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Nachhaltige Landwirtschaft
Veröffentlicht: 12. August 2024
Beitragende: Julie Rogers, Alexandra Jonker
Nachhaltige Landwirtschaft ist ein landwirtschaftlicher Prozess, der darauf abzielt, die landwirtschaftliche Produktion zu maximieren und den Bedarf an Ballaststoffen zu decken und gleichzeitig sicherzustellen, dass Ressourcen und Ökosysteme für künftige Generationen erhalten bleiben. Der Schwerpunkt liegt auf ökologischer Gesundheit, wirtschaftlicher Rentabilität und sozialer Gerechtigkeit.
Um Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft zu erreichen, benötigen Landwirte, Verarbeiter, Händler und Verbraucher gleichermaßen Strategien und Technologien, die den nachhaltigen Pflanzenanbau steigern und gleichzeitig den Bedürfnissen einer wachsenden Bevölkerung gerecht werden. Zu den gängigen nachhaltigen landwirtschaftlichen Praktiken gehören die Sicherung der Pflanzenvielfalt, die Erhaltung von Boden und Wasser sowie die Anwendung einer umweltfreundlichen Schädlingsbekämpfung.
Intelligente Landwirtschaft – die Einführung fortschrittlicher Technologien und datengestützter Betriebsabläufe – ist der Kern des Konzepts der nachhaltigen Landwirtschaft. Intelligente Landwirtschaftstechniken und Innovationen wie cloudbasierte Bewässerung tragen dazu bei, die Produktivität der landwirtschaftlichen Betriebe auf der ganzen Welt zu optimieren.
Die Agrarindustrie stellt eine erhebliche Belastung für die Umwelt dar. Lebensmittelsysteme, das Netzwerk von Aktivitäten und Prozessen zur Produktion und Verteilung von Lebensmitteln, sind für mehr als ein Drittel der weltweiten Treibhausgasemissionen 1 verantwortlich, die eine der Hauptursachen für den Klimawandel sind. Mehrere Faktoren führen dazu, dass die Ernährungssysteme zu so bedeutenden Emissionsverursachern werden. Dazu gehören die Verwendung fossiler Brennstoffe in landwirtschaftlichen Maschinen, Methanemissionen aus der Viehhaltung, die Abholzung von Wäldern zur Schaffung von Platz für die Landwirtschaft und der energieintensive Charakter der Lebensmittelproduktion.
Die Auswirkungen des Klimawandels, wie Dürren und extreme Wetterereignisse, können sich auf die landwirtschaftliche Produktion auswirken, die Ernteerträge schmälern und dazu führen, dass die landwirtschaftlichen Betriebe mit geringeren Gewinnspannen arbeiten müssen. Die Entwicklung nachhaltiger landwirtschaftlicher Praktiken wird für die Lösung der Probleme der Ernährungssicherheit einer wachsenden Bevölkerung von entscheidender Bedeutung sein.
Nicht nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken können auch zu Umweltauswirkungen wie Bodendegradation, Entwaldung, Wasserknappheit und Wasserverschmutzung führen. Einige können langfristige Auswirkungen auf kritische landwirtschaftliche Komponenten wie den Boden haben, wie z. B. Bodenerosion, Nährstoffmangel oder Versalzung, d. h. ein erhöhter Salzgehalt im Boden, der durch Bewässerung ohne angemessene Entwässerung verursacht wird.
Laut dem Programm „Sustainable Agriculture Research and Education“ (SARE) besteht das Ziel einer nachhaltigen Landwirtschaft darin, „genügend Nahrungsmittel und Ballaststoffe zu produzieren, um den heutigen Bedarf zu decken, ohne die Möglichkeiten künftiger Generationen zu gefährden, dasselbe zu tun.“
Landwirte, die nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken anwenden, haben in der Regel drei Schwerpunktbereiche: ein gesundes Umfeld, wirtschaftliche Rentabilität sowie soziale und wirtschaftliche Gerechtigkeit.
Ihr Ziel ist es, die Umweltqualität und die natürlichen Ressourcen zu verbessern, von denen die Agrarwirtschaft abhängig ist.
Sie wenden Praktiken an, die die Wirtschaftlichkeit der landwirtschaftlichen Betriebe unterstützen und dabei sowohl die lang- als auch die kurzfristige Wirtschaftlichkeit der Branche berücksichtigen.
Sie erhöhen die Lebensqualität der landwirtschaftlichen Arbeitskräfte und verbessern die Arbeitsbedingungen der landwirtschaftlichen Arbeitskräfte und erfüllen die Bedürfnisse der ländlichen Gemeinden, in denen ein Großteil des Sektors angesiedelt ist.
Im Mittelpunkt der Praktiken der nachhaltigen Landwirtschaft stehen mehrere Schlüsselelemente:
Wasser ist eine wichtige natürliche Ressource für die landwirtschaftliche Produktion. In vielen Regionen kommt es zu periodischen Dürreperioden und die begrenzte Versorgung mit Oberflächenwasser kann zu einer Überlastung des Grundwassers führen. In den USA haben Dürreperioden in Kalifornien bis zu 50 Jahre gedauert, was den Staat dazu veranlasste, ein umfangreiches System zur Speicherung und Weiterleitung von Wasser einzuführen. Mit dem Klimawandel werden Dürren nur noch zunehmen, und es wird notwendig sein, die Wasserversorgung durch Politik und Maßnahmen zu steuern.
Der Boden enthält die für ein gutes Pflanzenwachstum und gute Erträge erforderlichen Nährstoffe, insbesondere Stickstoff, Phosphor und Kalium. Schlechte Bodenqualität, Bodenerosion und übermäßige Bearbeitung können dazu führen, dass Landwirte mehr Wasser, Dünger, Pestizide und Energie verbrauchen, um optimale Erträge zu erzielen. Die angebauten und geernteten Pflanzen entziehen dem gesunden Boden einen Teil der Nährstoffe. Ohne die Zufuhr von Dünger oder organischem Material kann das Land unbrauchbar werden.
Ein weiteres Bodenproblem ist der Nährstoffabfluss. In der Landwirtschaft kommt es dazu, wenn überschüssige Nährstoffe aus Düngemitteln durch Regen oder Bewässerung ausgewaschen werden und in Gewässer gelangen. Dieses Abwasser kann zu einer Nährstoffverschmutzung führen. Das heißt, die ausgewaschenen Stoffe wirken wie Dünger, verursachen übermäßiges Algenwachstum und stören das Leben im Wasser.
Energie wird in der modernen Landwirtschaft im gesamten Produktionssystem eingesetzt, einschließlich der Maschinen, der Lebensmittelverarbeitung und des Transports. Die industrielle Landwirtschaft ist im Allgemeinen auf Energie auf Erdölbasis angewiesen: Der durchschnittliche Dieselverbrauch einer Farm macht 44 % ihres direkten Energieverbrauchs aus.2 Darüber hinaus wird für die Herstellung von Düngemitteln und Pestiziden eine große Menge Erdgas benötigt, was zum indirekten Energieverbrauch der Landwirte beiträgt. Nachhaltige Landwirtschaftssysteme verringern die Abhängigkeit von nicht erneuerbaren Energiequellen und nutzen erneuerbare Energien wie Solar- oder Windenergie.
Während Bewirtschaftungsstrategien und Umweltschutz standort- und regionsspezifisch sind, umfassen die allgemeinen Praktiken der nachhaltigen Landwirtschaft:
- Fruchtfolge und Diversifizierung: Der Anbau einer Vielzahl von Pflanzen zur Verbesserung der Bodengesundheit und zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Klimaschwankungen.
- Bodenmanagement: Einsatz von Techniken wie Kompostierung, Anlegen von Deckfrucht und Reduzierung der Bodenbearbeitung, um die Bodenfruchtbarkeit zu erhalten und Erosion zu verhindern.
- Wassereinsparung: Implementierung neuer Technologien wie effizienter Bewässerungssysteme und Wassermanagementpraktiken, um den Wasserverbrauch zu minimieren und die Wasserqualität zu schützen.
- Schädlingsbekämpfung: Die Kombination biologischer, kultureller und mechanischer Methoden zur Schädlingsbekämpfung mit minimaler Abhängigkeit von chemischen Pestiziden.
- Tierschutz: Sicherstellen, dass Nutztiere unter menschenwürdigen Bedingungen gehalten werden, die Gesundheit und Wohlbefinden fördern.
- Agroforstwirtschaft: Integration von Bäumen in landwirtschaftliche Landschaften, um Lebensraum für Wildtiere zu bieten, die Boden- und Wasserqualität zu verbessern und die Produktivität zu steigern.
Neben Strategien für Landwirte und Viehzüchter in der Branche erfordert die Schaffung eines nachhaltigeren Lebensmittelsystems interdisziplinäre Anstrengungen. Forschungs-, Richtlinien- und Bildungsprogramme führen zu Änderungen bei Vorschriften, Verbraucherentscheidungen und sozialen Werten.
Die Idee, eine nachhaltige Beziehung zur Erde zu pflegen und den Umweltschutz zu fördern, war im Laufe der Geschichte in vielen indigenen Kulturen weit verbreitet. Maßnahmen zur nachhaltigen Landwirtschaft gewinnen jedoch in letzter Zeit auch in der internationalen Politik an Popularität, da sie das Potenzial haben, Umweltrisiken zu verringern.
- Auf globaler Ebene wurde die nachhaltige Landwirtschaft auf der Klimakonferenz der Vereinten Nationen 2021 diskutiert, bei der 45 Länder zusagten, mehr als 4 Milliarden US-Dollar für den Übergang zu einer nachhaltigen Landwirtschaft bereitzustellen.5
- Die Europäische Union (EU) hat die Strategie „Farm to Fork“ in den europäischen Green Deal von 2020 aufgenommen. Die Strategie zielt unter anderem darauf ab, den Übergang zu einem nachhaltigen Lebensmittelsystem mit neutralen oder positiven Auswirkungen auf die Umwelt zu beschleunigen, den Verlust der biologischen Vielfalt umzukehren und die Ernährungssicherheit zu gewährleisten.6
- Im Jahr 2022 verabschiedete der Verband Südostasiatischer Nationen (ASEAN) die ASEAN-Regionalrichtlinien für nachhaltige Landwirtschaft als Rahmen zur Förderung der Zusammenarbeit innerhalb des ASEAN und zwischen seinen Partnern. Die Leitlinien zielen darauf ab, nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken zu fördern, die Ernährungssicherheit und Ernährung zu verbessern, den Klimawandel einzudämmen und die Treibhausgasemissionen zu reduzieren.7
- Das Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Staaten (USDA) bietet im Rahmen der Farm Bill Bundesprogramme für Landwirte und Viehzüchter an, die nachhaltigere landwirtschaftliche Systeme aufbauen wollen. Die Ressourcen bieten Informationen für landwirtschaftliche Betriebe und Ranches, die nach Möglichkeiten oder Finanzierungen im Bereich der nachhaltigen Landwirtschaft suchen.8
Die Landwirtschaft hat eine lange Geschichte der Einführung neuer Strategien und Technologien zur Verbesserung der landwirtschaftlichen Praktiken. So stammt beispielsweise die Idee der Fruchtfolge – im Gegensatz zur Monokultur, bei der eine einzige Pflanze in einem bestimmten Gebiet angebaut wird – aus dem antiken Rom.3
Die kontinuierliche Modernisierung der Landwirtschaft sowohl im industriellen als auch im ökologischen Landbau ist der Schlüssel zur Förderung der Nachhaltigkeit in der Branche. Intelligente Landwirtschaft kann dazu beitragen, die landwirtschaftliche Produktion zu maximieren und den Ballaststoffbedarf zu decken und gleichzeitig die Nachhaltigkeit zu verbessern. Beispiele für Technologien, die in intelligenter, nachhaltiger Landwirtschaft eingesetzt werden, sind:
Automatisierung, der Einsatz von Technologie, Programmen oder Robotern, um Ergebnisse mit minimalem menschlichem Einsatz zu erzielen, hilft Landwirten, beim Säen, Ernten und Beschneiden Zeit und Ressourcen zu sparen. Roboter können auch Dünger effizienter ausbringen und so die Treibhausgasemissionen reduzieren.
Künstliche Intelligenz (KI) kann Landwirten Daten und Erkenntnisse zur Verfügung stellen, die bei der Entscheidungsfindung helfen und viele Faktoren in der Landwirtschaft beeinflussen, die außerhalb der Kontrolle der Landwirte liegen. Mithilfe von Forecasting können Landwirte beispielsweise extreme Wetterereignisse besser vorhersehen, die nach Schätzungen des US-Landwirtschaftsministeriums für 90 Prozent der Ernteverluste verantwortlich sind.4
Geräte des Internet der Dinge (IoT) können mit Sensoren und Software-Konnektivität ausgestattet werden, damit sie Daten sammeln können. In der nachhaltigen Landwirtschaft können diese Sensoren Nutzpflanzen und den Zustand in Gewächshäusern überwachen, Bewässerungsempfehlungen geben und den Viehbestand besser verfolgen, um die Effizienz zu steigern und Abfall zu reduzieren.
Geodaten, d. h. zeitbasierte Daten zu einem bestimmten Ort auf der Erdoberfläche, können Landwirten Muster und Trends liefern. Geospatial Analytics kann im Vegetationsmanagement eingesetzt werden, um Wasser- und Feuchtigkeitsgehalte zu beurteilen oder Wetterereignisse zu überwachen.
Gewährleisten Sie Lebensmittelsicherheit und Qualitätsmanagement mit spezialisierten Modulen, die Unternehmen bei der Einhaltung der 204-Vorschriften des Food Safety Modernization Act (FSMA) unterstützen.
Teilen Sie Informationen zu Lebensmitteln sicher und erhöhen Sie die Transparenz in der globalen Lebensmittelkette mit einer modularen, blockchainbasierten Lösung für Lebensmittelsicherheit und Rückverfolgbarkeit.
Mithilfe verwertbarer Vorhersageerkenntnisse können Organisationen auf extreme Wetterereignisse reagieren, bevor der Geschäftsbetrieb gefährdet wird.
Intelligente Landwirtschaft ist der Einsatz fortschrittlicher Technologien, um die Nachhaltigkeit in der landwirtschaftlichen Produktion zu optimieren.
Nachhaltigkeit in der Wirtschaft ist die Strategie eines Unternehmens zur Reduzierung negativer Umweltauswirkungen.
Unter Umweltproblemen versteht man die Herausforderungen und Problemfelder der Erde und ihrer natürlichen Systeme.
Der Begriff Klimawandel bezieht sich auf jede Veränderung der langfristigen Wettermuster auf der Erde, insbesondere auf die Erderwärmung.
Geodaten sind zeitbasierte Daten, die sich auf einen bestimmten Ort auf der Erdoberfläche beziehen.
Big Data ist allgegenwärtig, und wir nutzen sie, um die moderne Landwirtschaft weiterzuentwickeln.
Fußnoten
1 „Food systems account for more than one third of global greenhouse gas emissions“ (Link befindet sich außerhalb von ibm.com), FAO, 9. März 2021.
2 „Energy consumption in agriculture increased in 2016, driven mainly by diesel and fertilizer use“ (Link befindet sich außerhalb von ibm.com), USDA Economic Research Service, 13. März 2018.
3 „Fallowing, Crop Rotation, and Crop Yields in Roman Times“ (Link befindet sich außerhalb von ibm.com), Agricultural History, abgerufen am 23. Juli 2024.
4 „Agriculture and Food“ IBM, abgerufen am 26. Juli 2024.
5„COP26: Together for our planet“ (Link befindet sich außerhalb von ibm.com), Vereinte Nationen, abgerufen am 17. Juli 2024.
6„Farm to Desk strategy“ (Link befindet sich außerhalb von ibm.com), Europäische Kommission, abgerufen am 17. Juli 2024.
7„ASEAN Regional Guidelines for Sustainable Agriculture in ASEAN“ (Link befindet sich außerhalb von ibm.com), ASEAN, 26. Oktober 2022.
8 „Growing Opportunity: A Guide to USDA Sustainable Farming Programs“ (Link befindet sich außerhalb von ibm.com), National Sustainable Agriculture Coalition, abgerufen am 16. Juli 2024.