Forschungs- und Innovationsprojekt
Mechanische Unkrautbekämpfung im Mulchsaat-Mais

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Hackgerät im Maisbestand

Erprobung, Bewertung und Demonstration von Technik zur mechanischen Unkraut­regulierung bei Mulch­saaten mit hohem Boden­bedeckungs­grad

Ein sicherer Erosionsschutz besonders bei der Reihenkultur Mais in erosionsgefährdeten Lagen erfordert eine stabile Bodenstruktur und hohe Bodendeckungsgrade mit organischem Material. Bei der Durchführung von mechanischen Unkrautbekämpfungs­maßnahmen kann es dabei jedoch zu Störungen und Verstopfungen kommen. Es sollen hier Geräte und Systeme gefunden werden, die auch bei hohen Bodenbedeckungs­graden sicher und effektiv funktionieren. Dabei sollen sowohl in puncto Arbeitsqualität, Funktionalität und Erhalt des Erosionsschutzes möglichst keine Abstriche die Folge sein.
Das Vorhaben steht im direkten Bezug mit dem Ziel, den Pflanzenschutzmitteleinsatz um 50 % zu reduzieren und gleichzeitig einen Boden­bedeckungs­grad von > 30 % auch nach den mechanischen Maßnahmen zur Unkrautbekämpfung zu erhalten.

• Welche Vorarbeit muss bzw. kann vor der Aussaat geleistet werden, um einerseits einen störungsfreien Ablauf der Hack- bzw. Striegelarbeit zu fördern und andererseits die Mulchschicht nicht unnötig zu beeinträchtigen?
• Welche Gerätesysteme und Bauarten funktionieren in Mulchsaatbeständen störungsfrei und effektiv?
• Wie oft sind die einzelnen Systeme einzusetzen, bzw. welche Systeme sind sinnvoll kombinierbar?
• Wie effektiv ist die Unkrautbekämpfung der einzelnen Systeme innerhalb und zwischen den Maisreihen?
• Was leistet eine vorgezogene reduzierte Flächenspritzung oder Bandspritzung zusätzlich?

• Um die einzelnen Fragestellungen zu erörtern und zu kombinieren, wurde ein mehrjähriger Feldversuch geplant. Durch die Anlage einer randomisierten Großparzellen­anlage im Raum Landsberg über drei Jahre sollen Antworten und Lösungen gefunden werden.
• Der Versuch besteht aus 36 Varianten und bei 4 Wiederholungen aus insgesamt 144 Parzellen
• Zur Aussaat kommen zwei unterschiedliche Zwischenfrüchte vor Mais:
  • komplett abfrierende Mischung BSV MS 100 A: extensiv bzw. intensiv bearbeitet vor der Maissaat
  • teils abfrierende Mischung Viterra Mais Struktur: extensiv bzw. intensiv bearbeitet vor der Maissaat
• Folgende Geräte/Systeme kommen zum Einsatz:

Scharhacke

Rollhacke

Rollstriegel

Rotary Hoe

Bandspritze

• Das Jahr 2023 war gekennzeichnet durch ungünstige Witterungsbedingungen insbesondere für den Mais in der Zeitspanne von der Aussaat bis zeitweise in den Sommer hinein. Nach der Saat war das Versuchsfeld bis zum Feldaufgang auf Grund der heftigen Niederschläge nicht befahrbar. Erst am 2.6.23 wurde (nach der empfindlichen Phase: Mais kurz vorm Durchstoßen bzw. am Auflaufen) der 1. Striegeleinsatz verspätet durchgeführt. Inzwischen war das erste Unkraut jedoch über das Fadenstadium hinaus gewachsen und der Boden durch den Starkregen extrem verkrustet, sodass selbst die Rotary Hoe - die explizit zum Aufbrechen von Krusten gedacht ist - nur eine unbefriedigende Wirkung erzielte. Bei anhaltender Trockenheit war es zudem für alle weiteren Arbeitsschritte mit der Scharhacke oder insbesondere der Rollhacke zu fest und der Boden konnte nicht exakt abgeschert werden, sondern brach in größeren Brocken oder die Werkzeuge konnten nicht richtig bzw. vollständig in den Boden eindringen.
  Die Aussagekraft ist stark eingeschränkt und hat insbesondere bei den mechanischen Verfahren mehr die Grenzen als die Möglichkeiten verdeutlicht, weil die Maßnahmen witterungsbedingt teilweise nicht zeitgerecht bzw. optimal durchgeführt werden konnten.
• Das Jahr 2024 war ebenfalls gekennzeichnet durch ergiebige und wiederholte Niederschläge. Insbesondere in den für die Unkrautbekämpfung notwendigen Zeitfenstern gab es zahlreiche Regentage (im Mai 16 und im Juni 21 Tage). Die geplanten chemischen und insbesondere mechanischen Maßnahmen konnten durchgeführt werden, allerdings teils nur bei suboptimalen Bedingungen und unter Annahme von Kompromissen.

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Bodenbedeckung mit Mulch

Bodenbedeckung mit Mulchmaterial nach der jeweiligen Maßnahme

Die Kombination aus üppigen Zwischenfrüchten und schonender Saatbettbereitung führte 2024 zu einer Ausgangslage mit Bodenbedeckungsgraden von rund 50 % (40 % - mit Scheibenegge bis über 60 % - mit Messerwalze). Nach Durchführung der chemischen und mechanischen Unkrautbekämpfungsmaßnahmen wurde Mitte Juni eine zweite Bonitur der Bodenbedeckung durchgeführt. Dabei wurde deutlich, dass ohne Bodeneingriff bis zum Reihenschluss kaum Mulchmaterial abgebaut wurde. Im Schnitt aller getesteten Herbizidparzellen (intensive und extensive Saatbettbereitung!) lag der Wert bei sehr guten 50 %. Bei den 4 rein mechanischen Verfahren lagen die ermittelten Werte deutlich niedriger, aber noch um die angestrebten 30 %. Durch den Einsatz des Rollstriegels wurde die Mulchschicht tendenziell etwas mehr beschädigt als durch die Rotary Hoe. Eigentlich wäre jetzt zu erwarten, dass bei gleicher Anzahl der Hackarbeitsgänge (alle 8 Varianten mit Mechanik jeweils 2 mal gehackt) die finale Bodenbedeckung tendenziell größer ist, wenn die Vorauflauf Einsätze (Rollstriegel bzw. Rotary Hoe) wegfallen und dafür die Chemie (Bandspritzung bzw. reduzierte Flächenspritzung) zum Einsatz kommt. In der Abbildung ist allerdings zu erkennen, dass die Bodenbedeckung signifikant auf Werte unter bzw. um 20 % abnahm. Dies lag daran, dass in den Varianten 5 – 8 (rein mechanisch) innerhalb der Maisreihe die Durchwuchs Zwischenfrucht weiterwachsen konnte und ebenfalls zur Bodenbedeckung gerechnet wurde.

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Restverunkrautung

Restverunkrautung nach der jeweiligen Maßnahme

Am besten haben 2024 die Flächenspritzungen, sowohl mit reduzierter als auch mit voller Aufwandmenge abgeschnitten. Statistisch unterscheiden sich diese 3 Varianten mit Werten um 1 % Restverunkrautung nicht. In den Parzellen mit reduziertem Herbizidaufwand in Ergänzung mit 2 Hackarbeitsgängen konnte eine der vollen Herbizidmenge vergleichbare Wirkung erzielt werden. Deutlich mehr Restverunkrautung mit 7 bis 9 % war bei beiden Bandspritzungen übriggeblieben. Auf den ersten Blick scheint es erstaunlich, dass trotz Einsatz der gleichen Mittel und Herbizidmenge (Spectrum 1,0 l/ha + MaisTer Power 1,0 l/ha) in der Variante „Flächenspritzung volle Aufwandmenge“ und in der „Bandspritzung“ letztere mit einer Restverunkrautung von 7,3 bzw. 9,3 % sogar gegenüber der reduzierten Flächenspritzung (Spectrum 0,8 l/ha + Adengo 0,2 l/ha) deutlich abfällt. Die Durchführung der Bandspritzung zeigte schon im ersten Versuchsjahr 2023 ein paar Besonderheiten auf. Die Verwendung spezieller Bandspritzdüsen (Agrotop Rowfan 40-0,1E) verlangt eine Düsenhöhe von nur 27 cm über dem Bestand um ein exaktes Spritzband von 20 cm zu erzeugen. Die geringe Spritzbalkenhöhe in Kombination mit dem kleinen Spritzwinkel von 40 Grad und der teils sehr hohen „Verunkrautung“ (Ausfallkresse aus der Zwischenfrucht bzw. nicht entwurzelte, überwinterte Kreuzblütler) beeinträchtigen teilweise eine vollständige Benetzung der Beikräuter. Seitliche Nickbewegungen des Schleppers (ausgelöst z.B. durch große Steine in Verbindung mit nur 1,5 m Spurweite und schmaler Pflegebereifung) führten im Jahr 2023 außerdem dazu, dass das schmale Band nicht immer mittig über der Maisreihe lag. Im Jahr 2024 wurde der Schlepper deshalb mit einer teleskopierbaren Zwillingsbereifung ausgerüstet, sodass der Schlepper wesentlich ruhiger über den Acker rollte. Dennoch zeigte sich, dass bei der Bonitur der Restverunkrautung in der Reihe der Besatz der Bandspritzparzellen deutlich über allen Flächenspritzungen lag. Auch zwischen den Reihen zeichnete sich ein ähnliches Bild ab. Dies bedeutet, dass zumindest bisher die mechanischen Maßnahmen auch zwischen den Reihen und bei mehrfacher Überfahrt nicht an die Wirkung der Flächenspritzung heran reichten. Die Restverunkrautung nach der Rollhacke ist tendenziell etwas höher als nach dem Einsatz der Scharhacke. Daneben zeigte dich, dass die Wirkung des Rollstriegels im Vorauflauf hinsichtlich des späteren Restunkrautbesatzes etwas besser zu sein scheint als die Wirkung der eingesetzten Rotary Hoe

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Ertrag der einzelnen Varianten

Körnermaisertrag in der jeweiligen Maßnahme

Der signifikant höchste Ertrag konnte 2024 in der reinen Chemie Variante (volle Aufwandmenge) erzielt werden. Die kombinierten Verfahren aus Chemie und Mechanik lagen zum Teil statistisch in der Ertragshöhe etwas darunter. Im direkten Vergleich zwischen Bandspritzung und reduzierter Flächenbehandlung lag die reduzierte Flächenbehandlung fast gleichauf mit der reinen Flächenbehandlung. Hier spiegelt sich anscheinend die (einjährige) Erkenntnis, dass die Bandspritzung hinsichtlich Unkrautbekämpfung in der Reihe deutlich schlechter abgeschlossen hat als die Varianten mit Flächenspritzung (auch die reduzierte Variante). Einen deutlich und signifikant niedrigeren Ertrag wiesen die 4 rein mechanischen Varianten auf. Hier spielt sicherlich die beachtliche und zum Teil starke Verunkrautung innerhalb der Maisreihen die größte Rolle. Während der gesamten Vegetationsdauer war der Mais in diesen Parzellen teilweise deutlich niedriger als in den übrigen Parzellen.

• Bislang konnten die rein mechanischen Varianten (in der Unkrautbekämpfungsleistung) nicht an die rein chemische Variante herankommen. Auch hinsichtlich des Ertrages lagen die mechanischen Varianten unter dem Niveau der chemischen Unkrautbekämpfung. Die Kombination aus reduzierter Chemie (reduzierte Flächenbehandlung oder Bandspritzung mit voller Aufwandmenge im Spritzband) und Hacken zwischen den Maisreihen dagegen präsentierte sich gut und mehr oder weniger gleichauf mit der reinen Chemievariante. Beide kombinierte Verfahren, insbesondere die Bandspritzung, ermöglichen eine deutliche Reduzierung der eingesetzten Wirkstoffmenge. Durch den ergänzenden, späteren Hacktermin (Termine!?) kann hinsichtlich Unkrautauflauf bei Bedarf nachjustiert werden. Einserseits um aufkommendes Unkraut zu beseitigen, andererseits etwa auch um Bodenverschlämmungen nach Starkregenereignissen zu beseitigen, sofern die Flächen befahrbar sind. Dabei sollte darauf geachtet werden nur so oft wie unbedingt nötig und so flach wie möglich zu hacken, um die Mulchschicht nicht unnötig zu zerkleinern. Wenn es pflanzenbaulich möglich ist macht es auch Sinn, den Hacktermin möglichst weit nach hinten in Richtung Reihenschluss beim Mais zu schieben.
• Je größer der Mais ist, desto mehr nimmt die Erosionsanfälligkeit gegenüber dem Hacken ab. Folglich ist es wichtig, die Bearbeitungsgänge auf das Notwendigste zu beschränken und insbesondere in stärkeren oder größeren Hanglagen alle sonstigen Möglichkeiten (Hangunterteilung, Engsaat, Saat in Konturlinien usw.) mit einzubeziehen, um die durch die Bearbeitung erhöhte Erosionsanfälligkeit so gering wie möglich zu halten.