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Unkrautkontrolle in Zuckerrüben (Teil II): Ökologie – Verfahrenstechnik – Ökonomie
In dem Forschungsprojekt EvaHerb (Teil 1) wurden praxisübliche Methoden zur Unkrautkontrolle bewertet, die ausschließlich mit Herbiziden bzw. Hacke oder kombinierten Verfahren arbeiten. Im zweiten Teil liegt der Schwerpunkt auf neu entwickelten Verfahren. Kriterien zur Beurteilung der Verfahren waren die Anzahl von Regenwürmern und Insekten, Erosion, CO2, Feldarbeitstage, Kosten, Ökotoxikologie sowie Unkräuter und Ertrag. Neben den Ergebnissen aus Feldversuchen wurden auch Daten aus Literatur und Modellierungen verwendet.
Empfehlungen für die Praxis
In Öko-Betrieben: solarbetriebene Roboterhacke bevorzugen
Im Vergleich zur Unkrautkontrolle mit der herkömmlichen Schlepperhacke reduziert der Einsatz des FarmDroidHackroboters die Gesamtkosten um mehr als die Hälfte. Die Anzahl der verfügbaren Feldarbeitstage wird erheblich erhöht und die CO2-Emissionen sinken um die Hälfte. Allerdings ist das Verfahren erst kurze Zeit im Praxiseinsatz und noch nicht an schwierige Einsatzbedingungen (Boden, Witterung, Feldgeometrie, Topografie) angepasst. Zudem zeigen Praxiserfahrungen, dass die Flächenleistung bei ungünstiger Witterung stark abnehmen kann (von 20 ha auf 10 ha).
In konventionellen Betrieben: CONVISO ONE
Die Flächenspritzung mit CONVISO ONE vereint hohen Wirkungsgrad und Wirtschaftlichkeit und ist das günstigste Verfahren bei Klimafreundlichkeit, Energieverbrauch und terrestrischer Toxizität. Es erhöht jedoch die Toxizität für Wasserorganismen im Vergleich zur herkömmlichen Herbizidanwendung. Dieses Verfahren ist daher nur für Felder mit großem Abstand zu Gewässern zu empfehlen. Die Bandanwendung von CONVISO ONE weist dieselbe Toxizität für Wasserorganismen auf wie die Flächenspritzung herkömmlicher Herbizide.
Die Bandspritzung mit CONVISO ONE ist die kostengünstigste Methode, hat aber durch die Kombination mit der Traktorhacke verfahrenstechnische und ökologische Nachteile: reduzierte Feldarbeitstage, hoher Arbeitsaufwand, erhöhte CO2-Emissionen. Die alleinige Anwendung von CONVISO ONE erhöht das Risiko von Resistenzbildung deutlich.
Bei geringeren Abständen zu Gewässern würde sich ein solarbetriebener Hackroboter mit Punktspritzung als nachhaltig bei vertretbar höheren Kosten erweisen. Derzeit ist diese Technik jedoch noch nicht auf dem Markt verfügbar.
Flächenanwendung von CONVISO ONE ist nur für Felder mit großem Abstand zu Gewässern zu empfehlen. Bei geringem Gewässerabstand ist der solarbetriebene Hackroboter mit oder ohne Punktspritzung sehr günstig.
Olga Fishkis, Projektkoordinatorin
Informationen zum Projekt
Die Reihenkultur Zuckerrübe wächst in ihrer Jugend nur langsam und ist deshalb konkurrenzschwach gegenüber Unkräutern. Im konventionellen Anbau werden zur Unkrautkontrolle in der Regel Herbizide eingesetzt. Gesellschaftliche Kritik veranlasste die EU, die Farm to Fork-Strategie zu entwickeln, um den Herbizideinsatz deutlich zu verringern. Die ökologischen und ökonomischen Wirkungen konventioneller und neuer Unkrautkontrollverfahren wurden bisher aber nicht umfassend untersucht und waren somit Ziel des Projektes.
Wirtschaftliche Risiken neuer Verfahren: Unter den neuen Verfahren weist die rein mechanische Unkrautkontrolle mit dem FarmDroid den höchsten Zeitbedarf und die höchsten Gesamtkosten auf. Allerdings ist die Anzahl der verfügbaren Feldarbeitstage für den FarmDroid im Vergleich zur herkömmlichen mechanischen Unkrautkontrolle mit der Schlepperhacke deutlich erhöht. Durch sein geringes Gewicht kann der FarmDroid schon kurz nach einem Regen wieder arbeiten.
Anzahl verfügbarer Feldarbeitstage (aus 46 Tagen) für sandigen Lehm bei ungünstigen Bedingungen (Fishkis, 2023)
| Mekl.-Vorp. | Lün. Heide | Süd-Hannover | Ostdt. Ackereb. (Thür.) | Gäu, Donau- und Inntal | Rheinebene | Köln-Aachener Bucht | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Feldspritze | 35 | 19 | 35 | 40 | 36 | 28 | 37 |
| Schlepperhacke | 12 | 8 | 22 | 38 | 10 | 15 | 23 |
| Roboter (FarmDroid) | 37 | 35 | 36 | 39 | 35 | 39 | 37 |
Toxikologische Risiken neuer vs. alter Verfahren: Während die Punktspritzung konventioneller Herbizide das Risiko für Wasser- und Bodenorganismen um 87 Prozent reduziert, verursacht die Bandapplikation von CONVISO ONE dasselbe Risiko für Wasserorganismen wie die Flächenspritzung mit konventionellen Herbiziden. Der Grund dafür ist die sehr hohe Empfindlichkeit der Wasserlinse gegenüber den Wirkstoffen in CONVISO ONE. CONVISO ONE reduziert im Vergleich mit anderen Herbiziden jedoch das toxikologische Risiko für Bodenorganismen um 98 Prozent.
Treibhausgasemissionen (THG, kg CO2 äq ha-1) und Verfahrenskosten (€ ha-1):
| Verfahren | THG | Kosten |
|---|---|---|
| 3x Flächenspritzung | 75 | 357 |
| 3x Bandspritzung mit Feldspritze + 2x Schlepperhacke | 129 | 265 |
| 3x Schlepperhacke + 2x Handhacke | 188 | 2317 |
| FarmDroid Hackroboter + 1x Handhacke | 91 | 1206 |
| FarmDroid & Punktspritzung (noch nicht auf dem Markt) | 52 | 450 |
| Handhacke 52 450 2x CONVISO ONE (ganzflächig) 20 258 | 20 | 258 |
| 2x CONVISO ONE (Band*) + 2x Hacke | 99 | 213 |
Trotz 60 h ha-1 für eine Handhacke sind Kosten und Zeitaufwand mit dem FarmDroid geringer als beim Verfahren Schlepper- plus Handhacke. Die Kombination von FarmDroid und Punktspritzung (derzeit noch nicht praxisreif) würde die Kosten durch den Wegfall der kostspieligen Handhacke erheblich senken, und zwar auf ein Niveau, das leicht über dem der konventionellen Flächenspritzung liegt.
- Dr. Olga Fishkis (Koordinatorin), Institut für Zuckerrübenforschung, Abteilung Pflanzenbau, Göttingen
- Dr. Heinz-Josef Koch (Projektleiter), Institut für Zuckerrübenforschung, Abteilung Pflanzenbau, Göttingen
- Jessica Weller, Julius Kühn-Institut, Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland, Braunschweig
- Dr. Jörn Lehmhus, Julius Kühn-Institut, Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland, Braunschweig
- Dr. Jörn Strassemeyer, Julius Kühn-Institut, Institut für Strategien und Folgenabschätzung, Kleinmachnow
Institut für Zuckerrübenforschung
Holtenser Landstr. 77
37079 Göttingen
Dr. Olga Fishkis
E-Mail: fishkisifz-goettingende
Tel: +49 (0)551 5056255
03/2019 – 10/2022
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Letzte Aktualisierung 20.07.2023
