Forschungs- und Innovationsprojekt MuNaRo
Beikrautkontrolle im Gemüsebau mit einem spritzbaren Mulchmaterial aus Nachwachsenden Rohstoffen

Düsen eines landwirtschaftlichen Anbaugerätes verteilen weißen und gelben Spritzstrahl auf Acker

Für eine ertragreiche Gemüseernte ist es im Anbau notwendig, konkurrierende Beikräuter in Schach zu halten. Bisher kommen hierfür einerseits Herbizide zum Einsatz, die möglicherweise umwelt- und gesundheitsschädlich sind. Andererseits werden Unkräuter durch Folienabdeckung am Wachsen gehindert oder mechanisch bekämpft. Ein neuer verfahrenstechnischer Lösungsansatz liegt in der Verwendung spritzbarer Mulchmaterialien, die biogenen Ursprungs sind und sich nach Ende ihrer Funktionszeit biologisch abbauen.

Ziel

Ziel ist es, ein neuartiges Mulchverfahren für den Feldgemüseanbau zu entwickeln. Zunächst sollen geeignete Rezepturen für das Mulchmaterial ausgewählt werden, die iterativ hinsichtlich der beikrautunterdrückenden Wirkung, der Applizierbarkeit, der Abbaubarkeit und der Kosten optimiert werden. Beim Mulchmaterial handelt es sich um eine Zwei-Komponenten-Mischung aus erneuerbaren Rohstoffen. Die zwei Flüssigphasen werden kurz vor dem Ausbringen innig miteinander vermengt und mit einem Spritzgerät ausgebracht. Das Mulchmaterial geliert auf der Erdoberfläche und härtet nach einer vorbestimmbaren Zeitspanne aus. Durch die Abdeckung sollen Beikräuter in ihrer Keimung gehemmt und bereits gekeimte Pflanzen im Wachstum gehindert werden. Das Mulchmaterial baut sich im weiteren Verlauf biologisch ab.

Methode

Für die Ausbringung des Mulchmaterials in Gemüsekulturen wird in Zusammenarbeit mit den Landmaschinenherstellern Amazonen-Werke und Schmotzer ein Applikationsgerät für die Versuche optimiert und eine Machbarkeitsstudie für ein Seriengerät erstellt. Das Gesamtverfahren wird in Kooperation mit Gemüsebaubetrieben optimiert und demonstriert. Die Koordinierung der Exaktversuche im Gemüsebau sowie die Bonituren erfolgen über die Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau in Zusammenarbeit mit dem Amt für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten Kitzingen. Variiert werden die Rezeptur des Mulchmaterials, die Schichtdicke, die Kombination des Mulchverfahrens mit mechanischer Beikrautbekämpfung, die Anbaukulturverfahren sowie der Standort bzw. der Boden-Klima-Raum. Getestet wird an den Reihenkulturen Salat und Kohlrabi, an der Dammkultur Karotte sowie bei Freilandgurke und Zucchini.

2022

Oranger Traktor mit hinten und vorne einem Anbaugerät steht vor dem TFZ-Technikum.

Prototyp des Applikationsgeräts

Landwirtschaftlichen Anbaugerät spritzt gelbe und weiße Flüssigkeit aus Düsen auf Pflanzschalen mit Erde

Vorversuche

Eine Projektmitarbeiterin und drei Projektmitarbeiter stehen am Acker vor einen John Deere von Anbaugeräten an Front und Heck.

Feldtest

Traktor mit Spritzdüsen-Anbaugerät bringt gelben und weißen Sprühstrahl auf Acker aus.

Vermischung der Materialkomponenten

Traktor mit Anbaugerät spritzt von links nach rechts fahrend gelbe und weiße Flüssigkeit auf Ackerreihen.

Applikation des Mulchmaterials

Traktor mit Frontgerät im TFZ-Schaugarten. Mulchmaterial ist im Vordergrund aufgespritzt.

Versuche zum Wasserhaushalt

Traktor mit Anbaugerät sät dreireihig Samen.

Aussaat von Gurke

Mit einer angehängten Fräse wird zwischen den Reihen das Beikraut bekämpt.

Mechanische Beikrautbekämpfung

2021

Fendt-Traktor mit Anbau auf einen Acker mit Salatpflänzchen von rechts nach links fahrend

SAM - System zur Applikation von Mulchmaterial

Düsen versprühen zwischen Salatpflänzchen in vier Streifen weiß-gelbe Flüssigkeit am Acker

Sprühstrahl aus zwei Komponenten

In ausgegrabener Mulde steckt in ca. 35 und 25 cm Tiefe ein Sensor seitlich in der Erde. Ein Meterstab misst.

Versuche zum Wasserhaushalt

Erdkrume mit zwei orangen, beschrifteten Zetteln, darüber eine Schnur

Versuche zum Bodenleben

Zwei Männer mit blauen und rotem T-Shirt begutachten hockend Gurkenpflanzen am Feld

Begutachtung der Mulchschicht bei Einlegegurken

Karotten werden von zwei Personen in Bündeln geerntet und in grüne Boxen gelegt

Karottenernte

Karotten sind in drei grünen Kisten sortiert nach Größe und Verkaufsfähigkeit

Sortierung der Karotten

Ein Maßstab mit Auschnitt 50 cm zeigt Krümelung des Ackers nach den Grubbern.

Rückstandsbonitur nach Grubbern

Erste Ergebnisse

Der Unkrautdruck auf der Karotten-Versuchsfläche steigt in der zweiten Versuchshälfte, wie der Bodenbedeckungsgrad der Nullvariante (ohne chemisches und mechanisches Beikrautmanagement) zeigt, stark an. Der Bodenbedeckungsgrad der Kontrolle (betriebsübliche Behandlung mit Herbizid) und der beiden MuNaRo-Varianten bewegt sich auf einem ähnlichen, niedrigen Niveau unter 10 %. Dabei wurde das Mulchmaterial an den Dammseiten appliziert. Die Varianten mit MuNaRo 3 mm Schichtdicke wiesen zum Ende der Kulturzeit den geringsten Bodenbedeckungsgrad auf.
Die Auswertung der Daten 2021 ergibt, dass keine signifikanten Unterschiede im Kopfsalat-Ertrag bei Vergleich der Nullvariante (ohne chemisches und mechanisches Beikrautmanagement), der Kontrolle (betriebsübliche Behandlung mit Herbizid) sowie der Applikation von MuNaRo-Abdeckmaterial zwischen Salatreihen in 1 mm und 2 mm Schichtdicke bestehen.

Projektinformationen:
Projekttitel: Beikrautunterdrückung im Feldgemüsebau mit einem spritzbaren Zweikomponenten-Mulchmaterial auf Basis Nachwachsender Rohstoffe (MuNaRo) im Rahmen der DBU Förderinitiative "Vermeidung und Verminderung von Pestiziden in der Umwelt"
Leitung Gesamtvorhaben und Teilprojekt TFZ: Dr. Edgar Remmele
Projektbearbeiter: Lisa Steinhuber, Maximilian Gerauer
Leitung Teilvorhaben LWG: Gerd Sander
Leitung Teilvorhaben AELF: Claudia Taeger
Leitung Teilvorhaben Amazonen-Werke: Stefan Kiefer
Projektlaufzeit: 01.01.2021 bis 31.12.2022

Projektpartner:
Amazonen-Werke H. Dreyer SE & Co. KG
Schmotzer Hacktechnik GmbH & Co. KG
Amt für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten Kitzingen-Würzburg
Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG)

Logo der Firma Amazone Landmaschinen Logo der Firma Schmotzer Hacktechnik Logo vom Amt für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten in Kitzingen Logo LWG

Finanzierung
Deutsche Bundesstiftung Umwelt
Förderkennzeichen: 35896/01-34

Logo der Deutschen Bundesstiftung Umwelt