Ästhetische Anziehungskraft ist nicht der einzige Grund, warum Landwirte Unkraut bekämpfen. Ein unkrautfreies Feld kann zu höheren Erträgen und einem saubereren Produkt führen. Ohne lästiges Unkraut können Pflanzen zusätzlichen Platz, Licht, Wasser und Nährstoffe nutzen. Insbesondere Sojabohnen sind „plastisch“, was bedeutet, dass sie wachsen können, um den verfügbaren Platz zu füllen. Obwohl Hausgärtner Unkraut durch Handjäten und Hacken wirksam bekämpfen können, ist Handjäten für Großmais- oder Sojabohnenbauern keine praktikable Option. Was sind also einige Alternativen?
Nicht alle Unkräuter sind gleich. Unkräuter, die kurz nach dem Pflanzen einer Kultur entstehen, haben häufig einen größeren Einfluss auf das Wachstum der Kultur als Unkräuter, die erst nach der Reifung entstehen. Sobald Kulturpflanzen groß genug wachsen, können sie möglicherweise mit dem Unkraut konkurrieren und einen geschlossenen Baldachin zwischen den Reihen bilden, wodurch das Wachstum von Unkraut unterdrückt wird. Wenn Unkrautbekämpfungstechniken früh genug in der Saison beginnen, damit sich die Pflanzen erfolgreich etablieren können, können Unkräuter in der Spätsaison häufig weitgehend ignoriert werden.
Warum nicht einfach Herbizid sprühen, um Unkraut loszuwerden? Oder bis häufig? Obwohl beide Ansätze Unkraut effektiv abtöten, haben beide schwerwiegende Nachteile. Herkömmliche Herbizide können Wasserstraßen kontaminieren und Grundwasser und haben potenzielle Gesundheitsrisiken. Sogar Herbizide, die von der Institut für die Überprüfung organischer Materialien (OMRI) sind nicht unbedingt die beste Antwort, da sie besonders für große Getreidebauern recht teuer sind. Und häufige Bodenbearbeitung kann führen zu Bodenerosion und Nährstoffverlust. Die Bodenbearbeitung verursacht zusätzliche Zeitkosten, fossile Brennstoffe und Traktorausweise, was zu erhöhten Kohlenstoffemissionen führt. Aufgrund dieser Herausforderungen konzentrieren sich viele Agrarforscher darauf, Alternativen zu diesen typischen Unkrautbewirtschaftungspraktiken zu finden.
Eine Einführung in Unkrautmanagement-Experimente bei Rodale Institute
In Zusammenarbeit mit dem Forschungsökologen Steven Mirsky vom USDA-ARS in Beltsville, MD, wurde der Rodale Institute führte 2010 drei Forschungsversuche durch, um einige Fragen zu den Auswirkungen von Unkräutern auf die Ernteerträge zu beantworten. Unser Ziel ist es, diese Experimente 2011 zu wiederholen und die Ergebnisse zu vergleichen. Die Titel und Schwerpunkte dieser Experimente sind:
1. Sojabohnen-Einrichtung: Wie und wann man Roggen-Deckfrüchte rollt und Bio-Direktsaat-Sojabohnen pflanzt.
2. Sojabohnen-Ergänzungsmanagement: Wie und wann Unkraut nach dem Einpflanzen von Bio-Sojabohnen zu bekämpfen ist.
3. Maiswettbewerb: Beurteilung, wie Pflanzen und Unkräuter in konventionellem und biologisch bestelltem und Direktsaat-Mais miteinander konkurrieren.
Sojabohnen-Etablierungsexperiment
Wenn die meisten Menschen an ein Feld denken, das zum Pflanzen bereit ist, stellen sie sich nackten Boden vor. Nackter Boden eignet sich hervorragend für den Anbau von Pflanzen, aber auch für den Anbau von Unkraut. Eine Möglichkeit, dieses Problem beim Anpflanzen von Sojabohnen zu umgehen, besteht darin, Planen Sie im Herbst Unkraut durch Pflanzen eines dichten Roggens Deckfrucht. Kommen Sie Frühling, wenn der Roggen reif ist (ungefähr sechs Fuß groß), ein auf einem Traktor montiertes Gerät namens a Rollencrimper kann den Roggen abrollen, töten und einen dicken Mulch auf dem Boden lassen. Sojabohnen können dann direkt in diesen Mulch gepflanzt werden, ohne die Roggenmatte zu stören, sodass sie während der gesamten Vegetationsperiode intakt bleibt. Voila, Bio-Direktsaat!
Ähnliche Deckfrucht-Rolltechniken wurden von Landwirten anderswo eingesetzt, und Wissenschaftler haben herausgefunden, wie diese Techniken in eine organische Direktsaat-Fruchtfolge integriert werden können. Sie haben herausgefunden, dass eine dickere Roggenmatte Unkraut besser unterdrückt, und die besten Möglichkeiten, eine dickere Matte zu erhalten, bestehen darin, entweder die Aussaatrate des Roggens zu erhöhen oder den Roggen länger wachsen zu lassen. Es gibt jedoch eine Vielzahl von Faktoren, die beeinflussen, wie effektiv diese Methode das Wachstum von Unkraut behindern und die Ernteerträge steigern kann.
Die Faktoren, die wir im Establishment-Experiment getestet haben, waren:
• Roggenreife beim Rollen / Beenden (Anthese oder Teig)
• Rollen oder Entfernen der Roggen-Deckfrucht
• Pflanzen von Sojabohnen beim Rollen / Entfernen von Roggen oder 7-10 Tage nach dem Rollen / Entfernen von Roggen
• Pflanzgerät (Monosem, Monosem + Haifischzähne, Peque + Rückstandsschneider)
Wir hatten 16 Behandlungen, die die oben genannten Faktoren kombinierten, zusammen mit einer Behandlung, die die Standard-Till-Praktiken in Bio-Sojabohnen widerspiegeln sollte. Die vielen Behandlungen, die jeweils viermal wiederholt wurden, ermöglichten es uns zu bestimmen, welche Techniken den größten Einfluss auf die Unkrautbiomasse, den Sojabohnenertrag und viele andere abhängige Variablen hatten.
Noch bevor wir die Sojabohnen geerntet haben, haben wir einige Unterschiede zwischen den Behandlungen festgestellt. Zum Beispiel führte das Entfernen des Roggenmulchs zu etwa der vierfachen Menge an Unkraut (im Trockengewicht) im Vergleich zum intakten Verlassen der Roggenmatte. Dies war zu erwarten, da die Roggenmatte als Unkrautbarriere wirkt. Von den drei Pflanzgeräten, die verwendet wurden, als die Roggenmatte intakt blieb, führte der Monosem-Pflanzer mit Haifischzähnen mit 31 Scheffel / Morgen zu den höchsten Erträgen. Das Hinzufügen von Haifischzähnen zum Monosem-Pflanzgefäß sollte helfen, die Roggenmatte während des Pflanzens zu durchschneiden und den Sojabohnen einen dünnen Streifen nackten Bodens zu liefern. Darüber hinaus hatten die Erträge mehr mit der Größe der Sojabohnenpflanzen als mit der Anzahl der Pflanzen in der Parzelle zu tun, was die Plastizität der Sojabohnenpflanzen veranschaulicht.
intakt gelassen produziert im Durchschnitt die meisten Sojabohnen und die wenigsten Unkräuter.
Sojabohnen-Management-Experiment
Selbst wenn Sie bei der Herstellung von Sojabohnen alles richtig machen, können Unkräuter einen Weg durch die Roggenmatte finden und zu einem Problem werden. In einem gleichzeitigen Experiment haben wir alle Sojabohnen-Parzellen auf genau die gleiche Weise erstellt (Sojabohnen in gerollten Roggen gepflanzt), aber wir haben verschiedene Strategien zur Unkrautbekämpfung entwickelt, mit denen versucht wurde, die Roggenmatte für die gesamte Saison intakt zu lassen. Obwohl diese Bewirtschaftungsstrategien gleichzeitig und mit zusätzlichen Durchgängen verbunden waren, störten sie den Boden nicht wesentlich. Erosion und abfließen wurden daher theoretisch minimiert und die Roggenmatte blieb eine Unkrautbarriere.
Die beiden wichtigsten Managementtechniken, die wir getestet haben, waren 1) Mähen zwischen den Sojabohnenreihen und 2) Verwenden eines Traktors.
montiertes Gerät, das als "High Residue Grubber" (HRC) bezeichnet wird. Das Mähen zwischen Reihen wurde als Alternative zum Jäten von Hand vorgeschlagen. Der schwierige Teil ist das Mähen niedrig genug, um kleine Unkräuter zu schneiden, aber hoch genug, um die Roggenmatte intakt zu lassen. Der HRC verfügt über Schare, die die Roggenmatte durchschneiden, um einen Weg zu schaffen, auf dem die Kehrmaschinen unter der Roggenmatte direkt unter der Bodenoberfläche reiten können, um Unkrautspitzen von ihren Wurzeln zu schneiden oder sie zu entwurzeln. Der HRC wurde eine Woche später erneut verwendet, um sicherzustellen, dass das Unkraut nicht erneut wurzelte. Der schwierige Teil hier besteht darin, zu vermeiden, dass die Roggenmatte gebündelt oder zu weit geöffnet wird, wodurch nackter Boden zurückbleibt.
Die Faktoren, die wir im Supplemental Management-Experiment getestet haben, waren:
• Art des Managements: Handkraut, HRC, Mähen, keine (Kontrolle)
• Zeitpunkt des Managements: Mähen 3, 5 oder 3 und 5 Wochen nach dem Pflanzen; HRC 4 und 5, 5 und 6 oder 7 und 8 Wochen nach dem Pflanzen
Hand-Unkraut-Parzellen und Parzellen ohne zusätzliches Unkraut-Management wurden als Vergleichsmittel verwendet, da diese Parzellen die beiden Extreme von Unkrautpräsenz und -druck zeigen würden.
Diese Behandlungen waren visuell nicht so unterschiedlich wie die Diagramme im Etablierungsexperiment, aber wir haben einige interessante Beobachtungen gemacht. Das Mähen reduzierte die Unkrautbiomasse im Vergleich zu den Kontrollflächen, auf denen Unkräuter überhaupt nicht behandelt worden waren, nicht signifikant. Es gab jedoch einen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den Kontrollparzellen und den HRC-Parzellen sowie zwischen Kontroll- und Handjäten. Dies bedeutet, dass der HRC Unkraut effektiv entfernt. Von den HRC-Parzellen ergab der Zeitpunkt der Pässe 5 und 6 Wochen nach dem Pflanzen die besten Erträge mit durchschnittlich 34 Scheffel / Morgen. Die Hand-Unkraut-Parzellen hatten auch einen durchschnittlichen Ertrag von 34 Scheffel / Morgen. Es gab weniger, aber schwerere Pflanzen in den HRC-Behandlungen im Vergleich zu den Mähbehandlungen, was wiederum größere Pflanzen, nicht mehr Pflanzen, mit höheren Erträgen verband.
Obwohl wir ursprünglich dachten, dass das Mähen zwischen Reihen eine schnellere Alternative zum Jäten mit der Hand sein könnte (nur zu Forschungszwecken), stellten wir fest, dass gemähte Behandlungen geringere Erträge hatten als die Parzellen mit dem Unkraut von Hand. Dies könnte sich auf das Timing beziehen; Vielleicht haben wir während einer kritischen Zeit kein Unkraut gemäht. Unsere Daten legen tatsächlich nahe, dass die Verwendung des HRC Erträge liefert, die mit dem Jäten von Hand vergleichbar sind.
Maiswettbewerb
So viele Faktoren beeinflussen das Unkrautmanagement, dass es schwierig ist, nur wenige zur Analyse auszuwählen. In unserem Maiswettbewerbsexperiment wollten wir konventionelle und organische Parzellen sowie Direkt- und Direktsaatbehandlungen vergleichen, um festzustellen, ob Mais in diesen Systemen unterschiedlich auf den Unkrautdruck reagiert. Wie wirken sich Unkräuter auf die Maiserträge aus? Führen unterschiedliche Unkrautdruckniveaus zu unterschiedlichen Ertragsniveaus? Sind einige Systeme von Natur aus unkrauttoleranter als andere?
Um einige dieser Fragen zu beantworten, haben wir versucht, für jedes der vier Anbausysteme (konventionelle Ackerbau und Direktsaat sowie Bio-Ackerbau und Direktsaat) einen vierstufigen Gradienten von Unkraut zu erstellen. Wir konnten keine effektive Methode finden, um einen organischen Direktsaatgradienten zu ermitteln, und haben daher letztendlich nur Daten aus drei Anbausystemen gesammelt (konventionell bestellt und Direktsaat sowie biologisch bestellt).
So haben wir den Gradienten in den drei landwirtschaftlichen Systemen ermittelt:
Leider erzeugten die Behandlungen auch keinen genau definierten Unkrautgradienten für die herkömmlichen Systeme. Handjäten war selten erforderlich, um unkrautfreie Parzellen zu erhalten, und selbst das Sprühen mit halber Rate reichte oft aus, um Parzellen im Wesentlichen unkrautfrei zu machen. Diese Überlappung machte es unmöglich zu sehen, wie der Ertrag entlang eines Unkrautgradienten beeinflusst wurde, und hinderte uns daran, die Ergebnisse zwischen organischen und konventionellen Parzellen zu vergleichen. Obwohl unser Experiment nicht so verlief, wie wir es uns erhofft hatten, zeigte es uns, dass vielleicht eine halbe Herbizidrate ausreicht, um Unkräuter in konventionellen Parzellen zu bekämpfen.
Tatsächlich spiegeln unsere Erträge in den herkömmlichen Systemen den schlechten Unkrautgradienten wider. Die Erträge für die Parzellen mit mittlerem, niedrigem und keinem Unkraut waren nahezu identisch; ungefähr 145 Scheffel / Morgen in Direktsaat und ungefähr 184 Scheffel / Morgen in Kasse. Sowohl in der Kasse als auch in der Direktsaat hatten diese Parzellen einen viel höheren Ertrag als die Parzelle mit hohem Unkrautgehalt, die 60 Scheffel / Morgen in Direktsaat und 147 Scheffel / Morgen in Kasse betrug.
In den organischen Parzellen gab es eine bessere Etablierung eines Unkrautgradienten, obwohl Parzellen mit niedrigem und mittlerem Unkraut tatsächlich ähnliche Mengen an Unkraut aufwiesen. Die Ertragsdaten spiegeln wieder diesen Gradienten wider, da die Parzellen ohne Unkraut den höchsten Ertrag (etwa 185 Scheffel / Morgen) hatten, die Parzellen mit niedrigem und mittlerem Unkraut einen niedrigeren Ertrag (80-100 Bu / Morgen) und den hohen -Krautparzellen hatten den niedrigsten Ertrag (33 bu / acre). Interessanterweise waren die Erträge in den Parzellen mit hohem Unkrautgehalt nicht nur aufgrund des Mangels an überlebenden Maispflanzen niedrig, sondern hauptsächlich aufgrund deformierter Kolben, denen Körner fehlten.
Was kannst du jetzt tun?
Effektive Unkrautbekämpfungsstrategien beginnen, bevor Sie jemals ein Unkraut in Ihrem Bereich sehen. Es gibt viele Variationen hinsichtlich des Zeitpunkts und der Strategien für das Rollen von Deckfrüchten und das Anpflanzen von Cash Crops. Die beste Strategie kann von Ihrem Klima, Bodentyp, Unkrautdruck und anderen Faktoren abhängen. Landwirte können zunächst Deckfrüchte in ihre Fruchtfolgen integrieren und später versuchen, Methoden zum Rollen von Deckfrüchten und zum direkten Einpflanzen in die Matte zu testen. Sobald die Pflanzen etabliert sind, sollte die Unkrautbekämpfung (falls erforderlich) innerhalb des kritischen Zeitraums durchgeführt werden, bevor Unkräuter mit den Pflanzen um Platz und Ressourcen konkurrieren. Geräte wie der rückstandsreiche Grubber sind eine große Investition, aber vielleicht würde ein langfristiger Farmplan den Kauf einiger Geräte zur Durchführung der mechanischen Unkrautbekämpfung beinhalten. Die Erstellung eines effektiven Unkrautbekämpfungsplans ist ein wichtiger erster Schritt, um das Sprühen und Bearbeiten für jeden Landwirt zu reduzieren, der über den Übergang nachdenkt.
Dieses Material basiert auf Arbeiten, die vom US-Landwirtschaftsministerium, Agricultural Research Service, unter der spezifischen Kooperationsvereinbarung Nr. 58-1265-9-110 unterstützt werden. Alle in dieser Veröffentlichung geäußerten Meinungen, Ergebnisse, Schlussfolgerungen oder Empfehlungen sind die der Autoren und spiegeln nicht unbedingt die Ansicht des US-Landwirtschaftsministeriums wider.