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Besonders beim Thema Unkraut ist ein langer Atem gefragt. Die Veränderungen bei der Verunkrautung vollziehen sich langsam, bleiben dann aber auch lange erhalten. Ein Beispiel hierzu ist eine Versuchsfrage, die von 1995 bis 2007 untersucht wurde: Wie sind die Auswirkungen auf die Unkrautflora bei völligem Verzicht auf Herbizide? Auf dem folgenden Bild sind die Folgen, also die nicht mit Herbizid behandelten Bereiche, unschwer zu erkennen.

Der Verzicht auf Herbizide hat einerseits direkte Auswirkungen auf den Ertrag der Kulturpflanzen. Darüber hinaus reichern sich aber auch Unkrautsamen im Boden an – ein sich steigernder Vorgang. Seit Herbst 2007 werden auf den zwölf Jahre lang unbehandelten Parzellen wieder Herbizide eingesetzt. Zur Entscheidungsfindung, ob und ggf. womit behandelt werden soll, wurden die Unkräuter gezählt. Dabei werden mittels eines 0,25-Quadratmeter-Zählrahmens an vier Stellen die Unkräuter nach Art und deren Anzahl erfasst. Die Addition der Werte ergibt dann die Anzahl der Unkräuter für einen Quadratmeter.

Die Erhaltung und Förderung leistungsfähiger Regenwurmgesellschaften in unseren Böden ist die Nagelprobe für eine nachhaltige Landwirtschaft. Regenwürmer liefern eine Reihe von Ökosystemdienstleistungen, die unverzichtbar für den Bodenschutz und die Pflanzenernährung sind. Hierzu gehören die Bodenmakroporen, die Bodendurchmischung, das Zerkleinern von Pflanzenresten, der große Beitrag zur Humusbildung. Auf dem Versuchsfeld in Dahnsdorf haben mehrjährige Untersuchungen gezeigt, dass Regenwürmer sehr positiv auf vielfältige Fruchtfolgen und nichtwendende Bodenbearbeitung reagieren. Ungünstige Auswirkungen der mineralischen Düngung und des chemischen Pflanzenschutzes blieben hingegen aus. Auch konnte zwischen dem ökologischen und dem integrierten Landbau kein Unterschied bei der Diversität und Anzahl der Regenwürmer festgestellt werden. Die nichtwendende Bodenbearbeitung begünstigt erwartungsgemäß die Anzahl tiefgrabender Regenwürmer, während das Pflügen die Anzahl der im Oberboden lebenden Regenwürmer fördert.

Die für Deutschland in lehmig-sandigen Böden häufigen Regenwurmarten Lumbricus terrestris und Aporrectodea caliginosa dominieren die insgesamt fünf in Dahnsdorf gefundenen Arten. Leider konnte auch gezeigt werden, dass die extreme Trockenheit und hohe Temperatur in den Jahren 2018 und 2019 den Regenwürmern ziemlich stark zugesetzt haben. Die Anzahl der Tiere pro Quadratmeter hat sich signifikant verringert. Wasser ist nicht nur für die Pflanzen auf dem Boden, sondern auch für die Organismen darin Lebenselixier. Es wird sich zeigen, wie in den kommenden Jahren die Erholung gelingt, oder ob durch weitere trockene Jahre Regenwürmer seltener werden. Für die Bodenfruchtbarkeit wäre diese Auswirkung des Klimawandels verhängnisvoll.

Seit Beginn der Versuche in Dahnsdorf werden auch tierische Schaderreger mit Hilfe verschiedenster Verfahren wie Gelbschalen und Pheromonfallen überwacht und bei Bedarf im Rahmen verschiedener Strategien zur Ertragssicherung bekämpft. Wegen der großen Bedeutung tierischer Schaderreger stehen dabei neben den Getreidekulturen vor allem der der Winterraps und die Futtererbse im besonderen Fokus. Die jährlichen Schwankungen im Auftreten von Schadinsekten und Auswirkungen auf den Ertrag sind zum Teil erheblich. Die Dauerfeldversuche zeigen, dass auch das notwendige Maß an Insektiziden stark schwanken kann. So wirkte sich beispielsweise die außergewöhnliche Trockenheit der Jahre 2018 und 2019 auch auf den Befall mit tierischen Schaderregern aus. Die niedrige Anbaudichte von Raps wegen der Trockenheit im Erntejahr 2019 führte – neben den ohnehin vorhandenen physiologischen Schäden – zu einem immensen Befallsdruck im Winterraps und zu den niedrigsten bisher erfassten Erträgen (unter 10 dt/ha).

Auch mögliche Umweltwirkungen der Anwendung von Insektiziden werden derzeit intensiv diskutiert. Hierzu besteht hoher Forschungsbedarf, den das JKI mit diesen Versuchen ebenfalls aufgreift. Jüngste Auswertungen zu Ertrags- und Umwelteffekten von Insektizidanwendungen in Winterraps zeigen für diesen Standort, dass eine Senkung der Insektizidintensität um bis zu 60 % im Mittel der Jahre zu einer deutlichen Reduktion der Umweltrisiken führen kann. Die Erträge fallen hingegen nur in einzelnen Jahren statistisch gesichert niedriger aus. Es zeigt sich aber auch die hohe Komplexität, die mit solchen Fragestellungen einhergeht. Die Anwendung bestimmter Pflanzenschutzmittelwirkstoffe kann diesen Effekt trotz geringerer Intensität gänzlich aufheben. So stehen die Praktiker im Rahmen von Bekämpfungsentscheiden vor großen Herausforderungen, bei denen es innerhalb kürzester Zeit die ökologischen und ökonomischen Risiken abzuwägen gilt. Hierzu leisten insbesondere Dauerfeldversuche einen wichtigen Beitrag. Die Betrachtung langer Zeitreihen ist für fundierte Aussagen unerlässlich.

Um die Landwirtschaft an Veränderungen anzupassen und „fit“ für die Zukunft zu machen, werden im Feldversuchswesen Anbaustrategien weiterentwickelt und erprobt. Am Ende steht immer auch die Frage: Lohnt sich die neue Strategie denn auch wirtschaftlich?

Auch für neue Pflanzenbau- oder Pflanzenschutzstrategien am JKI-Feldversuchsstandort in Dahnsdorf wird diese Frage untersucht.

So wurde bei Versuchen zur Folgenabschätzung von Fruchtfolge, Düngung und Pflanzenschutz eine vielfältige Fruchtfolge mit Leguminosen (sechsgliedrige Fruchtfolge mit Erbse – Gerste – Roggen – Weißklee – Gerste – Roggen) mit einer Roggen-Monokultur über 18 Jahre betriebswirtschaftlich verglichen. Die Kosten in Fruchtfolge und Monokultur blieben über die Jahre weitgehend konstant. Hohe Erträge in der Fruchtfolge (von Gerste und Roggen nach Leguminosen wie Erbsen und Weißklee) beeinflussten neben der Verwendung von Weißklee (Gründüngung oder Frischfutter) die Wirtschaftlichkeit entscheidend.

In der Fruchtfolge war der Roggenanbau nach Erbsen in allen Varianten ökonomisch am vorteilhaftesten. Ein Verzicht auf Düngung konnte in der Fruchtfolge gut kompensiert werden und war – sofern Pflanzenschutzmaßnahmen durchgeführt wurden – besonders wirtschaftlich. Allerdings schnitt die Roggen-Monokultur nicht so schlecht ab, wie zunächst erwartet und kam im Schnitt der 18 Jahre ebenfalls auf „schwarze Zahlen“.

Die Wirtschaftlichkeit von E- und A-Weizen (Eliteweizen mit hervorragender und Qualitätsweizen mit hoher Eiweißqualität) in einer sechsgliedrigen Fruchtfolge der Versuchsreihe „Strategien zur Minderung der Anwendung von chemischen Pflanzenschutzmitteln“ wurde über 13 Jahre (2004 – 2016) untersucht. Beim Vergleich verschiedener Pflanzenschutzstrategien zeigte sich, dass der Verzicht auf chemisch-synthetische Pflanzenschutzmittel zu deutlichen betriebswirtschaftlichen Verlusten führte. Alle weiteren Strategien wie Pflanzenschutz nach guter fachlicher Praxis, nach Grundsätzen des integrierten Pflanzenschutzes und reduzierter Pflanzenschutz (25% und 50%) unterschieden sich kaum in ihrer Wirtschaftlichkeit. Der um 25% reduzierte Pflanzenschutz lohnte sich dabei am meisten. Dies war vor allem auch auf die weite Fruchtfolge zurückzuführen, die zu einer deutlichen Reduktion der Pflanzenschutzintensität im Winterweizen ohne nachteilige Wirkungen auf die Wirtschaftlichkeit führte.
                          
Diese beiden Beispiele zeigen deutlich, dass eine vielfältige Fruchtfolge als Beitrag für eine nachhaltige Pflanzenproduktion durchaus lohnend und auch wirtschaftlich vorteilhaft sein kann.

Ein Fachartikel zu den Ergebnissen des Langzeitversuchs zur Wirtschaftlichkeit von Pflanzenschutzstrategien in E- und A-Weizen findet sich in der Zeitschrift Gesunde Pflanzen (2018): https://www.springerprofessional.de/wirtschaftlichkeitsbewertung-von-pflanzenschutzstrategien-in-e-u/15880218

Es gab alles im Laufe der Jahre: heftige Gewitterschauer eine viertel Stunde vor Schülertagsbeginn, Hitze zum Umfallen, rutschigen Schlamm zum Versacken, staubtrockenen, rissigen Boden, heftigen Wind, ein Busunternehmen, das den Transport der Schülerinnen und Schüler vergaß, es dann aber doch noch packte, einen hohen Krankenstand bei den Mitwirkenden, eine Baustelle. Stets aber gelang es doch: Seit 2010 kommen jedes Jahr neugierige Fünftklässler aus dem Leibniz-Gymnasium Potsdam zu uns aufs Versuchsfeld in Dahnsdorf.

Was die Neugierigen alles wissen wollten

Werden Pflanzen krank? Muss man ihnen dann helfen? Wie geht das? Was ist Pflanzenschutz – nur Gift? Warum wird gedüngt? Was ist Boden? Wann ist ein Boden ein guter Boden? Was wächst auf unseren Feldern? Was sind Unkräuter? Muss man die loswerden? Und wie wird man sie wieder los?

Aufgeteilt in vier kleine Gruppen von jeweils sieben Kindern dürfen sich die Schüler unter Anleitung von JKI-Personal in vielen Experimenten an vier Stationen nacheinander jeweils selbst ans Werk machen, ihre Fragen zu beantworten und ihre Neugier zu stillen. Entwickelt wurde das fächerübergreifende Experimentalprogramm von Dr. Petra Seidel gemeinsam mit Lehrerinnen und Lehrern des Leibniz-Gymnasiums.

Erstaunliche Erkenntnisse der kreativen Kids – hier nur einige Splitter

Hände und zwangsläufig auch Protokolle dürfen schmutzig werden, der Forscherdrang darf in Dahnsdorf durchbrechen, und Experimente dürfen ausgeweitet werden! Unter anderem kommt dabei heraus: Boden hat je nach Art einen bestimmten Sound, eignet sich prima zum Schminken, auch ein Gesichts-Contouring ist möglich, Dahnsdorfer Boden macht die Hände besonders geschmeidig. Manchmal muss man neues Wissen gleich anwenden: „Zur nächsten Station müsst ihr bis zur Parzelle mit dem Weizen gehen, dann links abbiegen“ „Äh – wie sah Weizen nochmal aus…?“ Pflanzen werden nicht schneller gepresst, wenn man mit Steinen drauf klopft. Gewichte kann man auch in Schokoladentafeleinheiten angeben. Die Möhren aus den Mausfallen sollen nicht als Frühstück verspeist werden…