Publikationen rund um das Thema Permakultur-Landwirtschaft
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Unsere Sammlung an Publikationen und Forschungsarbeiten
124 Publikationen gefunden
Artikel
Januar 2022
Center for International Forestry Research (CIFOR)
Anja Gassner, Philip Dobie
Conventional agriculture is very productive. But high productivity comes at a cost: soil that is depleted or eroded, watercourses that are polluted or drying up, and a food system that produces 20–40% of greenhouse gas emissions. Many people now agree that we urgently need to transform the food system, including agriculture. Agroforestry, as a nature-based approach to production and land use, will play an important role in this transformation. Agroforestry is not new; farmers have practised it for thousands of years, and scientists have recognized it since the 1970s as a productive and ecologically sustainable form of agriculture and land use. But now agroforestry is suddenly at centre stage; it is promoted as a land-use strategy to support climate change mitigation and climate change adaptation, biodiversity conservation, sustainable agriculture and other goals.
Many organizations recommend or use it as a tool for restoring ecosystems – not only agricultural ones, but also forest landscapes. Although not a cure-all, agroforestry has great potential to contribute to all the goals mentioned above. However, agroforestry is not just a matter of adding trees to farms. To realize its potential, practitioners need to understand its principles. Agroforestry: A primer is a guide to agroforestry principles and concepts – and how to use them effectively.
Artikel
März 2021
Outlook on agriculture, 50(1)
Ken E Giller, Renske Hijbeek, Jens A Andersson, and James Sumberg
Agriculture is in crisis. Soil health is collapsing. Biodiversity faces the sixth mass extinction. Crop yields are plateauing. Against this crisis narrative swells a clarion call for Regenerative Agriculture. But what is Regenerative Agriculture, and why is it gaining such prominence? Which problems does it solve, and how? Here we address these questions from an agronomic perspective. The term Regenerative Agriculture has actually been in use for some time, but there has been a resurgence of interest over the past 5 years. It is supported from what are often considered opposite poles of the debate on agriculture and food. Regenerative Agriculture has been promoted strongly by civil society and NGOs as well as by many of the major multi-national food companies. Many practices promoted as regenerative, including crop residue retention, cover cropping and reduced tillage are central to the canon of ‘good agricultural practices’, while others are contested and at best niche (e.g. permaculture, holistic grazing). Worryingly, these practices are generally promoted with little regard to context. Practices most often encouraged (such as no tillage, no pesticides or no external nutrient inputs) are unlikely to lead to the benefits claimed in all places. We argue that the resurgence of interest in Regenerative Agriculture represents a re-framing of what have been considered to be two contrasting approaches to agricultural futures, namely agroecology and sustainable intensification, under the same banner. This is more likely to confuse than to clarify the public debate. More importantly, it draws attention away from more fundamental challenges. We conclude by providing guidance for research agronomists who want to engage with Regenerative Agriculture.
Artikel
Februar 2021
Agroecology and Sustainable Food Systems, 45(6), 794–816
University of Guelth
Sarah Hirschfeld, Rene Van Acker
Permaculture is an internationally recognized sustainable agriculture model, which strategically integrates traditional and unconventional management practices in order to optimize delivery of ecosystem services. Permaculture combines crop diversification, perennialization and nature-sparing, which individually target different but overlapping beneficial ecosystem properties and processes. Permacultures may thus yield greater total ecosystem service delivery and resilience than systems which adopt these constituent techniques in isolation. Provisioning services such as crop yield and stability are often directly or indirectly influenced by regulating and supporting services such as pollination, nutrient cycling and refugia. The magnitude and direction of effects is dependent on genetic, management and environmental factors especially community and landscape composition and configuration. Permaculture may be particularly suited to fostering ecosystem services in low-input, degraded, marginal and least-profitable agricultural areas where effect sizes are most apparent.
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November 2020
A Nexus Approach for Sustainable Development
Fiebrig, Immo & Van De Wiel, Marco
Water harvesting (WH) techniques have experienced a renaissance within a grassroots sustainability concept and movement called ‘permaculture’. Over the past decade, there has been a growing interest in the uptake of permaculture inspired solutions designed to restore the water cycle at a landscape level and to facilitate the delivery of ecosystem services as part of a holistic farming approach. In this study, we assessed four reservoirs built on a fruit farm in southern Spain in terms of usefulness. A simple hydrological model was developed utilising on-site data and two free calibration parameters, infiltration and evapotranspiration. The model matches the observations on the ground well, but indicates limited potential of WH within the boundaries of this particular farm. As the decade preceding the reservoir’s inception received more rain (2000–2010), this may have led to a misjudgement for on-farm water harvesting potential in the planning phase. We conclude that the design of WH reservoirs or water landscapes as a contribution to reversing desertification processes and mitigating climate change would benefit from long-term studies on the ground. Moreover, modelling-based scenario analyses can help better understand the dynamics and extent of its potential in establishing an effective and economically viable land restoration process for the region, taking into account climate change projections of increasing desertification in the Mediterranean basin, thereby contributing to the water-soil-food nexus, addressing sustainable development goals (SDGs) related to food (2), water (6), responsible consumption and production (12), climate action (13) and life on land (15).
Konferenz Artikel
November 2020
Szent István University
Alfréd Szilágyi, Evelin Plachi, István Waltner et al.
Soil provides various ecosystem services for humans like climate regulation, carbon storage, nutrient and water cycling. Despite its crucial role, the soil is still less appreciated and managed responsibly. Soil compaction and earthworm abundance are good indicators of soil quality, while soil moisture affects both parameters. Our objective with this study was to compare different farming systems in terms of these characteristics of the soil. Fifteen different farms were selected in Hungary with similar size (0,4-2 hectares), agroecological features and production type (horticulture) while having the difference in farming system type: one intensive (conventional), and two extensive types (organic and permaculture). Penetration resistance was measured in September 2020 using an Eijkelkamp Penetrologger to a depth of 0-80 cm, while soil moisture content in the top 5 cm was measured at each point using an attached 4 pin Soil Moisture Sensor Theta Probe at 6 points in each site. Earthworms were sampled in September 2020, six replicates on each site, by hand sorting of 25x25x25 cm soil blocks. Soils were most compacted in the permaculture sites, while earthworms were most abundant also here. Soil moisture was most optimal and balanced across organic farms while least optimal in the permaculture farms. It seems that there was a correlation between soil moisture, compaction and earthworm abundance as where moisture was highest, compaction profiles had less oscillation and earthworm abundance was greater. We plan to continue our research by studying farm management to understand better the influencing factors.
Bachelorarbeit
August 2020
BFH-HAFL
Dario Principi
Die globale Landwirtschaft muss zukünftig eine stetig steigende Bevölkerung unter Verwendung stark begrenzter Ressourcen ernähren und dabei die Umweltbelastung weiter reduzieren. Die Permakultur ist ein Ansatz, um die Flächenproduktivität zu erhöhen und zugleich die negativen Umweltauswirkungen sowie den Ressourcenverbrauch zu reduzieren. Ziel dieser Bachelorarbeit ist einerseits eine Analyse der Wirtschaftlichkeit von Permakultur-Betrieben mithilfe einer Literaturrecherche und andererseits die Feinplanung und Teilumsetzung einer Permakultur-Fläche der landwirtschaftlichen Genossenschaft Kirschblüte, welche in Lüsslingen-Nennigkofen 2.5 Hektaren Land bewirtschaftet. Die zentralen Fragestellungen zur Literaturrecherche lauten: Ist die Permakultur in der praktischen Landwirtschaft rentabel? Welche Faktoren sind für den ökonomischen Erfolg von Permakultur-Betrieben ausschlaggebend? Die Feinplanung und anschliessende Teilumsetzung baut auf einer im September 2019 abgeschlossenen Semesterarbeit, in welcher eine Grobplanung der Fläche erstellt wurde, auf. Um das Gesamtprojekt abzurunden, erfolgte im letzten Schritt eine Planung von Pflege und Unterhalt der vorhandenen Permakultur-Elemente. Die Literaturrecherche zur Wirtschaftlichkeit ergab, dass Permakultur-Betriebe durch den Verkauf der Ernteprodukte, neben der Deckung der laufenden Kosten sowie Investitionen in die Betriebsinfrastruktur, ein ausreichendes Einkommen erwirtschaften können. Zentrale Faktoren für den Erfolg von Permakultur-Betrieben in der Landwirtschaft sind die Direktvermarktung und das Erschliessen von spezifischen Absatzkanälen, die aktive Pflege und Nutzung von Ökosystemdienstleistungen sowie die Einteilung der Flächen in sehr intensive und extensive Bereiche. Die relevante wissenschaftliche Literatur zur Rentabilität von Permakultur-Betrieben beschränkte sich jedoch auf zwei Untersuchungen. Deshalb ist eine zentrale Folgerung dieser Arbeit, dass dringend weitere Forschung im Bereich Wirtschaftlichkeit von Permakultur nötig ist.
Die Feinplanung orientierte sich einerseits an den Grundsätzen der Permakultur und andererseits an den Wünschen und Vorstellungen der Bewirtschafter, welche sich jedoch in vielen Punkten überschnitten. So umfassten die Wünsche der Bewirtschafter insbesondere die Schaffung von ökologisch wertvollem Lebensraum sowie die Erstellung von Plätzen für den Menschen. Zudem eine Reihe weiterer Strukturen, wie Windschutzelemente, eine Obstanlage, Baumgruppen und Teiche. Für die Feinplanung wurde die Grobplanung in 8 Bereiche und rund 55 Teilbereiche unterteilt. Für jeden Teilbereich wurden der Material- und Arbeitsaufwand mit exakten Angaben zu den verwendeten Pflanzenarten, die benötigten Maschinen und Arbeitsgeräte sowie die Kosten für die Umsetzung definiert. Für das Projekt, welches rund 100 Tonnen Material, 80 Obstbäume, 1’100 Sträucher sowie 900 Stauden und Setzlinge umfasst, fallen totale Kosten von CHF 27’239.- an. Ausserdem ist mit einem Arbeitsaufwand von rund 1’100 Stunden für die Umsetzung zu rechnen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden 19 der insgesamt 55 Teilbereiche umgesetzt und dokumentiert. Es erfolgte sowohl eine qualitative Dokumentation der Umsetzung mit Fotos und einem Beschrieb des Vorgehens als auch eine quantitative Dokumentation, in welcher die tatsächlichen Aufwände mit jenen in der Planung verglichen wurden. Der Vergleich zeigte, dass die Planung realistisch und repräsentativ ist und somit auch als Referenz für andere Betriebe genutzt werden kann. Die Genossenschaft konnte durch ihre solidarische Organisationsform jedoch eine Reihe von Kosteneinsparungen erzielen.
Durch die Analyse der Wirtschaftlichkeit, die Permakultur-Feinplanung, die Umsetzung erster Elemente sowie der Planung von Pflege und Unterhalt konnte eine solide Grundlage für das Permakultur-Projekt der Landwirtschaftlichen Genossenschaft Kirschblüte geschaffen werden. Ausserdem bildet diese Arbeit eine wertvolle Referenz für andere Permakultur-Betriebe.
Artikel
Juli 2020
PLoS ONE 15(7)
Eric Toensmeier , Rafter Ferguson, Mamta Mehra
Perennial vegetables are a neglected and underutilized class of crops with potential to address 21st century challenges. They represent 33–56% of cultivated vegetable species, and occupy 6% of world vegetable cropland. Despite their distinct relevance to climate change mitigation and nutritional security, perennial vegetables receive little attention in the scientific literature. Compared to widely grown and marketed vegetable crops, many perennial vegetables show higher levels of key nutrients needed to address deficiencies. Trees with edible leaves are the group of vegetables with the highest levels of these key nutrients. Individual “multi-nutrient” species are identified with very high levels of multiple nutrients for addressing deficiencies. This paper reports on the synthesis and meta-analysis of a heretofore fragmented global literature on 613 cultivated perennial vegetables, representing 107 botanical families from every inhabited continent, in order to characterize the extent and potential of this class of crops. Carbon sequestration potential from new adoption of perennial vegetables is estimated at 22.7–280.6 MMT CO2-eq/yr on 4.6–26.4 Mha by 2050.
Masterarbeit
März 2020
ETH Zürich
Christoph Graf von Pfeil
Die Ausrichtung der Landwirtschaft in der Schweiz zeigt mit der Agrarpolitik ab 2022 eine Verän-derung in Richtung umweltschonende und nachhaltige Landwirtschaft, ressourceneffiziente und -schonende Produktion, standortangepasste Bewirtschaftung und multifunktionale Landwirt-schaft auf. Der Statusbericht der „Umweltziele Landwirtschaft“ (UZL) 2016 zeigt, dass viele Ziele, die sich die Landwirtschaft stellt, noch nicht erreicht sind. Agroforstsysteme (AFS) weisen eine Reihe von Ökosystemleistungen auf und können durch die Multifunktionalität zur Erreichung der Ziele beitragen.
Mit einer GIS-basierten MCDA wird das Potential von AFS zur Erreichung der UZL für den Kanton Zürich quantifiziert. Dazu wurden Kriterien entwickelt, die auf den Leistungen der AFS beruhen und sich an den Teilzielen der UZL orientieren. Die Kriterien wurden mit Experten gewichtet, um die Relevanz der Kriterien für die Landwirtschaft mit einfliessen lassen zu können. Die Layer zu den Kriterien wurden mit den Softwares ArcGIS und R bearbeitet, überlagert und den landwirt-schaftlichen Nutzflächen im Kanton Zürich zugeordnet.
Die Resultate zeigen das Potential von AFS zur Erreichung der UZL auf Parzellenebene. Anhand der Karten wird deutlich, wo das grösste Potential von AFS konkret liegt. Die Ergebnisse zeigen auch, dass auf 6894 Parzellen, die rund 5% der landwirtschaftlichen Nutzflächen des Kantons Zürich ausmachen, neun oder mehr Umweltdefizite und Umweltverbesserungen überlagern. AFS können demnach einen bedeutenden Beitrag zur Erreichung der UZL leisten.
Artikel
Januar 2020
Organic Agriculture 10, 379–394 (2020)
Immo Fiebrig, Sabine Zikeli, Sonja Bach & Sabine Gruber
The term ‘Permaculture’ (PC) refers to a theory about diversified farming systems, based on an ethical attitude (worldview) and a practical design process, guided by 12 principles and flanked by a holistic sustainability concept. Invented in the wake of Australia’s socio-political ‘back-to-the-land’ aspirations of the 1970s, PC has since developed and grown into a diverse international grassroot movement. It can be considered a rural as well as an urban socio-cultural phenomenon that revolves around non-commercial gardening, for example urban community projects, or around farming for self-sufficiency, for instance in eco-villages. This paper intends to investigate which aspects of PC may be scalable to commercial farming whilst identifying PC aspects already implemented in commercial (organic) agriculture (OA). It analyses a current business case led by a German wholesaler of organic produce who worked in cooperation with a German supermarket chain to create the first nationwide PC label. To this end, the paper describes the degree of overlap between two organic farming certification schemes and the case study. As opposed to certified OA, PC is less prescriptive, using a deductive and inductive approach instead. It may expand scope and flexibility required for farm redesign towards improved resilience, reaching out to the landscape level. The productiveness of PC in commercial settings needs to be established further, such as best practices in soil regeneration and monitoring as well as the reduction of soil losses, or the valuation of added ecosystem services such as promotion of (agro-)biodiversity.
Thesis
Dezember 2019
Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg
Diana-Maria Seserman
Das Potenzial von nachwachsenden Rohstoffen gewinnt aufgrund der derzeitigen Bestrebungen, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und die Emission von Treibhausgasen zu verringern und gleichzeitig den Einfluss des Klimawandels zu mildern, zunehmend an Bedeutung. Die aus speziellen Energiepflanzen, wie sie in der Kurzumtriebsforstwirtschaft und in Kurzumtriebsplantagen (KUP) verwendet werden, gewonnenen Biomasse, gilt als flexible
Primärquelle für biobasierte Materialien und Chemikalien, sowie für die Erzeugung von Energie, Wärme, und Kraftstoff.
Agroforstwirtschaftliche Systeme, die Bäume in landwirtschaftlich genutzte Flächen integrieren, werden oft als anpassungsfähige Multi-Crop-Flächennutzungsstrategie angesehen, welche ökologische und wirtschaftliche Vorteile bringen kann. Eine Variante der Agroforstwirtschaft stellen die sogenannten Alley-Cropping-Systeme (ACSs) zur Herstellung von holzartiger Biomasse für Energiezwecke dar. In ACSs werden mehrere Hecken von schnell wachsenden Bäumen, in parallelen Streifen und in unterschiedlichen Abständen auf einer Agrarfläche angelegt, wobei die Baumstreifen zum Beispiel als KUP bewirtschaftet werden können, während die Alleen zwischen ihnen als konventionelle landwirtschaftliche Flächen mit einjährigen Kulturen genutzt werden.
Um zu verstehen, ob ACSs mit KUPs produktiv und ökologisch nachhaltig sind, müssen langfristige Bewertungen der Baum- und Ernteerträge in Bezug auf mögliche Veränderungen der standortspezifischen Bedingungen vorgenommen werden. Jedoch sind empirische Daten über solche Systeme rar. Des Weiteren ist die Einrichtung von ACSs für eine Reihe von Managementoptionen, und für verschiedene klimatische und edaphische Bedingungen umständlich, zeitaufwendig und teuer. Daher war es notwendig, eine alternative Methode zu finden, welche die Prognose von Erträgen in ACSs unter verschiedensten Szenarien ermöglicht. Die vorliegende Dissertation hat sich auf die Untersuchung der prospektiven Auswirkungen verschiedener standortspezifischer Bedingungen und Szenarien auf das Baumwachstum in ACSs mit KUP konzentriert. Für diesen Zweck wurden mehrere experimentelle und simulationsbasierte Studien angefertigt.
Artikel
Dezember 2019
Sébastien Boinot
The current intensive food production is one of the main causes of biodiversity extinction worldwide. Alley cropping agroforestry, in which arable crops are grown between tree rows, represents a great opportunity for the reintegration of semi-natural habitats within fields. Tree rows are associated with non-crop vegetation, hereafter called understory vegetation strips (UVS). Given the spatial configuration and the important extent of UVS within crop fields, it is likely that both the dispersal of living organisms and the amount of refugia for biodiversity are increased in alley cropping agroforestry compared to pure crop systems. This could result in enhanced ecosystem services and/or disservices, depending on the nature of favored species (e.g. competitive weeds, invertebrate pests, natural enemies). The objective of this PhD thesis was to describe the response of plant and invertebrate communities to alley cropping agroforestry and farming systems (conventional vs organic) and assess both the positive and negative effects of UVS on biodiversity conservation and biological control of weeds and crop pests. A production field network was used to sample plant and invertebrate communities in alley cropping agroforestry systems and pure crop controls, while an experimental site was used to study invertebrate overwintering in agroforestry systems. We described both the taxonomic and functional structures of communities to better understand their responses to agroforestry systems and, for invertebrates, their potential effects on biological control. Our studies confirmed that UVS are valuable habitats for plant and invertebrate diversity conservation. UVS do not appear to be a source of troublesome weeds or to favor the overwintering of dominant pests, but greatly affect the spillover of ground-dwelling predators in negative or positive ways depending on the farming system. The results obtained from this PhD thesis fill a knowledge gap about the biodiversity of temperate agroforestry systems and provide insights for the management of agroecological infrastructures, which are established to favor functional biodiversity and reduce the use of agrochemicals.
Semesterarbeit
September 2019
BFH-HAFL
Die globalen landwirtschaftlichen Produktionssysteme müssen in Zukunft eine stetig steigende Weltbevölkerung unter Einsatz stark begrenzter Ressourcen mit Nahrungsmitteln versorgen und dabei die damit verbundenen Umweltbelastungenen stark reduzieren. Der Ansatz der Permakultur bietet Lösungsansätze für diese Herausforderung, da er erlaubt, hohe Flächenerträge mit tiefem Ressoucenverbrauch zu erzielen und gleichzeitig ökologisch weitgehend unbedenklich ist. Die Genossenschaft Kirschblüte, welche sich in Lüsslingen-Nennigkofen im Kanton Solothurn der nachhaltigen und ökologischen Produktion von Nahrungsmitteln verschrieben hat, interessiert sich für die Ansätze der Permakultur. Aus diesen Gründen ist das Ziel dieser Semesterarbeit die Erhebung von Basisdaten als Grundlage für die anschliessend auf Flächen der Kirschblütengenossenschaft durchgeführten Permakultur-Grobplanung. Die Basisdaten umfassen die Wünsche und Vorstellungen der Bewirtschafter, das Makroumfeld, welches den Kontakt zu Behörden, die direkte Umgebung der Parzelle und die Marktsituation umfasst, sowie das Mikroumfeld bei welchem die vorhandenen Strukturen erfasst, der Boden analysiert sowie Topographie und Klima untersucht werden. Unter Berücksichtigung der relevanten Literatur wurde anschliessend in Absprache mit den Bewirtschaftern eine Grobplanung der Fläche erstellt.
Die Aufnahme der Wünsche und Vorstellungen der Bewirtschafter ergab, dass die Produktion der einjährigen Gemüsekulturen grösstenteils in Reihenkultur weitergeführt werden soll. Zusätzlich ist den Bewirtschaftern der Windschutz, die Schaffung von ökologisch wertvollem Lebensraum sowie Plätzen für die Menschen zum Ausruhen wichtig. Ausserdem soll eine kleine Obstanlage, ein Waldstück, ein Teich zur Wasserspeicherung, Folientunnel sowie eine Permakultur-Experimentierfläche geplant werden. In der Experimentierfläche soll untersucht werden, ob sich Permakultur im engeren Sinne auch für grössere Flächen eignet.
Die Analyse des Makroumfelds ergab, dass die Vorstellungen der Bewirtschafter rechtlich grundsätzlich umsetzbar sind, aber teilweise der Bewilligungspflicht unterliegen. Eine Besonderheit der Parzelle ist, dass die Umgebung grösstenteils durch Siedlungsgebiet geprägt wird, was das Vernetzungspotenzial senkt und das Grundstück gleichzeitig zu einem wichtigen Naherholungsgebiet für die Bevölkerung macht. Die Analyse der Marksituation ergab, dass die Genossenschaft über vielfältige Absatzmöglichkeiten verfügt, welche effizient bearbeitet werden.
Die Untersuchung des Mikroumfeldes zeigte, dass das Grundstück bereits über vielfältige Strukturen und Produktionsformen verfügt (Obst, Beeren, Gemüse, Kräuter, Blumen und Hecken). Die meisten der bestehenden Elemente wurden nicht verändert, sondern in die Planung integriert. Rund 2/3 der Fläche verfügt über einen tiefgründigen Boden mit wenig Verdichtungen. Der restliche Drittel ist sehr flachgründig und weist einen hohen Stein-Anteil auf. Die klimatischen Bedingungen sind typisch für die gemässigte Zone und topographisch verfügt die Fläche über ein leichtes Gefälle in nördlicher Richtung.
In Absprache mit den Bewirtschaftern und unter Berücksichtigung der Resultate aus der Analyse des Makro- und Mikroumfeldes sowie der relevanten Literatur wurden die verschiedenen Nutzungsbereiche auf dem Gelände angeordnet. Dabei wurden verschiedene Möglichkeiten durchgespielt, um eine definitive Anordnung, in welcher möglichst alle Vorteile vereint werden, zu erhalten. Im Anschluss wurden die Elemente, welche in den verschiedenen Nutzungsbereichen entstehen sollen, massstabsgetreu eingezeichnet. Dabei wurde versucht, möglichst viel Synergien zwischen den unterschiedlichen Elementen zu schaffen. Jedes Element soll dabei möglichst mehrere Funktionen wahrnehmen und so auf verschiedene Weise zum Gesamtnutzen der Fläche beitragen. Zudem soll die Bewirtschaftung möglichst einfach und effizient erfolgen können. Zum Schluss wurden die verschiedenen Bereiche in einem Übersichtsplan zusammengefasst.