LeguTec Mechanische, herbizidfreie Beikrautregulierungstechniken im Körnerleguminosenanbau
Dieses Projekt ist abgeschlossen.
Projektziel
Ziel des Projektes ist es herauszufinden und aufzuzeigen, welcher der ausgewählten maschinellen Einsätze die effektivste Beikrautregulierung aufweist, unter Berücksichtigung von Beikrautdeckung, Pflanzenverlusten, Biomasse, Ertrag und Proteingehalt. Langfristig gesehen sollen somit Anbauhemmnisse überwunden und eine nachhaltige, ressourcenschonende Eiweißproduktion in Luxemburg gefördert werden.
Beschreibung
Mit einem Proteinanteil von etwa 40 % und einer sehr hohen biologischen Wertigkeit aufgrund idealer Aminosäurezusammensetzung ist die Sojabohne [Glycine max (L.) Merr.] eine der wichtigsten Futtereiweißquellen in der Tierernährung. Mit der Unterzeichnung der Europäischen Sojaerklärung (2017) hat sich Luxemburg zum Ziel gesetzt, den regionalen Anbau von Sojabohnen und anderen Eiweißpflanzen zu fördern. Ausschlaggebend ist die derzeitige Abhängigkeit von Importen aus vor allem Nord- und Südamerika. Dank neuer Züchtungen wächst die Sojabohne auch in unseren Klimaten, was eine Chance für die Steigerung der Sojaproduktion in Luxemburg darstellt. Der biologische Anbau ist jedoch anspruchsvoll und neben der derzeit noch nicht garantierten Weiterverarbeitung in Luxemburg (Toasten) gibt es Wissenslücken im effizienten, nachhaltigen Beikrautmanagement.
Das Versuchsdesign umfasst in den beiden Anbaujahren 2018 und 2019 einen einfaktoriellen Exaktversuch auf drei ökologisch bewirtschafteten Standorten in Manternach, Sprinkingen und Hostert sowie einen On-Farm Streifenversuch auf dem Versuchsstandort des LTA in Bettendorf. Geprüft werden im Exaktversuch jeweils fünf verschiedene mechanische Beikrautregulierungsmaßnahmen mit zwei Kontrollvarianten in einem randomisierten vollständigen Blockdesign mit vier Wiederholungen:
- eine Negativkontrolle (t.1neg) in der keine Beikrautregulierung stattgefunden hat;
- eine Positivkontrolle (t.2pos) in der das Beikraut manuell entfernt wurde;
- eine Striegelvariante (t.3Striegel);
- eine Hackvariante mit Gänsefußscharen (t.4Hacke);
- eine Hackvariante mit Gänsefußscharen und Fingerhacken (t.5Hacke+);
- ein flexibles System, eine Kombination aus Variante t.3Striegel, t.4Hacke und t.5Hacke+ (t.6Komb)
- und der Mischfruchtanbau von Sojabohnen und Leindotter in Bearbeitung mit dem Striegel (t.7Mix).
Beikraut- und Kulturpflanzenbiomasse sowie Beikraut- und Kulturpflanzendeckung, Beikrautarten und Anzahl der Arten sowie Anzahl der Kulturpflanzen werden vor und nach jedem Durchgang sowie während der Blütezeit und zur Ernte entnommen, um die Effizienz der verwendeten Techniken zu beurteilen. Die Firma Geocoptix GmbH ergänzt die Bonituren mit Hilfe von drohnengestützten Luftbildaufnahmen unter Verwendung verschiedener Echtfarben- und Multispektralbilder.
Dauer
10/2017 – 09/2020
Projektträger
Das Projekt wird finanziert von der „Oeuvre Nationale de Secours Grand-Duchesse Charlotte“, dem Ministerium für Landwirtschaft, Weinbau und ländliche Entwicklung, mit Unterstützung der König-Baudouin-Stiftung und der Nationalen Lotterie sowie durch Sponsoring von Wolff-Weyland S.A. und Piet van Luijk Sàrl.
Partner
Das Projekt LeguTec ist ein Gemeinschaftsprojekt zwischen den Partnern „Institut fir Biologësch Landwirtschaft an Agrarkultur Luxemburg“ (IBLA), Lycée Technique Agricole (LTA), Geocoptix GmbH und Wolff-Weyland SA. Ein besonderer Dank gilt den teilnehmenden Bio-Landwirten Marc und Luc Emering, Alex Mehlen und Patrick François.
Resultate
Beide Versuchsjahre waren geprägt von längeren Trockenperioden und starkem Wasserstress vor allem während der Blütezeit, was die Hülsenbildung negativ beeinflusste und zu einer Notreife führte; die Wasserverfügbarkeit war somit der wichtigste limitierende Faktor für den Sojabohnenertrag. Dennoch wurden signifikante Unterschiede im Ertrag zwischen den verschiedenen mechanischen Beikrautregulierungsmethoden beobachtet. Bei den Hackvarianten wurden im Allgemeinen höhere Erträge erzielt als bei den Striegelvarianten. Die Erträge waren zudem beim Hacken und manuellen Entfernen vergleichbar. Auch waren die Erträge bei der Striegelvariante mit keiner anderen durchgeführten Maßnahme vergleichbar. Blindstriegeln hingegen hatte keinen signifikanten Einfluss auf den Ertrag. Außerdem hatte das Fingerhacken keinen signifikanten Einfluss auf die Wirksamkeit der Hackmethode. Insgesamt wurde beim Hacken eine bessere Selektivität gegenüber Beikraut beobachtet als beim Striegeln. Bei Letzterem führten größere Pflanzenverluste und Schäden an der Sojapflanze zu einer höheren Beikrautbildung und einem höheren Beikrautbefall. Dies führte beim Striegel im Vergleich zur Hackvariante zu einer verstärkten Wasserkonkurrenz zwischen Sojabohnen und Beikraut, was sich wiederum negativ auf den Ertrag auswirkte. Es zeigte sich, dass der Mischfruchtanbau mit Leindotter für Luxemburg nicht geeignet ist, insbesondere nicht während der trockenen Versuchsjahre (s. Tabelle 1).
Tabelle 1: Mittlerer Sojabohnenertrag [dt ha-1] bei 86 % TM sowie mittlere Beikrautregulierungseffizienz (WCE) [%] basierend auf der Beikrautdeckung der verschiedenen Varianten vor und nach der ersten Regulierung für die drei Standorte und zwei Versuchsjahre. Mittelwerte, gefolgt von einem gemeinsamen Buchstaben innerhalb jeder Spalte, unterscheiden sich bei p<0,05 nicht signifikant nach dem Tukey-HSD-Test, bzw. Fisher-LSD-Test und ANOVA p≤0.1 (*), bzw. gemäß Fisher-LSD-Test als post-hoc des Kruskal-Wallis-Test **. Erträge für Hostert 2019 wurden anhand der Ertragsstruktur geschätzt (2019est).
| Ertrag [dt ha-1] 86 % TM | WCE [%] der Deckung | ||||||||||||||||||||||
| Manternach | Sprinkange | Hostert | Manternach | Sprinkange | Hostert | ||||||||||||||||||
| Variante | 2018 | 2019(*) | 2018 | 2019 | 2018 | 2019est | 2018** | 2019** | 2018** | 2019 | 2018** | 2019** | |||||||||||
| t.1 neg | 11,8 | n.s. | 8,1 | bc | 12,7 | ab | 5,4 | c | 6,7 | b | 7,8 | b | 0,0 | c | 0,0 | e | 0,0 | c | NA | 0,0 | c | 0,0 | d |
| t.2 pos | 13,6 | 9,5 | abc | 16,2 | a | - | 15,1 | a | 14,6 | ab | 100,0 | a | 100,0 | a | 100,0 | a | 100,0 | a | 100,0 | a | |||
| t.3 Striegel | 13,8 | 7,2 | c | 10,3 | b | 7,5 | bc | 8,2 | b | 8,5 | ab | 83,3 | ab | 32,5 | de | - | 25,4 | bc | 15,0 | d | |||
| t.4 Hacke | 14,0 | 13,1 | ab | 13,9 | ab | 12,5 | ab | 10,1 | ab | 19,9 | a | 45,0 | bc | 70,8 | b | 70,6 | b | 43,4 | b | 77,0 | ab | ||
| t.5 Hacke+ | 14,8 | 14,4 | a | 13,9 | ab | 12,5 | ab | 10,0 | ab | 17,8 | ab | 45,8 | bc | 69,3 | bc | 80,3 | b | 58,5 | b | 54,9 | c | ||
| t.6 Kombi | 13,9 | 12,6 | abc | 14,1 | ab | 14,5 | a | 10,4 | ab | 13,8 | ab | 71,2 | ab | 54,0 | cd | 80,7 | b | 55,3 | b | 57,4 | bc | ||
| t.7 Mix | 12,8 | 7,8 | bc | 11,2 | b | 7,1 | bc | 7,5 | b | 7,2 | b | 89,4 | ab | 28,7 | de | 17,9 | c | 23,9 | bc | 11,3 | d | ||
Eine konsequente Feldbewirtschaftung während der gesamten Fruchtfolge zur Verringerung des Beikrautdrucks ist der Schlüsselfaktor zur Maximierung des Sojabohnenertrags. Die Effizienz jeglicher Behandlung war gering wenn der Beikrautdruck nach dem Auflauf der Sojabohne bereits hoch war. War der Beikrautdruck zu Beginn der vegetativen Phase der Sojabohne jedoch gering, zeigte jede der Methoden ausreichend Wirkung (s. Tabelle 1).
An allen Standorten wurde eine hohe anfängliche Beikrautdiversität beobachtet. Insgesamt wurden 59 Beikrautarten identifiziert, wobei ein- und zweijährige zweikeimblättrige Arten dominierten. Die Vielfalt der Beikräuter, ausgedrückt durch den Shannon-Index, wurde durch mechanische Regulierungsmaßnahmen reduziert; keine der Methoden eliminierte jedoch alle Beikräuter vollständig. Im Allgemeinen wirkte sich das Hacken stärker negativ auf die Vielfalt aus als das Striegeln. Chenopodium album, Elymus repens, Persicaria lapathifolia, Polygonum convolvulus, Tripleurospermum inodorum und Vicia spec. waren die problematischsten Beikräuter im Bestand, sowohl hinsichtlich der Ressourcenkonkurrenz gegenüber Sojabohnen als auch hinsichtlich der Beeinträchtigung bei der Ernte.
Hochauflösende Fernerkundungstechniken stellen eine Vielzahl von wertvollen Werkzeugen zur Überwachung von Versuchsaufbauten dar. Praktische Fernerkundungsmethoden bieten jedoch nur begrenzte Vorteile im Vergleich zu In-situ-Bewertungsmethoden, die weiterhin die erste Wahl für die quantitative Datenerhebung in einem wissenschaftlichen Rahmen sind.
Kosten
Die Kosten für das gesamte Projekt, die vom Ministerium laut Projektantrag übernommen werden, belaufen sich auf maximal 142.326 Euro.
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