Reihenbezogener Ackerbau mit reduziertem chemischen Pflanzenschutz und Förderung von Nützlingen und Wildkräutern in der Fläche (ReNuWi)

  • Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

    Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

    Weltweit wird die Intensivierung und damit der Einsatz chemisch-synthetischer Pflanzenschutzmittel in der Landwirtschaft als eine der Hauptursachen für den Rückgang der Artenvielfalt angesehen. Die biologische Vielfalt ist die Grundlage für wichtige Ökosystemleistungen, wie z. B. Bodenfruchtbarkeit, Bestäubung, Schädlingsbekämpfung. Herbizide und Insektizide wirken in der Regel unspezifisch auf Schadorganismen und Nützlinge, so dass negative Rückkopplungseffekte entstehen, indem der zunehmende Verlust an natürlichen Feinden zu einer Zunahme des Unkraut- und Schadinsektendruckes führt. Um diesen Teufelskreis zu durchbrechen, sind neben der Reduktion des Einsatzes chemisch-synthetischer Pflanzenschutzmittel Maßnahmen zur Stärkung der biologischen Vielfalt unbedingt erforderlich. Übergeordnetes Ziel muss es sein, den chemisch-synthetischen Pflanzenschutzmitteleinsatz zu reduzieren, dafür eine technische Umsetzbarkeit zu sichern und gleichzeitig Ertrags- und Qualitätseinbußen zu minimieren.

    Die Ziele des Projekts sind:

    • Reduktion des chemisch-synthetischen Pflanzenschutzes im konventionellen Ackerbau durch die Kombination von hochpräzisen mechanischen und chemischen Pflanzenschutzmethoden.
    • Verringerung der Fungizidanwendungen durch Umgestaltung der Bestandsarchitektur und - bei dennoch aufkommendem Pflanzenschutzbedarf - Einsatz befallsflächenpräziser Applikationstechnik.
    • Integration von heimischen Wildkräutern in die konventionell bewirtschafteten Anbaufläche als Lebendmulch zur Unterdrückung von Unkräutern, zur Steigerung der biologischen Vielfalt und zur Förderung von Nützlingen.
    • Aufrechterhaltung und Steigerung der Bodengesundheit und damit Pflanzenfitness durch einen dauerhaften und vielfältigen Pflanzenbewuchs sowie ausbleibender Benetzung durch chemisch-synthetische Pflanzenschutzmittel.
    • Prüfung der wirtschaftlichen Anwendbarkeit dieser innovativen Verfahren gegenüber der üblichen Flächenbewirtschaftung auf mittelständischen Landwirtschaftsbetrieben.
  • Arbeitspaket 1: Anbau von Erntekulturen im Strip-Till-Verfahren

    Arbeitspaket 1: Anbau von Erntekulturen im Strip-Till-Verfahren

    In einem 4-fach wiederholten Großparzellenversuch werden die Kulturen Winterweizen, Mais, Ackerbohnen und Winterdurum im Streifenanbau (Strip-Till) etabliert. Die Versuchsparzellen sind jeweils 9 x 47 m groß, randomisiert und werden mit konventioneller Technik bewirtschaftet. Im Streifenanbau werden die Kulturen in einem Abstand von 50 cm angebaut. Mais und Ackerbohnen werden in einfacher Reihe, Getreide in Doppelreihe angebaut. Die Fläche zwischen den Kulturreihen bleibt unbearbeitet und wird je nach Variante chemisch oder mechanisch von Unkräutern freigehalten oder für eine gezielte Aussaat von Kultur- und Wildkräutermischungen (siehe AP2) vorbereitet.
    Die Aussaat und Düngung findet nach regionaltypischen Erfahrungen bzw. gemäß Düngebedarfsermittlung nach Düngeverordnung statt. Der Pflanzenschutz orientiert sich an den Varianten des Arbeitspaketes 2.

    Verantwortlich: Deutsche Landwirtschaftsgesellschaft

  • Arbeitspaket 2: Etablierung von heimischen Wildkräutern in Zwischenreihen

    Arbeitspaket 2: Etablierung von heimischen Wildkräutern in Zwischenreihen

    Aufbauend auf den Erfahrungen aus anderen Projekten werden an die Ackerkulturen angepasste Wildkräutermischungen entwickelt und unter Praxisbedingungen in den Zwischenreihen im Strip-Till-Anbausystem angesät. Im Vergleich dazu werden auch konvenionelle Bearbeitungsmethoden sowie Kulturartenmischungen getestet:

    1.    Konventioneller, chemisch-synthetischer Pflanzenschutz ohne Zwischenreihenbegrünung
    2.    Mechanische Beikrautregulierung der Zwischenreihen ohne Zwischenreihenbegrünung
    3.    Ackerkulturspezifische, einjährige Kulturartenmischung als Zwischenreihenbegrünung
    4.    Ackerkulturspezifische, einjährige Wildkräutermischung als Zwischenreihenbegrünung
    5.    Weniger artenreiche, mehrjährige Wildkräutermischung als Zwischenreihenbegrünung
    6.    Artenreichere Wildkräutermischung als Zwischenreihenbegrünung

    Ziel ist es, die etablierte Vegetation in den Zwischenreihen als Lebensmulch sowie als Maßnahme zum biologischen Pflanzenschutz (Nützlingsförderung) zu nutzen, um den Einsatz chemisch-synthetischer Wirkstoffe auf ein notwendiges Minimum zu reduzieren. In allen genannten Varianten kann aber über die Möglichkeit der hochpräzisen Bandspritzung der Einsatz von chemisch-synthetischen Pflanzenschutzmitteln in Abhängigkeit der geltenden Schadschwellen in den Kulturreihen eingesetzt werden, ohne die Vegetation in den Zwischenreihen zu beeinträchtigen.

    Verantwortlich: alle Partner

  • Arbeitspaket 3: Entwicklung reihenangepasster Hack-, Spritz- und Pflegetechnik

    Arbeitspaket 3: Entwicklung reihenangepasster Hack-, Spritz- und Pflegetechnik

    Als Grundgeräte wird für das Projekt ein 3 m-Schmotzer Hackgerät (6 Reihen à 50 cm) mit mulchfähigen Hackwerkzeugen und einem Amazone Fronttank (FT-P 1502) als Feldspritze mit Bandspritzeinrichtung zur Verfügung gestellt. Das Hackgerät verfügt zusätzlich über einen Saatgutbehälter (Green-Drill) für die präzise Dosierung und Platzierung von Saatgutmischungen zwischen die Reihen der Kulturpflanzen.
    Im Rahmen des Projektes werden neue, reihenorientierte Messerwalzen zur Reduzierung des Aufwuchses des Lebendmulches (Vegetation aus angesäten Wildkräutern und spontan aufkommenden Arten) im 50 cm Streifenanbau entwickelt. Diese Geräte und Werkzeuge werden von den Experten der Schmotzer Hacktechnik vor Ort in den jeweiligen Kulturen eingesetzt und betreut. Die gewonnenen Erkenntnisse aus den Praxiseinsätzen fließen in die Weiterentwicklung der Maschinen ein.
    Für die am Internationalen Pflanzenbauzentrum (IPZ) vorhandene Pflanzenschutzspritze Amazone UF werden Dropleg-Düsensysteme zur Verfügung gestellt und an die veränderte Bestandsarchitektur angepasst. Der Umbau bedarf einerseits eine Teil-Deaktivierung von vorhandenen Spritzdüsen als auch eine bestandshöhenabhängige Einstellmöglichkeit für den Landwirt. Beides muss betrieblich so umsetzbar sein, dass der Umbau während der Vegetationszeit schnell und sicher möglich ist. Durch das Dropleg-System können Pestizide seitlich in den Bestand der Erntekultur appliziert werden ohne die Zwischenreihen zu benetzen.

    Verantwortlich: Schmotzer Hacktechnik

  • Arbeitspaket 4: Wirkungskontrolle

    Arbeitspaket 4: Wirkungskontrolle

     

    Arbeitspaket 4.1: Erntekulturen und Schaderreger (DLG)

    Die Erntekulturen Mais, Ackerbohnen, Winterweizen und Winterdurum werden standortgerecht und zu regionaltypischen Zeitpunkten im Feld etabliert. Die Kulturen werden je Variante gemäß ihrer Bestandsentwicklung bonitiert und bis zur Ernte engmaschig auf Nährstoffbedarf, Krankheits- und Schädlingsaufkommen sowie hinsichtlich wichtiger Ertragsfaktoren untersucht. Eine abschließende Ertrags- und Qualitätsbestimmung wird durchgeführt. Durch die Bonituren können etwaige Konkurrenzeffekte zum Lebendmulch erkannt, aber auch Effekte auf Krankheits- oder Schädlingsentwicklung berücksichtigt werden.

     

    Arbeitspaket 4.2: Wildkräuter und Nützlinge (HSA)

    Nach der Versuchsumsetzung erfolgt eine regelmäßige Bonitur der sich entwickelnden Vegetation sowie von ausgewählten Nützlingsgruppen in den Zwischenreihen. In allen Varianten werden auf Dauerflächen die Gesamtdeckung und mittlere Höhe der Vegetation, die Artenzusammensetzung und die Blühphänologie erfasst. Für ausgewählte Nützlingsgruppen (z. B. Schwebfliegen, Florfliegen, Marienkäfer, Schlupfwespen, Hummeln, weitere Wildbienen) wird die Blütennutzung standardisiert zwischen März und September in allen Varianten auf Teilflächen dokumentiert. Laufkäfern, Spinnen, Asseln und Ohrwürmer werden mittels Bodenfallen und Wildbienen mit standardisierten Kescherfängen in fünf Transektbegehungen zwischen April und August erfasst.

     

    Arbeitspaket 4.3: Boden (DLG)

    Veränderte Bewirtschaftungssysteme insbesondere mit der Integration verschiedener Pflanzengemeinschaften und Bedeckungsarten und -zeiten haben Auswirkungen auf Bodenparameter. Um diese Veränderungen zu erfassen, werden folgende Bodenparameter untersucht:

    • Nährstoffgehalte (N, P, K) in Bodentiefen 0-30 cm, 30-60 cm und 60-90 cm (VDLUFA Standard)
    • Humusgehalt in 0-30 cm Bodentiefe (nach VDLUFA Laborstandard)
    • Mikrobielle Aktivität in 0-10 cm (Köderstreifen-Methode; Römbke 2014)

     

    Arbeitspaket 4.4: Pflanzenschutz (DLG)

    Maßgebliches Ziel des Projektes ist die Reduktion des Einsatzes chemisch-synthetischer Pflanzenschutzmittel. Die effektive Reduktion wird über den Einsatz entsprechender Wirkstoffe im Vergleich der Varianten am gleichen Standort untersucht. Um eine Aussagekraft über die tatsächliche Umweltwirkung durch den veränderten Pflanzenschutzmitteleinsatz zu erhalten, werden folgende Parameter je Variante und Erntekultur erfasst und anschließend in Zusammenhang bewertet:

    • Zeitpunkt des Erreichens relevanter Schadschwellen
    • Wirkungsart (Herbizid, Fungizid, Insektizid, Wachstumsregler)
    • Wirkstoffgruppe
    • Einsatzzeitpunkt eines Wirkstoffs
    • Aufwandmenge eines Wirkstoffs
    • Anteil der behandelten Fläche
    • Wirkerfolg

     

    Arbeitspaket 4.5: Wirtschaftlichkeit (DLG/Schmotzer Hacktechnik)

    Auf Grund der praxisnahen Umsetzung der Fragestellung über Großflächenversuche und den Einsatz entsprechend marktüblicher Maschinen sowie der Erfassung aller Kosten und Erlöse, kann eine wirtschaftliche Bewertung aller Varianten durchgeführt werden.

  • Arbeitspaket 5: Wissenstransfer und Öffentlichkeitsarbeit

    Arbeitspaket 5: Wissenstransfer und Öffentlichkeitsarbeit

    Durch das breit aufgestellte Konsortium aus DLG, Hochschule und Industriepartner sowie der assoziierten Partner mit hoher Multiplikatorwirkung, findet ein praxisorientierter Transfer sowohl in die Aus- und Weiterbildung als auch in die Weiterentwicklung innovativer Technologien statt.

Projektleitung
Deutsche Landwirtschaftsgesellschaft (DLG): Siv Biada, s.biada[at]dlg.de

Projektpartner
· Hochschule Anhalt: Prof. Dr. Anita Kirmer (Teilprojektleitung), Prof. Dr. Christina Fischer, Prof. Dr. Sabine Tischew, M.Sc. Heiner Hensen, B.Sc. Alexandra Dropmann
· Schmotzer Hacktechnik, Thomas Bedenk, thomas.bedenk[at]schmotzer-ht.de; Stefan Kiefer, stefan.kiefer[at]amazone.de

Assoziierte Partner
· Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau Sachsen-Anhalt, Dr. Matthias Schrödter
· Stiftung Kulturlandschaft Sachsen-Anhalt, Dr. Jens Birger
· Bauernverband Salzlandkreis e.V.
· Thünen Institut für Biodiversität, Dr. Petra Dieker
· Gut Holzhausen, Gunther Lötzke
· Meine und Claus GbR, Jörg Claus

Gefördert durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Projektnummer:
35918/01-34/0
Laufzeit: 8/2021 - 7/2024