Regulierung von ausdauernden Unkrautarten im ökologischen Ackerbau. Dr. Arnd Verschwele Julius Kühn-Institut, Braunschweig

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1 Regulierung von ausdauernden Unkrautarten im ökologischen Ackerbau Dr. Arnd Verschwele Julius Kühn-Institut, Braunschweig Fachtagung Pfluglose Bodenbearbeitung im ökologischen Ackerbau auf Dauer? Stadtroda,

2 Mein Vortrag Zur Biologie ausdauernder Unkrautarten Merkmale der Acker-Kratzdistel Ampfer auch auf dem Acker Andere ausdauernde Unkrautarten Grundsätze der Regulierung Bodenbearbeitung und Pflanzenbau Direkte Bekämpfungsmöglichkeiten Ausblick

3 JKI-Versuchsflächen Öko-Landbau Ahlum (Niedersachsen): 12 ha Gesamtfläche Löss, 75 Bodenpunkte Ökologisch seit 1995 Dahnsdorf (Brandenburg): 2,2 ha Gesamtfläche Sand, 35 Bodenpunkte Ökologisch seit 1996

4 Die Acker-Kratzdistel

5 Eigene Erfahrungen Ahlum 1996 Triebe/m² bis bis > 20 bis 200 _ Jahre später

6 Merkmale ausdauernder Arten Lebensdauer länger als 2 Jahre Mehrmaliges Blühen und Fruchten Überdauern der Vegetationsruhe mit unterirdischen Organen ( Wurzelunkräuter ) Regeneration und Vermehrung aus unterirdischen Organen Vermehrung auch über Samen Auftreten oft nesterweise, aber in allen Kulturen

7 Vegetative Vermehrung Knaulgras Ampfer Hahnenfuß A.-Winde A.-Kratzdistel Quecke Schachtelhalm Herbstzeitlose Weinberglauch (nach Koch & Hurle, 1978)

8 Biologie der Acker-Kratzdistel Samen/Trieb, 15 Jahre lebensfähig Keimpflanzen benötigen Wärme und Licht Pflanze ist zweijährig (wenn ungestört!) Wurzeln wachsen bis zu 12 m im Jahr 1 cm kleine Wurzelstücke treiben aus 70 % der Wurzeln sind unter der Pflugfurche Großer Reservestoffvorrat in den Wurzeln

9 Lebenslauf der Acker-Kratzdistel Samen reproduktive Pflanzen überwinternde Wurzeln Samenvorrat neu etablierte Pflanzen Keimpflanzen ( nach Häni u. Zürcher 2000)

10 Warum nehmen Disteln zu? Ergebnisse einer Umfrage 2003 einseitige Fruchtfolge 8 geringer Anteil Kleegras 7 Grundbodenbearbeitung 6 Stoppelbearbeitung 5 Schwache Bestände 4 Bestandeslücken 3 Rand- u. Bracheflächen 2 Saatgut, Düngung u.a Anteil der Landwirte (%)

11 Regulierung

12 Störung Konkurrenz Bekämpfung

13 Viele Möglichkeiten Fruchtfolge Bodenbearbeitung Sorten Aussaat Zwischenfrucht Bekämpfung

14 Langfristiges Ziel Fruchtfolge Verhinderung der Reservestoff-Einlagerung und Erschöpfung der Reservestoff-Vorrats durch: Wasser-, Nährstoff- und Lichtkonkurrenz durch die Kulturen Zerstörung der Sprosse durch Mulchen oder Schneiden Zerschneiden der Wurzeln und Sprosse durch Bodenbearbeitung Bodenbearbeitung

15 Beispiele zur Umsetzung Tiefwurzler wie Luzerne, Raps, Winterroggen, Triticale, Hafer Zweijähriges Kleegras (Mulchen) Zwischenfrüchte (über Winter) + Mulchen im Frühjahr Frühjahrsfurche + Erbsen + Mulchen + Grubbern Intensive Stoppelbearbeitung (2-3 x ganzflächig schneiden) Fruchtfolge Bodenbearbeitung

16 Grubbern oder Zwischenfrucht? Rückgang der Acker-Kratzdistel Zw.-frucht + Grubber S-Raps - 2 W-Weizen W-Weizen Perserklee 0 S-Gerste W-Weizen Perserklee 0 Kartoffeln Kleegras - 1 W-Weizen - 23 % - 33 % Wasserversorgung? Fruchtfolge? Erosionsschutz? Nutzung der Zwischenfrucht? - 71 % - 73 %

17 Schneidende Geräte Flügelschargrubber Ökomat Arado

18 Schneidende Geräte Grubber Arado Ökomat

19 Praxisbetriebe, 2002 und 2003 Bearbeitungs-Effekte Gerät Versuche Distelrückgang Wendepflug 3 12 % 2-Schichten-Pflug 3 12 % Grubber 2 33 % Arado 2 54 % Ökomat 2 82 %

20 Geht es ohne Pflug? Wenden oder nicht wenden? Unkräuter werden weniger gestört Erntereste stören Auflaufen der Kultur Wachstum und N-Nachlieferung verzögert Pfluglos heißt nicht mehr Bodenruhe

21 Fraß von Unkrautsamen

22 Richtig Grubbern Zweimal, ganzflächig schneiden, erst flach, dann tiefer

23 Direkte Bekämpfung der Distel Ziehen und Stechen muss mehrfach wiederholt werden Köpfen (Abschneiden der Blütenköpfe) verhindert Neu-Besiedlung, fördert Erkrankungen Hacken in der Kultur hat kurzfristigen Effekt (Zeitpunkt wichtig) Striegeln und Abflämmen sind nahezu wirkungslos

24 Vielfalt an Ampfer-Arten (Rothmaler, 2000)

25 Die wichtigsten Ampfer-Arten Stumpfblättriger Ampfer (Rumex obtusifolius) Krauser Ampfer (Rumex crispus) Raumberg-Gumpenstein 2015 G. Calow, 2006 Kleiner Ampfer (Rumex acetosella)

26 Verbreitung in Deutschland (Floraweb, 2013)

27 Krauser und Stumpfblättriger Ampfer haben keine Rhizome! Keine aktive Ausbreitung im Boden! Samenpotenzial beachten! (Kutschera, 1960)

28 Steckbrief Ampfer-Arten Sehr vital, aber auch giftig (Oxalsäure) Pfahlwurzel mit hohem Speichervermögen bis zu Samen/Pflanze Samen können 20 Jahre überdauern Keimung bei über 15 C Lichtkeimer mit hoher Dormanz Bevorzugt feuchte und schwere Böden Stickstoffzeiger

29 Pfahlwurzel 2-3 m lange Pfahlwurzel Austrieb aus den oberen 10 cm Kleinste Wurzelstücke treiben aus Hohe Regenerationsfähigkeit Luftgewebe am Wurzelrand Aktiver Fäulnisschutz (Gerbsäure)) Raumberg-Gumpenstein 2015

30 Einschleppung verhindern Ausbreitung mit der Erde verhindern Ampferbesatz in Gras- und Kleesaatgut Keimlinge brauchen Licht und Wärme Samen überleben den Verdauungstrakt Kaum Schädigung in Heu, Gülle und Mist Verluste in Silage und Biogassubstrat

31 Ampfer breitet sich aus Wachstum in lückigen Beständen Bodenruhe fördert Wurzelwachstum N-Verlagerung fördert Tiefwurzler Aussaat bei intensiver Sonne fördert Auflauf! Klimawandel (Frostmangel schont Wurzel)

32 Ampfer auf Ackerland Praxis-Erfahrungen: Flaches Köpfen der Ampferwurzel in einem Bereich von 5-8 cm. Grubber mit Gänsefußscharen Schälpflug oder andere Grubber arbeiten zu tief Keine Bodenlockerung davor! Bester Zeitpunkt: als erste Stoppelbearbeitung Funktioniert nicht bei Trockenheit Wirkprinzip: Wurzelrest muss ungestört im Boden bleiben, treibt aber nicht mehr aus. Der abgeschnittene Wurzelkopf wächst weiter und verausgabt sich.

33 Gegen Ampfer hilft: Frühzeitig eingreifen! Schlepper und Maschinen ggf. reinigen Ampferfreies Saatgut verwenden Wurzeln und Pflanzen sammeln und entsorgen Stoppelbearbeitung vor Zwischenfruchtanbau Konkurrenzkraft fördern (Kultur und Aussaat)

34 Ampferwuzi(s) Maschinenring Österreich, 2013

35 Heißwasser (Latsch & Sauter, 201

36 Bioherbizide

37 Bioherbizide Essigsäure Pelargonsäure Citronella-Öl Pinien-Öl Nelken-Öl Mais-Gluten

38 Gemeine Quecke Rhizome innerhalb der Pflugfurche Kleine Rhizome (2 cm) treiben aus Stickstoffliebend (N-Verlagerung) An kühles Klima angepasst Wirtspflanze für Getreidekrankheiten Beschattung fördert Rhizomwachstum Bedeutung der Samen gering

39 Wurzelsysteme von Distel und Quecke (Wehsarg, 1954; Kutschera, 1960)

40 Otto Wehsarg, 1954: Die Quecke ist nämlich, wie alle ausdauernden Arten, im Frühjahr ein tatendurstiger Mann, im Juni, Juli ein altersschwacher Greis, im August ein anfälliges Kind, das im September, Oktober zum Jüngling erstarkt.

41 Einfluss von Bodenbearbeitung und Kultur auf die Quecke in Mais (Triebe/m 2 ) Mais nach Ernte (Triebe/m 2 ) keine Grubber Pflug Grundbodenbearbeitung Winterweizen Grundbodenbearbeitung Winterweizen (Triebe/m 2 ) keine 298 Grubber 180 Pflug 154 keine Grubber Pflug keine Grubber Pflug (Schneider, 1989)

42 Einfluss der Bodenbearbeitung auf Quecke und Ackerwinde 250 Agropyron repens Convolvulus arvensis 200 Triebe/m² Sommergerste Mais Sommergerste Mais wendend nicht-wendend (Knab, 1988)

43 Quecke und Stoppelbearbeitung Schneiden in 5-10 cm Tiefe > Flachgrubber oder Stoppelhobel Vergraben (vollständiges Wenden) > Pflug (was passiert im Folgejahr?) Vertrocknen / Erfrieren an der Oberfläche > CMN-Queckenkiller wirksam? Wurzelteile treiben erneut aus! Wie reagieren die Samen? Verbreitung über Geräte möglich!

44 CMN-Queckenkiller (CMN, 2013

45 Beach-Tech (BeachTech, 2015)

46 Weitere ausdauernde Arten Acker-Winde (Convolvulus arvensis) Acker-Schachtelhalm (Equisetum arvensis) Acker-Gänsedistel (Sonchus arvensis) Acker-Minze (Mentha arvensis) Huflattich (Tussilago farfara) Gemeiner Löwenzahn (Taraxacum officinale) Hahnenfuß-Arten (Ranunculus spp.) Erdmandelgras (Cyperus esculentus)

47 Acker-Winde

48 Acker-Winde Wurzel- und Sprossausläufer Extreme Konkurrenzkraft Triebe werden bis zu 2 m lang Typische Blüten (Mai bis Oktober) Ähnlich: Zaunwinde, Windenknöterich (Kutschera, 1960)

49 (Agridea, 2009)

50 Acker-Schachtelhalm

51 Acker-Schachtelhalm Vorkommen auch bei intakter Bodenstruktur Mechanische Bekämpfung: Hacken und Mähen Geringer Erfolg durch Stoppelbearbeitung (Ruhephase) Langfristige Strategie (Fruchtfolge, Tiefenlockerung)

52 Acker-Gänsedistel Problem in Skandinavien wurzelt flach schmale Blätter, oben stark verzweigt Blüten nur vormittags geöffnet oft auch einjährig ( Samen!) (Kutschera, 1960) (BASF)

53 Einfluss der Stoppelbearbeitung Verunkrautung von Sommergetreide mit mehrjährigen Unkräutern Unkrautart Anzahl Triebe je m² keine Schälen Scheiben Fräsen Stoppelbearbeitung Sonchus arvensis Ranunculus repens Mentha arvensis Cirsium arvense Agropyron repens ständiger Sommergetreideanbau Stoppelbearbeitung jeweils unmittelbar nach der Ernte Ergebnisse im fünften Versuchsjahr (Koch & Hurle, 1978)

54 Hacken im Getreide Engsaat Bandsaat Weitsaat

55 Hacken im Getreide Unkraut (g/0,1m²) Kornertrag (t/ha) Ahlum,

56 Ausblick

57 CombCut CommonSense, 2013

58 Nachernte-Behandlung Weed Technology, 2013

59 Ringschneider als mechansiches Herbizid (?) HEKO, 2015

60 Treffler, 2013

61

62 Einböck, 2013

63 Siebe & Wilms, 2007

64 Biologische Bekämpfung? Rost an Distel Ampfer-Blattkäfer Pilzliche Antagonisten sind gut erforscht Natürlich vorkommende Schaderreger mit selektiver Wirkung Effekte über Wuchshemmung statt Abtötung Formulierung, Lagerung und Applikation schwierig Hohe Datenanforderungen im Zulassungsverfahren

65 Viele Möglichkeiten Fruchtfolge Bodenbearbeitung Sorten Aussaat Zwischenfrucht Bekämpfung

66 Zum Schluss Fruchtfolge bleibt der Schlüssel zum Erfolg Gerätetechnik für Bearbeitung und Saat verbessert Klimawandel: Extrem-Wetterlagen nehmen zu Erderwärmung wird ausdauernde Arten begünstigen

67 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit