Diese Arbeit soll die Frage in den Mittelpunkt rücken, welche Herausforderungen und Chancen durch die Anpassung der landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion entstehen und wo die Hauptursachen hierfür liegen. Dafür wird die aktuelle Literatur zum Thema analysiert.
Zunächst werden die Klimaveränderungen in der Vergangenheit sowie Klimaprojektionen für die Zukunft anhand von verschiedenen Szenarien beschrieben. Dazu gehören die Bereiche Temperatur, Niederschlag und Extremwetterereignisse. Anschließend werden die Folgen des veränderten Klimas sowie eines erhöhten Kohlenstoffdioxid (CO2)-Gehalts in der Atmosphäre für die wichtigsten Kulturarten der verschiedenen Bereiche der landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion aufgezeigt. Darauf aufbauend werden verschiedene Möglichkeiten der Anpassung erörtert. Danach werden die Chancen und Herausforderungen, die daraus entstehen, diskutiert und die Aussagen der Arbeit kritisch reflektiert. Zuletzt wird ein Fazit gezogen, in dem die Forschungsfrage abschließend beantwortet wird.
Der Klimawandel ist in Deutschland angekommen und deutlich spürbar. Neun der zehn heißesten Jahre in Deutschland seit dem Vorhandensein flächendeckender Wetteraufzeichnungen im Jahr 1881 liegen in den letzten 20 Jahren. Der aktuelle Temperaturrekord stammt aus dem Jahr 2019 und liegt bei 42,6 °C. Außergewöhnlich heiße und trockene Jahre häufen sich. Derartig extreme Jahre wirken sich vielfältig auf Mensch und Natur und damit auch auf die Wirtschaft aus. Das Jahr 2018 zeigte zuletzt deutlich die Verletzlichkeit von Wirtschaftsbereichen, die direkt von der Natur abhängig sind. Dazu zählt vor allem die Landwirtschaft. Aus diesem Grund muss sich die Landwirtschaft zwangsläufig an das veränderte Klima anpassen, um weiterhin hohe Erträge und Lebensmittel von hoher Qualität erzeugen zu können. Allerdings trägt die Landwirtschaft in Deutschland selbst einen beträchtlichen Teil zu den Treibhausgasemissionen bei. Daraus ergibt sich die besondere Rolle der Landwirtschaft, die einerseits vom Klimawandel direkt betroffen ist, gleichzeitig wird aber auch erwartet, dass sie aktiv zum Klimaschutz beiträgt.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Klimaentwicklungen in Deutschland
2.1 Lufttemperatur
2.2 Niederschlagshöhe
2.3 Extremwetterereignisse
2.3.1 Temperaturbedingte Ereignisse
2.3.2 Niederschlagsbedingte Ereignisse
3. Auswirkungen der Klimaveränderungen auf die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion
3.1 Temperatur
3.2 Niederschlag
3.3 CO2-Konzentration
3.4 Schaderreger und Unkrautaufkommen
4. Anpassungsmaßnahmen für die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion
4.1 Pflanzenzüchtung
4.2 Auswahl und Aussaat der Kulturpflanzen
4.3 Düngemanagement
4.4 Bodenbearbeitung
4.5 Wassermanagement
4.6 Pflanzenschutz
4.7 Risikomanagement
5. Diskussion
5.1 Chancen und Herausforderungen der Klimaanpassung
5.2 Kritische Reflexion der Arbeit
6. Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit analysiert die Herausforderungen und Chancen für die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion in Deutschland, die durch den Klimawandel und die notwendigen Anpassungsmaßnahmen entstehen. Das primäre Ziel ist es, die Hauptursachen der Risiken zu identifizieren und einen Überblick über aktuelle wissenschaftliche Strategien zur Bewältigung der Klimaveränderungen zu geben.
- Klimatische Trends der Vergangenheit und Zukunftsszenarien für Deutschland
- Physiologische Auswirkungen auf Kulturpflanzen bei Hitze, Trockenheit und CO2-Anstieg
- Agrartechnische Anpassungsstrategien in Pflanzenbau und Züchtung
- Risikomanagement und Bewältigung von Ertragsschwankungen
- Bedeutung von Forschung und Beratung für eine nachhaltige Anpassung
Auszug aus dem Buch
3.1 Temperatur
Die Temperaturansprüche von Pflanzen unterscheiden sich teils stark. So haben Pflanzen je nach Art, Sorte und Standort verschiedene temperaturabhängige Minimalwerte, Maximalwerte und Optimalwerte für den Stoffwechsel und das Wachstum. Daraus lässt sich folgern, dass sich steigende Durchschnittstemperaturen und häufiger auftretende Extremtemperaturen nicht gleichermaßen auf alle Kulturpflanzen auswirken werden (Morison und Lawlor 1999; Porter und Gawith 1999; zitiert nach Gömann et al. 2017; Weigel 2011). Allerdings wirken sich Steigerungen der Temperatur unterhalb des pflanzenspezifischen Optimums zumeist positiv auf Wachstum und Stoffwechsel aus, wohingegen Steigerungen, die über das Optimum hinausgehen, meist negative Auswirkungen zur Folge haben, da alle chemischen und biologischen Vorgänge in Pflanzen mit der Temperatur zusammenhängen (Weigel 2005).
So nimmt die Photosyntheserate bei Mais beispielsweise ab 35 °C ab und mit ihr auch das Wachstum (Crafts-Brandner & Salvucci 2004; zitiert nach Schaller & Weigel 2007). Bei Weizen liegt dieser Wert bei 25 °C (Weigel 2011). Zusätzlich dazu wird bei Getreide bei Temperaturen über 30 °C und bei Mais bei Werten über 35 °C eine Pollensterilität ausgelöst, welche die Befruchtung und den Fruchtansatz beeinträchtigt. Dies führt zu einer potenziell kleineren Kornzahl und somit auch zu geringeren Erträgen. Auch andere sensible Kulturarten wie beispielsweise die Tomate reagieren empfindlich auf Hitze und können Blüten und junge Früchte verlieren (Gömann et al. 2017). Des Weiteren haben Hitzeperioden negative Folgen auf generative Stadien wie die Blütenentwicklung bei Weizen (Porter & Gawith 1999; Barnabas et al 2008; zitiert nach Gömann et al 2017). Ebenfalls beeinflussen Temperaturen von über 20 °C die Atmung der Pflanzen negativ, wobei die Dunkelatmung eine größere Rolle als die Lichtatmung (Photorespiration) einnimmt. Es ist es möglich, dass durch die Dunkelatmung mehr als 40- 50 % des vorher photosynthetisch assimilierten Kohlenstoffs wieder veratmet wird, was wiederum das Wachstum der Pflanze negativ beeinflusst. Ab 40 °C entspricht die Atmung der Größe der Brutto-Photosynthese. Dadurch findet keine Netto-Kohlenstoffassimilation und damit auch kein Wachstum mehr statt.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung führt in die Problematik des Klimawandels in der deutschen Landwirtschaft ein und formuliert die Forschungsfrage bezüglich der Herausforderungen und Chancen bei der Anpassung der Pflanzenproduktion.
2. Klimaentwicklungen in Deutschland: Dieses Kapitel erläutert die bisherigen Klimaveränderungen in Bezug auf Temperatur, Niederschlag und Extremwetterereignisse sowie Prognosen für die Zukunft.
3. Auswirkungen der Klimaveränderungen auf die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion: Hier werden die physiologischen Folgen von Temperaturveränderungen, Niederschlagsstress, CO2-Konzentration und Schaderregerdruck auf Nutzpflanzen analysiert.
4. Anpassungsmaßnahmen für die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion: Dieses Kapitel stellt konkrete Lösungsansätze vor, darunter Pflanzenzüchtung, angepasste Anbaustrategien, Düngemanagement und Wassermanagement.
5. Diskussion: Hier werden die Chancen und Herausforderungen integriert diskutiert und die Arbeit methodisch kritisch reflektiert.
6. Fazit: Das Fazit fasst die wesentlichen Erkenntnisse zusammen und betont die Notwendigkeit von Forschung, Beratung und technischer Innovation.
Schlüsselwörter
Klimawandel, Landwirtschaft, Pflanzenproduktion, Anpassungsmaßnahmen, Pflanzenzüchtung, Hitzestress, Trockenstress, Bodenfeuchte, CO2-Düngeeffekt, Wassermanagement, Schaderreger, Ertragssicherheit, Bodenerosion, Klimamodelle, Agrarökosysteme
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Bachelorarbeit behandelt die Auswirkungen des Klimawandels auf die landwirtschaftliche Pflanzenproduktion in Deutschland und analysiert, wie sich landwirtschaftliche Betriebe an diese veränderten Bedingungen anpassen können.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die zentralen Themen umfassen die bisherige Klimaentwicklung, die pflanzenphysiologischen Reaktionen auf Wetterextreme und CO2, sowie technische und strategische Anpassungsmöglichkeiten in der Landwirtschaft.
Welches primäre Ziel verfolgt die Arbeit?
Ziel ist es, die spezifischen Herausforderungen und Chancen der landwirtschaftlichen Anpassung zu extrahieren und zu verdeutlichen, welche Ursachen hinter diesen Prozessen stehen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es handelt sich um eine systematische Literaturanalyse, bei der aktuelle Erkenntnisse und Studien zusammengetragen und diskutiert werden, um einen Überblick über den Stand der Forschung zu bieten.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert detailliert die Auswirkungen von Hitze, Trockenheit, veränderter CO2-Konzentration sowie Schaderregerentwicklung und stellt darauf aufbauend Anpassungsstrategien vor.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Klimawandel, Ertragssicherheit, Anpassungsmaßnahmen, Pflanzenzucht, Wassermanagement und Agrarökosysteme.
Welche spezifische Rolle spielt der CO2-Düngeeffekt?
Der CO2-Düngeeffekt kann positiv auf die Photosyntheseleistung (insbesondere bei C3-Pflanzen) und die Wassernutzungseffizienz wirken, wobei jedoch die Auswirkungen auf das tatsächliche Wachstum und die Qualität der Ernte komplex und artspezifisch sind.
Warum ist die regionale Modellierung von Klimadaten laut der Studie so wichtig?
Sie ist essentiell, um kleinräumige Wetterereignisse wie lokale Starkregen oder Hagel besser vorhersagen zu können, da globale Modelle diese Phänomene meist zu grob erfassen.
Warum wird betont, dass Pflanzenzüchtung allein nicht ausreicht?
Die züchterische Anpassung an neue Sorten ist sehr kostspielig und zeitintensiv; daher ist sie immer in Kombination mit anderen betrieblichen Maßnahmen wie angepasstem Boden- und Wassermanagement zu betrachten.
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- Anonym (Author), 2021, Pflanzenproduktion im Klimawandel. Chancen und Herausforderungen bei der Anpassung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1259086
