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, sodass 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.

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 konventionelle 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 Lebendmulch 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

Als Grundgerät 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 die Landwirtin/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 4.1: 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, Wildbienen) wird die Blütennutzung auf Teilflächen dokumentiert. Laufkäfer und Spinnen werden mittels Bodenfallen (2x je 1 Woche im Juni/Juli), Wildbienen und Schwebfliegen mit der Keschermethode (5x 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.

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.