Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Optimierung von Untersaaten zur Schädlingsregulation im Kohl- und Zwiebelanbau |
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| Titel (englisch): | Optimized undersowing for pest regulation in cabbage and onion |
| Beschreibung (dt.): | Untersaaten haben verschiedene positive Funktionen im Agroökosystem. Die aus einer Untersaat resultierende Bedeckung des Bodens bietet Schutz vor Hitze und Austrocknung, fixiert Stickstoff, erhöht die strukturelle Diversität und erhöht die Tragfähigkeit des Bodens bei Befahren. Ein weiterer Faktor ist der Einfluss auf das Schädlingsauftreten: Bei passend ausgewählten Untersaaten kommt es häufig zu einer Reduktion der Schädlingsdichten aufgrund von erschwertem Auffinden der Wirtpflanzen, der Wirkung als physikalische Barriere gegen Schädlingsausbreitung und des erhöhte Auftreten von natürlichen Gegenspielern. Kohl und Zwiebeln gehören zu den wichtigsten Freilandgemüsekulturen in Japan und Deutschland. Ihr Anbau erfordert ein intensives Pflanzenschutzmanagement, das häufig den Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel erfordert. Hier wird Forschung an nachhaltigeren Anbausystemen benötigt. Eine Diversifizierung des Agroökosystems durch Untersaaten kann die Schädlingsdichten reduzieren. Eine sorgfältige Auswahl der Pflanzen für diese Untersaaten und auch der Sorten die als Hauptkultur verwendet werden kann zusätzlich das Auftreten und die Aktivität von natürlichen Gegenspielern steigern. Projektziel ist die Identifizierung von Pflanzensorten und Anbausystemen, die Schädlingsreduktion, Förderung von Schlüsselarten natürlicher Gegenspielern und Ertragssicherung der Hauptkultur in optimaler Weise verbinden. Es werden angepasste Systeme für beide beteiligten Länder entwickelt. Im Projekt wird ein holistischer Ansatz unter Einbeziehung von molekularer Detektion von Beute und Pollen in natürlichen Gegenspielern, Verhaltensstudien natürlicher Gegenspieler an ausgewählten Zielpflanzen und Feldversuchen mit Bonituren der Schädlingsdichten, Schäden am Erntegut, Ertrag und Einfluss auf das Bestandsmanagement, verfolgt. |
| Beschreibung (engl.): | Undersowing, including companion plants and/or insectary plants, has several positive functions in agro-ecosystems. The addition of non-crop plants can protect the ground from heat, fixate nitrogen, increase structural diversity and support carrying ability for vehicles. Another important factor is the influence on pest population densities due to reduced detection of the host crop, a physical barrier function against dispersal and the increase of natural enemies. Field vegetables like onion and cabbage are important crops in Japan and Germany. Their cultivation requires intensive pest management, often relying only on chemical pesticides. More sustainable, low-input management options are required. Diversification of the agro-ecosystem by introducing non-crop plants may reduce pest pressure. Careful selection of these plants for undersowing as well as crop varieties which may attract and sustain natural enemies may improve pest control. The project aims to identify such plants and varieties in both countries, to study the effect of key natural enemies in both countries and to test the best combination in field trials under the different conditions in Germany and Japan. The work plan comprises a holistic approach from the molecular detection of prey and pollen in predators, their behavior on selected plants, the functional traits of different plant species and crop varieties up to field level testing with assessment of damage, pest densities and management requirements for the diversified agroecosystems (onion, cabbage). Due to the close cooperation and exchange of knowledge and experience between experts of the two countries working on the same topic, the results will hopefully offer a solution for a broad range of agricultural conditions. |
| Ergebnis (dt.): | In Feldversuchen wurde festgestellt, dass die Ertragseinbußen durch die interspezifische Konkurrenz bei allen Zwiebelsorten bei dem in Deutschland fast ausschließlich genutzten Saatzwiebel-Anbau so stark waren, dass weitere Untersuchungen mit Zwiebeln im Untersaat-System hier nicht praxisrelevant erschienen. Daher wurde bei den weiteren Untersuchungen der Fokus auf Untersaatsysteme im Kohlanbau gelegt. Die Sorte Socrates zeigte sich in einem Sorten-Feldversuch am geeigneten für weitere Versuche. Die Eignung von Steinkraut und Buchweizen als Pollenressource für Schwebfliegen konnte in Laborversuchen nachgewiesen werden. Auch konnte ein Einfluss der Steinkraut-Sorte auf die Fitness der Schwebfliegen festgestellt werden. Die Sorte „Benthamii“ zeigte sich hierbei in Versuchen am geeignetsten. Die Freiland-Versuche im Weißkohl konnten einen regulierenden Effekt der Weizen- und Gerste-Untersaaten auf Schadinsekten, v.a. Blattläuse und Kohlerdflöhe, herausstellen. Der Einfluss auf verschiedene Nützlinge war jedoch nicht konsistent. Bei der Bewertung der Blühpflanzen konnte sowohl durch die Zwischenpflanzung mit Steinkraut als auch die Integrierung von Blühstreifen mit Koriander, Phacelia und Buchweizen eine höhere Aktivität von Schwebfliegen in den Weißkohlparzellen im Vergleich zur Kontrollvariante nachgewiesen werden. Der Effekt ließ sich jedoch nicht statistisch absichern, was wahrscheinlich auf zu geringe Distanz zwischen Parzellen mit und ohne Blühpflanzen von 2 m (2020) und 15 m (2021) zurückzuführen ist. Für die Planung und Durchführung der koordinierten Freilandversuche sowie Diskussion der Ergebnisse fand ein strukturierter und kooperativer fachlicher Austausch zwischen den Projektpartnern beider Länder statt. Die konstruktive Zusammenarbeit von JKI und NARO setzt sich im Anschluss an dieses Projekt OptiUnder in dem Projekt IPReg (Intercropping and Undersowing for Pest Regulation in Horticultural Crops) fort. Empfehlungen: Untersaaten in Zwiebeln in Sähkultur sind nicht zu empfehlen, da durch die geringe Toleranz gegenüber interspezifischer Konkurrenz eine hohe Ertragsreduktion erwartbar ist. Im Kohlanbau ist eine Untersaat mit Weizen oder Gerste zur Schadinsektenregulierung zu empfehlen, jedoch muss diese technisch noch weiter angepasst werden, um konstante Effekte zu sichern. Die Blühpflanze Steinkraut (Lobularia maritima) ist eine gut geeignete Pollenquelle zur Förderung räuberischer Schwebfliegen und hat eine sehr lange Blühdauer von mehreren Monaten. Jedoch hat sie im Kohl auch den Befall durch Kohlerdflöhe erhöht, was in zu den Kreuzblütlern gehörenden Gemüsekulturen beachtet werden muss. Koriander hatte die kürzeste Blühdauer. Phacelia und Buchweizen fördern Bestäuber, aber zeigten keinen Effekt auf den Befall von Schadinsekten in unseren Feldversuchen. |
| Ergebnis (engl.): | The field studies showed that interspecific competition of winter wheat undersowing on seeded onion plants, the standard production type in Germany, was so strong that it led to heavy decreases in harvest weight. Therefore, an undersowing system in onion crops does not seem practicable in Germany and we focused on cabbage production with the most suitable cabbage variety “Socrates” in the coordinated field trials. The suitability of sweet alyssum and buckwheat as pollen resource for adult hoverflies was shown in laboratory trials at JKI-BI. Also, there was an influence of the sweet alyssum variety on fitness and oviposition of hoverflies. In this regard, the variety “Benthamii” seemed most suitable for the predatory hoverfly species Sphaerophoria rueppelli. Results of field trials in white cabbage showed regulating effects of wheat and barley undersowing on pest insects such as aphids and flea beetles. The influence on natural enemies was not consistent between trials. Flowering plants, sweet alyssum intercropping and flowering strips, had no significant effects on hoverfly numbers in white cabbage plots. This might be due to too close distance between plots of 2 m (2020) and 15 m (2021). Constructive cooperation and detailed joint planning of German and Japanese colleagues was carried out for conduction of the coordinated trials as well as analysis and discussion of joint results. The constructive collaboration of JKI and NARO continues in the project IPReg (Intercropping and Undersowing for Pest Regulation in Horticultural Crops). Recommendations: Undersowing systems in seed onion are not recommended because of the low competition of the crop. Wheat undersowing can be recommended for pest regulation in cabbage production systems, but the system still needs further improvement to ensure desirable effects in all years. Flowering plant sweet alyssum (Lobularia maritima) is a suitable pollen source for predatory hoverflies with a long flowering period of several month but is not unreservedly recommended for cabbage intercropping due to en-hancing effects on herbivory flea beetles. Coriander did not provide a long flowering period. Buckwheat and phacelia attracted pollinators but no clear effects on aphid regulation was visible in the field trials. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.01.2019 / Ende: 15.04.2022 |
| Ausf. Einrichtung: | Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und urbanem Grün, Braunschweig |
| Themenfelder: | Welternährung, global food security |
| Förderprogramme: | Internationale Forschungskooperationen |
| Schlagworte: | Kulturverfahren, cultivation, Pflanzenbau, crop production, Pflanzenschutz, Pflanzengesundheit, crop protection, plant health, Gemüsebau, vegetable production, Zwischenfrüchte, catch crop, Diversifizierte Produktion, diversified production, Biologischer Pflanzenschutz, biological plant protection |
| Förderkennzeichen: | 2818BIJP02 |
| Dokument zum Download: | Projektsteckbrief_Deu.pdf (77,6 KB) project-brief-eng.pdf (75,3 KB) |
Kontakt: |
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