Living Lab UK Cockle Park Farm

https://www.ncl.ac.uk/

Kontaktperson:

James Standen

Bauernhöfe Direktor

james.standen@newcastle.ac.uk

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LIVING LAB 7: Vereinigtes Königreich

Cockle Park Farm (Forschungs- und Demonstrationsbetrieb)

Verwaltet von James Standen

Allgemein Informationen
Die Cockle Park Farm ist eine der praktischen Lern- und Forschungsfarmen der Universität Newcastle. Es handelt sich um einen 307 Hektar (ha) großen gemischten Betrieb 18 Meilen nördlich von Newcastle, von dem 20 ha der Agroforstwirtschaft gewidmet sind. James Standen ist seit 2017 Betriebsleiter der Newcastle University Farms; auf den beiden Farmen der Universität arbeiten 8,5 Vollzeitmitarbeiter.

James Standen kam zur Cockle Park Farm mit Erfahrungen in der Leitung von landwirtschaftlichen Betrieben in anderen Bildungseinrichtungen und mit einer Familie (seinem Großvater), die in der Landwirtschaft tätig ist. Die Herausforderung, den Betrieb finanziell lebensfähig zu machen und gleichzeitig nachhaltigere Bewirtschaftungstechniken einzuführen, war das Hauptziel bei der Übernahme der Rolle als Betriebsleiter.

In der Vergangenheit wurden auf dem Betrieb intensive Bodenbearbeitungsmethoden angewandt und eine Milchkuhherde gehalten, die hauptsächlich für Ausstellungen gezüchtet wurde. Nach 2017 wurde ein Ansatz der konservierenden Landwirtschaft mit Direktsaat auf dem gesamten Betrieb und einer stärker diversifizierten Fruchtfolge eingeführt. Die Milchviehhaltung wurde auf eine primär futterbasierte Haltung umgestellt, wobei die 250 Milchkühe nun mehr draußen grasen als drinnen gehalten werden. Auf dem Betrieb werden auch Schweine gehalten und Getreide und Raps angebaut.

Die Erhöhung der Anbaudiversität war eine Priorität auf der Cockle Park Farm. Durch den Anbau von Futterpflanzen als Ganzpflanzen und die Einführung des Frühjahrsanbaus wurde die Vielfalt der Pflanzenarten auf dem Betrieb erhöht. Der Frühjahrsanbau in der Fruchtfolge wird auch genutzt, um die Unkrautproblematik auf dem Betrieb zu verringern. Der Mangel an Lagermöglichkeiten auf dem Betrieb schränkt die Auswahl an Pflanzen ein, die derzeit verwendet werden können, ebenso wie die klimatischen Bedingungen, die den Anbau einschränken.

Nach Gesprächen mit Wissenschaftlern der Universität wurde beschlossen, ein großes Feld (20 ha) für die Agroforstwirtschaft zu nutzen. Die Weide wurde als eine der Baumarten ausgewählt, da auf dem Betrieb schon seit langem Weiden zur Biomassegewinnung angebaut werden und vor 23 Jahren ein Weiden-Niederwald gepflanzt wurde. In diesem Block hat sich ein sehr vielfältiger Unterwuchs aus Leguminosen, Blumen und Orchideen entwickelt, was das Potenzial der Weide zur Förderung der Artenvielfalt auf dem Feld zeigt. Die Weide kann auch eine zuverlässige Einkommensquelle für das Agroforstprojekt darstellen. Künftig könnten Agroforst-Parzellen mit Tafelobst angelegt werden.

Allgemeiner landwirtschaftlicher Ansatz
Konventionelle Landwirtschaft

Zielsetzungen

Eines von mehreren Forschungsprojekten zur Erforschung nachhaltiger landwirtschaftlicher Praktiken in Cockle Park - Verwendung eines Weidesystems für die Milchviehherde (was sie von anderen Universitäten, die ihre Kühe das ganze Jahr über im Stall halten, abhebt), Diversifizierung des Anbausystems, einschließlich mehr Frühjahrsanbau in der Fruchtfolge, um Probleme mit Grasunkräutern zu verringern und mehr Flexibilität im Frühjahr mit neuen Forschungsprojekten zu bieten, Bi-Cropping der Futter-Ganzpflanzen und Überwinterung von Rindern auf Futterpflanzen.

Erzeugung eines Biokraftstoffs aus Weidenbiomasse aus einem Block gut etablierter Weidenbäume, die vor 23 Jahren gepflanzt wurden. Nutzung dieses Blocks zur Optimierung von Ertragsprognosen mithilfe von Satelliten- und Drohnentechnologie.
Aufbau eines Agroforst-Forschungsprogramms einschließlich eines Versuchsfeldes mit Weiden- und Pappel-Niederwald, mit dem Ziel, aus den Agroforststreifen Einkommen zu erzielen und sie für Forschungszwecke zu nutzen.
Die Einführung von Spitzenobst in das Agroforstsystem, damit die Erzeugnisse von folgenden Unternehmen genutzt werden können Stu Brew (Stu Brew ist eine Studentenvereinigung an der Universität Newcastle, die Bier und andere neuartige Getränke herstellt), um Apfelwein/Bier und Saft zu produzieren.

Herausforderungen

Zu den Herausforderungen, mit denen die Cockle Park Farm konfrontiert ist, gehört die Schaffung einer Einkommensquelle, die das Projekt unterstützen kann. Das Fehlen einer koordinierten Politik und von Stewardship-Programmen für die Agroforstwirtschaft im Vereinigten Königreich bedeutet, dass es keine finanzielle Unterstützung für Projekte wie dieses gibt; bestehende Programme für Ackerflächen sind nur begrenzt auf Agroforstsysteme anwendbar.

Im Vereinigten Königreich mangelt es an etablierten Agroforstsystemen, vor allem an Systemen, die reifer sind (5 bis 7 Jahre alt), sowie an Systemen in größerem Maßstab wie auf der Cockle Park Farm. Dies bedeutet, dass es in der Agroforstforschung im Vergleich zu anderen landwirtschaftlichen Forschungsbereichen eine Lücke an Wissen und Fachkenntnissen gibt. Da sich das Agroforstsystem der Cockle Park Farm nach nur wenigen Jahren gerade erst etabliert, hat es noch nicht auf alle agronomischen und wirtschaftlichen Fragen, die an es gestellt werden, Antworten gegeben.
Als man vor der Einrichtung des Agroforstsystems auf dem Betrieb Cockle Park nach Rat suchte, war es schwierig, Experten für die Anpflanzung von Weiden zur Biomassegewinnung zu finden. Die erhaltenen Ratschläge waren nicht für die Situation des Betriebs geeignet.

Ziele der Forschung

Die vorläufige Überwachung konzentrierte sich auf Bodeneigenschaften, biologische Vielfalt, wirbellose Tiere und Säugetiere. Auf den Weiden- und Pappelflächen wurden LiDAR-Messungen (Light Detection and Ranging) durchgeführt, um die Biomasse zu schätzen; das Auftreten von Bohnenkrankheiten wurde im Jahr 2023 bewertet.

Eine der agronomischen Forschungsfragen, mit denen sich der Betrieb Cockle Park befasst, betrifft die Bewirtschaftung der Kulturen in den Alleen. Wie wirken sich die Bäume im Agroforstsystem beim Einsatz eines Fungizids auf die Zeitpunkte der Fungizidanwendung aus und wie ist die Variation zwischen den Reihen? Welche Auswirkungen haben die Bäume auf die Nährstoffversorgung und wie werden Schädlinge beeinflusst - nehmen sie ab oder zu?

Eine weitere Forschungsfrage, die der Betrieb untersuchen möchte, ist, wie sich die Bodeneigenschaften in feuchten und trockenen Perioden aufgrund der Bäume verändern und wie sich dies wiederum auf die Bearbeitbarkeit des Bodens auswirkt.
Da es im Vereinigten Königreich keine gut etablierten Agroforstsysteme in größerem Maßstab gibt, gibt es nicht viele Daten über die Wirtschaftlichkeit von Agroforstflächen. In den letzten zwei Jahren wurden Aufzeichnungen über die Kosten, den Zeitaufwand und die Betriebsmittel des agroforstlichen Feldes gesammelt, einschließlich der Ertragsdaten der Ackerkulturen. Da die Bäume alle drei Jahre geerntet werden, wird es mehrere Jahre dauern, bis die Ergebnisse vorliegen und mehrere Zyklen der Weiden- und Pappelernte durchgeführt werden, bevor Schlussfolgerungen gezogen werden können.

Die Universität und der Betriebsleiter hoffen, dass ihre Forschung neuen und bestehenden Agroforst-Großprojekten helfen wird, fundiertere Entscheidungen zu treffen. Die vom REFOREST North of England Living Lab veranstalteten Workshops werden diese Diskussionen erleichtern und dazu beitragen, die Probleme zu identifizieren, mit denen die Agroforstwirtschaft in diesem Gebiet konfrontiert ist, und herauszufinden, was erforderlich ist, um diese Probleme zu lösen, wobei in einigen Fällen Modelle wie FarmTree, das Public Goods Tool und die Analyse von Ökosystemleistungen eingesetzt werden.

Gestaltung des agroforstwirtschaftlichen Systems
Das Agroforstsystem im Cockle Park ist ein 20 ha großes, silofähiges System, das im Frühjahr 2022 eingerichtet wurde. Die Bäume bedecken eine Fläche von insgesamt etwa 3 ha, die als Streifen mit vier Baumreihen (zwei Doppelreihen; 4,6 m breit) angelegt sind, die durch 24 m lange Alleen für den Ackerbau getrennt sind.

Der Abstand zwischen den Baumreihen beträgt 0,6 m, es gibt zwei doppelte Baumreihen mit einem Abstand von 1,7 m zwischen jedem Block. Das Feld ist als Experiment mit einem randomisierten vollständigen Blockdesign angelegt. Jeder Block hat eine Fläche mit Weidenstreifen, eine Fläche mit Pappelstreifen und eine Fläche mit "Kontrollstreifen", die 4,6 m breit sind und nicht mit Bäumen bepflanzt sind. Diese Kontrollstreifen sind mit einem dauerhaften blühenden Unterwuchs bepflanzt.

Die Zwischenreihenflächen werden nach der für den Betrieb typischen Fruchtfolge bewirtschaftet, die aus Getreide im Wechsel mit Zwischenfrüchten wie Ackerbohnen oder Raps und periodischen Gras-/Klee-Phasen besteht. Es wird angestrebt, die Ley-Phasen zu beweiden, wenn eine Umzäunung organisiert werden kann. Die Bäume werden nach einem normalen Zeitplan alle 3-4 Jahre geerntet.

Überwachung
Auf der Cockle Park Farm überwachen Forscher der Universität die Bodeneigenschaften, die biologische Vielfalt, wirbellose Tiere und Säugetiere sowie LiDAR-Messungen der Weiden- und Pappelbiomasse. Diese Untersuchungen richten sich nach den Forschungsfragen, die die Studenten jedes Jahr für ihr Dissertationsprojekt festlegen. Der Betrieb misst routinemäßig die Ackererträge in den Streifen / replizierten Blöcken.

Für die Agroforstflächen der Cockle Park Farm sind im Rahmen von REFOREST keine Bewertungen der biologischen Vielfalt oder des Kohlenstoffs geplant, aber der Standort wurde mit dem FarmTree-Modell eingerichtet, und mit Studenten und Forschern werden Szenarien untersucht, um die potenziellen Auswirkungen von Variationen in der Bewirtschaftung und von künftigen Klimaszenarien zu veranschaulichen.