Nachhaltige ressourceneffiziente Erhöhung der Flächenproduktivität: Zukunftsoptionen der deutschen Agrarökosystemforschung Grundsatzpapier der DFG Senatskommission für Agrarökosystemforschung | Sustainable and resource efficient intensivation of crop production - Perspectives of agro-ecosystem research Policy paper of the DFG Senate Commission on Agroecosystem Research

German. Mit dem vorliegenden Grundsatzpapier zeigt die Senatskommission für Agrarökosystemforschung Perspektiven für die Grundlagenforschung zur nachhaltigen Erhöhung der Kulturpflanzenproduktion auf. Agrarsysteme stehen im Spannungsfeld zwischen steigendem Bedarf an landwirtschaftlichen Produkten, der Verknappung der Ressourcen, dem Verlust der Biodiversität und dem Klimawandel. Die für das Jahr 2050 prognostizierte notwendige Ertragssteigerung zur Sicherstellung des Bedarfs an Nahrungsmitteln kann, ohne die Belastbarkeitsgrenzen ökologischer Systeme zu überschreiten,nur durch wissenschaftlichen Fortschritt bewältigt werden (Abb. 1), der eine nachhaltige und ressourceneffiziente Steigerung der Agrarproduktion ermöglicht (FAO,2011;Dobermann und Nelson,2013). Die nachhaltige Intensivierung stellt die Agrarwissenschaften vor neue Aufgaben, die weit über ihre klassischen Grenzen hinausgehen. Die Senatskommission plädiert daher für eine Erweiterung der agrarwissenschaftlichen Perspektive. Die meist auf einzelne Feldfrüchte bezogene Bewertung der Relation zwischen Input und Ertrag muss ergänzt werden um die Optionen, die sich aus der räumlichen und zeitlichen Diversifikation der Produktionssysteme unter Einbeziehung der standörtlichen Eigenschaften, des Landschaftskontextes sowie des Klimawandels ergeben. Um Ökosystemleistungen einzubeziehen, müssen Produktionsstrategien entwickelt werden, die sich auf ganze Landschaften und Regionen richten und auch entsprechende sozioökonomische und agrarpolitische Rahmenbedingungen berücksichtigen. Vor diesem Hintergrund schlägt die Senatskommission drei interdisziplinäre Forschungsschwerpunkte zur ressourceneffizienten Erhöhung der Flächenproduktivität vor: (1) Ausnutzung des Potentials von Kulturpflanzen zur umweltschonenden Ertragssteigerung im Kontext ökosystemarer Bedingungen. (2) Nachhaltige Steigerung der Pflanzenproduktion im Landschaftskontext. (3) Ökonomische, gesellschaftliche und politische Dimensionen der Ertragssteigerung von Kulturpflanzen.

English. With its policy paper the Senate Commission on Agro-ecosystemResearch of the Deutsche Forschungsgemeinschaft(DFG) summarizes potential benefits of basic researchfor the sustainable intensification of crop production. Agro-ecosystems critically contribute to fulfilling the need forincreasing food and fiber production, diminishing resourcedepletion as well as counteracting biodiversity loss and climate change. Yield demands that are needed to ensure the food supply predicted for the year 2050 can only be achieved by scientific progress that allows the intensive yet environmentally friendly production of plant biomass (Figure ), (FAO,2011;DobermannundNelson,2013;Rayet al.,2013). Sustainable intensification requires a scientific realignment that allows for broadening the scope of agricultural research. The productivity of farming systems should be evaluated with regard to their efficiency (input-output relation). In addition, the spatial and temporal variability of these systems must be considered by addressing local conditions, the landscape context and climate change. With respect to ecosystem services, new production strategies must be developed that take all aspects of landscape and regional complexity as well as socio-economic conditions and agricultural policy into account. Against this background, the Senate Commission onAgro-ecosystem Research proposes three priority areas of interdisciplinary research on resource efficient intensification of crop production: (1) Exploiting the biological potential of the individualcrop plants for an environmentally friendly intensificationin an ecosystem approach (2) Exploring sustainable intensification of crop production within a landscape context (3) Taking full account of the economic, social and politicaldimensions of sustainable intensification of crop production