Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Sensorgestützte herbizidfreie Unkrautregulierung in pfluglos angebauten Erbsen und Ackerbohnen |
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| Titel (englisch): | Sensor-based herbicide-free weed control in plowless peas and field beans (research funding number 2815EPS069) |
| Beschreibung (dt.): | Gegenstand des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines auf Herbizidverzicht basierenden pfluglosen Anbauverfahrens für Körnererbsen (ER) und Ackerbohnen (AB). Derzeit erfolgt die Unkrautkontrolle im pfluglosen Körnerleguminosenanbau größtenteils durch Herbizideinsatz. Die zunehmende Herbizidresistenz und die abnehmende Verbraucherakzeptanz gegenüber dem Einsatz von Pflanzenschutzmitteln sind Anlass für die Suche nach alternativen Anbauverfahren. Gesamtziel des Vorhabens ist das Anbauverfahren für Körnererbsen und Ackerbohnen so weiterzuentwickeln, so dass ein pflugloser Anbau ohne Herbizideinsatz möglich ist. Geprüft wird, ob die im ökologischen Landbau entwickelten Systeme der Mulch- und Direktsaat durch den gezielten Anbau nichtlegumer Zwischenfruchtgemengen vor dem ER- und AB-Anbau auch unter intensiven Produktionsbedingungen mit ggf. höherem N-Angebot im Boden genutzt werden können. Das Vorhaben widmet sich ferne der Weiterentwicklung von Rollstriegeln zum sensorgesteuerten arbeitenden Unkrautbekämpfungsgerät, so dass eine mechanische Unkrautregulierung auf Teilflächen beschränkt werden kann. Im Ergebnis soll ein Prototyp für eine sensorbasierende Steuerung mechanischer Unkrautbekämpfungsgeräte entstehen. |
| Ergebnis (dt.): | In den Jahren 2017 bis 2021 wurden auf sandigen Böden vom Süden Brandenburgs bis hin zu lehmig und tonigen Böden in Mittelsachsen auf konventionell und ökologisch bewirtschafteten Ackerstandorten, Untersuchungen zum Einfluss des Zwischenfruchtbaus, (Ramtillkraut und Rispenhirse bzw. Rauhafer und Sommerroggen), der Intensität der Bodenbearbeitung zur Saat (Direktsaat DS versus Mulchsaat MS) sowie der Intensität der Unkrautregulation in Leguminosen (Futtererbse und Ackerbohne) auf das Unkrautwachstum und Ertragsbildung durchgeführt. Entlang der Standorte, folgend dem Bodenartgradienten, von ertragsärmeren Sanden bis hin zu ertragsreichen Lehmschluffen kann eine Nmin Reduktion (durchschnittlich 25 kg N/ha in 0-30 cm Bodentiefe) durch ZF nur unter sehr guten Anbaubedingungen (z.b. ausreichend Niederschlag und frühe Aussaat der ZF, Etablierung eines C:N-Verhältnis der ZF und Mulchmaterial > 30), wie in 2017/2018 vorherrschte, realisiert werden. Dadurch kann ausreichend Biomasse (> 2 t/ha TM) der ZF gebildet werden und dementsprechend sich eine mächtige Mulchauflage etablieren, welche deutlich das Unkraut unterdrücken kann. Weiterhin konnte in Kombination mit der von uns gewählten mechanischen Unkrautregulierung (Rollstriegel) ein einsatzfähiger effizienter Verbund (H-Sensor – Umwandlung von Sensorsignal in Steuersignal – Automatisches Absenken und Ausheben des Rollstriegels) etabliert werden. Darüber hinaus wurde erfolgreich im Untersuchungsjahr 2021 die teilflächenspezifische Unkrautregulierung in Echtzeit etabliert und auf andere Methoden der mechanischen Unkrautregulierung übertragen. Der konstruierte Verbund aus Sensor und Striegel wurde praxisnahe auf Betriebsschlägen erprobt. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass die TM-Kornerträge und Ertragsqualität (z.B. Protein) im Vergleich zwischen mechanischer Unkrautregulierung (via Rollstriegel, mindestens 3 Überfahrten) und Herbizideinsatz in den Jahren 2018-2020 sich nicht signifikant unterscheiden. Wenn der Anbau der Zwischenfrucht in der gesamten Fruchtfolge gelingt und die Förderung erfolgt, schneidet die Variante der mechanischen Unkrautregulierung mindestens gleich gut oder sogar ökonomischer ab. Weiterhin zeigt die ökonomische Betrachtung erstaunlich geringe Unterschiede zwischen DS und MS, trotz signifikant geringerer Erträge in der DS. |
| Ergebnis (engl.): | From 2017 to 2021, on sandy soils from the south of Brandenburg to loamy and clayey soils in central Saxony on conventionally and organic farmed arable sites, studies were conducted on the influence of intercrops, consisting of Ramtillkraut and Rispenhirse, Rauhafer and Sommerroggen, the intensity of tillage for seeding (direct seed DS versus mulch seed MS) as well as the intensity of weed regulation in legumes (Futtererbse and Ackerbohne) on weed growth and yield. Along the sites, following the soil type gradient, from lower yield (sand) to high yield (loamy-silt), Nmin reduction (average 25 kg N/ha in 0-30 cm soil depth) by intercrops may only be possible under very good growing conditions (e.g. sufficient precipitation and early seed of intercrops, establishment of a huge C:N ratio of intercrops and mulch material > 30), as prevailed in 2017/2018. Thus, sufficient biomass (> 2 t/ha DM) of intercrops can be formed and accordingly a thick mulch layer can be established, which can significantly suppress weeds. Furthermore, in combination with the mechanical weed control (roller harrow) selected by us, an operational efficient combination (H-sensor - conversion of sensor signal into control signal - automatic lowering and lifting of the roller harrow) could be established. In addition, the site-specific weed control was successfully established online in the year 2021, transferred to other methods of mechanical weed control and the constructed composite was further developed (practical "upscaling" from small plots to field level). It was further shown that DM grain yields and yield quality (e.g., protein) did not differ significantly when comparing mechanical weed control (via roller harrow, at least 3 passes) and herbicide use in 2018-2020. If the cultivation of the catch crop succeeds in the entire crop rotation and the promotion takes place, the variant of mechanical weed control performs at least equally well or even more economically. Furthermore, the economic analysis shows surprisingly small differences between DS and MS, despite significantly lower yields in DS. |
| Laufzeit: | Beginn: 15.08.2017 / Ende: 31.12.2021 |
| Ausf. Einrichtung: | Hochschule Osnabrück - Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur - Professur für Pflanzenernährung / Pflanzenbau, Osnabrück |
| Themenfelder: | Pflanzenbau, crop production |
| Förderprogramme: | Eiweißpflanzenstrategie |
| Schlagworte: | Unkraut/Beikraut, weed, Klimaschutz, climate protection, Pflanzenschutz, Pflanzengesundheit, crop protection, plant health, Ackerbau, crop production, Landtechnik, agricultural engineering, Präzise Landwirtschaft, precision farming, Erbse, pea, Bohne, bean, Integrierter Pflanzenschutz, integrated plant protection |
| Förderkennzeichen: | 2815EPS069 |
| Dokument zum Download: | Abschlussbericht.pdf (8,6 MB) |
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