Integrierter Pflanzenbau: Zukunft mit smarten Technologien

Der integrierte Pflanzenbau ist ein bewährtes System der umweltschonenden Pflanzenerzeugung, das in den zurückliegenden Jahren jedoch etwas aus dem Fokus geraten ist. Neue, innovative Maßnahmen rücken ihn nun wieder stärker ins Bewusstsein der Praxis. Moderne, sensorgestützte Technologien und digitale Werkzeuge ermöglichen es, den Einsatz von Pflanzenschutzmaßnahmen als wichtigem Bestandteil des integrierten Pflanzenbaus trotz wegfallender Wirkstoffe weiterhin hochzuhalten.

Der integrierte Pflanzenbau steht seit rund vier Jahrzehnten stellvertretend für ganzheitlichen, nachhaltigen Ackerbau. Er umfasst einen vielfältigen Werkzeugkasten an pflanzenbaulichen Maßnahmen, die dazu führen sollen, die Gesundheit der Kulturpflanzen zu sichern und ihre Entwicklung zu fördern, um leistungsfähige Bestände zu etablieren. Im integrierten Pflanzenschutz, als wichtigem Baustein, steht die chemische Bekämpfung erst am Ende einer Entscheidungsabwägung, wenn andere vorbeugende Maßnahmen nicht den gewünschten Erfolg bringen.

Nach dem Schadschwellenprinzip und möglichst durch Einsatz nicht-chemischer Maßnahmen sollen Unkräuter und Schaderreger wirkungsvoll bekämpft werden. Praktiziert wurden der integrierte Pflanzenbau und Pflanzenschutz auf den Äckern nicht in dem heute erwünschten Ausmaß. Denn moderne Pflanzenschutzmittel und Düngetechnik sowie Fortschritte in der Züchtung konnten auftretende pflanzenbauliche Probleme überdecken, die Folge engerer Fruchtfolgen, früher Saattermine oder höherer Stickstoffdüngung sein können.

In den letzten Jahren hat der Rückgang an verfügbaren Wirkstoffen und das verstärkte Auftreten von Resistenzen insbesondere bei der Ungras- und Unkrautbekämpfung die Situation verschärft. Klimawandelbedingte Wetterextreme und Trockenperioden sowie neu auftretende Schädlinge verschärfen die Situation zusätzlich. Faktoren wie diese haben vielerorts zu einer Wiederbesinnung auf den integrierten Pflanzenbau geführt.

Bei der Bewältigung der genannten Herausforderungen kommt der Pflanzenzüchtung besondere Bedeutung zu, um die Kulturarten züchterisch an auftretende Resistenzen sowie klimabedingte Stressfaktoren anzupassen. Neue Züchtungsmethoden, wie beispielsweise die „Neuen molekularbiologischen Techniken“ (NMT) wie CRISPR/Cas, besitzen ein großes Potenzial, um den Bedarf an neuen Sorten zu decken. Nur hat der Europäische Gerichtshof ihre Anwendung in Deutschland und Europa stark erschwert, indem er diese Techniken als Gentechnik eingestuft hat. Auf EU-Ebene wird mittlerweile jedoch über eine Reform der Gentechnik-Gesetze diskutiert.

Weitere Fruchtfolgen müssen sich rechnen

Zu den pflanzenbaulichen Maßnahmen im integrierten Pflanzenbau zählt unter anderem die Erweiterung der Fruchtfolge, denn eine weite Fruchtfolge kann sowohl den Krankheitsdruck durch Schaderreger als auch die Resistenzproblematik reduzieren. Durch den Wegfall von Pflanzenschutzmitteln mit unterschiedlichen Wirkmechanismen werden der Praxis auch zunehmend wirkungsvolle Werkzeuge aus der Hand genommen. Eine Möglichkeit für ein zielführendes Resistenzmanagement sowie die Regulation von Schaderregerpopulationen könnte in einem Wechsel aus wirtschaftlich attraktiven Kulturen mit hohem Deckungsbeitrag und anderen Kulturarten bestehen. Gleichwohl müssen weitere und vielfältigere Fruchtfolgen einen auskömmlichen Deckungsbeitrag erzielen.

Bei der Aussaat die Unkrautbekämpfung im Blick

Unkrautbekämpfung beginnt schon vor der Aussaat, die nicht zu früh sein sollte. Zu den ackerbaulichen Maßnahmen zählen Scheinsaat zur Bekämpfung früh keimender Ungräser, Striegeln nach der Ernte, um Unkraut zum Keimen anzuregen oder Zwischenfrucht direkt nach dem Dreschen. Die Auswahl konkurrenzstarker Kulturpflanzen beispielsweise mit entsprechender Blattmasse und günstiger Blatthaltung kann dafür zu sorgen, dass möglichst wenig Licht auf den Boden fällt und weniger Unkräuter zur Keimung angeregt werden. Ein enger Reihenabstand, höhere Saatstärken und Untersaaten sind weitere Maßnahmen, die ein Auflaufen von Unkräutern unterdrücken können. Eine weitere Lösung können aber auch weitere Reihenabstände sein, um eine mechanische Unkrautbekämpfung zwischen den Reihen zu ermöglichen.

Unkräuter mechanisch bekämpfen

Apropos mechanische mechanische Unkrautbekämpfung. Die ist auch in der konventionellen Landwirtschaft ein zunehmender Trend, weil immer mehr chemische Wirkstoffe infolge gesetzlicher Reglementierung verloren gehen und neue Wirkstoffe ausbleiben. Dies sowie die steigende Resistenzproblematik führen zu großen Herausforderungen in der Unkraut- und Ungrasbekämpfung im Ackerbau.

Potenzial im integrierten Pflanzenbau hat infolge moderner Sensor- und Steuerungstechnik die Kombination aus mechanischem und chemischem Pflanzenschutz ebenso wie rein mechanische Verfahren, bei denen die Hackwerkzeuge präzise über Kameras gesteuert werden – und dies sowohl zwischen als auch in den Reihen. Das ermöglicht im ersteren Fall hohe Arbeitsgeschwindigkeiten und in beiden Fällen eine bedeutende Einsparung an Pflanzenschutzmitteln. Es gibt auch schon interessante Ansätze für eine optimierte Steuerung der Hackaggregate mittels künstlicher Intelligenz (KI).

Die mechanische Unkrautbekämpfung bietet viele Möglichkeiten, ist aber auch mit Herausforderungen verbunden. Dazu zählen unter anderem Witterungsprobleme (feuchte Jahre), Gefahr von Bodenverdichtung und Bodenerosion oder fehlendes Know-how. Hinzu kommt, dass bei Problemunkräutern mechanische Verfahren oft nicht die gewünschte Wirkung bringen.