Forschungs- und Innovationsprojekt
Erosionsschutz Mais (konventioneller Landbau)

Maschine an Traktor auf einem Feld

Weiterentwicklung von Erosionsschutzverfahren im Mais – glyphosatfrei im konventionellen sowie alternative Verfahren im ökologischen Landbau

Das Forschungs- und Innovationsprojekt "Weiterentwicklung von Erosionsschutzverfahren im Mais" umfasst zwei Teilprojekte. Im Folgenden ist der Projektteil im konventionellen Landbau dargestellt.
Beim Anbau von Mais spielt der Erosionsschutz eine immer wichtigere Rolle. Ziele des Teilprojektes (konventioneller Landbau) sind der Vergleich unterschiedlicher Herbizidstrategien, Auswirkungen differenzierter Gülleausbringsysteme und der Vergleich von Zwischenfruchtmischungen hinsichtlich Mulchabdeckung und Unkrautunterdrückung.

Weitere Informationen zum Teilprojekt "Weiterentwicklung von Erosionsschutzverfahren im Mais – alternative Verfahren im ökologischen Landbau":

Erosionsschutz Mais (ökologischer Landbau)

Hintergrund

Insbesondere beim Anbau von Mais und infolge verstärkt auftretender kleinräumiger Starkregenereignisse spielt der Erosionsschutz eine immer wichtigere Rolle. Aufgrund des anderen Extrems, die zunehmend längeren Trockenperioden, kommt diesem Anbausystem ebenfalls größere Bedeutung zu, um hierfür das Wasser in der Fläche zu halten. Eine umweltschonende Technik zur Gülleausbringung wird nicht zuletzt durch die Novellierung der Düngeverordnung unabdingbar. Zudem stellt die Forderung nach Verzicht auf den Einsatz von nicht-selektiven Herbiziden, wie Glyphosat, die Landwirtschaft vor neue und große Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt.
Im konventionellen Landbau müssen Verfahren entwickelt und unter verschiedenen Standort- und Witterungsbedinungen geprüft werden, die die Böden ohne die Option „Glyphosat“ mit möglichst geringem Herbizideinsatz vor Erosion schützen und sichere Erträge gewährleisten. Das Zusammenspiel einer geeigneten Zwischenfrucht (ausreichend Masseentwicklung, Beitrag zur Bodenstrukturverbesserung, keine Erschwernis bei der Saat, Potenzial zu hoher Bodenbedeckung nach der Maissaat), der Art und Weise der Gülleausbringung bzw. –einarbeitung, der Sätechnik und des Herbizidmanagements im Mais ist standortspezifisch auszuloten und anzupassen. Voraussetzung für eine optimale Etablierung der Zwischenfrucht ist ein wirksames Ausfallgetreide-Management nach der Getreideernte.

Ziel

  • Vergleich unterschiedlicher Herbizidstrategien, insbesondere zwischen Varianten mit Glyphosatbehandlung im Vorauflauf und solchen mit glyphosatfreier Herbizidanwendung
  • Auswirkungen differenzierter Gülleausbringsysteme auf die Maispflanzenentwicklung
  • Vergleich von Zwischenfruchtmischungen hinsichtlich Mulchabdeckung und Unkrautunterdrückung

Methode

Untersucht werden differenzierte Herbizidstrategien für die Mulchsaat von Mais, der Anbau von verschiedenen abfrierenden Zwischenfruchtmischungen und unterschiedliche Varianten der Gülleausbringung. Aufgrund der drei Prüffaktoren ergibt sich ein sehr umfangreicher und komplexer Versuchsaufbau. Dieser ist jedoch notwendig um aussagekräftige und praxisrelevante Ergebnisse erzielen zu können.
Hierfür werden an zwei Standorten Versuche mit Großparzellen durchgeführt. Eine Versuchsfläche befindet sich in Niederbayern (Landkreis Passau), die zweite wird in Unterfranken (Landkreis Schweinfurt) angelegt. Für die direkte Unkrautregulierung werden neben einer unbehandelten Kontrolle die Vorsaatbehandlung mit Glyphosat mit zwei konventionellen, glyphosatfreien Behandlungen verglichen. Bei Letzteren handelt es sich um situativ und ortsüblich angewandte Varianten, bei denen eine mit voller und die andere mit reduzierter Aufwandmenge durchgeführt werden. Ebenso finden drei unterschiedliche Gülleausbringsysteme (Breitverteiler, Schleppschuh und Strip Tillage) ihre Anwendung, die hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Maispflanzenentwicklung getestet werden. Des Weiteren kommen drei abfrierende Zwischenfruchtmischungen zum Einsatz.
Wichtige Beurteilungskriterien der Versuche sind der Feldaufgang sowie die Kulturentwicklung, die Unkrautunterdrückung, die Intensität der Mulchabdeckung durch die unterschiedlichen Zwischenfruchtmischungen und nicht zuletzt der Ertrag.

Aussagekräftige Großparzellenversuche auf zwei Standorten:

  • Niederbayern mit ca. 9,0 °C Jahresdurchschnittstemperatur und 860 mm mittlerem Jahresniederschlag
  • Unterfranken mit ca. 8,9 °C Jahresdurchschnittstemperatur und 680 mm mittlerem Jahresniederschlag

Umfangreiche Bonituren zu unterschiedlichen Entwicklungsstadien im Mais:

  • Feldaufgang
  • Pflanzenzahl
  • Pflanzenlänge
  • Verunkrautung
  • Bodenfeuchte
  • Kulturdeckungsgrad
  • Unkrautdeckungsgrad
  • Mulchabdeckung
  • Krankheiten
  • Ertrag

Zwischenfruchtmischungen und Gülleausbringverfahren im Vorversuch

Luftbild - Einteilung eines Ackers in viele Parzellen, die Flächen sind grün

Unterschiedliche Zwischenfruchtmischungen (06.11.2018)

Luftbild - Einteilung eines Ackers in viele Parzellen, die Flächen sind braun

Abgefrorene Zwischenfrüchte (14.02.2019)

Luftbild - Einteilung eines Ackers in viele Parzellen, die Flächen sind braun

Unterschiedliche Gülleausbringverfahren (11.04.2019)

Maschine an Traktor auf einem Feld

Gülleausbringung mit Breitverteilung

Maschine an Traktor auf einem Feld

Gülleausbringung mit Strip Tillage

Maschine an Traktor auf einem Feld

Gülleausbringung mit Schleppschuh

Ergebnisse

Mit Abschluss des 1. vollständigen Versuchsjahres 2020 können erste Ergebnisse bereitgestellt werden. Hierbei ist es wichtig zu erwähnen, dass sich die Erkenntnisse für beide Standorte nur auf ein Jahr beziehen, weswegen es für gesicherte Aussagen noch zu früh ist.
In den folgenden Ausführungen wird ein Vorversuch am Standort in Niederbayern mitberücksichtigt.

Herbizid-Management

Die laufenden Versuche zeigen schon, dass ein erfolgreiches Herbizid-Management eng mit dem Gülleausbringsystem korreliert und von mehreren Faktoren abhängig ist. Unter optimalen Bedingungen (Standort, Witterung, Unkrautdruck, etc.) kann es durchaus Jahre geben, in denen eine reduzierte Aufwandmenge bis hin zum Komplettverzicht auf eine Herbizid-Applikation erfolgversprechend ist.

Art der Gülleausbringung

Die Art der Gülleausbringung wirkt sich stark auf den Unkrautdruck im Frühjahr sowie die Jugendentwicklung der Maispflanzen aus. Denn eine entsprechende Einarbeitung des Wirtschaftsdüngers fungiert als mechanische Beikrautregulierung, was sich auch auf den Ertrag auswirkt. Die Variante Breitverteilung wurde hier mit in den Versuchsaufbau genommen, um einen Vergleich mit einer gängigen Praxis zu haben bei der eine flächige Bodenbearbeitung mit Kreiselegge stattfindet. Die Schleppschuh Variante dient hier der Abdeckung einer üblichen emissionsmindernden Ausbringtechnik, welche gleichzeitig einer Direktsaat gleichkommt. Als alternative erosionsmindernde Technik kommt schließlich noch die Strip Till Variante zum Einsatz.
Es zeigt sich auch in diesem Versuch, dass nur dichte und gut entwickelte Zwischenfruchtbestände in der Lage sind Ausfallgetreide und Unkraut gut zu unterdrücken. Optimale Aussaat- und Wachstumsbedingungen sind deshalb unabdingbar. Bei der Auswahl geeigneter Zwischenfrüchte ist darauf zu achten, dass im besten Fall die Bodenstruktur verbessert wird und der Bodenbedeckungsgrad möglichst hoch sein sollte. Nur dann kann sowohl die Erosion als auch die Unkrautkonkurrenz auf niedrigem Niveau gehalten werden.

Schwierige Witterungsbedingungen

Für die Ergebnisse in Unterfranken müssen einige Anmerkungen vorweggenommen werden.
Die Bedingungen im ersten Versuchsjahr an diesem Standort hätten nicht schlechter sein können. Im Herbst 2019 regnete es circa vier Wochen vor der Zwischenfruchtaussaat und sechs Wochen danach keinen Liter. Dementsprechend gingen die Bestände schlecht bis gar nicht entwickelt in den Winter. Im Frühjahr 2020 waren üppige, nicht abgefrorene und somit blühende Zwischenfruchtbestände die Folge, welche eine Maisetablierung enorm beeinträchtigt haben. Die gleichen Witterungsbedingungen herrschten dann auch zur Maisaussaat Anfang April. Der Boden war bis in 10 cm komplett ausgetrocknet und steinhart. Somit war es teilweise nicht möglich das Maissaatgut in den Boden zu bekommen.
Insbesondere bei den Direktsaatvarianten lagen vermehrt Körner an der Bodenoberfläche, womit der Bodenschluss fehlte und der Feldaufgang dementsprechend schlecht war. Aus diesen Gründen waren die Gülleausbringvarianten Schleppschuh und Strip Till in der unbehandelten Kontrolle nicht auswertbar. Zudem lässt sich so auch der teilweise sehr schlechte Ertrag erklären.
Dieser große Einfluss der Witterung an diesem Standort verdeutlicht nochmal die Notwendigkeit mehrjähriger Versuchsergebnisse, um gesicherte Aussagen treffen zu können.

Vergleich der unterschiedlichen Anbausysteme

SäulendiagrammZoombild vorhanden

Mittelwerte der Versuchsvarianten im Erntejahr 2020

An dieser Stelle sei nochmals erwähnt, dass mit der Weiterentwicklung von Erosionsschutzverfahren im Mais nicht das Ziel verfolgt wird, den Bodenabtrag auf der Fläche zu messen. Hierfür gab es schon etliche erfolgreiche Versuche in der Vergangenheit, die als Leitfaden für den Erosionsschutz dienen und auch in diesem Versuch berücksichtigt wurden.
Es geht vielmehr um einen Vergleich der unterschiedlichen Anbausysteme, um den wachsenden sozialen, politischen, ökonomischen und ökologischen Anforderungen gerecht zu werden. Da ein solcher Systemvergleich nicht nur sehr komplex, sondern auch von vielen Faktoren (Witterung, Bearbeitungszeitpunkt, Bodenfeuchte, Unkrautdruck und Ausfallgetreide, Wachstumsbedingungen, ...) abhängig ist, muss ein bestmöglicher Kompromiss aus Erosionsschutz, Maisertrag und Pflanzenschutz/Beikrautregulierung gefunden werden.
Aufgrund der Komplexität des Versuchs wurde für eine übersichtlichere Darstellung der ersten Ergebnisse im folgenden Diagramm ein Mittelwert aus den verschiedenen Zwischenfruchtmischungen gebildet. Somit zeigt die Grafik nur die Unterschiede der Gülleausbringsysteme im Zusammenhang mit den Herbizidvarianten.
Ausführliche Ergebnisse sind nach drei vollständigen Versuchsjahren angedacht. Für nähere Informationen zu den jeweiligen Varianten sehen Sie folgenden Link.

Projektinformation
Projektleitung: Florian Ebertseder (konventioneller Landbau) LfL Institut für Ökologischen Landbau, Bodenkultur und Ressourcenschutz (IAB), Arbeitsgruppe Bodenphysik, Bodenmonitoring; Dr. Peer Urbatzka (ökologischer Landbau), IAB, Arbeitsgruppe Pflanzenbau im ökologischen Landbau
Projektbearbeitung: Anita Oberneder, Lukas Wachter, IAB
Laufzeit: 07/2019 bis 04/2023
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Projektpartner: IAB 3b, ILT 1a, IPS 3b
Förderkennzeichen: A/19/02