Lasereinsatz zur Unkrautregulierung bei resistenten Ungräsern und Unkräutern
Weggelasert!
Der Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel im Ackerbau wird zunehmend kritisch gesehen. Während die Öffentlichkeit besorgt auf die Folgen für Umwelt und Natur schaut, machen den Landwirten insbesondere bei Herbiziden zunehmend Resistenzen zu schaffen. Daher sind Alternativen zu herkömmlichen Herbiziden gefragt. Gemeinsam mit zwei engagierten Landwirten, dem Pflanzenschutzamt der Landwirtschaftskammer Niedersachsen sowie dem Laser Zentrum Hannover e.V. arbeitete das NAN an einer innovativen Idee: Unkräuter und Ungräser werden über eine Kamera identifiziert und mit einem Laser bestrahlt und so geschädigt. Bei den zweikeimblättrigen Unkräutern sind bereits erfolgreiche Versuche gelaufen. Im Projekt LURUU (Laufzeit: 12.02.2020 – 30.04.2023) sollte diese umweltfreundliche Innovation auf einkeimblättrige Ungräser übertragen werden.
Unerwünschter Ackerfuchsschwanz
Ackerfuchsschwanz (Alopecurus myosuroides) und Windhalm (Apera spica-venti) sind im Ackerbau äußerst unerwünschte Gräser. In einem zunehmenden Umfang reagieren sie resistent auf Herbizide und lassen sich so kaum noch regulieren. Diese Resistenz tauchte zunächst in den Fluss- und Küstenmarschen Niedersachsens auf. Mittlerweile ist die Herbizidresistenz auch in den Bördelandschaften verbreitet. Hervorgerufen und verstärkt wird der Verlust der Wirksamkeit von Herbiziden u.a. durch die einseitige Anwendung von chemischen Pflanzenschutzmitteln einer Wirkstoffgruppe, durch die Unterdosierung von Wirkstoffen sowie durch eine fehlende Weiterentwicklung neuer Wirkstoffe. Im Zusammenspiel mit engen Fruchtfolgen im Getreide und zunehmender pfluglosen Bodenbearbeitung hat dies die Resistenzbildung von Ungräsern und Unkräutern gegenüber zahlreichen Herbiziden massiv gefördert.
Auch 2022 hatte sich der Ackerfuchsschwanz stark im Weizen weiter ausgebreitet und zwar nicht nur auf den schwereren Tonstandorten, sondern auch auf milderen Lößlehmen, wo bislang eher der Windhalm vorherrschte. Der Ackerfuchsschwanz hat ein extrem hohes Vermehrungspotenzial: bei 10 Exemplaren/m² können sich bis 200 Mio. Samen/ha entwickeln.
Chemieeinsatz ist nur ein Baustein
Um Unkräuter und Ungräser zurückzudrängen, sind die klassischen ackerbaulichen Maßnahmen ganz wesentlich: die Fruchtfolgen müssen erweitert und Aussaatzeiten verschoben werden. Auch ein verstärktes Pflügen wird diskutiert. Der Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel ist ein weiterer, zentraler Baustein. Flankiert werden könnte er demnächst mit innovativen Methoden wie dem Einsatz von Lasertechnik.
Damit der Laser jedoch zielgerichtet zum Einsatz kommt, müssen die Unkräuter zunächst mit einer Kamera und einer Software zu Objekterkennung identifiziert werden. Im zweiten Schritt kommt der Laser zum Einsatz und bestrahlt sehr spezifisch das Wuchszentrum des Unkrauts. Die damit verbundene thermische Schädigung war in ersten Vorversuchen vielversprechend. Das Unkraut wird im Wachstum zurückgeworfen und die umstehenden Kulturpflanzen erhalten so einen Vorsprung im Ringen um Licht, Wasser und Nährstoffe. Im Projekt LURUU wurde dieser Ansatz nun auch auf Ungräser wie Windhalm und Ackerfuchsschwanz ausgeweitet. Bei Gräsern ist im Vergleich zu zweikeimblättrigen Pflanzen das Wuchszentrum schwieriger zu lokalisieren.
Der Praxistest
Das Projekt LURUU untersuchte den Einsatz von Lasern zur Unkrautbekämpfung in Praxisbetrieben. Zwei Landwirte, die nördlich von Hannover wirtschaften, machten mit. Dazu wurde ein praxistaugliches Laserbehandlungsgerät entwickelt, das sowohl Ackerfuchsschwanz als auch Windhalm effektiv und nachhaltig bekämpft. Auf der Untersuchungsfläche wurden unterschiedliche Bekämpfungsstrategien bei bereits auftretenden vereinzelten Herbizidresistenzen umgesetzt. Anhand der gewonnenen Daten wurde die Laserbehandlung im Praxisbetrieb analysiert und aus ackerbaulicher, technischer und wirtschaftlicher Sicht bewertet.
Die folgenden zwei Kurzfilme berichten in einer audiovisuellen Zusammenfassung über die Praxisarbeit sowie über die Motivation bei der laserbasierten Unkrautbekämpfung
Parzellenversuche
Um noch mehr Erkenntnisse über die Laserbehandlung als Methode zur Unkrautbekämpfung zu gewinnen, liefen 2022 verschiedene Parzellenversuche auf einer neu angelegten Freilandfläche direkt am Laser Zentrum Hannover. Dabei wurde eine unbehandelte Kontrolle mit einer praxisüblichen Herbizidstrategie, einer ausschließlichen Laserbehandlung sowie einer Kombination aus der Herbizid- und Laserbehandlung in Sommerweichweizen verglichen. Erste Ergebnisse haben gezeigt, dass die Laserbehandlung das Unkrautvorkommen im Vergleich zu der Kontrollfläche reduziert hat. Eine größere Reduktion der Unkräuter konnte die Herbizidbehandlung und die Kombination aus beiden Behandlungen erreichen. Das weitere Potenzial der Laserbehandlung wird vor allem bei der Bekämpfung der einkeimblättrigen Ungräser gesehen, weil die Herbizidbehandlung hier den geringsten Wirkungsgrad aufgewiesen hat.
Visueller Vergleich der Verunkrautung in den verschiedenen Behandlungsvarianten
Tagung: Lasereinsatz im Pflanzenbau – Chancen und Grenzen –
Das Projekt LURUU endete im April 2023. Aus diesem Anlass wurde am 07.03.2023 eine Tagung rund um den Lasereinsatz im Ackerbau im Laser Zentrum Hannover e. V. abgehalten. Dort wurden die im Projekt gesammelten Erfahrungen vorgetragen, weiterer Forschungsbedarf identifiziert und über das Potential von Lasertechnik für den Ackerbau von morgen diskutiert. Sie können sich in unserem Rückblick über die Tagung informieren.
Mehr Details über das Projekt erfahren Sie im Abschlussbericht. Eine kompakte Zusammenfassung finden Sie in dem Praxisblatt.
Weiteren Möglichkeiten, um den Einsatz der Lasertechnik im Ackerbau voranzubringen, wird nachgegangen.
Projektpartner
Das Projekt „Lasereinsatz zur Unkrautregulierung bei resistenten Ungräsern und Unkräutern“, kurz LURUU, wurde von der Landwirtschaftskammer Niedersachsen aus Mitteln des ELER-Fonds im Rahmen der Europäischen Innovationspartnerschaft „Produktivität und Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft“ (EIP Agri) gefördert. Das Projektteam, die „Operationelle Gruppe“, bestand aus den Landwirten Friedel Könecke und Bernd Dröse aus der Region Hannover, dem Netzwerk Ackerbau Niedersachsen e.V. (NAN), dem Pflanzenschutzamt der Landwirtschaftskammer Niedersachsen sowie dem Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH).
EIP AGRI NIEDERSACHSEN – PROJEKT
Hier investiert Europa in die ländlichen Gebiete mit der Maßnahme: Europäische Innovationspartnerschaft.
Mit dieser Maßnahme wird die Zusammenarbeit zwischen Landwirtschaft, Ernährungswirtschaft und Wissenschaft unterstützt. Ziel ist die Durchführung von Projekten, die zu Innovation und einer Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit in der Landwirtschaft führen.
Das Projekt wurde aus Mitteln des ELER-Fonds gefördert. Informationen hierzu können dem Link www.eler.niedersachsen.de entnommen werden.
