnte durch begrenzte fossile Rohstoffe in eine Krise geraten.

Auswirkungen auf die auf die Einkünfte werden in Abbildung 7 dargestellt. Die Felder haben

eine Größe von 360 m ² .

Die guten Ergebnisse in dem von FURUNO beschriebenen Landbau können durch die folgende Untersuchung weiter untermauert werden. Die vorliegende Studie von BUI XUAN MEN u. a. (1999) testete den Einfluss von Enten auf den Düngemittel- und Pestizideinsatz.

Der Versuchsansatz arbeitete mit 360m ² großen Feldern. Im Testfeld 1 wurden, wie bei dem konventionellen Landbau üblich, Herbizide und Pestizide eingesetzt (BUI XUAN MEN u. a. 1999). Im Testfeld 2 wurden die Pestizide weggelassen und dafür 20 Enten ausgesetzt. Die Düngemittel wurden auf 50% des zeitgemäßen Ausmaßes reduziert. Im dritten Testfeld wurden nur keine zusätzlichen Agrochemikalien verwendet. Es wurden nur 20 Enten

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ausgesetzt. Der vierte Versuchsaufbau verlief ohne Eingriffe, d. h. ohne den Einsatz von Chemikalien, Düngemitteln und Enten.

Die Ergebnisse zeigten, das im ersten Versuchsaufbau die höchsten Erträge erzielt werden konnten. Bei der Kombination von Enten und 50% des herkömmlichen Düngemitteleinsatzes lagen überraschender Weise die Erträge nur 8% unter denen des ersten Testfeldes. Diese nur geringen Einbußen konnten allerdings ohne zusätzliche Schädlings-und

Unkrautbekämpfungsmittel erreicht werden. Die geringeren Erträge gingen laut BUI XUAN MEN u. a.(1999) auf die mangelnde Düngung zurück und nicht auf das Vorkommen von Schädlingen oder Unkräutern. Dieser Versuch zeigt sehr eindrücklich die Vorteile der Kombination von Reisanbau und Entenzucht. Im dritten Versuchsfeld konnten nur noch 64% der erwarteten Erträge erwirtschaftet werden. Der Düngeeffekt der Enten wird dabei als limitierende Größe angesehen, die Erträge lassen sich auf die positiven Effekte der Enten bei der Unkraut- und Schädlingsbekämpfung zurück führen. Bei dem sich selbst überlassen Testfeld 4 lagen die Erträge weit unter den Erwartungen, ohne irgendwie geartete Eingriffe wäre dieses System für den Landwirt nicht rentabel.

Ergebnisse aus der Untersuchung von JIANKANG LIU u. QINGHUA CAI (1997, S. 57) zeigen, das mit integrierter Reis- und Fischzucht um ca. 8 % höhere Reiserträge eingefahren werden können, als es ohne die Fische der Fall wäre. Reisfelder. 1993 gab es in China 9833

km ² Reisfelder mit kombinierter Fischzucht. Sie erreichten eine Produktion von 230000 t Fisch und eine Reisernte von 450000 t (JIANKANG LIU u. QINGHUA CAI 1997, S. 56). Die Reisfelder erhöhen die Wasserspeicherkapazität der Region. Durch die Fischzucht in den Reisfelder kommt es zur Einsparung von Pestiziden und anderen Agrochemikalien (JIANKANG LIU u. QINGHUA CAI 1997, S. 57). Die Verbindung der Studien von BUI XUAN MEN u. a.(1999) und JIANKANG LIU u. QINGHUA CAI (1997) sprechen für die effizienten Stoffkreisläufe der „duck revolution“.

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5 Anwendung der vorgestellten Systeme in Mitteleuropa

Bei der Anwendung der vorgestellten Bewirtschaftungsformen kann als erster Punkt - trotz aller Vorteile der Systeme - die klimatischen Bedingungen in Mitteleuropa als Hinderungsgrund für die genaue Übernahme genannt werden. Alle in den vorhergehenden Kapitel dargestellten landwirtschaftlichen Nutzungen finden in subtropischen und tropischen Regionen der Erde statt, deren Klimate sich wesentlich von den hier vorherrschenden unterscheiden. Die Frage lautet also nicht, ob man diese Bewirtschaftungsformen in Mitteleuropa anwenden kann, sondern welche Teile und Wechselwirkungen der Systeme hier nutzbar und übertragbar sind. Grundsätzlich ist die Erbauung der unterschiedlichen Systeme an das Vorhandensein von Wasser, in Form von Grundwasser oder ausreichend Oberflächenwasser, gebunden.

5.1 Anwendung der Camellones

Der Nachteil der Camellones ist die arbeitsintensive Errichtung. ERICKSON (1988, S. 10) schreibt, dass selbst bei guten meteorologischen Bedingen 400 Personen-Tage notwendig sind, um die Hochbeete fertig zu stellen. Allerdings geschah dies in diesem Beispiel ohne technische Hilfsmittel. Die Beetflächen der Camellones müssen gegenüber der Erosion befestigt werden, was mit Überwasserpflanzen wie Schilf und Rohr passieren kann, um eine Bewirtschaftung zu ermöglichen.

Nutzbar für unsere Breiten ist die Veränderung des Kleinklimas und die Wasserregulation durch die Hochbeete. Nasse Böden, wie sie hier im Frühjahr zu finden sind, erwärmen sich nur schlecht. Das Bodenwasser braucht zu lange für die Erwärmung und die Aussaat erfolgt relativ spät (TU-Berlin 1999). Durch die Steuerung der Feldhöhe und des Wasserstandes in den Gräben kann der Boden besser drainiert werden und steht damit einer jahreszeitlich frühen Nutzung zur Verfügung. Im Hinblick auf die klimatischen Bedingungen könnten die Camellones durch die Frostschutzwirkung die jungen Pflanzentriebe schützen. Geschieht der Austrieb verfrüht, durch hohe Temperaturen im März/April, und setzen dann Spätfröste ein, werden die Triebe geschädigt. Bis die Pflanze sich regeneriert und neue Triebe erscheinen, herrschen oft schon Temperaturen bis 32°C vor und es gibt eine intensive Sonnenstrahlung (ebd.). Dies führt zu erschwerten Wachstumsbedingungen und dementsprechend zu weniger Erträgen. Insgesamt ist die Bewirtschaftung der Camellones mit einem hohen Aufwand für die Kulturen verbunden. Probleme ergeben sich aus der Bearbeitung der „raised fields“ durch die landwirtschaftlichen Maschinen, die zu einer Bodenverdichtung führen (TU Berlin 1999).

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Diese Nachteile können durch eine Niederdruckbereifung ausgeglichen werden. Mit größer werdender Kontaktfläche verringert sich die Spurtiefe und der auf den Boden ausgeübte Druck. Laut WEIßENBACH (2003, S. 168 ff) ist auf einem lockeren Boden erst bei einem Reifeninnendruck von 0,5 bar ein Druck im Unterboden (Tiefe 40 cm) messbar. Die Projektgruppe der TU-Berlin (1999) schlägt für den Anbau von Feldfrüchten eben jene vor, die von Haus aus an einen hohen Arbeitsaufwand gebunden sind. Genannt werden dabei Erdbeeren, Gurken, Kohl und Blattsalat. Außerdem sollten es Kulturen sein, die hohe Wasseransprüche aufweisen (ebd.).

5.2 Anwendung der Deich-Teich-Systeme

Die Übernahme der Deich-Teich-Wirtschaft, im Sinne von Fisch- und Entenzucht in den Teichen, Viehzucht und Pflanzenproduktion auf den Deichen, lässt sich gut auf die hiesigen Verhältnisse übertragen und sie wurde in Mitteleuropa, besonders in Böhmen und Ungarn, betrieben (PINGEL 2000, S. 116). In Ostdeutschland wurde Anfang 1960 die Kombination von Binnenfischerei und Entenzucht eingeführt. Das produzierte Entenfleisch machte über 50 % des vermarkteten Geflügels aus. Gründe für diese Kombination waren die schnelle Reproduzierbarkeit und die niedrigen Investitionskosten bei der Mast von Enten auf den Karpfenteichen oder flachgründigen Seen (ders., S. 12). Aus Gründen des Umweltschutzes (Reduzierung der hohen stofflichen Belastung der so bewirtschafteten Gewässer) wurde diese Mastform minimiert und ist heute bedeutungslos (PINGEL 2000, S. 12). Die von KORN genannte „green water technology“ war in unseren Breiten nicht so unbekannt wie es heute erscheint. BERISCH (1794, S. 124) schreibt schon, dass der Teichwirt eine besondere Aufmerksamkeit gegenüber der Farbe des Wassers haben soll. Verändert sich die Farbe und ist es nicht „…mehr so helle und klar…“ (BERISCH 1794, S. 124) wird der Bauer angehalten, mehr Wasser einfließen zu lassen. Wird aber „…gar zu viel neues Wasser [eingelassen].., so macht man auch damit die Fische irre“ (ebd., S. 126). Die Binnenfischerei ist laut ZOBEL (1992, S. 24) daran interessiert, dem Wasser so viele Stoffe wie möglich zu entnehmen und so wenig wie möglich einzubringen. Teiche beeinflussen den Wasserhaushalt, da sie als Wasserrückhalteräume funktionieren, sie verbessern das Kleinklima und das herbstliche Niedrigwasser in Bächen und Flüssen (ebd.). Beachtlich ist dabei, das nahezu alle Teichwirtschaften an belasteten Vorflutern wie Kläranlagen wirken (ebd.). Ökologisch verträglich nennt ZOBEL (1992, S. 25) die Bewirtschaftung der Teiche auf Basis der Naturnahrung und Getreidezufütterung, im Gegensatz zu der oft betriebenen Pelletintensivwirtschaft (ders.). ZOBEL (1992, S. 25) macht den Vorschlag,

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nährstoffarme und nährstoffreiche Teiche miteinander zu koppeln. Das nährstoffreiche Gewässer stellt das Wasser für das nährstoffärmere zur Verfügung. Damit ließe sich auf dem einen Teich integrierte Enten- und Fischzucht betreiben und während in dem nachgeschalteten Teich nur Fischzucht betrieben wird.

Die ideale Teichtiefe wird laut ZOBEL (1992, S. 44) mit 80 bis 120 cm angegeben. Bei dieser Tiefe sind die Verhältnisse von Licht, Temperatur und Durchmischung optimal. Wasserbewegungen sind in dem Karpfenteich unerwünscht, da sie die Temperatur herabsetzen. Erwünscht sind allerdings alle anderen Wasserbewegungen. Sie fördern den Gasaustausch mit der Atmosphäre (ebd.). Über die Teichtiefe treffen GELDHAUSER u. GERSTNER (2002, S. 112) die Aussage, dass der Teich eine durchschnittliche Wassertiefe von 1,20-1,50 m haben soll. Diese Teiche erwärmen sich zwar langsamer, aber dafür sind die Wassertemperaturen, die ph- und Sauerstoffwerte bedeutend konstanter als in flachen Teichen. Dies bedeutet weniger Stress für die Tiere, die auf Veränderungen in der Umwelt mit Ertragseinbußen reagieren.

Die geeignetesten Stellen für die Anlage von Teichen sind laut BERISCH (1794, S. 2) diejenigen, welche die Nähe zu Feldern, Viehtriften oder Siedlungen aufweisen. Außerdem sollte der Teich den größten Teil des Tages der Sonne ausgesetzt sein, damit die Teiche sich z. B. im Frühjahr gut durchwärmen können BERISCH 1794, S. 6).

Im ersten Jahr der Fischzucht ist eine Düngung von 30 kg Phosphor und 200 kg Stickstoff pro Hektar Teichfläche nötig (ZOBEL 1992, S. 83). Als organische Düngemittel können alle anfallenden nährstoffreichen Exkremente wie Stallmist, Gülle und Jauche verwendet werden. Allerdings bringt man sie laut ZOBEL (1992, S. 83) auf den trocken gelegten Teichboden auf, was sich von der Bewirtschaftung der Deich-Teich-Systeme unterscheidet. Bei der Gefahr von Hochwasser oder Abwasser ist es ratsam, einen sog. Umlaufgraben zu errichten. GELDHAUSER u. GERSTNER (2002, S. 113) beschreiben, dass der Umlaufgraben für die Ableitung kleiner Wassermengen nicht rentabel ist. Der Preis für den Bau und die Unterhaltung sind dies nicht wert.

Für die Anlage von Teichen spricht, das in diesen so geschaffenen „Neubiotopen“ Tier- und Pflanzenarten neue Rückzugsgebiete finden (ZOBEL 1992, S. 26). PINGEL (2000, S. 115 f) beziffert die zusätzliche Karpfenmasse bei der Entenzucht auf Fischteichen auf 400-700 kg/ha, allerdings wurden die Enten mit Pellets gefüttert. Die erhöhten Fischerträge werden auf folgende Faktoren zurückgeführt:

a) durch Entenkot wird Plankton vermehrt,

b) ungenutzte Futterreste der Enten als Karpfennahrung,

c) flache und verwachsene Teichpartien werden durch das Gründeln freigehalten (ebd.).

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Bei Versuchen in Israel konnte der tägliche Zuwachs in der Enten-Fisch-Produktion von 82 kg/ha Entenfleisch und 36 kg/ha Fischgewicht festgestellt werden (SCOTT u. DEAN 1991, S. 32).

Die Steigerung des Karpfenertrages konnte schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts nachgewiesen werden. In Abbildung 8 auf sind die Ergebnisse dargestellt.

Selbst Edelkrebse können in den Teichen mit Karpfenzucht herangezogen werden (GELDHAUSER u. GERSTNER 2002, S. 213). Sie entwickeln sich besonders gut bei Wassertemperaturen von 15-20°C. Edelkrebse (Austacus austacus) besiedeln überwiegend die Uferbereiche und finden Lebensräume in vegetationsreichen, geschwungenen Ufern. Sie vertragen die Vergesellschaftung mit Friedfischen wie Karpfen, Schleien und andere Cypriniden. Raubfische und Aal sind zum Besatz nicht geeignet (ebd.). Bei guten Wachstumsbedingungen lassen sich Erträge zwischen 30 und 50 kg/ha/Jahr mit den Edelkrebsen erwirtschaften (GELDHAUSER u. GERSTNER 2002, S. 210). Bei einer konventionellen Entenzucht werden die Tiere oft mit gerösteten Sojabohnen gefüttert. Die Untersuchung von BUI XUAN MEN u. a. (1995) zeigte, das die Wasserlinsengewächse (Lemna spec.) zu gleichen Ergebnissen bei der Gewichtszunahme führen. Die Wasserlinse, im Gegensatz zu den Sojabohnen, gedeiht im Normalfall auf den Teichen und wird oft als hinderliches Unkraut angesehen (BUI XUAN MEN u. a. 1995). Die Wasserlinse zeichnet sich außerdem durch einen höheren Proteingehalt als Soja aus, trägt zur Wasserreinigung bei und sind Indikatorpflanzen für Gifte (FISCHER 2004). Stehen den Enten Wasserweiden zur Verfügung, lassen sich bis zu 50% der Futterrationen einsparen (PINGEL 2000, S. 116). Am futterreichsten sind stehende oder fließende Gewässer mit einer Tiefe von 1-2 m. Wasserlinse wird wegen ihrer ausgezeichneten Eignung als Entennahrung als „Entenflott“ bezeichnet (ebd., S. 139). Die Ente ist bei der Auswahl von Grünfutter gegenüber anderen Geflügelarten nicht so wählerisch, sie hat aber eine besondere Vorliebe für Weichfutter (PINGEL 2000, S. 41 f).

Der Vorteil der Entenzucht, die mit Weideauslauf betrieben wird, ist das Verschwinden von Nacktschnecken (Zwischenwirt des Hühnerbandwurmes) oder von der Leberegelschnecke

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(Zwischenwirt des Leberegels der Wiederkäuer), da diese von den Enten vertilgt werden (PINGEL 2000, S. 114). Haben die Enten die Möglichkeit das Ufer zu erreichen, verursachen sie dort und an dem Dämmen starke Erosionen (ders., S. 117). Eine Uferbefestigung mit Feldsteine oder Kunststoff-Rosten ist angebracht (ebd.).

Die stofflichen Einträge der Enten in den Teich sind nicht zu unterschätzen. Bei einer Entenmast von 250 Pekingenten auf einem Hektar Wasserfläche gelangen ungefähr 75 % des Kotes in das Wasser. Es kommt zu einem Eintrag von 240 kg Kot als Trockenmasse, der ungefähr 15 kg Stickstoff und 13,5 kg Phosphor (P 2 O 5 ) enthält (PINGEL 2002, S. 117). Die heutige Entenproduktion steht im Schatten von der Gänseproduktion, ihr Anteil liegt unter 10% am gesamten Geflügelfleisch. Der größte Teil des Entenfleisches wird importiert (PINGEL 2000, S. 11).

Die Ente lässt sich auf vielfältigem Wege vermarkten (Fleisch und Federn), es kommt allerdings nicht zu dem Verkauf von Enteneiern, obwohl diese in Gewicht und Inhaltsstoffen den Hühnereiern überlegen sind. Als Grund dafür nennt PINGEL (2000, S. 158) die 1930 aufgetretenen Fälle von Salomellenvergiftungen nach Verzehr von Enteneiern. Seit dem werden, Enteneier nur mit der Aufschrift „10 min kochen - Enteneier“ verkauft, was die Einnahmen rapide sinken ließ.

Die Begründung der eingesetzten Fischarten ist der von den Deich-Teich-Systemen ähnlich. Bei hoher Nährstofffracht des Gewässers bewährt sich der Besatz mit Silber- und Marmorkarpfen. Diese nehmen Phytoplankton als Nahrung und haben damit einen günsitgen Einfluss auf den Sauerstoffgehalt, da sie das gefürchtete Algensterben verhindern (ZOBEL 1992, S. 25; GELDHAUSER u. GERSTNER 2002, S. 38). Der Graskarpfen kann als biologische Schilfreduktion ausgesetzt werden. Aber dessen Futteraufnahme ist stark von den Temperaturen abhängig (ZOBEL 1992, S. 36;). Bei ungefähr 15°C nimmt er nur 50 % der Körpermasse als Nahrung zu sich, während es bei 28°C sind es schon mehr als 100 % (ders.). Befindet sich in dem zu bewirtschaftenden Teich Schilf, so ist ein einmaliger Schnitt notwendig, danach begrenzt der Graskarpfen mit seiner Vorliebe für die jungen Gelegepflanzen das Wachstum. Er ist dabei allerdings so erfolgreich, dass er in offene Gewässer und unter Naturschutz stehende Teiche nicht ausgesetzt werden darf, da er die Laichkräuter der Fische und Amphibien dezimiert (GELDHAUSER u. GERSTNER 2002, S. 38). Trotz des guten Geschmacks der Graskarpfen finden sich in Deutschland kaum Abnehmer, weshalb der Graskarpfen unter dem Gesichtspunkt der Teichpflege eingesetzt werden sollte. Eine pflanzenhemmende oder -verdrängende Wirkung erzielen auch der Karpfen und die Schleie (dies.). Allerdings geschieht dies nicht durch Fraß, sondern durch

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den durch die Tiere aufgewirbelten Schlamm, der das Wasser trübt und die Algen und untergetauchten Wasserpflanzen am wachsen hindert (ebd.).

Der Karpfen kann sich unter den Bedingungen in Deutschland nicht Fortpflanzen, weshalb die Tierpopulation durch Einkaufen oder Zucht in Warmwasserteichen konstant gehalten werden muss (ZOBEL 1992, S. 43). Der Naturertrag des Karpfens wird laut ZOBEL (1992, S. 82) auf 150-200 kg/ha geschätzt. Die Überwinterung der Karpfen ist ab einer Wassertiefe von 1,2-3 m und mit einem regulierbaren Zustrom von frischem Wasser möglich (ebd., S. 81). Laut ZOBEL (1992, S. 26) kann die Selbstreinigungskraft eines Gewässers bei einem Fischzuwachs von 100 kg/ha noch wirksam werden. Ein Fischzuwachs über diesen Werten wirkt sich negativ auf das Gewässer aus. MEHRING (1921, S. 10) schreibt, wenn es um die Besatzdichte der Karpfen geht: „…nicht die Fläche, sondern die Leistung des Teiches, welche durch die Menge an vorhandener natürlicher Fischnahrung, durch sonnige Lage, Bodenbeschaffenheit, Tiefe und Wasserzufuhr bedingt ist, bestimmt die Zahl der Besatzfische“.

Schwimmpflanzen wie Lemna-Arten werden durch die Graskarpfen und die Entenhaltung mengenmäßig reduziert. Zu hohe Bestände jeglicher Pflanzenarten, sei es als Überwasserpflanze oder Wasserpflanze, schaden dem System. Sie hemmen die Nahrungsaufnahme beim Fisch und rufen durch die Entnahme von Kohlendioxid einen hohen ph-Wert hervor (ZOBEL 1992, S. 50).

Die Vorteile des regelmäßigen Ablassens der Teich liegen laut ZOBEL (1992, S. 32) darin, dass man damit den Fischbestand regulieren und der Teichboden so bearbeitet werden kann (siehe auch MEHRING 1921, S. 28 f). Der Teichschlamm, wenn er mit Kalk kompostiert wird, ist zur Verbesserung der umliegenden Böden geeignet. Dieser so behandelte Teichschlamm wird besonders gern beim Obstanbau genutzt (ZOBEL 1992, S. 29). Die Trockenlegung im Winter hat keine negativen Folgen für die Fischnährtiere. Sie werden durch die Zuflüsse, über Dauerstadien im Teichboden oder über die Luft wieder in das System gebracht (ZOBEL 1992, S. 55).

Bei der Teichpflege ist es außerdem notwendig, die Pflanzenbestände zu steuern, ansonsten droht die Verlandung. Das Schilf sollte dabei nie vollständig entfernt werden, da dies als Brutplätze von den Vögeln genutzt wird (ZOBEL 1992, S. 34). Die Mahd des Schilfes kann mit Abstimmung der Naturschutzbeauftragten zwei mal im Jahr erfolgen. Bei nicht zu großen Mengen und weichen Pflanzenteilen, kann das Schilf im Teich belassen werden. Bei dessen Zersetzung werden wieder Nährstoffe frei (ebd., S. 35). Große Mengen müssen wegen Berücksichtigung des Nährstoffhaushaltes an Land gebracht werden.

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Die Produktivität des Fischteiches ist ein pflanzenphysiologisches Problem (ZOBEL 1992, S. 35). Die Nährstoffe kommen aus der obersten Teichschicht (Abbau pflanzlichen Materials durch Mikroorganismen), von den Exkrementen der Wassergeflügel, zufließenden Gewässer oder von Gehöften. Bei der Anlage von neuen Teichen sollte der zukünftige Teichwirt sich laut BERISCH (1794, S. 161) die Frage stellen, ob die Nutzung eines guten Bodens zur Anlage von Feldern oder Fischteichen genutzt werden soll. Wird ein Teich ohne jährliches Ablassen des Wassers betrieben, kommt es zu einem Punkt, an dem die Produktivität des Teiches leidet (MEHRING 1921, S. 30). Kann man dann nicht mit einfachen Maßnahmen zur Aufrechterhaltung des Systems beitragen, empfiehlt MEHRING (1921, S. 30) den Teich zwei bis drei Jahre trockenfallen zu lassen und in die Ackerwirtschaft überführen. Diese Teichreinigung ist nach Angaben von BERISCH (1794, S. 152) alle sechs Jahre notwendig. Das darin enthaltene Sediment kann durch die Wirkung der Mikroorganismen wieder fruchtbar gemacht werden. Der Teichboden kann, nach der Zeit des Ablassens, als Feldfläche für den Anbau von Hafer, Gerste, Sommer- und Winterweizen genutzt werden (ebd., S. 158). PINGEL (2000, S. 117) beschreibt, im Zusammenhang mit der mehrjährigen Nutzung des Teiches, das von VARADI erfundene System. Mit diesem System soll der Stoffkreislauf gesichert werden (ders.). Nach 5-6 Jahren der kombinierten Enten- und Fischzucht hat sich auf dem Teichboden so viel organisches Sediment angesammelt, dass die Funktionsfähigkeit des Teiches abnimmt. Der Teich wird dann trockengelegt, die Dämme saniert und der Teichgrund für zwei Jahre zum Anbau von Luzernen oder Rotklee genutzt. Dabei wird ein großer Teil der organischen Masse verwertet (ebd.). In der letzten Phase vor dem erneuten Befüllen des Teiches wird Reis angebaut, welcher neben der organischen Masse auch den von den Leguminosen erzeugten Stickstoff verbraucht (PINGEL 2002, S. 117). Die Abbildung 9 stellt diesen Kreislauf dar.

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Das so dargestellte System schließt zwar den Stoffkreislauf des Teichbodens, es wird aber nicht erklärt, wie die stofflichen Entnahmen durch die Ernten und Entenentnahmen ausgeglichen werden. In diesem System werden die Enten mit Pellets gefüttert, was zu offenen stofflichen Kreislaufen in der Region führt, aus dessen landwirtschaftlichen Produkten die Inhaltsstoffe gewonnen werden. Die Schließung der Stoffkreisläufe ist hier nicht gegeben, stellt aber einen Anfang dar.

Weidensetzlinge werden als Dammbefestigungsmaßnahme von BERISCH (1794, S. 12) genannt, da diese ihre Wurzeln in den Damm treiben und diesen verfestigen. Die Dammpflege lässt sich durch die Dammneigung beeinflussen. GELDHAUSER u. GERSTNER (2002, S. 40) schreiben, dass die Dammneigung das Verhältnis von 1:1,5 zum Wasser hin betragen sollte, wobei zu beachten ist, dass je größer die Teiche sind, desto flacher sollte die Neigung sein. Die Abbildung 10 (siehe Seite 31) verdeutlicht die den Erosionsschutz durch das Schilf. Die Wellen rollen dadurch sanfter aus und verlieren ihre Kraft.

Die organische Düngung des Teiches kann durch Mist und Gülle passieren. Nachteile sind allerdings der bei der Überdosierung auftretende Sauerstoffmangel und die Ammoniakvergiftungen (GELDHAUSER u. GERSTNER 2002, S. 58 ff). Um dies zu verhindern, kann man durch das Platzieren von einigen wenigen Haufen am Ufer vermindern. Die Nährstoffe werden langsam und gleichmäßig ausgespült und umgesetzt (ebd.). Es gibt zwei Arten der Gründüngung eines Teiches. Zum einen den Anbau von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen wie Getreide, Erbsen oder Wicken auf dem Teichboden und zum anderen die Düngung des Teichwassers mit abgemähten Pflanzen (GELDHAUSER u. GERSTNER 2002, S. 58 ff). Um das Wachstum der Fischnährtiere im Teich zu fördern, kann abgesehen von der Gründüngung, auch Gras oder Heu vom Damm in den Teich geworfen werden. Es wird die Grasmenge empfohlen, die bei dem mähen des Dammes anfällt (GELDHAUSER u. GERSTNER 2002, S. 69).

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5.3 Anwendung der Duck revolution

Das Grundprinzip der Duck revolution, möglichst hohe Erträge auf einer kleinen Fläche durch die Ausnutzung der Wechselwirkungen zu erzielen, lässt sich nur schwer auf Mitteleuropa übertragen. Die Ähnlichkeiten mit dem Deich-Teich-System sind groß, doch werden auf der Wasserfläche des Teiches kein Getreide oder sonst wie geartete kohlenhydratreiche Pflanzen angebaut. Genau darin liegt die mangelnde Umsetzbarkeit. Warum sollte man ein Feld anlegen, um damit nur Enten und Fische zu züchten, wo es doch ein Teich mit der kombinierten Enten- und Fischzucht auch tut? Eine Möglichkeit ergibt sich aus der Suche nach Überwasserpflanzen, die an ständige Feuchtigkeit gewöhnt sind. Die Wassernuss (Trapa natans) wäre eine solche Pflanze. Sie wächst in sommerwarmen, kalkarmen und klaren stehenden Gewässern, die eine Tiefe von mind. 50 cm aufweisen (FISCHER 2004). Die Nüsse der Wassernuss sind maronenähnlich und stärkereich. Diese Früchte haben allerdings eine harte Schale (ebd.). Die Wassernuss steht heute unter Naturschutz und galt 1985 als ausgestorben (ders.). Da sie bei Massenauftreten zur Verlandung der Teiche beitrug und die Fischereiwirtschaft schädigte, wurde ihre Population dezimiert (FISCHER 2004). Der Wasserstand, den diese Pflanze zum Wachsen braucht, vermindert die Effekte der Enten. Ihre Füße würden nicht mehr auf den Boden reichen, aber vielleicht kann der gleiche Erfolg durch das Gründeln erreicht werden. In wie weit die Schwimmblätter sich negativ auf die Enten-und Fischzucht auswirken, kann schlecht eingeschätzt werden. Fest steht jedenfalls, dass diese Schwimmblätter nicht von den Enten gefressen werden sollten. Würden die Enten die Blätter fressen, käme es zu Ertragseinbußen. Fressen die Enten allerdings die Schwimmblätter nicht, so bleibt zu klären, in welcher Dichte man die Wassernuss anpflanzen kann, um den Enten noch genügend freie Wasserfläche zur Verfügung zu stellen.

Eine weitere Pflanze ist der Sachalin-Knöterich (Reynoutria sachalinensis). Diese Pflanze kann als Futterpflanze angebaut werden, da sein einen fünf mal höheren Proteingehalt als Klee besitzt (FISCHER 2004). Diese Knöterichart ist eine ausdauernde Staude und außerdem dazu geeignet, schwermetallhaltige Böden zu reinigen. Ihre Reinigungsleistungen werden von FISCHER (2004) mit bis zu 1,3 kg Cd/ha, 24 kg Pb/ha und 322 kg Zn/ha angegeben. Der

Ertrag liegt bei 7,5 kg Grünmasse/m ² und die Pflanzen werden bis zu 2,5 m hoch (FISCHER 2004). Diese Reinigungsleistung sollte allerdings im Zusammenhang mit dem Einsatz als Futterpflanze betrachtet werden. Die hohe Aufnahme von Schwermetallen spricht dafür, dass die Pflanze eine Affinität zu eben diesen hat.

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Das bedeutet, das diese Pflanze mit hoher Wahrscheinlichkeit auch die Schwermetallgehalte aus dem Feldwasser filtert. Schwermetalle kommen, zwar in unterschiedlichen und oft unbedenklichen Konzentrationen, aber trotzdem überall vor. Es müsste untersucht werden, in welchen Pflanzenteilen sich besonders häufig die Schwermetalle einlagern und ob es bei der Verfütterung des Knöterichs nicht zu Akkumulationen in den Tieren kommt. Lagern sich die Schwermetalle bevorzugt in den Wurzeln oder Samen an, so könnte man diese vor der Verfütterung entfernen.

Der Zuckerwurz (Sium sisarum) wächst in stehenden oder langsam fließenden Gewässern und Gräben (FISCHER 2004). Diese Pflanze wurde früher in Südwestdeutschland kultiviert und erreicht eine Höhe von 30-45 cm (ebd.). Die Wurzeln sind knollig verdickt und haben einen sehr süßen, schwach aromatischen Geschmack. In damaliger Zeit wurden sie als Gemüse gegessen, zur Zucker- und Branntweinherstellung sowie als Kaffee-Ersatz genutzt. Über die Höhe der Erträge und wie sich der Pflanzenanbau auf die Enten- und Fischzucht auswirkt ist nichts bekannt.

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6 Schlussfolgerungen

Die vorgestellten Bewirtschaftungsformen geben Anreize zur Schließung von stofflichen und energetischen Kreisläufen. In ihren Ursprungsgebieten ergeben sich aus der Nutzung nicht nur positive ökologische Folgen, sondern auch ökonomische Vorteile. Diese Verknüpfung von Einkünften und Schutz des Bodens birgt die Möglichkeit zur Übernahme von vielen Agrarbetrieben. Die unter Umständen entstehenden Mehrkosten, bei der Errichtung und des Unterhaltes, können durch die hohen Erträge - zumindest in diesen Gebieten - wieder eingebracht werden. Diese Wege der Landwirtschaft stellen eine Möglichkeit dar, wie der Boden über die kurzfristigen Interessen eines einzelnen Bauern hinaus, über längere Zeiträume bewirtschaftet werden kann.

Die Übertragbarkeit auf Mitteleuropa erfordert ein Umdenken. Die konventionelle Landwirtschaft ist beinahe verwöhnt durch den Einsatz von Technik und wird getrieben durch den Preiswettkampf. Eine Sensibilisierung im Sinne der ökologischen Nachhaltigkeit, die unter Umständen eine ökonomische und soziale Nachhaltigkeit nach sich zieht, ist erforderlich. Anregungen für die Übernahme in Mitteleuropa stellen im Moment noch die wirtschaftlichen Aspekte in den Mittelpunkt.

Für die Camellones spricht der Frostschutz durch die Gräben und deren Ertragssicherung bei ungünstiger Witterung. Die Nutzung der Grabensedimente als Dünger bringen weitere Einsparungen. Außerdem können die Gräben z. B. als Lieferant für nachwachsende Rohstoffe oder für die Fisch- und Entenzucht genutzt werden. Damit kann wie bisher die gesamte Fläche an der Produktion beteiligt werden.

Für die zur Enten- und Fischzucht genutzten Teiche liegen wegen der schon bestehenden Anwendungen Daten über die Erträge vor. Allerdings sind die Stoff- und Energiekreisläufe nicht so sehr geschlossen wie sie es sein könnten. Die intensive Entenzucht auf den Teichen lässt sich nicht in den Einklang mit dem Ökosystem Teich bringen, was in der Vergangenheit die Eutrophierung der Gewässer zur Folge hatte. In dem Attribut „intensiv“ liegt das Problem. Das Vorbild der intakten Natur produziert - ohne Eingriffe - keine Monokulturen und ist trotzdem effizient und nachhaltig. Die Fixierung auf ein landwirtschaftliches Erzeugnis führt über kurz oder lang in eine Sackgasse.

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Erst unter Nutzung der vielfältigen Wechselwirkungen entsteht ein natürliches Wirkungsgefüge, in dem die einzelnen Teile des Systems voneinander profitieren, auch der Mensch. Die von GELDHAUSER u. GERSTNER (2002) beschriebenen Umlaufgräben müssen nicht zwangsläufig unrentabel sein. Allein die bisherige Anwendung der Gräben als Ablauf von Wassermengen ist mit dem Aufwand der Anlage nicht vereinbar. Aber warum muss ein solcher Graben nur als Wasserablauf dienen? Hier ist die Errichtung von Camellones lohnenswert, da diese bewirtschaftet werden können. Widersprüchlich sind auch die Aussagen von ZOBEL (1992). Auf der einen Seite beziffert der Autor die Düngung der Fischteiche im ersten Jahr, und auf der anderen Seite warnt er vor den hohen Stoffeinträgen durch die Enten. Entweder ist ein System, in dem Dünger benötigt wird nicht im Gleichgewicht oder die Entnahmen durch die Fische sind zu hoch. Der Versuch die Stoffausträge durch die Abfälle der Viehzucht zu decken reguliert diese Problem. Die bei der Teichpflege entnommen Wasserpflanzen (vorrangig Schilf) sind aus Sicht der Nachhaltigkeit kein Abfall, der im Winter verbrannt werden muss. Die Idee der Kompostierung ist bei Wiedereinbringung der Nährstoffe ein Anfang zum Stoffrecycling. Der Schilfschnitt ist als nachwachsender Rohstoff gefragt und kann damit auch in Einnahmen umgewandelt werden. PINGEL (2000) bemängelt, dass Enten bei Zugang zum Land Bodenerosion hervorrufen. Die Uferbefestigung sollte in diesem Fall auf ein Minimum reduziert werden. Die Anpflanzung von Schilf als Uferbefestigung, sofern dies nicht schon vorhanden ist, verringert die Austrittstellen für Enten und die Natürlichkeit des Systems bleibt erhalten.

Die Duck revolution erfordert im Moment noch weitere Nachforschungen über die Anwendbarkeit in Mitteleuropa. In Kapitel 5 werden zwar mögliche Pflanzenarten genannt, die sich zu Anbau eignen würden, doch deren Wirtschaftlichkeit konnte nicht nachgewiesen werden. Eine Überlegung ist, die Feldflächen nur mit Enten und Wasserlinsen zu besetzen. Einwandernde Pflanzenarten können als Gründünger in die umliegenden Felder eingearbeitet werden und das abfließende nährstoffreiche Wasser kann als Berieselungswasser für kleinere Feldflächen verwendet werden.

Diese Maßnahmen erhalten die langfristige Ertragsfähigkeit des Bodens. Bei einem „buisness as usual” und steigender Verknappung der fossilen Brennstoffe wird es in Zukunft für den heutigen Bauern schwierig werden, Erträge zu erzielen. Allerdings fehlen gesicherte Daten über die Höhe der Einsparungen, die bei dem Ersatz von Agrarchemikalien entstehen.

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7 Zusammenfassung

Die Camellones, die Deich-Teich-Systeme und die Duck revolution zeichnen sich durch eine hohe ökologische Nachhaltigkeit aus. Die stofflichen und energetischen Kreisläufe werden, bis auf wenige Verluste, ausgeglichen. Bei allen vorgestellten Systemen werden verschiedene Formen der Landnutzung zusammengefasst, was eine hohe Produktivität verursacht. Spezifischen Wechselwirkungen wurden aufgedeckt und genutzt. Auf den Einsatz von Agrarchemikalien kann aufgrund der natürlichen Regulation verzichtet werden. Bei den Camellones ist es die Grabenstruktur, die eine zentrale Rolle einnimmt. Während in den Deich-Teich-Systemen der Teich das „ökologische Herz“ ist (RUDDLE u. ZHONG 1988). Für die Duck revolution lässt sich eine so verallgemeinernde Aussage nicht treffen. Durch das Medium Wasser, an das alle Abläufe gebunden sind, ist eine Wertigkeit der Subsysteme nicht zweckmäßig.

Die Anwendung der Bewirtschaftungsformen bieten verschiedene Möglichkeiten, die auch in unseren Breiten ökologischen und ökonomischen Vorteile bringen können. Diese theoretischen Ausführen brauchen aber die praktische Umsetzung, um eine Feinabstimmung zwischen den einzelnen Systemen vornehmen zu können. Insgesamt lassen sich die Deich-Teich-Systeme und die Camellones gut miteinander kombinieren, nur für die Duck revolution muss noch ein praktikabler Ansatz gefunden werden.

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