Ökologische Landwirtschaft

Biologische Kontrolle

Ziel der Biologischen Bekämpfung ist die Reduzierung der Wirksamkeit eines Schadorganismus durch den Einfluss lebender Organismen (ausgenommen der Mensch). Eine breitere Definition von biologischer Kontrolle ist die Kontrolle von Schadorganismen durch die Nutzung von Organismen, Genen, oder Genprodukten. In dieser Definition ist auch die Nutzung von Resistenzen enthalten. Wo diese zugelassen sind, können im konventionellen Anbau auch genetisch veränderte Organismen eingesetzt werden, was in der ÖL allerdings nicht erlaubt ist. Auch Extrakte aus Organismen, v. a. Pflanzen, wie z. B. Azadirachtin oder Pyrethrum aus dem Neem-Baum bzw. aus Chrysanthemum-Arten gehören zur Biokontrolle und werden als biologische Spritzmittel eingesetzt.

Ansätze zur biologischen Kontrolle sind entweder die Verstärkung der natürlichen biologischen Kontrolle oder die Ausbringung von Biokontrollorganismen im inokulativen oder inundativen Verfahren (Alabouvette et al., 2006). Inokulativ bedeutet, dass ein Organismus angesiedelt wird und nach der Etablierung die natürliche Biokontrolle übernimmt. Dies funktioniert vor allem gegenüber eingeschleppten Schadorganismen. Inundativ bedeutet, dass mit einer großen Anzahl Organismen das System „überschwemmt“ wird.

Das gesamte Anbausystem der ÖL muss auf die Stärkung der natürlichen biologischen Kontrolle ausgerichtet sein, um erfolgreich zu sein. Die meisten der oben beschriebenen Methoden und Prinzipien zielen auf die Stärkung der biologischen Kontrolle im System ab, das heißt auf die Förderung der Bodensuppressivität sowie der natürlichen Gegenspieler von Insekten, Nematoden und Pathogenen. Ohne die Förderung natürlicher Gegenspieler von Schadinsekten und Pathogenen ist kaum ein erfolgreicher Bioanbau möglich. Hierzu gehören die Förderung von Blühpflanzen, um den Insektengegenspielern alternative Nahrungsquellen zu bieten, sowie der Einsatz von Komposten und anderen organischen Materialien zur Förderung des Bodenlebens. Neben Konkurrenz, Parasitismus und/oder Antagonismus spielen hier auch pflanzenstärkende Organismen eine Rolle (im Englischen „Plant Growth Promoting Rhizo­bacteria“ (PGPR) und „Plant Health Promoting Rhizobacteria“ (PHPR)), die viel Beachtung in der modernen Forschung zu Systemansätzen finden (z. B. Kinkel et al., 2011). Gegen Insekten sind vor allem noch der Einsatz von Pheromonen und anderen Duftstoffen zu nennen, die die Vermehrung oder Wirtsfindung stören.

Da Resistenzen gegen bodenbürtige Krankheiten oft nicht vorhanden, physikalische und chemische Kontrollmethoden unwirksam oder sehr teuer sind, ist die Förderung der natürlichen biologischen Kontrolle durch ein entsprechendes Bodenmanagement oft der einzige sinnvolle Ansatz. Die Ausbringung von Biokontrollorganismen ist vor allem in Gewächshäusern von Interesse, da hier die Umweltbedingungen gut kontrolliert werden können. Vor allem der Einsatz von Räubern und Parasitoiden bei Insekten ist hier sehr erfolgreich, aber auch der Einsatz von antagonistischen Pilzen, wie z. B. Coniothyrium minitans, ein Pilz, der die Sklerotien von Sclerotinia sclerotiorum parasitiert. Naturgegeben können sich die Räuber erst dann vermehren, wenn genug Beute, in diesem Fall Blattläuse o. ä., im Angebot ist. Dies heißt im Umkehrschluss, dass Gegenspieler oft erst funktionieren, wenn der Schädlingsdruck bereits inakzeptabel hoch ist. Ein wichtiger und gut funktionierender Ansatz, um z. B. Blattläuse unter Glas zu reduzieren, ist deshalb die offene Zucht von Gegenspielern. Hier wird deutlich vor Anbau einer Gemüsekultur, wie z. B. Gurken, z. B. ein Streifen Hafer ausgesät, auf dem sich Haferblattläuse gut vermehren können und als Nahrungsgrundlage für Blattlausräuber dienen. Tritt ein vermehrter Blattlausbefall auf den Gurken auf, so wird der Hafer entfernt und damit werden die Räuber auf die Gurkenläuse gelenkt.

Abb. 1.19 a) Weizensaatgut gebeizt mit dem Senfextrakt Tillecur gegen Weizensteinbrand (Tilletia caries),

b) Beizmittel auf Basis von Bacillus subtilis,

c) Insektizide auf Basis von Neem und Bacillus thuringiensis

(Fotos: M.R. Finckh)

Im Freiland sind dem inundativen Ansatz enge Grenzen gesetzt, da Umwelteinflüsse hier oft überwältigend und vor allem nicht kontrollierbar sind (Tab. 1.16). Relativ gut funktioniert das Ausbringen der Gegenspieler des Maiszünslers, das in Deutschland im Jahr 2013 auf 27 000 ha praktiziert wurde (Kramer u. Meßner, ohne Jahr). Auch das Inokulieren von Setzlingen, Pflanzgut (z. B. Kartoffeln), oder Saatgut mit Biokontrollorganismen wie Pseudomonaden, Trichodermen oder Bazillus Arten (Abb. 1.19) erwies sich als wirksam, da die Biokontrollorganismen direkt am Wirkort eingebracht werden. Wichtig im Freiland sind einige Krankheitserreger von Insekten wie z. B. die Granuloseviren gegen den Apfelwickler (Cydia nigricana) oder verschiedene Bacillus thuringiensis-Isolate, die direkt von den Insekten wie z. B. den Kartoffelkäfern aufgenommen werden.

Direkter Pflanzenschutz

In der ÖL spielen Pflanzenschutzmittel (außer bei Kartoffeln im Ackerbau) kaum eine Rolle. Anders sieht es im Gemüsebau, Obstbau und unter Glas aus. Eine Vielzahl an hoch problematischen Schadinsekten und Krankheiten können derzeit in vielen Gebieten nur mithilfe des direkten Pflanzenschutzes reguliert werden. Dazu gehören viele Schadinsekten im Obst- und Gemüsebau, die echten und falschen Mehltaupilze inklusive der Kraut- und Knollenfäule (Phytophthora infestans) und des Apfelschorfs (Venturia inaequalis). Grundsätzlich müssen für die in der ÖL zugelassenen Mittel alle Vorsichtsmaßnahmen der guten fachlichen Praxis eingehalten werden und es bedarf eines gültigen Sachkundeausweises, um die Mittel anwenden zu dürfen. Professioneller Pflanzenschutz im Obst-, Wein-, Gemüse-, und Kartoffelanbau basiert zum Teil auch auf ausgeklügelten computergestützten Vorhersagemodellen und Warnsystemen, die abhängig von Witterung und Sorte die Anwender soweit wie möglich unterstützen. Diese Systeme werden vermehrt den Bedingungen des ökologischen Anbaus angepasst und damit immer effektiver.

Als Spritzmittel können nur die Mittel eingesetzt werden, die für den ökologischen Anbau zugelassen sind. Die Liste wird regelmäßig aktualisiert und kann unter www.bvl.bund.de/infopsm abgerufen werden. Diese Liste enthält Mittel basierend auf Mikroorganismen, Pflanzenextrakten, Eisen-III-phosphat (gegen Schnecken), Kaliseife und Kaliumbicarbonat, Öle, Pheromone, Kupfer und Schwefel u. a. Dazu kommen dann noch die Pflanzenstärkungsmittel (www.bvl.bund.de/pstm), die keine direkte Wirkung gegenüber den Schaderregern haben, aber entweder die Umweltbedingungen für die Erreger verschlechtern oder die Resistenz der Pflanzen erhöhen können.

Die meisten zugelassenen Spritzmittel sind weniger wirksam als die konventionellen synthetischen Spritzmittel. Ebenfalls wirken die meisten Mittel nicht systemisch, sondern als Kontaktmittel, d. h. sie dringen nicht in die Pflanzen ein und können entsprechend auch abgewaschen werden. Um wirksam zu sein, müssen daher viele Mittel präventiv eingesetzt werden. Bei Insekten sind die Fraßgifte auch nach Befallsbeginn wirksam. Besonders kritisch wird der Einsatz von Kupfer und Schwefel gesehen, da sich Kupfer als Schwermetall in der Umwelt akkumuliert und Organismen in Boden und Wasser schädigen kann. Schwefel kann als Insektizid und als Fungizid eingesetzt werden, ist aber vor allem als Insektizid wenig selektiv.

Verwendete Literatur

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Weiterführende Literatur

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1.2.5Beikrautregulierung

M. R. Finckh und H. Saucke

Grundlagen der Beikrautregulierung

Grundsätzlich spielen in der Ökologischen und Konventionellen Landwirtschaft dieselben Beikräuter eine Rolle. Allerdings ist die Wichtigkeit und auch der Umgang mit ihnen deutlich verschieden. Wie bei den Schaderregern (s. Kap. 1.2.4) beeinflussen vor allem die Fruchtfolgen (s. Kap. 1.2.1), die Pflanzenernährung (Kap. 1.2.2), die Bodenbearbeitung (Kap. 1.2.3) und die Diversität die Wichtigkeit verschiedener Beikräuter. Die Vielfalt der Beikrautarten ist in der ÖL meist höher, da keine selektive Vernichtung durch Herbizide stattfindet.

Da es derzeit keine zugelassenen Unkrautvernichtungsmittel in der ÖL gibt, müssen Beikräuter präventiv und langfristig im System reguliert werden. Beikrautmanagement zielt darauf ab, die Etablierung und Vermehrung soweit wie möglich zu verhindern. Fruchtfolge, Bodenbearbeitung und Nährstoffmanagement, gezielte Besetzung der „ökologischen Nische der Beikrautfraktion“ mit Kulturpflanzen, erhöhte Konkurrenz um die Faktoren Licht, Wasser, Nährstoffe und Standraum sind die wichtigsten Vermeidungsstrategien, die zur Verfügung stehen.

Im Boden befinden sich meist unzählige Beikrautsamen, die sogenannte Samenbank. Je nach Standort und Anbausaison können die Samen bestimmter Pflanzen besonders gut keimen und entsprechend ganze Bestände dominieren, auch wenn sie in anderen Jahren fast nicht sichtbar sind (Abb. 1.20). Dies kann durch klimatische Bedingungen, bestimmte Nährstoffverhältnisse und eine Bearbeitung zu einem für die Art günstigen Zeitpunkt provoziert werden. Allerdings sind Vorhersagen kaum zu treffen und die Landwirte stehen oft vor plötzlichen und unerwarteten Problemen.

Abb. 1.20

a) Knöterich in Mais.

b) Ackerkratzdistel in Getreide

(Fotos: M.R. Finckh)

Einer der wichtigsten Grundsätze für das ökologische Beikrautmanagement ist, dass es normalerweise nicht eine einzige wirksame Maßnahme gibt, sondern eine ganze Palette von Methoden im Anbausystem notwendig sind, um den Beikrautdruck auf einem akzeptablen Niveau zu halten (Liebmann u. Gallandt, 1997) (Tab. 1.17).

Wie schon im Kapitel „Pflanzenschutz“ angemerkt, ist auch das Beikrautmanagement in der ÖL nur durch einen präventiven Systemansatz, der die ökologischen Interaktionen gezielt zum Nutzen der Kulturpflanzen zu lenken sucht, zu bewältigen. Der Einfluss des Bodenzustandes ist nicht zu unterschätzen. Es ist anzunehmen, dass technologische Entwicklungen für das gezielte selektive mechanische Management noch wichtige Beiträge zu einem verbesserten Beikrautmanagement in der Zukunft werden leisten können.

Beikräuter sind Kulturfolger und haben sich als Frühjahrs- oder Herbstkeimer und zum Teil sogar in Samengröße und Reifedatum an die Lebenszyklen der Hauptkulturen angepasst. Dies hilft bei der Verbreitung (z. B. durch verunreinigtes Saatgut) und oft resultiert ein besseres Wachstum aus kulturspezifischen Maßnahmen.

Vermeidung

Die Verhinderung der Vermehrung und des Eintrags von Unkrautsamen ist der allererste Schritt beim Beikrautmanagement. Die Vermehrung von Unkrautsamen muss durch Fruchtfolge, Bodenbearbeitung, Schnittmaßnahmen und Konkurrenzmanagement erzielt werden. Die wichtigsten Quellen für den Eintrag neuer Unkrautarten, die vorher nicht im Feld zu finden waren, sind verunreinigtes Saatgut und nicht sachgerecht aufbereitete organische Dünger, wie z. B. Mist oder Komposte, die nicht zuverlässig durch eine Hitzephase gegangen sind. Auch Bodenbewegungen an Maschinen und vor allem Mähdrescher spielen eine wichtige Rolle, wenn sich z. B. noch mit Windhalm oder Ackerfuchsschwanz verseuchtes Getreidestroh vom zuvor gedroschenen Getreideschlag in der Maschine befindet. In geringerem Umfang werden Samen auch durch den Wind oder Wildtiere, v. a. Vögel, verbreitet.

Fruchtfolge

Die vielfältigen Funktionen der Fruchtfolge sind im Kapitel 1.2.1 beschrieben. Hier wird nur auf die spezifisch für Beikräuter wichtigen Faktoren eingegangen. Diese sind einerseits der Wechsel in der Bodenbearbeitungszeit und -technik und andererseits die Bodenruhe.

Der Wechsel der Bearbeitungszeiten und der Wechsel von Winterung und Sommerung ist ein wichtiges Element der Beikrautkontrolle. Die Nutzung von Zwischenfrüchten dient u. a. auch der Konkurrenz. Auch der Wechsel von Halmfrucht zu Hackfrucht spielt eine wichtige Rolle, da sich die Art der Bodenbearbeitung deutlich unterscheidet. Wird durch die Fruchtfolge das Auskeimen bestimmter Arten über einen gewissen Zeitraum verhindert oder die kleinen Pflanzen durch die kulturspezifische Bearbeitung an der Samenbildung gehindert, nimmt auch das Samenpotenzial über die Zeit ab.

Im Gegensatz zur konventionellen Landwirtschaft spielt die regelmäßige Bodenruhe in der ÖL eine zentrale Rolle für das Beikrautmanagement. Grundsätzlich haben Betriebe, die wenigstens 18 Monate (besser 2 Jahre) Kleegras in der Fruchtfolge haben, das gemäht und möglichst abgefahren wird, deutlich weniger Probleme sowohl mit ausdauernden Unkräutern wie Ampfer und Distel, als auch mit vielen Samenbank bildenden Arten wie Gänsefuß, Hirtentäschel, Hellerkraut etc. Viele Samenunkräuter keimen zusammen mit dem Kleegras. Ein gezielter sogenannter Schröpfschnitt rechtzeitig vor der Samenreife kann diese Pflanzen zerstören und trägt damit zur Reduktion der Samenbank bei. Das Kleegras selbst unterdrückt das weitere Wachstum und die Samenbank dient auch als Nahrung für viele Bodentiere, die durch die Bodenruhe gefördert werden. Der Erfolg des Kleegrases zur Beikrautunterdrückung hängt stark von einer guten und dichten Etablierung ab (Abb.1.21). Lückenhafte Bestände können gegensätzliche Auswirkungen haben.

Abb. 1.21 Die Ackerkratzdisteln können durch regelmäßiges Mähen des Kleegrases geschwächt werden (Foto: M.R. Finckh)

Regelmäßiges Schneiden und Abfahren des Kleegrases kann, wenn der Zeitpunkt gut gewählt ist, auch Ampfer und Disteln und andere Dauerunkräuter unterdrücken helfen. Dazu tragen mehrere Faktoren bei:

 Die gespeicherten Nährstoffe in den Wurzeln werden zu Beginn des Wachstums über mehrere Wochen reduziert, bevor größere Pflanzen diese wieder einlagern. Durch einen regelmäßig Schnitt können die Wurzeln gezielt geschwächt werden, was verstärkt durch die starke Konkurrenz des Kleegrases zum Absterben der Beikräuter führen kann. Dies wirkt gut gegen Disteln und schwächere Ampferpflanzen, stärkere Ampferpflanzen (Abb.1.22) müssen aber von Hand ausgestochen werden.

 Die Samenbildung wird meist durch den Schnitt verhindert und damit der Aufbau einer Samenbank vermieden. Dies muss allerdings gezielt und konsequent verhindert werden. Grenzen sind dem vor allem bei Ampfer gesetzt, da Ampfersamen bis zu 70 Jahren im Boden überleben können.

Abb. 1.22 Die Pfahlwurzel des Ampfers muss ausge-stochen werden. Mähen alleine reicht hier nicht (Foto: M.R. Finckh)