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Grundlagen der Landwirtschaft (Fach) / ZuFa 1-10 (Lektion)

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  • Menge des EU/AT Ackerlands EU27 -127 Millionen Hektar AckerlandIn Österreich:- 48% Ackerland- 30% Extensives Grünland- 20% Wirtschafts Grünland
  • Die wichtigsten Feldfrüchte in Österreich - Winterweichweizen- Körnermais- Silo und Grünmais- Wintergerste- Sommergerste - KleegrasVerteilung:- Brotgetreide 26%- Futtergetreide 33,5%- Feldfutterbau 18%- Ölfrüchte 10%- Hackfrüchte 5%
  • Aufgaben der Land und Fortswirtschaft - Versorgung mit Lebensmitteln- Erhaltung der Kulturlandschaft- Produktion erneuerbarer Energie- Green Care- Einfluss auf vor- und nachgelagerte WirtschaftsbereicheHaupterwerbsbetriebe – 62.000Nebenerwerb – 91.500Gesamt 153.500Wettbewerbsfähigkeit wird erreicht durch:- Nachhaltigen Wirtschaften- Zunehmender Spezialisierung- Koppelung mit Touristik, Direktvermarktung, Green Care- Anbau Energiepflanzen
  • Herausforderungen der LW - Bevölkerungswachstum- Klimawandel- Wasserknappheit- Erhöhter Bedarf an Agrarrohstoffen und Lebensmitteln- Starke Preisschwankungen- Zunehmende Billigkonkurrenz- Ungewisse Finanzperiode der EU925 Millionen Menschen sind unterernährtLandwirtschaft ist größter Wasserverbraucher – 70%
  • Konsumentenansprüche an die LW - Nachhaltigkeit- Bio- Tierschutz- Green Packaging- Regionalität- Lebensmittelsicherheit
  • Arbeitswissenschaft Arbeitswissenschaft behandelt Probleme der Menschen im Zusammenhang mit Arbeit. Diese Probleme entstanden mit:Selbstversorgung, Subsistenzwirtschaft (z.B. Polen, Rumänien), -> führten über Handwerk zur Arbeitsteilung und Spezialisierung.-> Energieeinsatz, industrielle Techniken und Elektronik, Prozesstechnik sowie IuK-Technologien brachten enorme Leistungen der Einzelpersonen und Wohlstand=> Technischer Fortschritt brachte neue Arbeitsweisen und Produktionsprozesse.Instrumente sind: Arbeitsanalyse, Arbeitsbewertung, Arbeitsgestaltung, Arbeitsstudie.Arbeit= Kraft x WegLeistung = Arbeit/ZeitReize aus Arbeit: geistig, körperlichReize aus Umwelt: Arbeitsplatz, ArbeitsumweltReiz= BelastungReaktion= Beanspruchung
  • Parameter des Produktionsverfahren: - Technische Parameter (Leistung, kW bedarf, Energiebedarf)- Arbeitswirtschaftliche Parameter (Verfahrensleistung, Arbeitskräftebedarf, Arbeitszeit)- Ökonomische Parameter (Kapital, Kosten, Deckungsbeitrag DB)
  • Menschengerechte Arbeitsplatz-und-Arbeitsverfahren-Gestaltung - Arbeitstechnische und organisatorische Lösungen- Zielgerichtete Produktionsverfahren- Präventiver Gesundheitsschutz- Arbeitssicherheit- Arbeitsbedingungen
  • Optimierung der Arbeitsproduktivität - Arbeitszeiterfassung- Arbeitsplanung, Organisation, Betriebsplanung- Betriebsführung, Management- Arbeitskosten, Arbeitsbewertung, Entlohnung
  • Mensch/Technik Arbeitssysteme - Technik ist wichtiger Bestandteil und Kostenfaktor- Übt Kernfunktion aus- Gegenseitige Substitution (von Mensch und Technik)- Arbeitssysteme beeinflussen Ressourceneffektivität und Nachhaltigkeit- Bestimmen Arbeitsproduktivität und Qualität-> Jedoch mit komplexen ProblemenArbeitssystem= Mensch + Arbeitsmittel
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  • 7 Elemente zum Beschreiben eines Arbeitssystems - Arbeitsaufgabe- Eingabe- Mensch- Betriebsmittel- Arbeitsablauf- Umwelteinflüsse- Ausgabe
  • Physiologische Grundlagen der Arbeit: Aufgabe des Menschen:Grundlage der Arbeitswissenschaft ist der sich ständig wiederholende Zyklus von- Warnehmung (Informationsaufnahme) - Sinnesorgane- Entscheidung (Informationsverarbeitung) - Gedächtnis- Handlung (Informationsumsetzung) - MuskulaturMuskelsteuerungEntscheidend für Muskelsteuerung ist Zeitbedarf:- Bewusste Steuerung: 0,3 s/Entscheidung- Unbewusste Regulation: 0,03 s/Entscheidung- Reflexe: 0,003-0,001 s/ReflexDamit erspart Übung viel Zeit und führt zu geringerer Beanspruchung.
  • Definition von Arbeit Arbeit: [mhd. arbeit = Mühsal, Not, Plage]Arbeit: Tätigkeit des Menschen zur Erfüllung einer AufgabeArbeit =KraftxWeg (Arbeit W= Kraft F x Strecke s) [Leistung P= W/t]Arbeit: Produktionsfaktor (Ohne Arbeit ist keine Produktion möglich)Arbeit: Das bewusste zielgerichtete Handeln des Menschen zum Zweck der Existenzsicherung wie der Befriedigung von Einzelbedürfnissen; zugleich wesentlicher Moment der DaseinserfüllungArbeit: Erfüllung der Aufgabe eines Arbeitssystems durch das Zusammenwirken von Mensch und Arbeitsmittel mit dem Arbeitsgegenstand
  • Ziel der Arbeitsplatzgestaltung: Durch Zusammenwirken von Mensch und Maschine (Mensch-Maschine-System) soll optimale Leistung (=Arbeitsergebnis) unter Berücksichtigung humanen Arbeitsplatzes erreicht werden.Nachhaltigkeitskontext: Ökologische, ökonomische und sozial-ethische Aspekte fließen verstärkt in Ausgestaltung ein!
  • Faktoren der Arbeitsplatzgestaltung: Witterung, Lärm, Schwingungen, Sichtverhältnisse, Luftinhaltsstoffe Lärm= störender, unangenehmer empfundener SchallFür bestimmte Tätigkeiten sollten folgende Pegelwerte nicht überschritten werden:55 dB (A) – Arbeiten mit überwiegend geistiger Beanspruchung70 dB (A) – Arbeiten mit mittlerer geistiger Beanspruchung85 dB (A) – Alle sonstigen Arbeiten
  • Arbeitsplatzgestaltung - Ständiges Hinterfragen der Arbeitsweisen- Statische Arbeiten vermeiden, Körperteile nicht als Haltewerkzeuge verwenden- Lasten auf möglichst viele Muskeln verteilen- Beide Hände mit gleichem Kraftaufwand einsetzen- Arbeit mit möglichst wenigen Bewegungen durchführen- Arbeitsplatz so gestalten, dass optimale Körperhaltung möglich ist und Greifräume optimal genutzt werden können- Geistige und körperliche Überforderung am Arbeitsplatz vermeiden- Gerade ebene Wege, Umwege sind durch sinnvolle Anordnung der Güter zu vermeiden.
  • Sicherheitsanalyse, 5 Schritte, Maßnahmen Sicherheitsanalyse besteht darin, Verständnis von Gefahr zu Mensch erkennen und demgemäß Maßnahmen ableiten.Maßnahme -> erkennen -> Gefahr beseitigen -> Gefahr umhüllen -> vom Menschen räumlich/zeitlich trennen -> Menschen vor Gefahr schützen
  • Faktoren die auf den Mensch bei der Arbeit wirken und Unfälle verursachen können: - Witterung- Luftinhaltsstoffe- Lärm- Sicht- Schwingungen
  • Unfallschutz Maßnahmen zur Verbesserung der Arbeitssicherheit:- Gefahrenpotenzial der landwirtschaftlichen Arbeit durch technische, bauliche und arbeitsorganisatorische Maßnahmen verringern. (Beispiel: Schutzeinrichtungen).- Verbesserte Ausbildung der Landwirte, sicherheitsgerechtes Arbeiten fördern (Beispiel: Prüfungsgegenstand bei Meisterausbildung).- Durch Motivation die in der Landwirtschaft arbeitenden Menschen zum sicherheits- gerechten Handeln bringen (Beispiel: Belohnung bei geringer Unfallhäufigkeit).
  • Begriffsdefinitionen Arbeit Arbeitsverfahren: In sich abgeschlossener Arbeitsablauf, der alle erforderlichen Arbeitsteilvorgänge bzw. Arbeitselemente und Einflussgrößen zur Erreichung des Arbeitszwecks umfasst.Belastung [Reiz]: Gesamtheit aller Faktoren der Arbeit, die auf den Menschen bzw. auf einzelne Organe einwirken.Beanspruchung [Reaktion]: Individuelle Reaktion des Menschen bzw. einzelner Organe auf die einwirkende Belastung.Ermüdung: Reversible Herabsetzung der Funktionsfähigkeit des Menschen bzw. einzelner Organe infolge vorangegangener Beanspruchung.StressBegriff „Stress“ (steht für Druck,Kraft) hat Hans Selye in Psychologie eingeführt: um Belastung von biologischen Systemen zu beschreiben.- kurzzeitige Belastung leistungssteigernd (Eustress)- langfristige Belastung gesundheitsschädigend (Disstress)
  • Richtiges Heben und Tragen - Vor dem Heben Hindernisse wegräumen- Last 40cm über Boden anfassen- Last mit geradem Rücken und gebeugten Knien heben- Last körpernah heben und tragen- Last auf beide Arme verteilen- Richtwerte für Grenzlasten beachten
  • OWAS-Methode Definition von Maßnahmenklassen (Stufe Arbeitselement)Maßnahmenklasse 1:Die Körperhaltung ist normal; Maßnahmen zur Arbeitsgestaltung sind nicht notwendig.Maßnahmenklasse 2:Die Körperhaltung ist belastend; Maßnahmen, die zu einer besseren Arbeitshaltung führen, sind in der nächsten Zeit vorzunehmen.Maßnahmenklasse 3:Die Körperhaltung ist deutlich belastend; Maßnahmen, die zu einer besseren Arbeitshaltung führen, müssen so schnell wie möglich vorgenommen werden.Maßnahmenklasse 4:Die Körperhaltung ist deutlich schwer belastend; Maßnahmen, die zu einer besseren Arbeitshaltung führen, müssen unmittelbar getroffen werden.Einstellung eines Belastungsindex (Stufe Arbeitsverfahren)L = (1*MKL1)+(2*MKL2)+(3*MLK)+(4*MKL4)MKL= Zeitanteil in Prozess des gesamten Arbeitsvorgangs [Die OWAS – Methode ist ein arbeitswissenschaftliches Verfahren, zur Klassifizierungund Beurteilung von Arbeitshaltungen. Die Idee der Methode stammt aus der finnischenSchwerindustrie. Die Methode wurde im Unternehmen OVAKO (1974) entwickelt. http://www.indina.de/fileadmin/indina/Bilderpool_indina/Publikationen/INDINA_Leitfaden_Ergonomie.pdf ]
  • Arbeitstagebuch Wahrnehmen – Entscheiden – Handeln führt zu Informationsumsetzung führt zu PROZESS 1. Vorteile:- Datenerfassung mit wenig Aufwand.- Datenerfassung über längeren Zeitraum.- Datenerfassung ohne störenden Einfluss des Zeitnehmers2. Nachteile:- Erfassung nur bis zur Stufe Arbeitsvorgang möglich.- Einflussgrößen nicht genau messbar.- Störeinflüsse nicht messbar.
  • Die Häufigsten Belastungen am Arbeitsplatz - Stress- Monotonie- Lärm- Schicht- Hitze- Arbeit im Freien- Zugluft- Staub
  • Umweltauswirkung Konventioneller Landwirtschaft - Steigende Anzahl an Menschen mit Bedürfnissen- Immer weniger landwirtschaftlich gut geeignetes Land steht für die Nahrungsmittelerzeugung zur Verfügung!-> Forderung nach der Intensivierung der Landwirtschaft-> Flächenstilllegung in EU seit 2008 aufgehoben
  • Auswirkungen der LW auf Boden und Wasser • Humusabbau• Bodenerosion• Belastung des Bodens durch Überdüngung, Pflanzenschutzmittel, Organische Schadstoffe, Schwermetalle• Bodenversiegelung (Siedlungs- und Verkehrsflächen)
  • Humusabbau und -Zufuhr Humusabbau•Humusgehalt: Acker ~ 2,5 % (135 t/ha), Grünland ~ 8 %•hoher Anteil an Hackfrüchten* (Mais, Kartoffel, Zuckerrübe = "Humuszehrer") in der Fruchtfolge• fehlende Bodenbedeckung• BodenbearbeitungMineralisation der organischen Substanz durch aerobe MikroorganismenHumuszufuhr durch:• Ernterückstände (Stoppeln, Stroh, Wurzeln, ...) als Nahrung für Bodenmikroorganismen am Feld belassen• Anbau von "Humusmehren": Gründüngung (Klee-Gras-Mischungen, Luzerne) und Zwischenfrüchte (ganzjährige Bodenbedeckung)• Ausbringung von Wirtschaftsdüngern (v.a. Stallmist, Kompost)
  • Bodenerosion ErosionWassererosion -> HangWinderosion -> EbeneHumusabbau: Humus ist DER Wasserspeicher (speichert das 3-5 fachen des Eigengewichtes)Unbedeckter "nackter" Boden: Regentropfen zerschlagen die Bodenkrümel (Ton-Humus-Komplexe) Wind weht feine Bodenteilchen wegBodenverdichtung: zu schwere Maschinen (Zuckerrübenvollernter im beladenen Zustand > 40 t!), Befahren auf feuchtem Boden, zu "dünne" Reifen, hoher Reifeninnendruck Poren sind verstopft, Wasser kann nicht versickern, Boden wird abgeschwemmt-> Nur etwa 5-10 % des Bodenabtrages werden durch Bodenneubildung ersetzt!Bodenabtrag ca. 25t/ha/JahrNeubildung 2t/ha/JahrVermeidung von Bodenerosion• Ganzjährige Bodenbedeckung (abfrierende Winter-Zwischenfrüchte, wie z.B. Phacelia, Senf, ...)•Konturnutzung (Bodenbearbeitung und Anbau parallel zum Hang)•Hangverkürzung durch Grundstücksteilung (Flurbereinigung = Kommassierung) oder Terrassierung•Vermeidung von Bodenverdichtung (zeitgerechtes Befahren der Ackerflächen (Bodenfeuchte, Maschinengewicht, Reifendruck)•Förderung der Bodenstruktur durch Humusaufbau•Anlage von Windschutzanlagen (Hecken, Baumreihen)
  • Schwermetalle (Eintrag in Boden/Wasser durch konventionelle LW) v.a. Blei, Cadmium, Kupfer, Zink, ...• Klärschlammdüngung• Gülledüngung (Futterzusatz bei Schwein u. Rind• Phosphordünger (Cd als Verunreinigung)• Biozide = Spritzmittel (Wein- und Hopfenanbau)• Verkehr (Reifenabrieb, Kraftstoffzumischung)
  • Pflanzenschutzmittel PSM (Eintrag in Boden/Wasser durch konventionelle LW) Pflanzenschutzmittel PSM• Saatgutbeizmittel: Insektizide, z.B. DDT, Hexachlorcyclohexan (Lindan) und Fungizide, z.B. Hexachlorbenzol (HCB) • Moderne Getreidesorten: hoher Ertrag, Düngerbedarf, hohes Gewicht der Ähre -> kürzere Halme durch Halmverkürzungsmittel CCC (Chlorcholinchlorid) -> Zunahme von bodenbürtigen Pilzerkrankungen -> Fungizid• Herbizide vernichten Wirtspflanzen von Nützlingen Zunahme von Schadinsekten -> Insektizid• Wirkstoffe von PSM können mit Wind verfrachtet werden und an anderen Orten auf den Boden gelangen (Problem: Nachbarschaft biologisch und konventionell bewirtschafteter Flächen, Feldränder, ...)Beispiel PSM• kreislauffremd in biologischen Systemen (Xenobiotika) und praktisch biologisch nicht abbaubar (persistent)• Seveso, Italien, 1976: Dioxine, z.T. ultratoxische Nebenprodukte bei der Pflanzenschutzmittelherstellung• Bhopal, Indien, 1984: Methylisocyanat, hochgiftiger Ausgangsstoff für die Herstellung von Insektiziden-> Pestizide stellen bei der Anwendung ABER auch bei Erzeugung, Transport und Vertrieb eine potentielle Gefahr dar!!!-> Pestizidvergiftungen in D kosten etwa 12 Mio € (chron. Schäden nicht berechnet)Beispiel DDTWeltweit häufigstes Insektizid (1963: 100.000 t), ursprünglich zur Bekämpfung der Malaria (Anopheles-Mücke).- Landwirtschaft: Schädlingsbekämpfung v.a. im BaumwollanbauHalbwertszeit: ~20 a, Anreicherung über die Nahrungskette im Fettgewebe (Muttermilch europäischer Frauen)Ab 1970: Verbot in den meisten Industrieländern, ABER ab 2000: 40.000 Todesfällen in Entwicklungsländern dokumentiert !DDT und seine Abbauprodukte sind mutagen, kanzerogen und schädigen Spermien durch hormonelle Wirkungen (Verweiblichung). Breitbandinsektizid, tötet auch nützliche Insektenarten, Resistenz bei Schadinsekten im Laufe der Zeit.Beispiel PestizideBericht der Europäische Kommission (2004): "Rückstände von Schädlingsbekämpfungsmitteln 2002"• 40.000 Lebensmittelproben aus allen Mitgliedstaaten analysiert:-> 55 % der Proben mit Rückständen von PSM-> 30% der Proben: Rückstände von mehr als einem PSM-> 9 % der Proben über den zulässigen Grenzwerten• Keine Überschreitungen bei Kindernahrung, Bananen, Broccoli, Pilzen, Spargel und Zwiebel• Höchstmengenüberschreitungen bei tierischen Lebensmitteln Butter und Käse -> Lindan, Käse -> DDT• kaum Überschreitungen bei Kartoffeln, Kiwis, Orangen, Zitronen, Karotten und Tomaten• annähernd gleiche Ergebnisse für die EU und ÖRucola, Paprika, Johannisbeere, Weintrauben besonders stark belastet.
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  • Überdüngung Von der Pflanze nicht aufgenommener Stickstoff aus Düngung und Abbau der Ernterückstände:- Anreicherung von Nitrat im Grundwasser vor allem im Spätherbst und Frühjahr durch Sickerwasserbildung- Bei Überdüngung setzen Mikroorganismen N2O frei -> hohes Treibhauspotential- Nicht aufgenommener Phosphor wird im Boden fixiert -> Bildung schwerlöslicher Verbindungen. Phosphate gelangen vor allem durch Erosion in Gewässer und führen dort zu Nährstoffanreicherung.- Nitrat: wird im Mund in Nitrit (NO2-) umgewandelt und geht im Magen-Darm-Trakt ins Blut über -> hemmt den O2-Transport im Blut -> Sauerstoffmangel -> Blausucht bei Kleinkinder (O2-armes Blut ist dunkler, Lippen erscheinen bläulich)- Nitrosamine (krebserregend) aus NO2- und Aminen im Magen-Darm-Trakt gebildet-> Nitratreich: Spinat, Kopfsalat, Rote Rübe, Rettich, Radieschen, Kohlarten
  • Versiegelung = Verlust an landwirtschaftlicher Nutzfläche durch menschliche Bautätigkeit (v.a. Siedlungs-, Industrie- und Verkehrsflächen)•Österreich: ca. 20 ha/d (= durchschnittliche landwirtschaftlichen Nutzfläche eines Betriebes)•Deutschland: ca. 150 ha/d (250 Fussballfelder) bzw. jährlich mehr als die Fläche des Bodensees (540 km2)•Schweiz: bei gleicher Versiegelungsrate wie zwischen 1970- 1990 wäre im Jahr 2300 die gesamte landwirtschaftliche Nutzfläche verbautÖkologische Folgen des Flächenverbrauchs- Multifunktionale Bodenpotentiale. auf monofunktionale Trägerleistung reduziert- Unmittelbarer Verlust von Lebens- und Naturraum- Zerschneidung, Verinselung, Einengung von Lebensräumen- Verluste von Produktionsflächen für Land- u. Forstwirtschaft- Denaturierung von belebten Böden- Verknappung von Flächenressourcen (irreversible Flächennutzungsentscheidungen) → Einengung des Handlungsspielraumes künftiger Generationen
  • Anzahl der zu ernährenden Menschen pro Landwirt 1925 – 102000 – 100In Zukunft – 200Anteil der in der Land- und Forstwirtschaft tätigen: 1848: 50 %, 1945: 30 %, 1990: 7 %, gegenwärtig ca. 3 % -> immer weniger Menschen bewirtschaften immer größere FlächenFlächenbezogener Energieeinsatz : -70% bei Biolandbau Ertragsbezogender Energieeinsatz: -60% bei Biolandbau ** -> 70/60% weniger als konventionell? Oder 70/60% der konventionellen? Oder sowas?
  • CO2 Emissionen durch Landwirtschaft Bio = 0,503 t CO2/haKonventionell = 1,253 t CO2/haGeringere Emission von CO2, CH4 und N2O bei Bio

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