In NOcsPS-Anbausystemen ist durch den Wegfall der csPSM neben der Absenkung des Ertragsniveaus vor allem mit einer Erhöhung der Ertragsvariabilität zu rechnen. Die Nutzung von Simulationsmodellen ermöglicht es, die limitierten Daten zu Ertragsverlusten durch Schaderreger zu komplementieren, hoch zu skalieren, und Szenarien zu zukünftigen bzw. veränderten klimatischen, produktionstechnischen und anbausystematischen Bedingungen, wie NOcsPS, zu evaluieren.

Prozessbasierte Crop Modelle wie DSSAT-CROPSIM simulieren das Boden-Pflanzen-Atmosphären-System, wobei abiotischer Stress durch Wasser- und Nährstoffmangel abgebildet wird. Für die valide Integration von biotischem Stress ist eine ausreichende empirische Versuchsdatengrundlage zur Kalibrierung und Validierung des Crop Modells sowie zur Parametrisierung der einzelnen Schaderreger und deren Ertragswirkung essentiell.

Das Ziel dieses Teilprojekts ist die raumzeitliche Bewertung von Ertragsniveau und -variabilität von Winterweizen in NOcsPS-Anbausystemen im Vergleich zum konventionellen Anbau, sowie NOcsPS mit Gleichstandsaat. Zudem werden Veränderungen in der Stickstoffnutzungseffizienz in NOcsPS-Anbausystemen modellgestützt bewertet.

Es wird erwartet, dass die zeitliche Ertragsvariabilität sowie die räumlichen Unterschiede in den NOcsPS-Anbausystemen signifikant zunehmen. Die Ertragsvariabilität und somit die N-Aufnahme führen zu einer verringerten Nutzungseffizienz und erhöhtem Auswaschungsrisiko. Die möglichen Anpassungen am Anbausystem (Gleichstandsaat, Sortenwahl, etc.) helfen die Ertragsvariabilität zu reduzieren; diese ist dennoch signifikant höher als unter konventionellem Anbau. Die Anpassungsoptionen können hinsichtlich Ihrer Effektivität zur Ertragsstabilisierung bewertet werden.

Das Arbeitsprogramm gliedert sich in 3 Arbeitspakete (AP)

AP 1: Integration der Schadwirkung relevanter Schaderreger in DSSAT-CROPSIM
Aufbauend auf einer umfangreichen Feldversuchsdatenbasis (>200 Standortjahre, csPS vs. NOcsPS bzw. NOfung vs. fung) wird das Crop Modell hinsichtlich der Abbildung der Schadwirkung relevanter Schaderreger kalibriert und validiert.

AP 2: Bewertung von Ertragsniveau und -variabilität NOcsPS vs. konventionell
Das validierte Modell kann nun genutzt werden um die Effekte des Verzichts auf csPSM in virtuellen Experimenten zu simulieren. Modellrechnungen können für längere Zeitreihen (z.B. 1990-2018) für die beiden Standorte der NOcsPS Systemversuche, sowie eine Vielzahl weiterer Standorte in verschiedenen Anbauregionen durchgeführt werden.

AP 3: Bewertung von Sortenwahl und Gleichstandsaat auf Ertragsniveau und -variabilität
Der Einfluss der Sortenwahl wird durch Berücksichtigung der Unterschiede in der Phänologie und Resistenz gegenüber spezifischen Schaderregern im Modell simuliert. Die Abbildung der Sorteneffekte baut auf einer breiten Versuchsdatenbasis aus Sortenversuchen und dem AWECOS Projekt auf.

Erwartete Ergebnisse: Das für die Abbildung der Schadwirkung relevanter Schaderreger validierte Crop Modell, erlaubt die Bewertung von Ertragsniveau und -variabilität in NOcsPS-Anbausystemen, unter Berücksichtigung der Sortenwahl und Effekten der Gleichstandsaat