Mechanisches Unkrautjäten steigert die Multifunktionalität des Ökosystems und den Gewinn von Industrieölpalmen

Nachhaltigkeit in der Natur (2023)Zitieren Sie diesen Artikel

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Ölpalme ist die ertragreichste Ölpflanze, ihre hohe Produktivität ist jedoch mit konventioneller Bewirtschaftung (d. h. hoher Düngung und Herbizidanwendung) verbunden, was schädliche Auswirkungen auf die Umwelt hat. Mithilfe eines 22-faktoriellen Experiments haben wir die Auswirkungen konventioneller vs. reduzierter (entspricht den durch die Obsternte entfernten Nährstoffen) Düngeraten und Herbizid vs. mechanischer Unkrautbekämpfung auf Ökosystemfunktionen, Biodiversität und Rentabilität bewertet. Bei der Analyse mehrerer Ökosystemfunktionen zeigte die mechanische Unkrautbekämpfung eine höhere Multifunktionalität als die Herbizidbehandlung, obwohl dieser Effekt bei der Bewertung nur für einzelne Funktionen verborgen blieb. Auch die Biodiversität wurde verbessert, da 33 % mehr Pflanzenarten durch mechanisches Jäten beseitigt wurden. Im Vergleich zur konventionellen Bewirtschaftung steigerten reduzierte Düngung und mechanisches Unkrautjäten den Gewinn um 12 % und die relative Bruttomarge um 11 %, da die Materialkosten gesenkt wurden, während gleichzeitig ähnliche Erträge erzielt wurden. Die mechanische Unkrautbekämpfung mit reduzierter kompensatorischer Düngung in ausgewachsenen Ölpalmenplantagen ist eine praktikable Managementoption zur Verbesserung der Multifunktionalität und Biodiversität des Ökosystems sowie zur Steigerung des Gewinns und schafft Win-Win-Situationen.

Die Ölpalmenproduktion hat in weiten Teilen Südostasiens zunehmend zugenommen, wobei Indonesien derzeit der weltweit größte Palmölproduzent ist1, was auch mit einer zunehmenden Entwaldungsrate im Land2 einhergeht. Es wird geschätzt, dass zwischen 2001 und 2019 Ölpalmenplantagen für 32 % der gesamten verlorenen Waldfläche in Indonesien verantwortlich waren3. Trotz der hohen Umweltkosten ist die Ölpalmenproduktion aufgrund ihrer kurzfristigen wirtschaftlichen Erträge und der steigenden weltweiten Nachfrage nach Nahrungsmitteln, Kraftstoffen und Kosmetika äußerst attraktiv4.

Derzeit wird geschätzt, dass industrielle Ölpalmenplantagen (>50 ha bepflanzte Fläche und Eigentum von Unternehmen5) etwa 60 % der gesamten Ölpalmenanbaufläche in Indonesien ausmachen6. Im Vergleich zu Kleinbauernhöfen (in der Regel <50 ha Land und im Besitz von Einzelpersonen5) ist die Produktivität industrieller Ölpalmenplantagen um etwa 50 % höher7, wird jedoch größtenteils durch den hohen Einsatz von Düngemitteln und Herbiziden zur Optimierung der Produktivität8 auf Kosten anderer Ökosystemprozesse angetrieben. Im Gegensatz zu den Wäldern sind industrielle Ölpalmenplantagen tendenziell strukturell vereinfacht und stark gestört9,10,11 und haben eine eingeschränkte Fähigkeit, mehrere Ökosystemfunktionen gleichzeitig bereitzustellen (sogenannte „Multifunktionalität“ von Ökosystemen)4,12. Obwohl sich verschiedene Studien mit den schädlichen Auswirkungen der Ölpalmenexpansion auf Wald- und Biodiversitätsverluste4,12,13 befasst haben, gab es bisher keine ganzheitliche, mehrjährige und räumlich reproduzierte Bewertung der Auswirkungen verschiedener Ölpalmenmanagementstrategien auf Ökosystemfunktionen, Biodiversität und wirtschaftliche Produktivität. Primäre, experimentelle Forschungsstudien, die die Auswirkungen der Bewirtschaftung auf mehrere Ergebnisse bewerten, sind zwar derzeit selten, aber wichtig, um klarere Empfehlungen für die Bewirtschaftung von Ölpalmen zu liefern14, da Ölpalmenplantagen von Natur aus komplexe landwirtschaftliche Systeme sind. Der Einsatz von Düngemitteln und Herbiziden in hoher Häufigkeit ist aufgrund ihrer Wirkung auf den Ölpalmenertrag wohl die wichtigste Bewirtschaftungsmaßnahme in industriellen Ölpalmenplantagen. Ein wichtiger Hebel für eine umweltverträglichere Produktion von Palmöl besteht daher darin, optimale Düngemittelausbringmengen und Unkrautbekämpfungsmethoden zu ermitteln, um eine ausreichend hohe Produktivität und wirtschaftliche Rentabilität aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die damit verbundenen Verluste an Ökosystemfunktionen und Biodiversität zu minimieren.

Die Düngung trägt zur Aufrechterhaltung eines hohen Produktivitätsniveaus bei, macht aber auch einen erheblichen Teil der Bewirtschaftungskosten in Industrieplantagen aus. Hohe Düngeraten sind mit hohen Nährstoffauswaschungsverlusten15 und Treibhausgasemissionen (THG)11,16 verbunden. Darüber hinaus kann eine Überdüngung vielfältige schädliche Auswirkungen auf den Boden haben, einschließlich einer Verringerung der mikrobiellen Biomasse des Bodens17, des pH-Werts, der Verfügbarkeit basischer Kationen18 und erheblicher Veränderungen in der Zusammensetzung von Bakterien- und Pilzgemeinschaften19. Aus wirtschaftlicher Sicht kann eine übermäßige Düngung von Ölpalmen die Rentabilität aufgrund der Sättigung der Ertragskurve trotz zunehmender Düngemittelanwendung verringern, so dass der lineare Anstieg der Düngemittelkosten die Nettoerträge erheblich verringern könnte20. Dies ist angesichts der weltweit verringerten Verfügbarkeit und des daraus resultierenden Preisanstiegs von Düngemitteln unbedingt zu berücksichtigen21. Die Auswirkungen einer Überdüngung könnten verringert werden, indem die Düngeraten auf ein Niveau angepasst werden, das nur die Menge an Nährstoffen ausgleicht, die durch die Ernte und durch organische Düngung exportiert werden, indem Palmenabfälle22 und andere Verarbeitungsnebenprodukte (z. B. Abwässer von Palmölmühlen usw.) zurückgeführt werden leere Fruchtbündel)23. Eine solche Reduzierung der Düngeintensität kann folglich die effiziente Speicherung und Wiederverwertung von Bodennährstoffen fördern, die Bodenversauerung und den damit verbundenen Bedarf an Kalkausbringung verringern und aufgrund von Düngemittelkosteneinsparungen allgemein die Rentabilität steigern und stellt somit eine ökologischer und ökonomisch attraktivere Option dar.

Eine weitere wichtige Managementpraxis in industriellen Ölpalmenplantagen ist die Unkrautbekämpfung, die erforderlich ist, um die positiven und potenziell negativen Auswirkungen der Unterholzvegetation auszugleichen und den Zugang für Managementmaßnahmen zu erleichtern. In industriellen Plantagen werden herkömmlicherweise Herbizide eingesetzt, um die Unterholzvegetation einfacher und schneller zu entfernen. Oft wird dies jedoch durch mechanisches Jäten, beispielsweise in Regenperioden und zur Entfernung von Gehölzen, ergänzt. Die Unkrautbekämpfung durch Herbizide führt zu einer geringeren Vegetationsvielfalt im Unterholz24 und fördert gleichzeitig die Invasion herbizidresistenter Unkräuter25. Es reduziert auch die Komplexität des Lebensraums und wirkt sich stark auf die Artenvielfalt in der Vegetation aus26,27,28. Eine nachhaltigere Alternative könnte die mechanische Unkrautbekämpfung sein, die durch den Erhalt ihrer Wurzeln eine schnelle Regeneration der Unterholzvegetation ermöglicht. Dies führt folglich zu einer größeren Bedeckung und Vielfalt von Unterholzpflanzen, was den Nährstoffkreislauf29,30 fördern und die Komplexität des Lebensraums erhöhen kann, wodurch der Tierreichtum und die Artenvielfalt gefördert werden26,27,28. Dennoch können diese ökologisch wünschenswerten Effekte negative wirtschaftliche Auswirkungen haben, da die mechanische Unkrautbekämpfung im Vergleich zur Herbizidanwendung einen höheren Arbeitsaufwand erfordert, was zu Gewinneinbußen führen kann. Darüber hinaus kann die Konkurrenz zwischen Ölpalmen und Unterholzvegetation die Erträge gefährden, insbesondere in Dürreperioden, da Fruchtbildung und Fruchtbündelgewicht empfindlich auf Wasserstress reagieren31,32.

In dieser Studie berichten wir über Primärdaten aus einem multidisziplinären Managementexperiment auf einer staatseigenen industriellen Ölpalmenplantage in Jambi, Indonesien, bei dem bewertet wird, ob eine reduzierte Bewirtschaftung (d. h. reduzierte Düngeraten und mechanische Unkrautbekämpfung) eine Alternative zur konventionellen Bewirtschaftung darstellt ( d. h. hohe Düngeraten und der Einsatz von Herbiziden) können die negativen Auswirkungen auf Ökosystemfunktionen und Biodiversität verringern und gleichzeitig ein hohes und stabiles Produktionsniveau aufrechterhalten8. Im Jahr 2016 wurde ein vollständig faktorielles Feldexperiment mit zwei Düngeraten × zwei Unkrautbekämpfungsmethoden mit konventionellen vs. reduzierten (d. h. gleich den mit der Ernte exportierten Nährstoffen) Düngeraten und Herbizid vs. mechanischem Jäten (d. h. Freischneider) durchgeführt ausgereifte (≥16 Jahre alte) industrielle Ölpalmenplantage. Die Behandlungen umfassten vier Replikatparzellen von jeweils 50 m × 50 m. In den ersten vier Jahren des Experiments haben wir Indikatoren für acht Ökosystemfunktionen, sieben Indikatoren für die biologische Vielfalt und sechs Wirtschaftsindikatoren gemessen, die mit der Höhe und Stabilität von Ertrag und Gewinn verbunden sind (Ergänzungstabellen 1 und 2). Wir stellten die Hypothese auf, dass eine reduzierte Düngung und mechanische Unkrautbekämpfung im Vergleich zu einer herkömmlichen hohen Düngung und Herbizidbehandlung die Ökosystemfunktionen und die Artenvielfalt verbessern und gleichzeitig eine hohe Produktivität und einen höheren Gewinn aufrechterhalten werden.

Die Multifunktionalität des Ökosystems, ein aggregiertes Maß für mehrere Ökosystemfunktionen, war im Durchschnitt bei der mechanischen Unkrautbekämpfung höher als bei der Herbizidbehandlung (Abb. 1 und Tabelle 1). In ähnlicher Weise zeigte die Schwellenmultifunktionalität, berechnet als die Anzahl der Ökosystemfunktionen über einem bestimmten Schwellenwert (Methoden und ergänzende Abbildung 3), eine höhere Anzahl von Funktionen bei der mechanischen Unkrautbekämpfung als bei der Herbizidbehandlung, die über den Schwellenwerten von 70 % und 90 % lagen und bei geringfügig signifikant waren Schwellenwerte von 50 % und 80 % (Tabelle 1 und ergänzende Abbildung 3). Obwohl bei der Analyse nur für jede einzelne Ökosystemfunktion weder eine Düngungs- noch eine Unkrautbekämpfungswirkung festgestellt wurde (Tabelle 1 und ergänzende Abbildung 1), wurde die höhere Multifunktionalität der mechanischen Unkrautbekämpfung gegenüber der Herbizidbehandlung durch die höheren mittleren z-Werte der gemessenen Indikatoren der Streuzersetzung verursacht , Bodenfruchtbarkeit, Wasserfiltration und Pflanzenrefugium (Ergänzende Abbildung 2).

Boxplots (25. Perzentil, Median und 75. Perzentil) und Whiskers (1,5 × Interquartilbereich) basieren auf den z-standardisierten Werten ((tatsächlicher Wert – Mittelwert über Replikatplots) / Standardabweichung) von Indikatoren für eine bestimmte Ökosystemfunktion. N = 4 Grundstücke. Die schwarzen horizontalen Linien zeigen die mittlere Multifunktionalität von acht Ökosystemfunktionen. 22 faktorielle Behandlungen: + bedeutet konventionelle Düngung und Herbizidbehandlung; − bedeutet reduzierte Düngung und mechanische Unkrautbekämpfung. Verschiedene Buchstaben bedeuten, dass die Multifunktionalität des Ökosystems bei der mechanischen Unkrautbekämpfung höher war als bei der Herbizidbehandlung (lineares Mixed-Effects-Modell bei P = 0,03; Tabelle 1).

Die Biodiversität, geschätzt als Durchschnitt der Indikatoren für den taxonomischen Reichtum über sieben trophische Gruppen hinweg, war bei der mechanischen Unkrautbekämpfung ebenfalls höher als bei der Herbizidbehandlung (Abb. 2 und Tabelle 1). Dieser Effekt wurde hauptsächlich durch den starken Anstieg des Artenreichtums der Unterholzvegetation bei der mechanischen Unkrautbekämpfung während vierjähriger Messungen (2017–2020; Abb. 2 und Ergänzungstabelle 2) verursacht. Wenn man jedoch den Artenreichtum der Unterholzpflanzen aus dem Biodiversitätsindex herausnimmt, gab es immer noch einen positiven marginalen Effekt der mechanischen Unkrautbekämpfung auf die Biodiversität (P = 0,09). Von den 126 Unterholzpflanzenarten in der Plantage kamen bei der reduzierten Bewirtschaftung 33 % mehr Pflanzenarten vor als bei der konventionellen Bewirtschaftung. Im Laufe der Jahre waren die am häufigsten vorkommenden Pflanzenarten der herbizidresistente invasive Strauch Clidemia hirta (L.) D.Don, das invasive Kraut Asystasia gangetica subsp. Micrantha (Nees) Ensermu, das heimische Gras Centotheca lappacea (L.) Desv. und der einheimische Farn Christella dentata (Forssk.) Brownsey & Jermy. Im Vergleich zur Herbizidbehandlung erhöhte die mechanische Unkrautbekämpfung die Bodenbedeckung aller dieser Pflanzenarten (P < 0,04), mit Ausnahme von C. hirta, bei der die Bodenbedeckung um 55 % verringert wurde (P = 0,01).

Boxplots (25. Perzentil, Median und 75. Perzentil) und Whiskers (1,5 × Interquartilbereich) basieren auf den z-standardisierten Werten ((tatsächlicher Wert – Mittelwert über Replikatplots) / Standardabweichung) von Indikatoren für eine bestimmte trophische Gruppe. N = 4 Grundstücke. Die schwarzen horizontalen Linien geben den durchschnittlichen Artenreichtum von sieben multitrophen Gruppen an. 22 faktorielle Behandlungen: + bedeutet konventionelle Düngung und Herbizidbehandlung; − bedeutet reduzierte Düngung und mechanische Unkrautbekämpfung. Verschiedene Buchstaben bedeuten, dass der Artenvielfaltsreichtum bei der mechanischen Unkrautbekämpfung höher war als bei der Herbizidbehandlung (lineares Mixed-Effects-Modell bei P = 0,01; Tabelle 1).

Der kumulative Ertrag über vier Jahre unterschied sich nicht zwischen den Behandlungen (Abb. 3a und Tabelle 1). Um die Annahme zu beurteilen, dass eine reduzierte Düngung (mit oder ohne mechanische Unkrautbekämpfung) zu einer geringeren Ertragsstabilität führt als eine konventionelle Düngung (mit oder ohne Herbizidbehandlung), haben wir uns das linke Ende der Ertragsverteilung angesehen. Wir fanden heraus, dass sich der kumulative Ertrag der Palmen mit der niedrigsten Leistung (d. h. dem unteren fünften Quantil des Ertrags pro Palme und Parzelle) zwischen den Behandlungen nicht unterschied (Abb. 3b). Darüber hinaus war die Wahrscheinlichkeit, dass der Palmenertrag unter 75 % des Durchschnittsertrags fällt (d. h. Ertragsausfallwahrscheinlichkeit; Abb. 3c), bei den Behandlungen ähnlich, was darauf hindeutet, dass der Ersatz von Herbiziden durch mechanisches Jäten keine negativen Auswirkungen auf die schlechtesten Ergebnisse hatte. Fallausbeute. Bei der getrennten Analyse für die Jahre 2017–2018 und 2019–2020 fanden wir keine Auswirkungen der Behandlungen auf Ertrags- und Gewinnindikatoren (ergänzende Abbildung 4), was bedeutet, dass es keine Hinweise auf mögliche verzögerte Ertragsrückgänge als Reaktion auf eine reduzierte Managementbehandlung während gab die Vierjahresmessungen.

Ölpalmenertrag (a), Ertrag pro Palme mit der geringsten Leistung (b), Anteil der Palmen pro Parzelle, die unter 75 % des Durchschnittsertrags fielen (c), Kosten (d), Gewinn (e) und relative Bruttomarge ( f) (kumulierte Werte für 2017–2020) in verschiedenen Dünge- und Unkrautbekämpfungsbehandlungen (N = 4 Parzellen) in einer industriellen Ölpalmenplantage in Jambi, Indonesien. Boxplots zeigen das 25. Perzentil, den Median und das 75. Perzentil an, und Whiskers betragen das 1,5-fache des Interquartilbereichs. 22 faktorielle Behandlungen: + Fert, + Herb sind konventionelle Düngung mit Herbizidbehandlung; − Fert, + Herb sind reduzierte Düngung mit Herbizidbehandlung; + Fert, − Herb sind konventionelle Düngung mit mechanischer Unkrautbekämpfung; − Fert, − Kräuter sind eine reduzierte Düngung mit mechanischer Unkrautbekämpfung.

Die wichtigsten auf der Plantage berücksichtigten Bewirtschaftungskosten waren Materialkosten (chemische Produkte) und Arbeitskosten für Ernte- und Jätarbeiten. Die Materialkosten bei reduzierter Düngung und mechanischer Unkrautbekämpfung waren um 41 % niedriger (Abb. 3d) als bei konventioneller Düngung und Herbizidbehandlung (Tabelle 1 und Ergänzungstabelle 2). Umgekehrt waren die Arbeitskosten bei der mechanischen Unkrautbekämpfung um 10 % höher als bei der Herbizidbehandlung (Abb. 3d und Ergänzungstabelle 2). Die arbeitsintensivste Tätigkeit war die Ernte (39–45 % der Gesamtarbeitskosten) und die Reinigung des Palmenkreises (12–14 % der Gesamtarbeitskosten), die bei beiden Unkrautbekämpfungsmaßnahmen gleich waren. Folglich war der Gewinn bei der mechanischen Unkrautbekämpfung um 12 % höher (Abb. 3e) als bei der Herbizidbehandlung (Tabelle 1 und Ergänzungstabelle 2). Im Vergleich zur konventionellen Düngung und Herbizidbehandlung (Tabelle 1 und Ergänzungstabelle 2) stieg die relative Bruttomarge bei reduzierter Düngung und mechanischer Unkrautbekämpfung um 11 % (Abb. 3f).

Eine reduzierte Bewirtschaftung (geringere Düngungsraten und mechanische Unkrautbekämpfung) förderte die Funktionsfähigkeit des Ökosystems und sorgte für ein hohes Ertrags- und Gewinnniveau, was zu einer Win-Win-Situation führte (Abb. 4). Insbesondere die mechanische Entfernung von Unkraut anstelle des Einsatzes von Herbiziden erwies sich als praktikable Managementpraxis, die die Multifunktionalität des Ökosystems und die Pflanzenvielfalt im Unterholz steigerte, was zusammen mit der geringeren Düngung zu einem höheren Gewinn führte.

Für jedes Blütenblatt basieren die Mitte (fünftes Quantil) und der äußere Rand (95. Quantil) auf den z-standardisierten Werten von acht Ökosystemfunktionen (lila; Abb. 1) und sieben multitrophischen Artenvielfalt (grün; Abb. 2). und sechs Indikatoren für Rendite und Gewinn (orange; Abb. 3). 22 faktorielle Behandlungen: + bedeutet konventionelle Düngung und Herbizidbehandlung; − bedeutet reduzierte Düngung und mechanische Unkrautbekämpfung.

Mehrere Ökosystemfunktionen in Ölpalmenplantagen hängen in der Regel miteinander zusammen23, was es schwierig macht, die Auswirkungen von Managementpraktiken auf einzelne Funktionen zu bewerten. Bei der Analyse mehrerer Ökosystemfunktionen zeigte die mechanische Unkrautbekämpfung eindeutig eine höhere Multifunktionalität als die Herbizidbehandlung (Abb. 1 und ergänzende Abb. 3), was bei der Analyse nur für eine einzelne Ökosystemfunktion verborgen blieb (ergänzende Abb. 1). Zu beachten ist, dass die Indikatoren der Treibhausgasregulierungsfunktion zeigten, dass diese reife Plantage auf mineralischen Böden eine geringe C-Quelle darstellte16 (das heißt, wie durch die Nettoökosystemproduktivität (NEP) angezeigt, von der die Obsternte abgezogen wurde; Ergänzungstabelle 2). Darüber hinaus gab es aufgrund der hohen N-Düngungsrate, die etwa 50–75 % höher ist als die N-Düngemittel, die in kleinbäuerlichen Ölpalmenplantagen ausgebracht werden, auch große N2O-Emissionen aus dem Boden11. Das Fehlen von Bewirtschaftungseffekten auf die THG-Regulierungsfunktion oder auf eine einzelne Ökosystemfunktion kann jedoch auf die relativ kurze Zeitspanne dieses Bewirtschaftungsexperiments zurückzuführen sein, die 2016–2020 betrug, verglichen mit mindestens 16 Jahren konventioneller Bewirtschaftung zum Zeitpunkt der Errichtung dieser Plantage (1998–2000). Der Alteffekt der langfristigen konventionellen Managementpraktiken (Methoden) hat möglicherweise die Auswirkungen der reduzierten Managementpraktiken gedämpft. Darüber hinaus wurden einige der Ökosystemindikatoren bereits ein Jahr nach Beginn des Managementexperiments gemessen (Ergänzungstabelle 1). Tatsächlich fanden Studien, die die Auswirkungen von reduzierter Düngung und mechanischer Unkrautbekämpfung auf wurzelassoziierte Bodenbiota ein Jahr nach Beginn des Experiments untersuchten, keine signifikanten Behandlungseffekte, die sie auf Alteffekte der konventionellen Düngung und des Herbizideinsatzes zurückführten33. Ebenso hatten unterschiedliche Unkrautbekämpfungsbehandlungen in den ersten ein bis zwei Jahren nach der Behandlung keinen Einfluss auf die Vegetationsbedeckung (unser Indikator für den Erosionsschutz), die Abfallzersetzungsraten (einer unserer Indikatoren für die Zersetzung organischer Substanz) und die physikalischen und biochemischen Eigenschaften des Bodens15,26. Bei Betrachtung aller acht Ökosystemfunktionen wurde innerhalb von vier Jahren nach der Umstellung von Herbizid auf mechanische Unkrautbekämpfung eine erhöhte Multifunktionalität des Ökosystems erreicht (Abb. 1 und ergänzende Abb. 3). Die mechanische Entfernung von Unkraut förderte aufgrund der Erhaltung der Wurzelbiomasse ein schnelles Nachwachsen der Vegetation, was möglicherweise zu positiven Rückkopplungseffekten auf die Pflanzenvielfalt24 und letztendlich auf die Multifunktionalität geführt hat (Abb. 1 und 2). Experimentelle Studien auf reifen Ölpalmenplantagen, in denen der Einsatz von Herbiziden mit der manuellen Unkrautentfernung verglichen wurde, haben deutlich höhere Mengen an Pflanzenbiomasse und Bedeckung bei der manuellen Unkrautbekämpfung ergeben24, mit einem größeren Potenzial zur Unterstützung der Ökosystemfunktionen26. Wir gehen davon aus, dass die schnelle Erholung der Unterholzvegetation unter mechanischer Unkrautbekämpfung zu einem hohen Eintrag organischer Substanz34 und einem geeigneteren Mikroklima für die mikrobielle und tierische Aktivität des Bodens26 führt, was zusammen die Zersetzung26 und die Nährstoffretention im Boden fördert35,36. Tatsächlich hing der positive Effekt des mechanischen Jätens auf die Multifunktionalität in unserer Studie weitgehend mit seiner Auswirkung auf Bodenfunktionen wie Zersetzung, Bodenfruchtbarkeit und Wasserfiltration sowie auf die Funktionen des Pflanzenrefugiums zusammen (ergänzende Abbildungen 2 und 3).

Der positive Effekt der mechanischen Unkrautbekämpfung auf die Biodiversität wurde hauptsächlich durch Auswirkungen auf die Pflanzenvielfalt mit einem kleinen positiven Effekt auf andere trophische Gruppen (Bodenmikroorganismen, Bodenwirbellose und oberirdische Insekten; Abb. 2) verursacht. Wir fanden einen starken Anstieg des Artenreichtums der Unterholzvegetation bei der mechanischen Unkrautbekämpfung (Abb. 2), was mit anderen Ergebnissen bei Ölpalmen-24- und Eukalyptusplantagen29 beim Wechsel von Herbiziden zur manuellen Unkrautbekämpfung vergleichbar war. Eine Zunahme der Pflanzenvielfalt verbessert die Effizienz und Verfügbarkeit von Nährstoffen37 durch eine verstärkte Zersetzung verschiedener Pflanzenabfälle und wird mit einer erhöhten funktionellen Vielfalt in Verbindung gebracht, wodurch die Multifunktionalität gefördert wird38. Eine hohe Pflanzenvielfalt wird wahrscheinlich mehrere komplexe Nahrungsnetze schaffen, die eine hohe makrofaunale Fülle unterstützen können, was teilweise Zersetzer- und Bestäubergemeinschaften stimulieren kann26,39. Somit kann eine Erhöhung der Pflanzenvielfalt aufgrund von Bottom-up-Effekten die Artenvielfalt auf höheren trophischen Ebenen fördern, mit direkten Vorteilen für Primärverbraucher und Bodenmikroben aufgrund der erhöhten Substratvielfalt40.

Die Unkrautbekämpfungsmethode kann aufgrund des Vordringens nicht heimischer, invasiver Pflanzenarten auch erhebliche Auswirkungen auf die Zusammensetzung der Pflanzenarten haben8,24. Insbesondere die unterdrückende Wirkung von Herbiziden auf die Vegetationsvielfalt ist gut dokumentiert, da sie einen selektiven Druck auf Unkräuter ausüben und herbizidresistente Arten fördern41. Dementsprechend wurde die Pflanzengemeinschaft in den Herbizidbehandlungsflächen vom herbizidresistenten Unkraut C. hirta dominiert, die Ausbreitung dieser Art konnte jedoch durch mechanische Unkrautbekämpfung wirksam verlangsamt werden. Dies hat wichtige Auswirkungen auf die nachhaltige Bewirtschaftung von Ölpalmenplantagen, da diese hochinvasive gebietsfremde Art nicht nur problematisch für die Unkrautbekämpfung in der Plantage ist, sondern auch in tropische Wälder eindringen und deren Artenvielfalt gefährden kann42. Der Rückgang von C. hirta bei der mechanischen Unkrautbekämpfung ging auch mit einer höheren Bedeckung der invasiven Pflanze A. gangetica subsp. einher. Micrantha, eine attraktive Pflanze für Bestäuber43, und einige einheimische Arten (wie das Gras C. lappacea und der Farn C. dentata), was zu einer höheren Funktion des Pflanzenrefugiums führte (ergänzende Abbildung 2).

Angesichts der vierjährigen Dauer dieses Managementexperiments zeigen die positiven Auswirkungen der mechanischen Unkrautbekämpfung auf die Artenvielfalt und Multifunktionalität, dass solche leicht anwendbaren Feldpraktiken innerhalb kurzer Zeit erhebliche Vorteile bringen können. Es dauert einige Zeit, bis sich signifikante Auswirkungen auf die Pflanzenvielfalt über die trophischen Ebenen ausbreiten, die mit der Versuchsdauer tendenziell erheblich zunehmen44. Daher ist es möglich, dass die positiven Auswirkungen der mechanischen Unkrautbekämpfung auf die Artenvielfalt und Ökosystemfunktionen mit der Zeit stärker werden, insbesondere auf wirbellose Bodentiere und oberirdische Insekten45. Der Einsatz mechanischer Unkrautbekämpfung in der frühen Phase der Ölpalmenansiedlung kann zeitnah Vorteile für die Multifunktionalität und Biodiversität des Ökosystems bringen, obwohl es bisher keine Studie gibt, die dies in jungen Plantagen untersucht.

Eine reduzierte Bewirtschaftung (reduzierte Düngungsraten und mechanische Unkrautbekämpfung) war bei der Erzielung ähnlicher Erträge genauso wirksam wie die konventionelle Bewirtschaftung, jedoch zu geringeren Kosten (Abb. 3, Tabelle 1 und ergänzende Abb. 5). Der durchschnittliche Jahresertrag von 29,6 Mg ha-1 Jahr unter dem reduzierten Bewirtschaftungssystem lag sehr nahe an dem kürzlich veröffentlichten „erreichbaren Ertrag“ von 30,6 Mg ha-1 Jahr-1 für großflächige Ölpalmenplantagen, der als Ertrag definiert wurde erreicht durch die Einführung wirtschaftlich optimaler Inputs und Managementpraktiken1. Die ähnlichen Erträge bei den Behandlungen deuten auf eine effizientere Nutzung der ausgebrachten Düngemittel im System mit reduzierter Bewirtschaftung, insbesondere bei Stickstoff, hin, was durch eine 56-prozentige Verringerung der Verluste an gelöstem N bei der reduzierten Düngung und der mechanischen Unkrautbekämpfung im Vergleich zur konventionellen Bewirtschaftung gezeigt wird (Ergänzungstabelle 2). 15. Angesichts der Zeit, die für die Differenzierung des Geschlechtsverhältnisses und die Fruchtentwicklung der Ölpalme20 benötigt wird, wird geschätzt, dass die Auswirkungen der Bewirtschaftungspraktiken auf den Ertrag mit einer Verzögerung von etwa zwei Jahren reagieren können46. Unsere Ertragsmessungen erstreckten sich über vier Jahre dieses Managementexperiments, und der fehlende Behandlungseffekt auf den kumulierten Vierjahresertrag und ähnliche Erträge zwischen zwei getrennten Zeiträumen (d. h. 2017–2018 und 2019–2020; ergänzende Abbildung 4a) lässt auf eine Verringerung schließen Die Düngung sei eine nachhaltigere Alternative zu bestehenden konventionellen Düngesystemen, die zu einer höheren Rentabilität führen könne. Dies wurde durch unsere Erkenntnisse noch verstärkt, dass die reduzierte Bewirtschaftung nicht zu einem erhöhten Risiko führte, nur sehr niedrige Erträge zu erzielen, beispielsweise während einer durch El Niño/Southern Oscillation verursachten Trockenperiode Ende 2018 bis Anfang 2019, wie unsere Ergebnisse zeigen Indikatoren der Ertragsstabilität (Abb. 3b,c). Die reduzierte Bewirtschaftung zeigte im Vergleich zur konventionellen Bewirtschaftung tendenziell sogar eine höhere Worst-Case-Rendite und eine geringere Wahrscheinlichkeit, unter die Schwelle von 75 % der Durchschnittsrendite zu fallen. Es ist wichtig zu erwähnen, dass sich unsere Vorstellung von Produktionsrisiken nur auf Erträge bezieht, während wir die Schwankungen der Erzeugerpreise für Ölpalmfruchtbündel einerseits und Trends bei den Inputpreisen andererseits außer Acht gelassen haben. Während sinkende Erzeugerpreise zu keinen Veränderungen in der Rangfolge der Bewirtschaftungsalternativen führen würden, könnte die zunehmende Verknappung und damit verbundene Preissteigerung von Mineraldüngern die wirtschaftliche Überlegenheit der reduzierten Düngeverfahren sogar erhöhen. Wir fanden heraus, dass die reduzierten Düngeraten die herkömmlichen Düngeraten im Hinblick auf den Gewinn übertreffen würden, wenn die Düngemittelkosten um 100 % steigen würden (ergänzende Abbildung 6). Die weltweiten Düngemittelpreise liegen derzeit nahezu auf Rekordniveau21 und übertreffen die Preise während der Nahrungsmittel- und Energiekrise im Jahr 2008. Die hohen Düngemittelpreise könnten lange anhalten, insbesondere angesichts der Knappheit in P47, der stark überteuerten K-Preise in der Landwirtschaft48 und des zunehmenden Konsenses darüber soziale Kosten einer übermäßigen N-Düngung49, die hier nicht monetarisiert wurden.

Der hohe Ertrag bei reduzierter Düngung deutet darauf hin, dass diese Plantage möglicherweise überdüngt ist. Diese Aussage gilt jedoch für ausgewachsene Ölpalmenplantagen, die seit der Pflanzung stark gedüngt wurden, wie die Plantage dieser Studie, trifft jedoch möglicherweise nicht auf jüngere Plantagen zu, in denen der Boden keine Nährstoffe aus der Düngung und der Zersetzung alter Pflanzen angesammelt hat Wedel22. Daher müssen die Düngeraten möglicherweise während des Lebenszyklus der Plantage angepasst werden, wobei die unterschiedlichen Nährstoffansammlungen und Nährstoffanforderungen im Laufe des Lebenszyklus der Ölpalme berücksichtigt werden50.

Schließlich waren der höhere Gewinn und die relative Bruttomarge im Vergleich zu herkömmlichen Managementbehandlungen hauptsächlich auf eine Reduzierung der Materialkosten und die Aufrechterhaltung eines hohen Ertrags zurückzuführen (Abb. 3 und ergänzende Abb. 5). Aufgrund des niedrigen Mindestlohns in Indonesien (184 US-Dollar pro Monat und Person) machten die Arbeitskosten nur einen kleinen Teil der gesamten Managementkosten aus (Abb. 3d) und führten bei der reduzierten Managementbehandlung nicht zu einem geringen Gewinn. Eine Erhöhung des Mindestlohns in Indonesien oder höhere Löhne in anderen Produktionsbereichen würden jedoch höchstwahrscheinlich nicht zu einem starken Unterschied bei den Arbeitskosten bei den Behandlungen führen. Dies liegt daran, dass die relative Veränderung der Arbeitskostendifferenz zwischen den Behandlungen immer noch gering wäre, da die wichtigsten zeitaufwändigen Aktivitäten, wie das Ernten und Reinigen des Palmenkreises, bei allen Behandlungen die gleiche Zeit in Anspruch nahmen. Unsere Sensitivitätsanalyse zeigt, dass die relativen Unterschiede in der Rentabilität robust gegenüber Änderungen der Annahmen zu den Lohnkosten pro Einheit zu sein scheinen. Erst bei einem Anstieg der Arbeitskosten um 1.250 % würde die Herbizidbehandlung (mit reduzierten Düngemengen) rentabler werden als die entsprechende maschinelle Unkrautbekämpfung (Ergänzende Abbildung 6). Dennoch muss bei Arbeitskräftemangel berücksichtigt werden, dass die mechanische Unkrautbekämpfung die Gesamtarbeitsstunden der Plantagenbewirtschaftung erhöht, selbst wenn der Unterschied in den Arbeitsstunden gering wäre (ungefähr 12 zusätzliche Arbeitsstunden ha−1 Jahr−1).

Dieses Bewirtschaftungsexperiment wurde auf einer Industrieplantage durchgeführt, wobei alle Arbeiten im Rahmen der gemeinsamen Plantagenbewirtschaftung von Mitarbeitern der Plantage durchgeführt wurden. Auch wenn wir etwaige Verzerrungen nicht vollständig ausschließen können, beispielsweise hinsichtlich der Arbeitszeit, die von Forschern erfasst wird, die die Betriebsabläufe beobachten, sind wir dennoch davon überzeugt, dass diese inhärente Abweichung kleiner sein wird als die Unterschiede bei den Gesamtverwaltungskosten, dem Gewinn und der relativen Bruttomarge, die wir zwischen reduzierten und reduzierten Betriebskosten festgestellt haben konventionelle Managementbehandlungen (Tabelle 1).

Insgesamt lieferten die Ergebnisse unseres vierjährigen Managementexperiments erste Hinweise darauf, dass mechanisches Jäten zusammen mit reduzierten kompensatorischen Düngeraten in reifen, industriellen Ölpalmenplantagen dazu beitragen kann, die Auswaschung von Bodennährstoffen zu minimieren, das Wasserverschmutzungsrisiko zu verringern und die Auswirkungen von zu beseitigen Herbizide gegen einheimische Vegetation und andere nicht zur Zielgruppe gehörende trophische Bodengruppen33 verringern die Risiken für die Gesundheit von Plantagenarbeitern und tragen so zu den Nachhaltigkeitsrichtlinien von Zertifizierungsstellen wie dem Roundtable of Sustainable Oil Palm51 bei. Wir erkennen an, dass bei der Analyse mehrerer Ökosystemfunktionen die positiven Auswirkungen des reduzierten Managements auf die Multifunktionalität in den ersten vier Jahren dieses Experiments möglicherweise noch gering sind, da es bei der Analyse einzelner Ökosystemfunktionen keine signifikanten Auswirkungen gab. Allerdings stellt die verbesserte Multifunktionalität des Ökosystems unter mechanischer Unkrautbekämpfung eine Win-Win-Situation dar, da einerseits hohe Erträge und Gewinne erzielt werden und andererseits die mit dem Einsatz von Herbiziden verbundenen Umweltkosten anfallen. Eine reduzierte Bewirtschaftung ist daher eine praktikable Bewirtschaftungsoption, um optimale Erträge aufrechtzuerhalten, Materialkosten zu senken und die Biodiversität und Ökosystemmultifunktionalität in industriellen Ölpalmenplantagen auf mineralischen Böden zu verbessern.

Für diese Studie war keine Ethikgenehmigung erforderlich. Unsere Studie wurde auf einer staatseigenen industriellen Ölpalmenplantage durchgeführt, wo wir eine Kooperation mit dem Grundstückseigentümer eingegangen sind, um Zugang zum Gelände zu erhalten und Daten zu sammeln. Es wurden keine gefährdeten oder geschützten Arten beprobt. Forschungsgenehmigungen wurden vom Ministerium für Forschung, Technologie und Hochschulbildung eingeholt, und Probenentnahme- und Probenexportgenehmigungen wurden vom Ministerium für Umwelt und Forstwirtschaft der Republik Indonesien eingeholt.

Unsere Studie wurde auf einer staatseigenen industriellen Ölpalmenplantage (PTPN VI) in Jambi, Indonesien (1,719° S, 103,398° E, 73 m über dem Meeresspiegel) durchgeführt. Die erste Anpflanzung von Ölpalmen auf dem 2.025 Hektar großen Plantagengebiet begann 1998 und endete 2002; Die Pflanzdichte betrug 142 Palmen ha−1, mit einem Abstand von 8 m in jeder Reihe und zwischen den Reihen, und die Palmen waren während unseres Untersuchungszeitraums 2016–2020 ≥ 16 Jahre alt. Die Untersuchungsgebiete haben eine mittlere Jahrestemperatur von 27,0 ± 0,2 °C und einen mittleren Jahresniederschlag von 2.103 ± 445 mm (2008–2017, Flughafen Sultan Thaha, Jambi). Die Bewirtschaftungspraktiken in großen Ölpalmenplantagen führen typischerweise zu drei gegensätzlichen Bewirtschaftungszonen: (1) einem 2-m-Radius um die Basis der Palme, der (viermal im Jahr) gejätet und vor der Düngemittelausbringung geharkt wurde, im Folgenden „ Palmenkreis'; (2) ein Bereich, der jede zweite Reihe zwischen den Reihen vorkommt und in dem beschnittene, veralterte Palmwedel gestapelt wurden, im Folgenden „Wedelhaufen“ genannt; und (3) die verbleibende Fläche der Plantage, auf der weniger Unkraut gejätet wurde (zweimal im Jahr) und kein Dünger ausgebracht wurde, im Folgenden „Zwischenreihen“ genannt.

Innerhalb dieser Ölpalmenplantage haben wir im November 2016 ein Managementexperiment mit vollständig faktoriellen Behandlungen von zwei Düngeraten × zwei Unkrautbekämpfungspraktiken durchgeführt: konventionelle Düngeraten bei PTPN VI und anderen großflächigen Plantagen (260 kg N–50 kg P–220 kg). K ha−1 Jahr), reduzierte Düngeraten basierend auf quantifiziertem Nährstoffexport pro Ernte (136 kg N–17 kg P ha−1 Jahr–187 kg K ha−1 Jahr), Herbizid und mechanische Unkrautbekämpfung15. Die Behandlung mit reduzierter Düngung basierte auf einem quantifizierten Nährstoffexport aus der Obsternte, der durch Multiplikation des Nährstoffgehalts der Fruchtbündel mit den langfristigen Ertragsdaten der Plantage berechnet wurde. Düngemittel wurden jährlich im April und Oktober nach dem Jäten und Harken des Palmenkreises ausgebracht. Die gängige Praxis bei PTPN VI und anderen Großplantagen auf sauren Acrisol-Böden ist die Anwendung von Kalk und Mikronährstoffen, und diese blieben in unserem Managementexperiment unverändert. Vor jeder N-P-K-Düngemittelanwendung wurden Dolomit und Mikronährstoffe auf den Palmenkreis in allen Behandlungsparzellen mit den üblichen Dosierungen ausgebracht52: 426 kg ha-1 Jahr-1 Dolomit und 142 kg Micro-Mag ha-1 Jahr- 1 (enthält 0,5 % B2O3, 0,5 % CuO, 0,25 % Fe2O3, 0,15 % ZnO, 0,1 % MnO und 18 % MgO). Die Herbizidbehandlung erfolgte mit Glyphosat im Palmenkreis (1,50 l ha-1 Jahr, aufgeteilt in vier Anwendungen pro Jahr) und in den Zwischenreihen (0,75 l ha-1 Jahr, aufgeteilt in zwei Anwendungen pro Jahr). ). Die mechanische Unkrautbekämpfung erfolgte mit einem Freischneider in den gleichen Bewirtschaftungszonen und mit der gleichen Häufigkeit wie die Herbizidbehandlung.

Das 22-faktorielle Design führte zu vier Behandlungskombinationen: konventionelle Düngung mit Herbizidbehandlung, reduzierte Düngung mit Herbizidbehandlung, konventionelle Düngung mit mechanischer Unkrautbekämpfung und reduzierte Düngung mit mechanischer Unkrautbekämpfung. Die vier Behandlungen wurden zufällig auf 50 m × 50 m große Parzellen verteilt, die in vier Blöcken repliziert wurden, also insgesamt 16 Parzellen. Der effektive Messbereich war der innere Bereich von 30 m × 30 m innerhalb jedes Replikatgrundstücks, um mögliche Randeffekte zu vermeiden. Für Indikatoren (unten), die innerhalb von Teilparzellen gemessen wurden, wurden diese Teilplots zufällig innerhalb der inneren 30 m × 30 m einer Parzelle verteilt. Alle Replikatparzellen befanden sich auf flachem Gelände und auf einem Acrisol-Boden mit einer sandigen Ton-Lehm-Textur.

Unsere Studie umfasste mehrere Indikatoren für jede der acht Ökosystemfunktionen23, die nachstehend ausführlich beschrieben werden (Ergänzungstabellen 1 und 2). Alle Parameter wurden auf Parzellenebene ausgedrückt, indem die Mittelwerte der Unterparzellen (d. h. biologische Parameter) oder der flächengewichtete Durchschnitt der drei Bewirtschaftungszonen pro Parzelle (d. h. Bodenparameter) herangezogen wurden. (1) Die Regulierung von Treibhausgasen (THG) wurde anhand von NEP, organischem Kohlenstoff (SOC) im Boden und Treibhausgasflüssen im Boden angegeben. (2) Der Schutz vor Erosion wurde durch die Unterholzvegetation während der vierjährigen Messungen angezeigt. (3) Die Zersetzung organischer Stoffe wurde durch die Zersetzung von Laubstreu und die Zersetzungsaktivität von Bodentieren angezeigt. (4) Die Bodenfruchtbarkeit wurde durch die Brutto-N-Mineralisierungsrate, die effektive Kationenaustauschkapazität (ECEC), die Basensättigung und die mikrobielle Biomasse N bestimmt. (5) Das Bestäubungspotenzial wurde durch die Häufigkeit von in Pfannen gefangenen Arthropoden und die Aktivität nektarfressender Vögel bestimmt. Daher quantifiziert es nicht das Bestäubungspotenzial für Ölpalmen, die hauptsächlich von einer einzelnen Rüsselkäferart bestäubt werden, sondern dient eher als Stellvertreter für ein allgemeines Bestäubungspotenzial für andere gleichzeitig vorkommende Pflanzen. (6) Die Wasserfiltration (die Fähigkeit, sauberes Wasser bereitzustellen) wurde durch Auswaschungsverluste der Hauptelemente angezeigt. (7) Pflanzenrefugium (die Fähigkeit, einen geeigneten Lebensraum für Pflanzen bereitzustellen), ausgedrückt durch den prozentualen Anteil der Bodenbedeckung invasiver Pflanzen an der gesamten Bodenbedeckung der Unterholzvegetation während der vierjährigen Messungen. (8) Die biologische Kontrolle (die Regulierung von Pflanzenfressern durch Raubtiere) wurde durch die Aktivitäten insektenfressender Vögel und Fledermäuse sowie durch die Aktivität von Raubtieren der Bodenarthropoden angezeigt.

Alle Ökosystemfunktionen wurden mithilfe der etablierten Durchschnitts- und Schwellenwertansätze12 zu einem Multifunktionalitätsindex zusammengeführt. Für die durchschnittliche Multifunktionalität haben wir zunächst die z-standardisierten Werte (Statistik) der Indikatoren für jede Ökosystemfunktion gemittelt und den Mittelwert der acht Ökosystemfunktionen für jede Parzelle berechnet. Für die Schwellenmultifunktionalität wurde diese aus der Anzahl der Funktionen berechnet, die einen festgelegten Schwellenwert überschreiten, was einem Prozentsatz des maximalen Leistungsniveaus jeder Funktion entspricht12; Um einen vollständigen Überblick zu erhalten, haben wir den Bereich der Schwellenwerte von 10 % bis 90 % untersucht. Die maximale Leistung wurde als Durchschnitt der drei höchsten Werte für jeden Indikator pro Ökosystemfunktion in allen Parzellen angenommen, um die Auswirkungen potenzieller Ausreißer zu reduzieren. Für jedes Diagramm haben wir die Anzahl der Indikatoren gezählt, die einen bestimmten Schwellenwert für jede Funktion überschritten haben, und durch die Anzahl der Indikatoren für jede Funktion dividiert12.

Wir berechneten den jährlichen NEP für jede Parzelle als: Netto-C-Austausch des Ökosystems – Biomasse der geernteten Früchte C (Lit. 16), wobei Netto-C-Austausch des Ökosystems = Cout (oder heterotrophe Atmung) – Cin (oder Netto-Primärproduktivität)53. Die Nettoprimärproduktivität der Ölpalmen in jeder Parzelle war die Summe der oberirdischen Biomasseproduktion (oberirdische Biomasse C + Wedelstreu-Biomasse C-Input + Fruchtbiomasse C) und der unterirdischen Biomasseproduktion. Die oberirdische Biomasseproduktion wurde mithilfe allometrischer Gleichungen geschätzt, die für Ölpalmenplantagen in Indonesien54 entwickelt wurden, wobei die jährlich von 2019 bis 2020 gemessene Höhe der Palmen verwendet wurde. Der jährliche Biomasseeintrag aus Wedelstreu wurde aus der Anzahl und Trockenmasse der Wedel berechnet, die während der Ernteereignisse eines Ganzen beschnitten wurden Jahr in jeder Parzelle und wurde für 2019 und 2020 gemittelt. Die oberirdische Biomasseproduktion wurde auf der Grundlage der C-Konzentrationen in Holz und Laubstreu in C umgerechnet55. Aus dem durchschnittlichen Jahresertrag der Jahre 2019 und 2020 und den gemessenen C-Konzentrationen der Fruchtbüschel wurde die jährliche C-Produktion der Fruchtbiomasse (die auch der Ernteexport darstellt) berechnet. Die unterirdische Wurzelbiomasse und die Streu-C-Produktion wurden früheren Arbeiten in unserem Untersuchungsgebiet entnommen55 und für jede Parzelle als konstant angenommen. Die heterotrophe Atmung wurde für jede Parzelle wie folgt geschätzt: jährliche CO2-C-Emission des Bodens (unten) × 0,7 (basierend auf 30 % Wurzelatmungsbeitrag zur Bodenatmung eines tropischen Waldes in Sulawesi, Indonesien56) + jährlicher C-Eintrag an Wedelstreu-Biomasse × 0,8 (~ 80 % der Wedelstreu werden in dieser Ölpalmenplantage innerhalb eines Jahres zersetzt8). Der SOC wurde im März 2018 anhand von Mischproben gemessen, die von zwei Unterflächen in jeder der drei Bewirtschaftungszonen pro Fläche bis zu einer Tiefe von 50 cm entnommen wurden. Bodenproben wurden luftgetrocknet, fein gemahlen und mit einem CN-Analysator (Vario EL Cube, Elementar Analysis Systems) auf SOC analysiert. Die SOC-Bestände wurden anhand der gemessenen Schüttdichte in jeder Bewirtschaftungszone berechnet, und die Werte für jede Parzelle waren der flächengewichtete Durchschnitt der drei Bewirtschaftungszonen (18 % für Palmenkreise, 15 % für Wedelhaufen und 67 % für Zwischenreihen). 15,22.

Von Juli 2019 bis Juni 2020 führten wir monatliche Messungen der CO2-, CH4- und N2O-Flüsse im Boden durch, wobei wir belüftete, statische Kammern verwendeten, die in den drei Managementzonen innerhalb von zwei Unterparzellen pro Parzelle dauerhaft installiert waren11,57. Die jährlichen CO2-, CH4- und N2O-Flüsse im Boden waren trapezförmige Interpolationen zwischen Messperioden für das ganze Jahr, und die Werte für jede Parzelle waren der flächengewichtete Durchschnitt der drei Bewirtschaftungszonen (oben).

Vielfalt und Häufigkeit der Gefäßpflanzen wurden von 2016 bis 2020 einmal jährlich vor der Unkrautbekämpfung im September–November bewertet. In fünf Teilflächen pro Fläche erfassten wir das Vorkommen aller Gefäßpflanzenarten und schätzten die prozentuale Bedeckung der Unterholzvegetation. Die prozentuale Bedeckung und der Pflanzenartenreichtum jedes Messjahres wurden im Verhältnis zu denen von 2016 ausgedrückt, um anfängliche Unterschiede zwischen den Parzellen vor Beginn des Experiments zu berücksichtigen. Im Jahr 2017 betrug die prozentuale Deckung beispielsweise:

Die Werte aus fünf Unterplots wurden gemittelt, um jeden Plot darzustellen.

Die Zersetzung der Laubstreu wurde unter Verwendung von Streubeuteln (20 cm × 20 cm mit einer Maschenweite von 4 mm) bestimmt, die 10 g Trockenstreu aus Ölpalmenblättern enthielten8. Im Dezember 2016 wurden drei Streubeutel pro Parzelle am Rand der Wedelhaufen platziert. Nach achtmonatiger Inkubation auf dem Feld berechneten wir die Zersetzung der Laubstreu als Differenz zwischen der anfänglichen Trockenmasse der Streu und der Trockenmasse der Streu nach der Inkubation. Die Zersetzungsaktivität von Bodentieren wird nachstehend beschrieben (Bodenarthropoden).

Alle diese Indikatoren wurden im Februar–März 2018 in den drei Managementzonen innerhalb von zwei Unterparzellen pro Parzelle22 gemessen. Die Brutto-N-Mineralisierungsrate im Boden wurde in den obersten 5 cm Tiefe an in situ inkubierten intakten Bodenkernen unter Verwendung der 15N-Pool-Verdünnungstechnik gemessen58. ECEC und Basensättigung wurden in den oberen 5 cm Tiefe gemessen, da dies die Tiefe ist, die schnell auf Änderungen im Management reagiert22. Die Konzentrationen austauschbarer Kationen (Ca, Mg, K, Na, Al, Fe, Mn) wurden durch Perkolation des Bodens mit 1 mol l−1 ungepuffertem NH4Cl und anschließende Analyse der Perkolate mit einem induktiv gekoppelten Plasma-Atomemissionsspektrometer bestimmt (ICP-AES; iCAP 6300 Duo view ICP-Spektrometer, Thermo Fisher Scientific). Die Basensättigung wurde als Prozentsatz der austauschbaren Basen (Mg, Ca, K und Na) auf ECEC berechnet. Die mikrobielle Biomasse N wurde aus frischen Bodenproben mithilfe der Begasungs-Extraktions-Methode59 gemessen. Die Werte für jede Parzelle waren der Mittelwert der beiden Unterparzellen, die dem flächengewichteten Durchschnitt der drei Bewirtschaftungszonen (oben) entsprachen15,22.

Im November 2016, September 2017 und Juni 2018 wurden fluoreszierende gelbe Pfannenfallen verwendet, um oberirdische Arthropoden zu beproben (zur Bestimmung von Bestäubergemeinschaften60). Die Fallen wurden an einer Plattform auf der Höhe der umgebenden Vegetation innerhalb eines 2 × 3-Rasters mit Mittelpunkt im Zwischenraum befestigt -Reihen jeder Parzelle in sechs Clustern zu je drei Fallen, insgesamt 18 Fallen pro Parzelle. Die Fallen wurden 48 Stunden lang im Feld ausgesetzt. Wir haben alle gefangenen Arthropoden in 70 %igem Ethanol gelagert und später gezählt und auf Ordnungs- und Artenebene identifiziert. Die Häufigkeit gefangener Arthropoden in den Jahren 2017 und 2018 wurde als Verhältnis zur Häufigkeit im Jahr 2016 berechnet, um anfängliche Unterschiede zwischen den Parzellen vor Beginn des Experiments zu berücksichtigen. Die Aktivität nektarfressender Vögel wird unten beschrieben (Vögel und Fledermäuse).

Die Elementauslaugungsverluste wurden aus Analysen von Bodenporenwasser bestimmt, das monatlich in 1,5 m Tiefe mit Saugnapf-Lysimetern (P80-Keramik, maximale Porengröße 1 μm; CeramTec) über einen Zeitraum von einem Jahr (2017–2018) entnommen wurde15. Lysimeter wurden in den drei Managementzonen innerhalb von zwei Unterparzellen pro Parzelle installiert. Gelöster N wurde mithilfe der kontinuierlichen Durchflussinjektionskolorimetrie (SEAL Analytical AA3, SEAL Analytical) analysiert, während diese anderen Elemente mithilfe von ICP-AES bestimmt wurden. Die Werte für jede Parzelle waren der Mittelwert der beiden Unterparzellen, die dem flächengewichteten Durchschnitt der drei Bewirtschaftungszonen entsprachen15,22.

In fünf Teilparzellen pro Parzelle wurden der prozentuale Bedeckungsgrad und der Artenreichtum invasiver Unterholzpflanzenarten von 2016 bis 2020 einmal jährlich vor der Unkrautbekämpfung im September und November bewertet. Wir definierten invasive Arten als jene Pflanzen, die nicht auf Sumatra61 heimisch sind und zu den zehn dominierenden Arten (ausgenommen Ölpalme) in der Plantage für jedes Jahr gehören. Die prozentuale Bedeckung mit invasiven Unterholzpflanzenarten jedes Messjahres wurde im Verhältnis zu der von 2016 ausgedrückt, um anfängliche Unterschiede zwischen den Parzellen vor Beginn des Experiments zu berücksichtigen. Die Werte für jede Parzelle wurden durch den Durchschnitt von fünf Unterplots dargestellt.

Die Aktivitäten insektenfressender Vögel und Fledermäuse werden im Folgenden beschrieben (Vögel und Fledermäuse). In fünf Unterflächen pro Fläche wurden wirbellose Bodentiere (Bodenarthropoden) gesammelt, gezählt, auf taxonomischer Ordnungsebene identifiziert und anschließend nach ihren trophischen Gruppen, zu denen auch Raubtiere gehören, klassifiziert60. Die Werte aus fünf Unterplots waren Durchschnittswerte, um jeden Plot darzustellen.

Die biologische Vielfalt wurde anhand des taxonomischen Reichtums von sieben multitrophen Gruppen gemessen, die nachstehend ausführlich beschrieben werden (Ergänzungstabellen 1 und 2).

Die Methode wird oben beschrieben (Indikatoren für den Erosionsschutz), wobei die Artenzahl als Indikator verwendet wird (Ergänzungstabelle 2).

Dies wurde im Mai 2017 durch die gemeinsame Extraktion von RNA und DNA aus drei Bodenkernen (5 cm Durchmesser, 7 cm Tiefe) in fünf Unterparzellen pro Parzelle62 ermittelt. Während die DNA-Extraktion die gesamte mikrobielle Gemeinschaft beschreibt, repräsentiert RNA die aktive Gemeinschaft. Die v3–v4-Region des 16S-rRNA-Gens wurde mit einem MiSeq-Sequenzer (Illumina) amplifiziert und sequenziert. Die taxonomische Klassifizierung erfolgte durch Kartierung kuratierter Sequenzen anhand der nicht-redundanten (NR)-Datenbank SILVA Small Subunit (SSU) 13863 mit dem Basic Local Alignment Search Tool (BLASTN)64.

Zur Bestimmung von Bodenarthropoden haben wir von Oktober bis November 2017 in fünf Teilflächen pro Fläche Bodenproben (16 cm × 16 cm, 5 cm Tiefe) gesammelt. Wir haben die Tiere mit einem Wärmegradientenextraktor65 aus dem Boden extrahiert und sie in Dimethylenglykol gesammelt -Wasserlösung (1:1) und in 80 % Ethanol gelagert. Die entnommenen Tiere wurden gezählt und auf taxonomischer Ordnungsebene identifiziert61. Sie wurden auch den trophischen Gruppen Zersetzer, Pflanzenfresser und Raubtiere zugeordnet, basierend auf den vorherrschenden Nahrungsressourcen, die in früheren Überprüfungen und einer lokalen Studie erfasst wurden66,67. Ordnungen mit unterschiedlichen Ernährungsgewohnheiten wurden in mehrere Ernährungsgruppen eingeteilt, beispielsweise wurden Coleoptera in überwiegend räuberische Familien (Staphylinidae, Carabidae), pflanzenfressende Familien (z. B. Curculionidae) und Zersetzerfamilien (z. B. Tenebrionidae) unterteilt. Die Gesamtzahl der Individuen pro taxonomischer Gruppe in jeder Teilfläche wurde mit der gruppenspezifischen Stoffwechselrate multipliziert, die summiert wurde, um die Zersetzungsaktivität von Bodentieren zu berechnen. Die Werte aus fünf Unterplots waren Durchschnittswerte, um jeden Plot darzustellen.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen fluoreszierenden gelben Pfannenfallen (Indikatoren für das allgemeine Bestäubungspotenzial) wurden im Juni 2018 Kehrnetz- und Malaisefallen-Probenproben durchgeführt, die auf die allgemein fliegenden und im Unterholz lebenden Arthropodengemeinschaften abzielten. Innerhalb der Unterholzvegetation wurden Kehrnetzprobenentnahmen entlang zweier 10 m langer Transekte pro Parzelle durchgeführt, wobei pro Transekt zehn Kehrschläge durchgeführt wurden. In jeder Parzelle haben wir eine einzelne Malaise-Falle zwischen zwei zufällig ausgewählten Palmen installiert und sie 24 Stunden lang ausgesetzt. Die Arthropoden wurden gezählt, auf taxonomischer Ordnungsebene und die Insekten auf taxonomischer Familienebene identifiziert und die Werte aus den drei Methoden wurden summiert, um jede Parzelle darzustellen.

Vögel und Fledermäuse, die an jeder Replikatparzelle vorbeizogen, wurden im September 2017 mit SM2Bat + Tonaufzeichnungsgeräten (Wildlife Acoustics) und zwei Mikrofonen (SMX-II und SMX-US) beprobt, die in einer Höhe von 1,5 m in der Mitte jeder Parzelle angebracht waren68. Mit Xeno-Canto69 und der Macaulay-Bibliothek70 haben wir die Vokalisation der Vögel Arten zugeordnet. Der Artenreichtum insektenfressender Fledermäuse wurde berechnet, indem sie anhand der Merkmale ihres Rufs (Rufhäufigkeit, Dauer, Form) in Morphospezies eingeteilt wurden. Darüber hinaus haben wir mithilfe der EltonTrait-Datenbank71 Informationen über proportionale Ernährungspräferenzen der Vogelarten gesammelt. Wir definierten Vögel, die sich von Wirbellosen ernähren (potenzielle Biokontrollmittel), als Arten, deren Nahrung zu mindestens 80 % aus Wirbellosen besteht und die sich von Nektar ernähren (potenzielle Bestäuber), wenn die Nahrung mindestens 20 % Nektar enthielt.

Wir haben sechs Indikatoren verwendet, die mit der Höhe und Stabilität von Ertrag und Gewinn verknüpft sind: Ertrag, unteres fünftes Quantil des Ertrags pro Palme und Parzelle, Ausfallwahrscheinlichkeit, Verwaltungskosten, Gewinn und relative Bruttomarge. Wir beurteilten den Fruchtertrag, indem wir die geernteten Fruchtbüschel jeder Palme innerhalb der inneren Fläche von 30 m × 30 m jeder Parzelle wogen. Die Ernte folgte dem Zeitplan und den Standardpraktiken des Plantagenunternehmens: Jede Palme wurde etwa alle zehn Tage geerntet und die unteren Wedel wurden beschnitten. Für jede Parzelle haben wir den durchschnittlichen Fruchtertrag pro Palme berechnet und unter Berücksichtigung der Pflanzdichte von 142 Palmen pro Hektar auf einen Hektar hochgerechnet. Da die Palmen in jeder Parzelle unterschiedliche Fruchtzyklen haben und kontinuierlich geerntet wurden, kann die Berechnung eines Jahresertrags zu irreführenden Unterschieden zwischen den Behandlungen führen. Daher haben wir den kumulativen Ertrag vom Beginn des Experiments bis zu vier Jahren (2017–2020) berechnet, der die inter- und intrajährlichen Schwankungen in der Fruchtproduktion der Palmen in den Parzellen berücksichtigen und somit einen Vergleich zwischen den Behandlungen ermöglichen sollte . Da sich Auswirkungen von Managementpraktiken auf die Rendite verzögern können46, haben wir auch die kumulierte Rendite während zweier aufeinanderfolgender Jahre (2017–2018 und 2019–2020) berechnet und für diese beiden Zeiträume separat auf Behandlungseffekte auf Rendite- und Gewinnindikatoren geprüft.

Wir haben Risikoindikatoren zur kumulierten Rendite und zur Rendite zwischen den beiden Zeiträumen berechnet. Wir haben das niedrigste fünfte Quantil des Ertrags pro Palme und Parzelle (linke Seite der Verteilung) verwendet, um die Produktion der Palmen mit der niedrigsten Leistung anzugeben. Außerdem haben wir die Ertragsausfallwahrscheinlichkeit (unteres Teilmoment 0. Ordnung) bestimmt, definiert als der Anteil der Palmen, die unter einen vordefinierten Ertragsschwellenwert gefallen sind; Als Schwellenwerte wurden 630 kg-1 pro Palme für den kumulativen Ertrag und 300 kg-1 pro Palme und Jahr für den Zweijahresertrag gewählt, was 75 % des Durchschnittsertrags entsprach.

Einnahmen und Kosten wurden als kumulative Werte während der vier Jahre des Experiments (2017–2020) berechnet, wobei für alle Jahre die gleichen Preise und Kosten verwendet wurden. Dies lag daran, dass wir daran interessiert waren, die wirtschaftlichen Folgen unterschiedlicher Bewirtschaftungsmethoden zu bewerten, und dass diese schwierig zu interpretieren sein könnten, wenn Preis- und Kostenänderungen zwischen Kalenderjahren einbezogen werden, die eher von externen Marktkräften als von den Feldbewirtschaftungspraktiken bestimmt werden. Aus dem gleichen Grund haben wir auf eine Abzinsung der Gewinne verzichtet. Angesichts der normalerweise hohen Abzinsungssätze, die auf das Untersuchungsgebiet angewendet werden, können geringfügige Unterschiede in den Ernteaktivitäten zwischen Kalenderjahren oder -monaten zu großen systematischen Unterschieden zwischen den Bewirtschaftungsmethoden führen, die eher mit der Variation des Arbeitsplans innerhalb der Plantage als mit dem tatsächlichen Unterschied zusammenhängen unter den Managementbehandlungen. Die Erlöse wurden aus dem Ertrag und dem durchschnittlichen Preis der Fruchtbündel in den Jahren 2016 und 201761 berechnet. Die Materialkosten waren die Summe der Kosten für Düngemittel, Herbizid und Benzin für den Freischneider. Die Arbeitskosten wurden aus dem Mindestlohn in Jambi und der Zeit (in Arbeitsstunden) berechnet, die für die Ernte-, Dünge- und Jätarbeiten benötigt wurde, die 2017 für jede Parzelle erfasst wurden. Die Unkrautbekämpfungsarbeit umfasste die Arbeit zum Harken des Palmenkreises vor der Düngung, die bei allen Behandlungen gleich war, sowie das Jäten im Palmenkreis und zwischen den Reihen entweder mit Herbizid oder Freischneider. Darüber hinaus haben wir die Zeit zum Entfernen von C. hirta berücksichtigt, die einmal im Jahr mechanisch von allen Parzellen entfernt werden muss, berechnet aus der durchschnittlichen Unkrautentfernungszeit im Palmenkreis und der prozentualen Bedeckung mit C. hirta in jeder Parzelle Jahr. Anschließend berechneten wir den Gewinn als Differenz zwischen Umsatz und den gesamten Verwaltungskosten und die relative Bruttomarge als Bruttogewinnanteil am Umsatz.

Um Unterschiede zwischen den Bewirtschaftungsmaßnahmen für jede Ökosystemfunktion und zwischen Indikatoren der Biodiversität zu testen, wurde der Wert jedes Indikators auf Parzellenebene zunächst z-standardisiert (z = (tatsächlicher Wert − Mittelwert über Parzellen) / Standardabweichung)4. Dies verhindert die Dominanz eines oder weniger Indikatoren gegenüber den anderen, und die z-Standardisierung ermöglicht es mehreren unterschiedlichen Indikatoren, eine Ökosystemfunktion oder Biodiversität am besten zu charakterisieren4. Standardisierte Werte wurden für Indikatoren, bei denen hohe Werte eine unerwünschte Wirkung bedeuten (d. h. NEP, N2O- und CH4-Flüsse im Boden, Elementauswaschungsverluste, invasive Pflanzenbedeckung, Ertragsverluste, Managementkosten), invertiert (mit −1 multipliziert), um intuitive Interpretationen zu ermöglichen. Für eine bestimmte Ökosystemfunktion (ergänzende Abbildungen 1 und 2) und über Indikatoren der Biodiversität hinweg (Abb. 2) wurden lineare Mixed-Effects-Modelle (LME) verwendet, um Unterschiede zwischen Managementbehandlungen (Düngung, Unkrautbekämpfung und deren Wechselwirkung) als fest zu bewerten Effekte mit Wiederholungsdiagrammen und Indikatoren (Ergänzungstabellen 2 und 3) als zufällige Effekte. Die Signifikanz der festen Effekte wurde mithilfe von ANOVA72 bewertet. Die Leistung des LME-Modells wurde anhand diagnostischer Residuendiagramme73 bewertet. Da sich Indikatorvariablen in ihren Reaktionen auf Managementbehandlungen systematisch unterscheiden können, haben wir auch die Wechselwirkung zwischen Indikator und Behandlung getestet (Tabelle 1). Um die Unterschiede zwischen den Managementbehandlungen verschiedener Ökosystemfunktionen (d. h. Multifunktionalität; Abb. 1) zu testen, verwendeten wir für jedes Replikatdiagramm den Durchschnitt der z-standardisierten Indikatoren jeder Ökosystemfunktion und Schwellenwerte (d. h. die Anzahl der Funktionen, die). überschreitet einen festgelegten Prozentsatz der maximalen Leistung jeder Funktion12; ergänzende Abbildung 3). Die LME-Modelle hatten Managementbehandlungen (Düngung, Jäten und deren Wechselwirkung) als feste Effekte und replizierten Parzellen und Ökosystemfunktionen als zufällige Effekte; Die Wechselwirkung zwischen Ökosystemfunktion und Behandlung wurde ebenfalls getestet, um festzustellen, ob es systematische Unterschiede in ihren Reaktionen auf Managementbehandlungen gab (Tabelle 1). Da wir davon ausgingen, dass sich die Art der Unkrautbekämpfung auf die Bodenvegetation auswirken wird, testeten wir Unterschiede in der Bodenbedeckung der Unterholzvegetation, gemessen von 2016 bis 2020, wobei wir LME mit Managementbehandlungen als festen Effekt und wiederholten Parzellen und Jahren als zufälligen Effekten verwendeten. Unterschiede zwischen Managementbehandlungen (Düngung, Jäten und deren Wechselwirkung) bei Ertrags- und Gewinnindikatoren, bei denen es sich um kumulative Werte über vier Jahre (Abb. 3) oder für zwei separate Zeiträume (2017–2018 und 2019–2020; ergänzende Abb. 4) handelte, wurden mithilfe des linearen Modells ANOVA bewertet (Tabelle 1). Für einen klaren visuellen Vergleich zwischen Managementbehandlungen für Ökosystemfunktionen, multitrophische Gruppen für die Artenvielfalt sowie Ertrags- und Gewinnindikatoren wurden das fünfte und 95. Perzentil ihrer z-standardisierten Werte in einem Blütenblattdiagramm dargestellt (Abb. 4 und ergänzende Abb. 5). Die Daten wurden mit R (Version 4.0.4) und den R-Paketen „nlme“ und „influence.ME“73 analysiert.

Weitere Informationen zum Forschungsdesign finden Sie in der mit diesem Artikel verlinkten Nature Portfolio Reporting Summary.

Daten zu den Indikatoren für Ökosystemfunktionen, Biodiversität und wirtschaftliche Produktivität sind im Göttingen Research Online-Repository öffentlich verfügbar: https://doi.org/10.25625/MZJLUM (Ref. 74). Die taxonomische Klassifizierung ribosomaler RNA erfolgte durch Kartierung kuratierter Sequenzen anhand der Datenbank SILVA SSU 138 NR (https://doi.org/10.1093/nar/gks1219). Daten zu proportionalen Ernährungspräferenzen der Vogelarten wurden aus der EltonTrait-Datenbank (https://doi.org/10.1890/13-1917.1) gesammelt. Vogelstimmen wurden mithilfe von Xeno-Canto (Xeno-Canto Foundation, 2012) und der Macaulay-Bibliothek (https://www.macaulaylibrary.org) der Artenebene zugeordnet.

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Referenzen herunterladen

Diese Studie wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG, Projektnummer 192626868 – SFB 990/2-3) im Rahmen des deutsch-indonesischen Verbundforschungsprojekts CRC990 EFForTS gefördert. Das Unternehmen PT Perkebunan Nusantara VI stellte keine Mittel zur Verfügung und hatte keinen Einfluss auf das Studiendesign, die Datenerhebung, Analyse oder Interpretation. Wir danken PTPN VI für die Erlaubnis, auf ihrer Plantage Forschungsarbeiten durchzuführen und bei der Palmenernte zu helfen. Wir danken allen unseren indonesischen Feld- und Laborforschungsassistenten, insbesondere A. Farzi und Projekt Z01, für die Leitung der Felddurchführung dieses Experiments. Wir danken RISTEKDIKTI für die Bereitstellung von Forschungsgenehmigungen.

Greta Formaglio

Derzeitige Adresse: Universität Montpellier, CIRAD, INRAE, Institut Agro, IRD, Montpellier, Frankreich

Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Iddris, NA, Formaglio, G.

Bodenkunde tropischer und subtropischer Ökosysteme, Universität Göttingen, Göttingen, Deutschland

Najeeb Al-Amin Iddris, Greta Formaglio, Guantao Chen, Edzo Veldkamp und Marife D. Corre

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Carola Paul & Volker von Groß

Abteilung für Naturschutzbiologie, Blumenbach-Institut für Zoologie und Anthropologie, Universität Göttingen, Göttingen, Deutschland

Andres Angulo-Rubiano

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Kevin FA Darras

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Arne Wenzel

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Bambang Iranan

Fakultät für Naturwissenschaften und Technologie, Universität Jambi, Jambi, Indonesien

Muhammad Damris

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Ingo Grass

Fakultät für Landwirtschaft, Tadulako-Universität, Palu, Indonesien

Aiyen Tjoa

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NAI und GF leiteten die Erstellung des Manuskripts, während MDCGF, NAI, CP und VvG die Datenanalyse durchführten. MDC, EV und TT haben das Experiment entworfen. SS, AT, KD und BI unterstützten die Durchführung des Experiments. NAI und AT koordinierten die Feldaktivitäten des Experiments. AT, MD und BI erleichterten den Feldzugang, die logistische Unterstützung und Kooperationsvereinbarungen. GF, NAI, GC, FB, AP, VK, AW, DB, AT, AA-R., KD, MDC und EV steuerten Daten bei und beteiligten sich an Diskussionen über Studiendesign, Analyse und Interpretation. Alle Autoren haben Teile des Manuskripts verfasst oder kommentiert.

Korrespondenz mit Najeeb Al-Amin Iddris.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Nature Sustainability dankt Erik Meijaard, Tse seng chuah und den anderen, anonymen Gutachtern für ihren Beitrag zum Peer-Review dieser Arbeit.

Anmerkung des Herausgebers Springer Nature bleibt hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten neutral.

Ergänzende Abbildungen. 1–6 und Tabellen 1 und 2.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Iddris, N.AA., Formaglio, G., Paul, C. et al. Mechanisches Unkrautjäten steigert die Multifunktionalität des Ökosystems und den Gewinn von Industrieölpalmen. Nat Sustain (2023). https://doi.org/10.1038/s41893-023-01076-x

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Eingegangen: 30. Juni 2022

Angenommen: 01. Februar 2023

Veröffentlicht: 02. März 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41893-023-01076-x

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