Unsere Autoren: Alexander Czech, Christin Böckenförde, Günter Klingenhagen, Niklas Schulte, Landwirtschaftskammer NRW.

Seit dem Bekanntwerden des Green Deals und der Farm-to-Fork-Strategie der Europäischen Union mit den verankerten Reduktionszielen für Pflanzenschutzmittel sehen sich viele Betriebe vor große Herausforderungen gestellt. Eine Pflanzenschutzmittelreduktion bis 2030 um 50 % und gleichzeitig die Erträge zu halten, sind ambitionierte Ziele.

Zusätzlich zu den von der EU festgelegten Reduktionszielen hat die deutsche Regierung mit der 5. Änderung der Pflanzenschutz-Anwendungsverordnung festgelegt, dass der Einsatz von Herbiziden mit dem Wirkstoff Glyphosat in erheblichem Maße eingeschränkt wird. Seit dem Inkrafttreten im Herbst 2021 sind Anwendungen von Glyphosat auf Flächen in Wasserschutz-, ­Naturschutz- und Heilquellenschutz­gebieten verboten. Ab dem 1. Januar 2024 steht da­rüber hinaus ein bundesweites An­wendungsverbot von glyphosathaltigen Pflanzenschutzmitteln im Raum.

Der von der EU und der Bundesregierung eingeschlagene Weg ist somit eindeutig. Doch wie können die Anwendungen, für die Glyphosat in der Praxis zum Einsatz kommt, effizient und sicher ersetzt werden? Auf diese Frage gibt es eine Vielzahl von möglichen Antworten, die sich dabei hauptsächlich auf zwei Ansätze beziehen. Zum einen auf den biologischen Ansatz, bei dem versucht wird, über einen intensiven Zwischenfruchtanbau Ungräser und Unkräuter sowie Ausfallgetreide und -raps zu unterdrücken. Der andere Ansatz beruht auf der mechanischen Zerstörung der Pflanzen durch verschiedenste Arten der Bodenbearbeitung.

Einsatzschwerpunkte von ­Glyphosat im Frühjahr und Herbst

Bis dato gibt es zwei Zeitfenster, in denen Glyphosat schwerpunktmäßig genutzt wird. Im Frühjahr steht vor allem das Abtöten von (winterharten) Zwischenfrüchten sowie von Unkräutern und -gräsern im Fokus. Aufgrund der Neuerungen der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) wird der Zwischenfruchtanbau weiter an Bedeutung gewinnen und das sichere Abtöten im Frühjahr zunehmend heikel.

Der zweite Einsatzschwerpunkt liegt im Herbst – dann vor allem vor der Aussaat (auf Mulch- und Direktsaatflächen) oder zur effizienten Beseitigung von Ausfallraps. Nicht zu vernachlässigen ist die Anwendung auf Standorten mit Problemunkräutern, wie z. B. Ackerfuchsschwanz, Distel, Quecke oder Weidelgras.

Um die aktuell verfügbaren, mechanischen Lösungen der Landtechnikindustrie als Ersatz für Glyphosat im Einsatz zu sehen und deren Ergebnisse bewerten zu können, hat die LWK NRW im Frühjahr und Herbst 2022 mehrere Veranstaltungen als Feldtage bzw. Maschinenvorführungen organisiert:

Alternative Bodenbearbeitung

Im Frühjahr wurden im Rheinland und im Münsterland auf drei unterschiedlichen Standorten winterharte Zwischenfrüchte vor der Bestellung von Zuckerrüben und Mais möglichst flach eingearbeitet.

Im Herbst sind die Veranstaltungen auf vier Standorten in Westfalen/Ostwestfalen auf Flächen mit Ausfallraps, Ausfallgetreide und Kleegras-Zwischenfrucht durchgeführt worden.

Insgesamt wurden sieben Veranstaltungen an unterschiedlichen Standorten in Nordrhein-Westfalen unter verschiedenen Wetter- und Bodenbedingungen durchgeführt. Zu allen Terminen ging es darum, den Aufwuchs möglichst vollständig abzutöten und einzuarbeiten. Die Einstellung der Geräte haben Firmenvertreter übernommen. Daher, und bauartbedingt, unterscheiden sich die tatsächlichen Arbeitstiefen.

Mitarbeiter der LWK NRW haben die Arbeitsbilder noch am selben Tag beurteilt und bonitiert. Einzelne Standorte wurden zudem einige Wochen nach den Vorführungen erneut besucht, um zu prüfen, wie nachhaltig der Bekämpfungserfolg ist. Bei der Fragestellung, ob die Bodenbearbeitung eine Alternative zu Glyphosat ist, ist die langfristige Betrachtung der Einsätze wichtig.

Diese Maschinen kamen zum Einsatz

Die eingesetzten Geräte wurden so ausgewählt, dass den Besuchern eine breite Vielfalt an Werkzeugen und Gerätekombinationen gezeigt werden konnte. Es ging nicht darum, innerhalb einer Maschinentypgruppe die Geräte zu vergleichen. Die Auswahl der Maschinentypen lässt sich in vier Kategorien unterteilen:

Kurzscheibeneggen: Sie sind auf vielen Betrieben vorhanden und zur Stoppelbearbeitung oder zum Umbruch von Zwischenfrüchten beliebt. Im Angebot gibt es mittlerweile unterschiedliche Scheibenformen und Vorwerkzeuge, wie z. B. Messerwalzen, welche sich zur Zerkleinerung von Pflanzenresten gut eignen sollen.

Flach- und Universalgrubber: Nahezu alle Hersteller haben mittlerweile Flachgrubber im Programm. Um ganzflächig schneiden zu können, sind sie mit Gänsefußscharen mit ausreichender Überlappung bestückt. Unterschiede gibt es insbesondere in der Anzahl der Balken, dem Strichabstand und den Optionen im Heck – Einebnungswerkzeuge, Walzen und Striegel.

Breite und flach angestellte Flügelschare mit ausreichend Überlappung erweitern die Anwendungsgebiete von Universalgrubbern. Auch sie sollen flach und ganzflächig arbeiten können.

Schälpflüge: Dieser Maschinentyp ist derzeit eher selten und vor allem bei Biobetrieben zu finden. Er soll den Boden möglichst flach wenden, um Wasser im Boden zu halten und dennoch eine effektive Beseitigung des Aufwuchses sicherstellen.

Spezialmaschinen: Von diesen sind immer mehr auf dem Markt verfügbar, oft sind es aber Nischenprodukte. Biofräsen z. B. sollen den Bewuchs flach abschneiden und auf der Oberfläche ablegen. Hierdurch wird der Prozess der Flächenrotte in Gang gesetzt. Andere Spezialgeräte wie der Breitscharhobel von LagroTechnik arbeiten mit einzeln im Parallelogramm aufgehängten Breitscharen, um der Bodenkontur möglichst flach folgen zu können. Spatenmaschinen durchmischen den Boden mit ihren Werkzeugen sehr intensiv und sorgen mit ihren aktiv angetriebenen Eggenwalzen für eine Krümelung des Bodens, wodurch ein saatfertiger Acker entsteht. Das Ziel, flach zu schneiden und die Organik auf der Oberfläche abzulegen, verfolgt der Lyckegård KvickFinn. Das Gerät besteht aus einem 3-balkigen Zinkenfeld und einem anschließenden, aktiv angetriebenen Rotor, welcher die Bestandteile nach hinten durch die Luft wirbelt und so Boden und leichte Organik voneinander trennt.

Nicht alle Maschinen kamen im Frühjahr und im Herbst zum Einsatz. Bei der Auswahl der Maschinen für die Herbstveranstaltungen wurden unter anderem auch die Erfahrungen aus dem Frühjahr berücksichtigt.

Erkenntnisse aus dem ­Frühjahr

Im direkten Anschluss an die Feldtage haben Mitarbeiter der LWK NRW die Arbeitsergebnisse an freigelegten Bodenprofilen dokumentiert. Zusätzlich wurden weiterführende Untersuchungen, wie z. B. zum Infiltrationsvermögen, durchgeführt (siehe „Gestörte Infiltration“ unten).

Am Standort in Gescher in der Nähe von Münster ging es darum, eine Zwischenfrucht aus Senf und Ölrettich auf sandigem Boden einzuarbeiten. Durch Freilegen des Bearbeitungshorizontes konnte man die Kontur der Schare, Scheiben und Winkelmesser beurteilen. Neben der Arbeitstiefe zeigten sich Rillen, Kuhlen oder herausgebrochene bzw. nicht erfasste Bereiche.

Zusammenfassung der Erkenntnisse:

Die getesteten Flachgrubber waren alle mit einem Striegel und Gänsefußscharen ausgestattet. Bei einem Strichabstand von 15 bis 18 cm arbeiteten sie auf 2 bis 3 cm Tiefe – vorausgesetzt der Acker war eben. Bei diesen Geräten blieben von durchschnittlich 50 Pflanzen (in der Kontrolle) zwischen drei bis zwölf Restpflanzen auf einem 1 x 3 m langen Streifen stehen. Die Geräte hinterließen aber auch Pflanzen auf der Bodenoberfläche, die ungenügend enterdet wurden und die durchaus wieder austreiben konnten. Am Ende zeigten die Federzinkengrubber von Einböck, Köckerling und Treffler einen optischen Bekämpfungserfolg zwischen 76 und 93% im Vergleich zur Kontrolle (siehe Übersicht 1).

Auch die Spatenmaschine und die Fräse arbeitet mit 2 bis 4 cm ähnlich tief. Allerdings ließ die klappbare Variante der Celli Fräse in der Mitte an der Klappstelle einzelne Pflanzen stehen. Der Bekämpfungserfolg lag daher bei nur 74 %. Die Spatenmaschine „hebelte“ eher versetzt, sodass stehen gebliebene Pflanzen sich darauf zurückführen ließen, dass die Maschine nicht ganzflächig gegriffen hat – erreicht wurden 80 % Bekämpfungserfolg.

Den Aufwuchs mit einem Arbeitsgang nachhaltig zu bekämpfen,  gelingt nicht.

Die eingesetzten Kurzscheibeneggen Amazone CatrosXL und Lemken Rubin benötigten höhere Fahrgeschwindigkeiten, um optimal schräg diagonal schneiden und seitlich werfen zu können. Die Wirkung beruht hier nicht wie bei den Flachgrubbern auf einem horizontal-ganzflächigen Schnitt, sondern auf seitliches Losbrechen des Bodens. Letztlich erreichten auf dem Standort die Kurzscheibeneggen etwa 73 %, sodass sich ihr Bekämpfungsniveau in das der anderen Verfahren einreiht.

Lediglich der Schälpflug Ovlac Mini erreichte einen fast komplett „reinen Tisch“ mit 98 %. Die Arbeitstiefe lag hier aber auch bei 12 bis 15 cm.

Nach etwa zwei Monaten wurde die Fläche erneut angefahren. In der Kon­trolle deckte die Zwischenfrucht etwa 50 % der Fläche ab. Mit 37 bis 40 % Deckungsgrad konnten die Flachgrubber den Pflanzenbesatz im Vergleich zur Kontrolle um etwa 20 bis 24 % reduzieren. Etwas besser zeigten sich die Spezialgeräte Fräse und Spatenmaschine, ebenso wie die tiefer arbeitenden Scheibeneggen. Hier verblieben ca. 30 % Deckungsgrad, d. h. eine Reduktion um 40 %. Nur in der Schälpflugvariante, die allerdings auch tiefer als die anderen Geräte gearbeitet hat, betrug der Deckungsgrad 7 % (Reduktion um 86 %).

Neben den Bonituren am Boden verdeutlicht auch eine Luftaufnahme des Versuchs in Gescher, dass die Ergebnisse mit keinem Gerät – mit Ausnahme des Schälpfluges – bei einer einmaligen Überfahrt ausreichend waren. Das ließ sich auch auf den anderen beiden Standorten bestätigen, auf denen die Ergebnisse ähnlich waren.

Trockener Herbst: fester ­Boden ist herausfordernd

Im Herbst sollten die Geräte auf falschen Saatbeeten auf schweren Böden eingesetzt werden. Aufgrund der Trockenheit sind aber weder das eingesäte Weidelgras, noch der natürlich vorhandene Ackerfuchsschwanz aufgelaufen. Alternativ ging es dann um die Beseitigung von Ausfallraps, Ausfallgetreide und Kleegras.

An dem Standort in Anröchte, NRW, mit den Bodenarten toniger Schluff und schluffiger Lehm litt der Ausfallraps zwar unter der anhaltenden Spätsommertrockenheit, er war aber dennoch gut verwurzelt. Der Acker war mit Ausnahme der Fahrspuren eben.

Kurz zu den Arbeitstiefen: Die Geräte wurden auf unterschiedliche Tiefen von den Herstellern eingestellt. Häufig wählten die Techniker eine Kombination aus möglichst flach und zuverlässig alle Pflanzen auch bei kleineren Bodenunebenheiten aus dem Boden heraus zu reißen.

Die Flachgrubber mit Federzinken hinterließen ein ungleichmäßiges Arbeitsbild. Teils schnitten sie nicht ganzflächig. Bei dem harten Boden haben die Schare den Federweg, genutzt und sich nach hinten gezogen. Die auf die Spitze gestellten Schare haben dann eine schmalere Rinne bearbeitet, an den Seiten aber nicht mehr ganzflächig geschnitten. Durch den Federweg und die tiefe Einstellung kam es zum klassischen Vibrieren der Zinken. Die nach hinten gespannten Grindeln sind wieder nach vorne geschnellt und haben so kleinräumig Erde ausgehackt.

Die Universalgrubber haben im Vergleich dazu einen deutlich gleichmäßigeren Bearbeitungshorizont hinterlassen. Die starren Grindeln halten bei der flachen Bodenbearbeitung die Arbeitstiefe sehr konstant ein. Durch den Untergriff der Scharspitze wurden Rinnen gezogen. Verlaufen diese hangabwärts, können sie Erosion fördern. Wird quer zum Hang gearbeitet, haben die Rinnen dagegen einen abfangenden Effekt.

Ergebnisse aus dem Herbst

In der Übersicht 2 ist zu sehen, wie viel Ausfallraps am Tag der Bearbeitung am Standort Anröchte beseitigt wurde. Dargestellt ist der Bekämpfungsgrad in Prozent. Die Kettenscheibenegge konnte nur knapp 40 % der Pflanzen beseitigen und fällt damit im Vergleich zu den anderen Maschinen ab. Al­lerdings ist zu erwähnen, dass der ­Hersteller mehrere Überfahrten empfiehlt.

Auffallend war auch, dass die Federvorspannung der einzelnen Elemente des Breitscharhobels eine Bewegung der Schare im Parallelogramm nach oben ermöglichte. Darüber hinaus zeigt sich, dass die Geräte, die tiefer geführt wurden (Lemken Karat und Köckerling Allrounder flatline), mehr Pflanzen aus dem Boden gegraben haben.

Der KvickFinn von Lyckegård schnitt ebenfalls flach und ganzflächig. Zusätzlich wirft er das abgetrennte Material in die Luft. Dabei wird die Erde von den Pflanzen getrennt, die dann auf der Bodenoberfläche aufliegen. Bei trockenen Bedingungen verdorren diese Pflanzen sofort. Drei Wochen nach der Anwendung wird das Bild im Wesentlichen bestätigt.

Wenn der Boden feucht ist

Am Standort in Marsberg im Hochsauerlandkreis konnten sich die Maschinen auf einer Altrapsfläche und auf einer Fläche mit Kleegrasbewuchs behaupten. Die Besonderheit: Am Tag vor der Bearbeitung hat es 7 mm geregnet. Der Boden war zu Beginn der Vorführung etwas zu feucht (zumindest für die Celli Bio Bodenfräse, die ein schlechtes Arbeitsbild mit Klumpen hinterließ). Es stellte sich auch heraus, dass bei der Bearbeitung der hängigen Fläche quer zum Hang die Anforderungen an die Tiefenführung der Geräte besonders hoch waren. In diesem Fall sind zusätzliche Stützräder vorne am Gerät empfehlenswert.

Nicht zufriedenstellend war das Arbeitsbild der Federzinkengrubber. Sie ließen Altraps streifenweise stehen. Offensichtlich haben sich auch hier die Schare nach hinten weggezogen. Die Celli Bodenfräse hat kaum noch verwurzelte Pflanzen hinterlassen. Ihre Arbeitstiefe lag allerdings bei 7 cm. Bei den feuchten Bedingungen blieb viel Boden an den Wurzeln hängen. Der Raps wurde also zum Teil nur verpflanzt. Vergleichsweise gut war das Resultat vom Lyckegård KvickFinn. Aber auch bei diesem Gerät blieben 10 % der Pflanzen unbeeindruckt.

Stärken und Schwächen der Maschinen

Hier einige wichtige Schlaglichter aus den Maschineneinsätzen:

 Flachgrubber  mit vibrierenden Scharen erzeugen mehr Feinerde und werden Stroh besser los. Für einen ganzflächigen Schnitt ist es häufig erforderlich, dass die Zinken recht starr und die Schare scharf sind.

Die Vorteile von  Fräsen  sind die intensive Einmischung und Zerkleinerung grober Bodenstrukturen. Beides geht aber nur auf Kosten eines hohen Kraftaufwandes und einer geringen Flächenleistung. Außerdem schützen die abgewinkelte Form der Messer nach unserer Erfahrung nicht davor, dass Schmierschichten oder Verdichtungshorizonte entstehen.

Die  Kettenscheibeneggen  lassen sich in der Tiefe nicht einstellen und sind auf passende Boden- und Feuchteverhältnisse angewiesen.

Ganzflächig schneiden und sortieren kann der  KvickFinn . Er ist aber eher ein Spezialgerät für den Einsatz auf Teilflächen. So ist das Gerät im Kern zur Bekämpfung von Quecken und Disteln entwickelt worden.

 Kurzscheibeneggen  schneiden nicht ganzflächig. Die Vorteile liegen in der gleichzeitigen Zerkleinerung von Material, wie z. B. Rapsstoppeln. Am Standort Schieder-Schwalenberg war nach einem Regenschauer zu sehen, dass das netzartige Muster der Cross­Cutter Discs die Fließgeschwindigkeit vom Wasser reduziert.

Die Schare beim  Breitscharhobel   sind einzeln aufgehängt. Dies erlaubt eine gewisse Anpassung an Bodenunebenheiten. Aufgrund der Breite der Schare (85 cm) sind die Anforderungen an den Boden für einen sauberen, flachen Schnitt vergleichsweise hoch. Diese Anforderungen waren z. B. bei Praxiseinsätzen auf leichten Sandböden oder auch auf tonigen, ausgetrockneten Böden nicht immer erfüllt.

Die mit Gänsefußscharen ausgerüsteten  Universalgrubber  haben über alle Standorte betrachtet einen guten Eindruck hinterlassen. Die starren Grindeln verhinderten ein Wegziehen der Schare nach hinten. So wurde ganzflächiger geschnitten als bei den eingesetzten Flachgrubbern.

Alternative zu Glyphosat – ja oder nein?

Die Praxisversuche zeigen, dass das Ziel der Aufwuchsbekämpfung durch eine sehr flache, ganzflächige Bodenbearbeitung in der Regel nicht mit einer Überfahrt zu erreichen ist. Gründe können ein nicht ebener Boden, ein erneutes Auflaufen von Unkräutern und Ungräsern oder Pflanzen sein, die aus dem Wurzelball austreiben.

Die Empfehlung der Landwirtschaftskammer lautet daher, erst 2 cm, dann 4 cm und dann 6 cm tief zu arbeiten. Dreimal auf ganzer Fläche schneiden heißt aber auch, dass es dreimal ausreichend trocken sein muss, ansonsten kommt es zu Schmierschichten und anaeroben Verhältnissen im Boden. Damit kommen leider z. B. Ackerfuchsschwanz und Disteln besser zurecht als unsere Kulturpflanzen.

Ein weiterer Nachteil der wiederholten mechanischen Bearbeitung ist die Trennung der obersten Bodenschicht vom Unterboden. Die Folge: Es herrscht über einen langen Zeitraum ein hohes Erosionsrisiko. Zudem ist der Kraftstoffverbrauch deutlich höher als beim Glyphosateinsatz.

Wird eine ultraflache Bodenbearbeitung angestrebt, heißt das auch, dass Pflanzen nicht verschüttet werden, sondern sie auf der Bodenoberfläche zum Vertrocknen abgelegt werden müssen. Die Praxis zeigt, dass dies nur bedingt möglich ist. Auf mittleren Böden und bei trockener Witterung waren oft sogar zwei flache Schnitte erforderlich, um vorhandenen Aufwuchs zu beseitigen. Sind die Böden toniger und oder feuchter, gelang es hingegen nicht, z. B. etablierten Ackerfuchsschwanz unschädlich zu machen.

Je nach Scharwahl und eingestellter tiefe können Scheibeneggen und Grubber mehr durch Verschütten als durch Schneiden wirken. Sie arbeiten dann in der Regel tiefer, dafür aber nicht ganzflächig, wodurch sich das Erosionsrisiko verringert. Zudem funktioniert Verschütten auch unter nicht so trockenen Bedingungen. Die Vor- und Nachteile der Systeme sind gegeneinander abzuwägen.

Fest steht: Gerade im Frühjahr sind die eingesetzten Maschinen keine sichere Alternative zu Glyphosat. Vor allem nicht dann, wenn die Zwischenfrüchte nicht in der Lage waren, schwer bekämpfbare Ungräser wie Ackerfuchsschwanz oder schwer bekämpfbare Unkräuter wie Storchschnabel zu unterdrücken. Ein früher Eingriff in den kalten und feuchten Boden bringt mehr Nach- als Vorteile. Zumindest wenn es um frühe Aussaaten von Sommergetreide, Erbsen, Bohnen, Lupinen oder auch Rüben geht.

Im Sommer nach der Ernte sieht dies anders aus. Hier lässt sich oft Ausfallgetreide ordentlich beseitigen. Auch im Herbst auf dem falschen Saatbeet kann der flache Schnitt eine Alternative sein.

GESTÖRTE INFILTRATION

Erosionsgefahr steigt

Zur Beurteilung der Gefahr durch Wassererosion hat man im Frühjahr an allen drei Standorten Starkregenereignisse von 50 mm simuliert. Dabei kam heraus, dass durch jede Art der Bearbeitung das Wasser schlechter versickert.

Bei den Flachgrubbern war nur wenig lockerer Boden vorhanden, der Wasser aufnehmen konnte. Regenwurmgänge wurden, auch wenn sie bei der Bearbeitung freigehalten wurden, später mit Feinerde zugespült. Teils blieb das Wasser länger als 30 Minuten in den Rohren stehen.

Bei den Scheibeneggen ist das Wasser vergleichsweise zügig versickert. Ein Erklärungsansatz ist, dass hier gewachsener Boden zum Teil stehen geblieben ist und Regenwurmgänge an den Schrägkanten offen geblieben sind. Natürlich trägt auch der Durchmischungshorizont eine wichtige Rolle bei der Wasserbindung.

Die Celli Fräse zeigte ein uneinheitliches Bild. Während in Moers das Wasser durchschnittlich ca. 10 Minuten zum Versickern brauchte, dauerte es in Köln knapp 20 Minuten und in Gescher rund 25 Minuten. Beim Pflug reichte das gelockerte Bodenvolumen aus, um die Regenmenge in dieser Schicht schnell zu binden (Schwammeffekt).

Sie haben schon eine praktikable Glyphosatalternative erfolgreich getestet? Wie sah diese aus? Wir freuen uns über einen Erfahrungsaustausch in unseren Kommentaren oder per Mail an redaktion@topagrar.com.

Unsere Autoren: Alexander Czech, Christin Böckenförde, Günter Klingenhagen, Niklas Schulte, Landwirtschaftskammer NRW