Kalifornien als Kraftwerk des Mandelanbaus erhalten und gleichzeitig die Umweltqualität verbessern.

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Mandeln sind ein beliebter gesunder Snack und weltweit ein Grundnahrungsmittel in den Regalen von Lebensmittelgeschäften. Mehr als 80% dieser Mandeln werden in Kalifornien angebaut. Als Dauerkulturen haben Mandelbäume einzigartige Bedürfnisse und Herausforderungen für die Landwirte.

Sat Darshan Khalsa, ein Mitglied der Soil Science Society of America, untersucht, wie Mandelbäume den Hauptnährstoff Stickstoff nutzen. Er präsentierte seine Forschung kürzlich auf der virtuellen Jahrestagung 2020 der ASA-CSSA-SSSA.

Wie unterscheidet sich der Anbau von Mandeln, die als sommergrüne Dauerkultur gelten, von einer traditionellen Kultur?

“Diese Nutzpflanzen sind eine Kreuzung zwischen land- und forstwirtschaftlichen Ökosystemen”, erklärt Khalsa. “Ähnlich wie einjährige Anbausysteme werden sommergrüne Dauerkulturen wie Mandeln intensiv bewirtschaftet. Sie erhalten einen hohen Input an Dünger und Wasser mit einem hohen Nährstoffausstoß.

Gleichzeitig werden Kulturen wie Mandeln unter Direktsaatbedingungen bewirtschaftet, bei denen der Boden nur minimal gestört wird. Jede Art von Bodenbearbeitung oder Graben würde die Wurzeln der Bäume stören. Darüber hinaus verlieren Mandelbäume Blätter, wachsen verholztes Gewebe und durchlaufen andere Prozesse, die den Bäumen in einem echten Wald ähneln. All dies hat Auswirkungen auf den Kohlenstoff-, Stickstoff- und andere Nährstoffkreisläufe.

Diese Eigenschaften können oft dazu führen, dass Nährstoffe vom Feld abfließen. Sie können in Gebiete wie Grundwasserleiter gelangen, wo sie sich auf die Trinkwasserversorgung ländlicher Gemeinden auswirken können. Khalsa hat in seiner Arbeit versucht, dieses Problem zu minimieren.

“Stickstoff ist der Hauptnährstoff, der an die Produktivität gebunden ist”, sagt er. “Gleichzeitig ist er ein wichtiger Schadstoff, der die Luft- und Wasserqualität beeinträchtigt. Durch unsere Arbeit können wir zeigen, dass sich viele Mandelbauern in Kalifornien in einer guten Position befinden, um weiterhin hochproduktiv zu sein. Gleichzeitig können sie die Umweltqualität schützen oder sogar verbessern.

Khalsa und seine Kollegen untersuchten speziell ein Konzept namens Effizienz der Stickstoffnutzung. Es hilft den Landwirten, ein Gleichgewicht zwischen der Bereitstellung von genügend Stickstoff auf einem Feld und dem Schutz der Umweltqualität herzustellen. In ihrer Forschung zeigen sie, dass es möglich ist, durch den Einsatz verschiedener Erhaltungspraktiken ein hohes Mass an Effizienz bei der Stickstoffnutzung zu erreichen.

Eine der Konservierungstechniken heißt Nährstoffbudgetierung. Dabei handelt es sich um eine Technik, bei der Input und Output eines Feldes genau gemessen werden, um zu versuchen, sie so ausgewogen wie möglich zu gestalten. Sie überwachen auch die Nährstoffe in Blättern und Boden.

Eine andere Technik ist die so genannte Fertigation, bei der der Dünger sehr gezielt über das Bewässerungssystem ausgebracht wird. Dadurch kann der Dünger genau gemessen und zeitlich auf den Bedarf der Pflanzen abgestimmt werden. Die Arbeit von Khalsa’s Team kann auch auf andere Spezialkulturen auf der ganzen Welt angewandt werden, um den Landwirten zu einem höheren Einkommen zu verhelfen und gleichzeitig nahrhafte Nahrungsmittel zu produzieren.

“Die Abstimmung von Angebot und Nachfrage ist die Grundlage des 4R-Rahmens mit dem Ziel, die Effizienz des Nährstoffmanagements zu verbessern”, sagt Khalsa. “Der 4R-Rahmen lautet: die richtige Düngerquelle in der richtigen Menge, zur richtigen Zeit, am richtigen Ort. Das ist es, was uns helfen wird, effizienter zu sein”.

Es bleibt eine Herausforderung, zu verstehen, wie Pflanzen wie Mandeln Jahr für Jahr den Stickstoffzyklus durchlaufen und wie Landwirte Stickstoffdünger ausbringen. Khalsa sagt auch, dass seine Forschung die Bedeutung der Integration ihrer Forschung in Informationsnetzwerke, einschliesslich zertifizierter Pflanzenberater und Cooperative Extension, unterstreicht.

Die Bemühungen, sich mit diesen landwirtschaftlichen Fragen zu befassen, müssen sich auf die Wünsche und Bedürfnisse der Bauern, Züchter und Industrieorganisationen konzentrieren. Diese Art von Arbeit trägt dazu bei, die Akzeptanz zu fördern und neue Forschungsmöglichkeiten zu schaffen, wie z.B. die Beurteilung von Bodengesundheitspraktiken in Obstplantagen.

Khalsa ermutigt die Forscher, ihre Neugierde auf jeder Stufe der Lebensmittelwertschöpfungskette aufrechtzuerhalten. Dadurch können sie besser verstehen, wie sich ihre Forschungsinteressen mit anderen Wissenschaftlern, politischen Entscheidungsträgern und Einzelpersonen wie Verbrauchern in der Lebensmittel- und Agrarindustrie decken.

“Nach jahrzehntelanger Arbeit mit Pflanzen, Boden und Wasser glaube ich persönlich, dass wir durch das Verständnis der Menschen die größten Probleme lösen können”, sagt er. “Die Landwirtschaft spielt eine wesentliche Rolle in Gemeinschaften weltweit. Ich finde keinen besseren Weg, mit jedem und überall in Verbindung zu treten, als durch die Nahrung, die wir teilen”.

Sat Darshan Khalsa ist Wissenschaftler an der Universität von Kalifornien in Davis. Diese Forschungsarbeit wurde vom California Specialty Crop Block Grants des US-Landwirtschaftsministeriums, der Foundation for Food and Agricultural Research, dem Düngemittelforschungs- und Bildungsprogramm des kalifornischen Ministeriums für Ernährung und Landwirtschaft und dem Almond Board of California finanziert.

Tagung: ASA-CSSA-SSSA-Jahrestagung 2020.

Finanzierung: California Specialty Crop Block Grants des US-Landwirtschaftsministeriums, die Stiftung für Ernährungs- und Landwirtschaftsforschung, das Düngemittel-Forschungs- und Bildungsprogramm des kalifornischen Ministeriums für Ernährung und Landwirtschaft, Almond Board of California.

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