Forschungs- und Innovationsprojekt ABOW
Verfahren zum Beikrautmanagement auf Basis Nachwachsender Rohstoffe

Links behandelte, rechts unbehandelte Rebzeile mit spritzbarem Mulchmaterial

Der Einsatz von Herbiziden ist stark in die Kritik geraten. Dies betrifft vor allem den Wirkstoff Glyphosat, welcher sehr weit verbreitet ist. Mechanische und thermische Verfahren zur Unkrautbekämpfung werden bei Sonderkulturen noch kaum angewandt, weil sie oft sehr arbeitsintensiv, ineffizient oder teuer sind. Immer mehr Weinbau-, Obstbau- und Baumschulbetriebe suchen deshalb nach geeigneten Alternativen. Die Anwendung natürlicher Wirkstoffe, wie spezielle pflanzliche Säuren und Öle oder das Abdecken des Bodens mit Mulchmaterial sind mögliche umweltfreundliche Lösungen. Ein Abdeckmaterial auf Basis Nachwachsender Rohstoffe wurde am TFZ für Silage entwickelt. Erste Vorversuche mit diesem aufspritzbaren Material zur Unkrautunterdrückung in Weinbausteillagen sind sehr vielversprechend. Allerdings muss die Rezeptur auf die geänderten Anforderungen, wie z. B. den Beginn der biologischen Abbaubarkeit, angepasst werden.

Ziel

In dem internationalen Forschungsvorhaben "Alternatives Beikrautmanagement im Obst- und Weinbau mit ökologisch unbedenklichen Substanzen und einem alternativen Mulchverfahren auf Basis Nachwachsender Rohstoffe – ABOW" untersuchen Partner aus Bayern, Österreich und Südtirol gemeinsam pflanzliche Wirkstoffe und ein aufspritzbares Mulchmaterial zur Unkrautregulierung bei Sonderkulturen. Dabei sollen zum einen verschiedene pflanzliche Wirkstoffe hinsichtlich Wirksamkeit, geeigneter Ausbringungsverfahren sowie Auswirkungen auf Umwelt und Produktqualität getestet werden. Zum anderen soll ein aufspritzbares Mulchmaterial auf Basis Nachwachsender Rohstoffe, das die Keimung und das Wachstum von Unkräutern unterdrückt und zu einem vorbestimmten Zeitpunkt biologisch abgebaut wird, entwickelt und erprobt werden. Das Vorhaben soll einen Beitrag zur Ökologisierung der landwirtschaftlichen und gartenbaulichen Produktion sowie zum Schutz des Trinkwassers leisten.

Vorgehensweise

  • Literaturrecherche
  • Alternative 1: Pflanzliche Wirkstoffe
    - Identifizierung geeigneter natürlicher Wirkstoffe und Substanzen, die zur Beikrautunterdrückung eingesetzt werden können
    - Exaktversuche im Weinbau und in Obstbaukulturen mit Variation u.a. des Standorts, der natürlichen Substanzen und des Ausbringungsverfahrens
  • Alternative 2: Mulchverfahren
    - Ermittlung zweier Rezepturvarianten für verschiedene Mulchverfahren
    - Herstellung und Analyse von Probekörpern aus den Rezepturen im Labor
    - Gewächshaus- und Freilandversuche, um die Wirkung und Abbaubarkeit der Materialien zu untersuchen
    - Konzeption einer Applikationstechnik
  • Ermittlung weiterer Effekte auf die Produktqualität und die Umwelt
  • Nutzung digitaler Systeme zur Analyse des Unkrautaufwuchses
  • Ökologische und ökonomische Gesamtbewertung der getesteten alternativen Verfahren zur Unkrautbekämpfung
  • Präsentation und Veröffentlichung der Ergebnisse für den Wissenstransfer
Rebzeile in Weinbausteillage, die mit dem Abdeckmaterial behandelt wurde.

Im Vorversuch behandelte Rebzeile

Eine Projektmitarbeiterin rührt händisch in einem Eimer. Neben ihr Decke mit weiteren Rührern und Eimern.

Mischen der zwei Komponenten

Ein Gerät mit zwei Edelstahlkontianern spritzt gelbliches Material an Rebstockboden.

Aufspritzen des Abdeckmaterials

Weißes Material bedeckt einen Acker. Kleine Stämme ragen senkrecht nach oben.

Behandelter Stockbereich

Traktor mit Aufbau fährt durch Obsthain und versprüht weißes Material am Fuße der Bäumchen.

Versuche auf Obstbauplantage

Runde Scheiben in gelblich, bräunlichen Tönen liegen angeordnet wie im Gitter auf Ablage im Labor

Begleitende Laborversuche

Projektmitarbeiter spritzt mit oranger Trichterdüse gelbliches Material kreisrund am Fuße eines jungen Stadtbaums.

Beikrautfreie Stadtbäume

Projektmitarbeitende vor einem weißen Auto, im Hintergrund hügeliges Land teilweise mit Weinberg.

Vertreter der Kooperationspartner

Ein Fendt-Traktor mit seitlichem Anbau von Düsen spritzt weißes Material im Weinberg.

Praxistaugliche Ausbringung

Ein rechteckiger, eiserner Fotorahmen begrenzt am Acker drei verschiedene Arten der Beikrautunterdrückung zur besseren Vergleichbarkeit.

Unterschiedliche Beikrautunterdrückung

Aktuelle Einblicke

Juni 2022:
Das folgende Video zeigt Praxisversuche im Projekt ABOW (Alternatives Beikrautmanagement im Obst- und Weinbau) am Versuchsgelände der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau in Veitshöchheim. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines spritzbaren Mulchmaterials als Alternative für den Einsatz von Herbiziden zur Unkrautvermeidung, welches sich nach einigen Monaten rückstandslos biologisch abbaut. (Videoaufnahme Andreas Lösch, LWG)

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Aus der Versuchspraxis: Verfahren zum Beikrautmanagement auf Basis Nachwachsender Rohstoffe

September 2021
Ist es möglich, Unkraut mit nachwachsenden Rohstoffen zu bekämpfen statt mit Pestiziden? In der Regel werden im Weinberg Herbizide gespritzt, damit zwischen den Reben kein Unkraut wächst. Eine umweltfreundliche Alternative: Eine aufspritzbare Schicht aus Wasser, Stärke und Öl. Erste Versuche in Mainfranken sind vielversprechend.

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Statt Pestizide: Unkraut bekämpfen mit Sprüh-Folie aus nachwachsenden Rohstoffen | Unser Land
Säulendiagramm zeigt die wissenschaftliche Auswertung des Biomassezuwachs nach verschiedenen Unkrautunterdrückungsmaßnahmen in drei Monaten.Zoombild vorhanden
Um den Beikrautbewuchs auf den Versuchsparzellen einordnen zu können, wird das Beikraut auf einer bestimmten Fläche abgeschnitten, getrocknet und gewogen. Es zeigte sich, dass das Mulchmaterial über die ganze Vegetationsperiode gut mit der Anwendung von Herbiziden (in diesem Fall Glyphosat) mithalten kann. Die mechanischen Bodenbearbeitung reduziert zwar bei jedem Arbeitsgang den Aufwuchs, muss jedoch je nach Witterung mehrmals im Jahr durchgeführt werden, um eine vergleichbare Wirkung zu haben. Die beiden natürlichen Stoffe Pelargonsäure und Essigsäure, die in einigen Bereichen bereits eine Zulassung als „natürliches Herbizid“ haben, zeigen dagegen kaum eine Wirkung verglichen mit der unbehandelten Kontrolle.
Zwei Herren stehen zwischen den Rebstockreihen eines Weinberges. Am Boden der Rebstöcke ist in Streifen gelbes Material.
Um die Wirkung des Mulchmaterials in der Baierwein-Region an den Südlagen der Donau zu untersuchen, führte das TFZ einen Versuch auf einem Bio-Weinbaubetrieb nahe Wörth an der Donau durch. Gezeigt werden soll, ob beim Auftragen des Materials bereits im Herbst die beikrautunterdrückende Wirkung bis in den frühen Sommer anhält.
Ein Wissenschaftler mit weißem Kittel steht in einem Analytik-Labor und spricht in eine Kamera

Quelle: Deutsche Welle
Deutsche Welle berichtet von TFZ-LWG-Kooperationsprojekt zur Beikrautunterdrückung
Ein Fernsehteam des Magazins Eco India der Deutschen Welle war zu Besuch am Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe in Straubing.
Die Journalisten interessierten sich für die Kunststoffsubstitute, an denen in Straubing geforscht wird. Besonderes Interesse fand das Forschungsprojekt ABOW, zu dem Dr. Michael Kirchinger ausführte.

Der Beitrag kann unter folgendem Link betrachtet werden Externer Link

In Reihen stehende Weinreben sind am Boden mit weißlichem Material mit ca. 20 cm Breite bedeckt
Im August 2020 fanden in Veitshöchheim die ersten Versuche im Weinberg statt. Insgesamt vier Zeilen mit jeweils 45 Meter Länge wurden mit dem neuen Mulchmaterial bedeckt. Hier wurde das Applikationsgerät SAM im Steilhang getestet. Trotz der im Vergleich zur Ebene schwierigen Bedingungen verlief der Einsatz durchweg erfolgreich. Nun soll der Beikraut-Bewuchs im kommenden Frühjahr beobachtet werden. Falls sich ein ähnlicher Beikraut-unterdrückender Effekt wie bei der Applikation direkt im Frühjahr zeigt, könnte man bereits im Vorjahr das Mulchmaterial applizieren und wäre nicht von der Witterung im Frühjahr abhängig.
Eine Projektmitarbeiterin rührt händisch in einem Eimer. Neben ihr Decke mit weiteren Rührern und Eimern.
Die geplanten Praxisversuche im März 2020 in Veitshöchheim (Unterfranken), Klosterneuburg (Österreich) und Laimburg (Südtirol) sollten erste Erkenntnisse über das neue Verfahren zur alternativen Beikrautregulierung bringen. Stattdessen fielen auch diese Versuche dem SARS-CoV-2 Virus zum Opfer. Um trotzdem brauchbare Daten aus der ausgiebigen Projektvorbereitung zu erhalten, widmeten die Straubinger Wissenschaftler kurzerhand einen Gäubodenacker zum Weinberg für die Spritzversuche um.
Oranger Traktor fährt von unten links nach oben rechts mit angehängtem Versuchsgerät, das gelbliche Flüssigkeit in Streifen auf Acker sprüht.
Auf dem Gäubodenacker wurde das neuartige Mulchmaterial mit dem eigens für dieses Projekt entwickelten Prototyp SAM (System für die Applikation von aufspritzbaren Mulchmaterial) auf das Feld aufgetragen. Das Applikationsgerät mischt die ölige mit der wässrigen Komponente im richtigen Verhältnis und baut den nötigen Druck an den Düsen auf. Das Material ist so beschaffen, dass es über die Vegetationsperiode das Beikraut unterdrücken soll und sich nach einigen Monaten rückstandsfrei zersetzt. Damit wäre dieses aufspritzbare Mulchmaterial der ideale Ersatz für Herbizide und Plastikfolien.
Ein Projektmitarbeiter sprüht gelbes Material am Boden von Rebstöcken im Weinberg
Im Juli 2019 wurde für den Tag der offenen Tür an der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG) ein Demostreifen mit dem Mulchmaterial angelegt. Hierfür wurde eine Rebzeile mit einer Rezeptur behandelt, die zu diesem Zeitpunkt noch einen Anteil Naturkautschuk enthielt. Kautschuk soll im Laufe des Projekts allerdings gegen ein anderes Biopolymer ausgetauscht werden, so dass sich das Mulchmaterial künftig besser abbaut. Unter die Rebstöcke wurde ein ca. 30 cm breiter Streifen des Materials gespritzt. Aufgetragen wurde mit einer handgeführten Trichterspritze eine Schicht mit einer Dicke von 1-2 mm. Im Projektverlauf wird ein automatisiertes Applikationsgerät entwickelt.
190617 Fe 10
Um die Anforderungen der entwickelten Rezepturen auf die Eignung zur Beikrautunterdrückung zu testen, werden verschiedene neu entwickelte Materialien im Gewächshaus getestet. Hierfür wurden einige Arten typischer Weinberg-Beikräuter in Ansaatschalen ausgesät.
Grüne Pflanzschalte auf Metallschiene zum Verschieben
Das Material wird in einer vorgegebenen Dicke auf die Saatkisten gespritzt. Um ein standardisiertes Auftragen zu gewährleisten, wurde eine Linearführung entwickelt, mit der man die Aussaatkisten mit den Beikräutern in einer vorgegebenen Geschwindigkeit durch den Spritzstrahl bewegen kann. Mit Hilfe dieser Linearführung sollen verschiedene Rezepturen in definierten Schichtdicken auf die Beikräuter aufgebracht werden, um deren Wirkung zu testen und die Favoriten für die kommenden Feldtests zu ermitteln.

Ergebnisse

  • Erfolgreiche Entwicklung des spritzbaren Mulchmaterials auf Basis Nachwachsender Rohstoffe sowie einer ersten Applikationstechnik
  • Machbarkeit des spritzbaren Mulchmaterials als neues beikrautregulierendes Verfahren konnte gezeigt werden
  • Wirksamkeit wurde über mehrere Monate in verschiedenen Versuchen bestätigt
  • Vollständige biologische Abbaubarkeit im Labor sowie in der Praxis wurde nachgewiesen
  • Beeinträchtigungen der Flora, Fauna und Kulturpflanzen konnten nicht beobachtet werden

Informationen zur bisherigen Forschung an einem Silageabdeckmaterial

Projektinformationen:
Projekttitel: Alternatives Beikrautmanagement im Obst- und Weinbau mit ökologisch unbedenklichen Substanzen und einem alternativen Mulchverfahren auf Basis Nachwachsender Rohstoffe - ABOW
Projektleitung Gesamtvorhaben: Dr. Edgar Remmele
Projektbearbeiter: Dr. Michael Kirchinger, Josef Hafner, Alexander Franke
Projektlaufzeit: 01.01.2019 bis 31.12.2022
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Förderkennzeichen: G2/N/18/09
Projektpartner: Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG)
Projektleitung LWG: Dr. Daniel Heßdörfer

Logo des Bayerischen Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten Logo der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau in Veitshöchheim.

Kooperations- und Forschungsnetzwerkspartner:
AGES – Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH
HBLFA Francisco Josephinum │ BLT Wieselburg
Höhere Bundeslehranstalt und Bundesamt für Wein- und Obstbau Klosterneuburg
Universität für Bodenkultur Abteilung für Pflanzenschutz
Versuchszentrum Laimburg
Waldland Naturstoffe GmbH