Mechanische, agrartechnische und biologische Unkrautbekämpfung

Lernziele:

• Erläutern des Unterschieds zwischen direkter und indirekter Unkrautbekämpfung im ökologischen Landbau und der verschiedenen Arten von Methoden.
• Wählen und empfehlen der geeignetsten Methoden zur Unkrautbekämpfung entsprechend den Vor- und Nachteilen der Verfahren.

Heutzutage gibt es eine Vielzahl von Entwicklungen im Bereich der nicht-chemischen Unkrautbekämpfung. Die folgenden Techniken sind gängige Strategien zur nicht-chemischen Unkrautbekämpfung im ökologischen Landbau.

Direkte Unkrautbekämpfung

Die direkte Bekämpfung muss mit langfristigen Präventivmaßnahmen verbunden werden, um die Unkrautpopulation auf einem kontrollierbaren Niveau zu halten.

Thermische Unkrautkontrolle

Die thermische Unkrautkontrolle umfasst die Anwendung von Feuer, Abflammen, Heißwasser, Dampf und Einfrieren. Diese Techniken bekämpfen das Unkraut, ohne den Boden aufzubrechen, und bringen die vergrabenen Samen nicht an die Bodenoberfläche. Mehrere Faktoren (z. B. Temperatur, Einwirkungszeit, Energiezufuhr) können die Wirksamkeit der thermischen Bekämpfung beeinflussen. Viele dieser Methoden töten jedoch nur die Triebe der Zielpflanzen ab, sodass wiederholte Behandlungen erforderlich sein können, um eine Regeneration zu vermeiden. Auf der Grundlage der Wirkungsweise lassen sich die thermischen Bekämpfungsmethoden in drei Gruppen einteilen: (i) direkte Erhitzungsmethoden (Abflammen/Verbrennen, Solarisation, Infrarot-Unkrautvernichter, Heißwasser, Dämpfen, Heißluft), (ii) indirekte Erhitzungsmethoden (Elektroschock, Mikrowellen, Laserstrahlung, ultraviolettes Licht) und (iii) Einfrieren als entgegengesetzter Pflanzenstressfaktor.

- Abflammen/Verbrennen. Pflanzenprozesse können durch hohe Temperaturen geschädigt werden, indem Proteine koagulieren und denaturieren, die Membrandurchlässigkeit erhöht und Enzyme inaktiviert werden. Der thermische Totpunkt für die meisten Pflanzengewebe liegt nach längerer Exposition bei 45 – 55 °C. Die Wirksamkeit des Verfahrens wird hauptsächlich durch die Pflanzengröße zum Zeitpunkt der Behandlung und weniger durch die Dichte der Unkrautpflanzen beeinflusst. Die tolerantesten Arten können unabhängig von der Anzahl der Anwendungen nicht durch Abflammen bekämpft werden. Das Abflammen ist eine erfolgreiche Art der Unkrautbekämpfung, wird aber wegen der hohen Kosten und der höheren Wirksamkeit anderer Methoden in Kulturen nur selten eingesetzt. Das Abflammen wirkt sich nur auf die Samen aus, die sich in der Mulchschicht und auf der unmittelbaren Bodenoberfläche unterhalb der Mulchschicht befinden. Um den Boden zu schonen und die organische Substanz zu erhalten, sollte das Verbrennen nur auf gehäuftem Stroh oder auf gesammeltem Unkrautmaterial auf dem Feld durchgeführt werden, das sogenannte Spotbrennen.

Der am häufigsten verwendete Brennstoff in den Brennern ist Flüssiggas (LPG), in der Regel Propan, aber auch erneuerbare Alternativen wie Wasserstoff wurden geprüft. Das Flammjäten (Abbildung 5.14) kann billiger sein als das Jäten von Hand, aber die Maschinenkosten sind hoch. Man kommt zu dem Schluss, dass die Behandlung einer Fläche von 6 bis 20 Hektar die Kosten auf ein vernünftiges Niveau senkt, aber auch die Behandlung kleinerer Flächen könnte je nach Kultur rentabel sein.

Abbildung 5.14 Abflammgerät (shutterstock)

- Dämpfen. Die Anwendung von Dampf zur Unkrautkontrolle (Abbildung 5.15) führt zu einem geringfügig niedrigeren Wasserverbrauch und bietet eine bessere Durchdringung des Pflanzendaches im Vergleich zu Heißwasseranwendung. Die Wirksamkeit dieser Methode hängt von der Temperatur des Dampfes, der Unkrautart, der Dauer der Anwendung und der Pflanzengröße ab. Mehrjährige Unkrautarten haben die Fähigkeit, sich zu regenerieren, sodass eine wiederholte Behandlung erforderlich ist. Die Samenhülle einjähriger Unkrautarten kann einen gewissen Schutz gegenüber dem Dampf bieten. Die mobile Bodenbedampfung wird kommerziell zur Unkrautbekämpfung auf dem Feld und in Gewächshäusern eingesetzt, um sowohl Pathogene als auch Unkraut zu bekämpfen und den Boden zu sterilisieren. Das Interesse an Dampfsterilisationsmethoden wurde durch die Sorge um die Verwendung des hochgiftigen Methylbromids neu geweckt. Unter Metallwannen, die 3 bis 8 Minuten lang auf frisch angelegte Beete gedrückt werden, wird Dampf unter Druck angewendet. Der Dampf erhöht die Bodentemperatur auf 70 bis 100 °C und tötet die meisten Unkrautsamen bis zu einer Tiefe von mindestens 10 cm ab, wobei Unkrautsamen unterhalb der behandelten Schicht nicht betroffen sind. Wenn keine weitere Anbaubehandlung folgt, kann die Unkrautbekämpfung zwei Saisons lang wirksam bleiben.

Abbildung 5.15 mobiler Handdämpfer zur Unkrautkontrolle (shutterstock)

- Solarisation.Die Solarisation ist ein vorbeugendes Verfahren, das die Wärme der Sonne zur Unkrautkontrolle nutzt. Zu diesem Zweck wird eine schwarze oder durchsichtige Kunststoffabdeckung über die Bodenoberfläche gelegt, um die Sonnenstrahlung einzufangen (Abbildung 5.16). Die erhöhte Bodentemperatur tötet Pflanzen, Samen, Pflanzenpathogene und verschiedene Entwicklungsstadien von Schädlingen ab, sodass eine hohe Bodentemperatur als Bodendesinfektionstechnik deklariert wird. Für eine wirksame Solarisationsmethode sind ein warmer, feuchter Boden und eine intensive Strahlung erforderlich, die den ganzen Tag über anhält. Die Feuchtigkeit des Bodens ist für einen wirksamen Prozess erforderlich. Daher ist eine Bewässerung des Bodens vor der Solarisation notwendig. Es wurde auch festgestellt, dass der Erfolg der Bodensolarisierung nicht von der im Boden gemessenen Spitzentemperatur abhängt, sondern vielmehr von der Zeitspanne, in der die Temperatur Tag für Tag über einem bestimmten Schwellenwert (45 °C) liegt. Damit die Unkrautbekämpfungswirkung der Solarisation erhalten bleibt, darf der Boden anschließend nicht bearbeitet werden, da sonst Unkrautsamen, die sich in tieferen Bodenschichten befinden (die von der Erwärmung weniger betroffen sind), an die Bodenoberfläche gebracht werden und keimen können.

Abbildung 5.16Solarisation als Methode der Unkrautbekämpfung (shutterstock)

- Infrarotstrahlung.Der bei dieser Methode verwendete Brenner nutzt Infrarotstrahlung (IR), um das Unkraut abzutöten. Der Brenner erhitzt Keramik- und Metallflächen, die die Wärme (in Form von IR) auf die Unkrautpflanzen abstrahlen. Eine Keramikscheibe, die mit Gas aus einer kleinen Butangasflasche erhitzt wird, erzeugt IR, wenn sie glüht. Dann wird der sogenannte „heiße Speer“ (ein hervorstehender Metalldorn) in die Mitte der zu vernichtenden Pflanze gedrückt und dort einige Sekunden lang gehalten (bei den meisten Unkräutern reichen etwa 1,5 Sekunden, bei hartnäckigeren Pflanzen ist jedoch mehr Zeit erforderlich). Durch die starke Hitze wird die Feuchtigkeit in den Zellen der Pflanzen zum Kochen gebracht, sodass sie platzen. Unmittelbar nach der Behandlung welken die Blätter und verfärben sich dunkelgrün. Außerdem schädigt die Methode die Proteine in den Zellen, sodass die Pflanze bei fehlender Photosynthese absterben wird. Infrarot-Unkrautbekämpfungsgeräte haben den Nachteil, dass sie eine gewisse Zeit zum Aufheizen benötigen, dass die IR-Paneele empfindlich auf mechanische Beschädigungen reagieren und dass sie teurer sind als Unkrautabflammgeräte. Im Gegensatz zu Abflammgeräten können sie jedoch in Situationen eingesetzt werden, in denen eine offene Flamme extrem gefährlich wäre.

- Direkte Hitze.Vor der Anwendung von direkter Hitze zur Zerstörung von Unkrautsamen im Ackerboden wird der Boden bearbeitet und in Dämme gesetzt. Der bearbeitete Erdwall wird angehoben, durch eine mit einem Dieselbrenner auf 68 bis 70 °C erhitzte Kammer geführt und dann wieder auf den Boden gelegt, sodass ein Streifen unkrautfreier Erde entsteht. Die Behandlungstiefe reicht von 10 cm für flach wurzelnde Pflanzen bis zu 25 cm für Kartoffeln. Das Trockenhitzesystem ermöglicht im Vergleich zum Dämpfen eine schnellere Abdeckung eines Feldes.

- elektrische Unkrautbekämpfung.Es gibt zwei Arten von Systemen, die für die elektrische Behandlung verwendet werden. Bei der „Spark-Discharge“-Methode (Funken-Entladungs-Methode) werden Hochspannungsimpulse von kurzer Dauer (z. B. 25 - 60 kV, 1 - 3 μs) zur Unkrautbekämpfung, zum Ausdünnen der Pflanzen und zur Beschleunigung der Reifung eingesetzt. Bei der Methode des „kontinuierlichen Kontakts“ wird ein Metallapplikator verwendet, der an eine Hochspannungsquelle (z. B. 15 kV, 54 kW, 30 Ampere) angeschlossen ist. Der elektrische Strom fließt in einem geschlossenen Stromkreis durch die Pflanzen bis in die Wurzeln, durch kommunizierende Wurzeln in Nachbarpflanzen und von dort zurück in einen Stromabnehmer an der Bodenoberfläche. In einem solchen Stromkreis bildet die Pflanze einen Widerstand. Die elektrische Spannung schädigt das Chlorophyll der berührten Pflanzen und tötet die Pflanzenzellen ab. Diese Methode wird zur flächendeckenden Unkrautbekämpfung, zum Ausdünnen von Reihenkulturen und zum Beschneiden und Austrocknen von Wurzelfrüchten eingesetzt.

- Einfrieren (kryogene Unkrautbekämpfung).Für die Gefrierbehandlungen werden zwei verschiedene Medien eingesetzt: flüssiger Stickstoff und Kohlendioxidschnee (Trockeneis). Das kryogene System appliziert flüssigen Stickstoff über ein modifiziertes Sprühgerät auf die Zielunkräuter und zerkleinert diese dann mit einer mechanischen Walze mit Auflast. Flüssiger Stickstoff ist wirksamer als Kohlendioxid, aber keines von beiden ist so wirksam wie das Abflammen. Das Einfrieren ist nur dann von Vorteil, wenn beim Abflammen eine offensichtliche Brandgefahr besteht.

Es gibt noch weitere thermische Unkrautbekämpfungsmethoden wie Infrarotstrahlung, Mikrowellenstrahlung, elektrostatische Felder, Bestrahlung, Laser oder ultraviolettes Licht, die in diesem Kapitel jedoch nicht näher erläutert werden.

Mechanische Unkrautkontrolle

Landwirtschaft betreibenden Personen steht eine breite Palette mechanischer Unkrautbekämpfungsgeräte zur Verfügung, von einfachen Handgeräten bis hin zu traktorbetriebenen Geräten. Dazu gehören Kultivierungsgeräte (z. B. Hacken, Eggen, Zinken und Freischneider), Schneidgeräte (z. B. Mäher und Strimmer) und Geräte, die beides vereinen (z. B. Distelstecher). Grundsätzlich ist das vollständige Eingraben der Unkrautkeimlinge in 1 cm Tiefe und das Abschneiden an oder nahe der Bodenoberfläche die wirksamste mechanische Methode der Unkrautbekämpfung. Der Pflanzenbestand und die Unkrautpopulation bestimmen im Wesentlichen den Typ des Geräts und den Zeitpunkt bzw. die Häufigkeit seiner Anwendung, die eine wirksame Unkrautbekämpfung ermöglicht. So eignen sich beispielsweise starre Eggen besser für Ackerkulturen, während andere, wie z. B. Zwischenreihenstriegel, für den Gartenbau effektiver sind. Zu den Nachteilen der mechanischen Unkrautbekämpfung gehören niedrige Arbeitsgeschwindigkeiten, Verzögerungen aufgrund von Nässe und das Risiko, dass die Unkrautbekämpfung fehlschlägt, wenn die Unkräuter größer werden. Die Unkrautbekämpfung ist in früheren Unkrautstadien nicht unbedingt effektiver, da verspätet keimende Unkräuter die Behandlung überleben können. Die mit der mechanischen Unkrautbekämpfung verbundenen zusätzlichen Bodenbearbeitungen könnten die Bodenstruktur beeinträchtigen und möglicherweise die Bodenerosion fördern. Eine verstärkte Mineralisierung von Stickstoff im Boden durch die Bearbeitung kann für die Landwirte ein Problem oder einen Vorteil darstellen.

- Handwerkzeuge. Die manuelle Entfernung von Unkraut ist oft die wirksamste Methode, um zu verhindern, dass sich Unkraut ausbreitet und zu einem ernsten Problem wird. Handgeräte sind aufgrund ihrer Fähigkeit zur vegetativen Vermehrung eher für einjähriges als für mehrjähriges Unkraut geeignet. Manuell betriebene Unkrautbekämpfungsgeräte werden wie folgt unterschieden:

1. kleine Werkzeuge: Hierbei handelt es sich um traditionelle, handgeführte Hacken, die von den Landwirten eingesetzt werden. Diese Geräte sind zwar für die Beseitigung von Unkraut zwischen den Pflanzen geeignet und sehr effektiv, können aber nur in der Hocke eingesetzt werden und haben eine sehr geringe Arbeitsleistung. Handhacken, Schieberhacken und andere traditionelle Methoden des Handjätens werden weltweit immer noch in Gartenbaukulturen eingesetzt. Das Handjäten wird häufig nach dem mechanischen Jäten zwischen den Reihen eingesetzt, um das in der Reihe verbliebene Unkraut zu beseitigen. Die Anwendung während der Tageshitze bei hellem Sonnenlicht ist am besten, da das Unkraut unter diesen Bedingungen schnell abstirbt. Bei regnerischem Wetter und nassen, lehmigen Böden kann sich das Unkraut erholen oder überleben.
2. Spaten oder Hackspaten. Diese Geräte haben gerade, gebogene oder gezackte Klingen. Das Unkraut wird durch Graben, Schneiden und Entwurzeln entfernt. Sie werden in gebückter Haltung betrieben. Die Arbeit ist normalerweise langsam und anstrengend.
3. Werkzeuge mit langem Stiel. Bei Langstielgeräten ist ein Bodenbearbeitungswerkzeug am Ende eines 1,5 bis 2 m langen Stiels befestigt. Diese Geräte werden im Schiebe-, Schiebe-Zieh- oder Zugmodus und in stehender Position betrieben. Sie sind für die Arbeit unter krümeligen Bodenfeuchtigkeitsbedingungen ausgelegt und ermöglichen eine hohe Arbeitsleistung in den frühen Phasen des Pflanzenwachstums, wenn das Unkraut noch klein ist.

- Eggen. Das Eggen ist eine traditionelle Form der mechanischen Unkrautbekämpfung (Abbildung 5.17), um einjährige Unkräuter zu bekämpfen, ist aber unwirksam gegen mehrjährige und tief wurzelnde Unkräuter. Um der Kultur einen frühen Vorteil zu verschaffen, indem die ersten aufkommenden Unkräuter durch Federzinken-, Ketten- oder Schleppeggen abgetötet werden, kann nach der Aussaat, aber vor dem Auflaufen der Kultur, blind oder vor dem Auflaufen geeggt werden. Frühes Striegeln ist bei trockenem Wetter und ausreichender Bodenfeuchtigkeit erfolgreich. Der Nachteil des Blindeggens ist die geringe Wirksamkeit, wenn nur wenige Unkräuter aufgetaucht sind, und manchmal der langsame Aufgang der Pflanzen. Striegeln kann auch nach Pflanzenaufgang angewendet werden, allerdings kann es dabei zu Schädigungen der Pflanzen kommen. Eine Erhöhung der Arbeitstiefe von 10 auf 30 mm verdoppelt die Anzahl der gerodeten Pflanzen und wird durch höhere Bodenfeuchtigkeit und schnellere Arbeitsgeschwindigkeiten weiter verbessert. Die Sortierwirkung der Zinken nimmt mit breiteren Zinken und langsamerer Fahrgeschwindigkeit zu, während die Wurfwirkung mit der Fahrgeschwindigkeit, der Arbeitstiefe und der Zinkenbreite zunimmt.

• Ketteneggen mit runden und/oder schiffchenförmigen Gliedern vergraben das Unkraut, ziehen es aber nicht hoch. Sie sind besonders wirksam auf leichten Böden und vor dem Auflaufen der Pflanzen oder bei kurzen Kulturen. Zinkenstriegel mit starren oder gefederten Zinken kultivieren oberflächlich die gesamte Bodenoberfläche und verursachen weniger Ernteschäden. Sie sind auf leichteren Böden effektiver und auf schweren Böden weniger erfolgreich.


• Striegel mit flexiblen Zinken (Flexi-Zinken) können selektiv im späten Bestockungsstadium von Getreide eingesetzt werden, wenn das dichte Pflanzenlaub die Zinken in die Zwischenreihen drückt. Sie sind am wirksamsten, wenn sich das Unkraut im Weißfäden- (Unkraut, das gekeimt, aber noch nicht aufgetaucht ist) oder Keimblattstadium befindet. Die Vorteile der Flexi-Zinken liegen in der hohen Arbeitsgeschwindigkeit, dem Aufbrechen von Bodenkrusten und dem Anheben von Abschnitten über der Kultur ohne Verletzung.


• Torsionsjäter mit Zinkenpaaren auf beiden Seiten der Pflanzenreihe ermöglichen eine präzisere Arbeit zwischen den Reihen. Die Pflanzen müssen sehr gut durchwurzelt sein und einen ausreichenden Reihenabstand haben. Das optimale Kulturstadium für den Einsatz von Torsionsjätgeräten ist im Blattstadium 2+ und bei sehr guter Durchwurzelung.


• Rotierende Unkrautstecher sind Unkrautbekämpfungsgeräte mit Drehzinken, bei denen zwei vom Boden angetriebene „Stern-“ oder „Spinnenzinken“-Rotoren jede Reihe bearbeiten, ermöglichen auch die Unkrautbekämpfung zwischen den Reihen. Der Winkel der Rotoren kann so eingestellt werden, dass der Boden von der Reihe weg oder zur Reihe hin bewegt wird; im letzteren Fall wird der Boden aufgewirbelt, um kleine Unkräuter in der Reihe zu vergraben.

Abbildung 5.17Eggen für die Unkrautbekämpfung: Kettenegge (links - https://www.shutterstock.com), Torsionsjäter (Mitte – I. Tirczka), Fingerhacke (rechts – I. Tirczka)

- Traktorhacken. Traktorhacken durchschneiden den Boden in einer Tiefe von 2 bis 4 cm mit einer festen, vibrierenden oder rotierenden „A“- oder „L“-Form. Eine größere Arbeitstiefe verbessert die Unkrautbekämpfung kaum, aber eine höhere Fahrgeschwindigkeit erhöht die Bodenbedeckung der Unkräuter und verringert deren Überleben. Die Bodenstruktur ist wichtig: In groben Böden kann das Unkraut in den von der Hacke angehobenen Erdklumpen weiter wachsen. Das Austrocknen der Bodenoberfläche ist ein entscheidender Faktor, um die Regeneration von Unkraut zu verhindern, und feuchte Bedingungen nach der Hacke können den Bekämpfungsgrad verringern. Die Hacke ist besonders wirksam gegen reifes Unkraut. Hacken bekämpfen Unkräuter innerhalb der Zwischenreihen. Da die Schare alles unterschneiden, müssen die Hacken sehr sorgfältig zwischen den Pflanzenreihen geführt werden. Ein gutes Saatbett und eine präzise Aussaat sind Voraussetzungen für eine erfolgreiche Hackenarbeit. Um zu vermeiden, dass eine große Anzahl von Pflanzen entfernt und von Erde bedeckt wird, können verschiedene Arten von Schutzvorrichtungen angebracht werden. Diese können die Form von Scheiben, Platten oder Schutzhauben haben.

Die Motorhacke wird von einer Zapfwelle angetrieben und ist mit rotierenden L-förmigen Messern auf einer horizontalen Achse ausgestattet (Abbildung 5.18). Die Breite des Rotors kann auf verschiedene Reihenbreiten eingestellt werden, sodass eine intensivere Bodenbearbeitung möglich ist und auch größeres Unkraut bekämpft werden kann. Die Bodenfräse erfüllt zwei grundlegende Funktionen: (i) Beseitigung kleinerer Unkräuter und (ii) Auflockerung verkrusteter oder verdichteter Böden, um das Auflaufen der Pflanzen zu erleichtern. Eine weitere Entwicklung ist die bodengetriebene Unkrautfräse oder der Rollkultivator, bei dem in der Regel zwei bodengetriebene „Stern-“ oder „Spinnenzinken“-Rotoren jede Reihe abdecken. Die Bodenfräse stört die Ernterückstände nur geringfügig und verbessert so die Infiltration und verhindert Erosion. Ihr Einsatz ist im Allgemeinen auf großflächig gesäte Kulturen wie Mais und Sojabohnen beschränkt, da diese Kulturen relativ tief gepflanzt werden und ein Wurzelsystem haben, das sich schnell genug entwickelt, um die jungen Setzlinge zu verankern.

Abbildung 5.18 Drehhacke (E. Takács)

- Unkrautbürste. Die Unkrautbürste (Abbildung 5.19) ist in erster Linie für die Unkrautbekämpfung zwischen den Reihen von Gemüsekulturen gedacht, kann aber auch in Getreide eingesetzt werden. Es wurden zwei Haupttypen von Unkrautbürsten entwickelt: (i) mit Scheibenbürsten, die in der vertikalen Ebene auf einer horizontalen Achse arbeiten, und (ii) mit Rundbürsten, die in der horizontalen Ebene auf einer vertikalen Achse arbeiten. Im Allgemeinen bestehen die Bürsten aus Glasfaser und sind flexibel. Diese Unkrautbekämpfungsgeräte arbeiten sehr oberflächlich und entwurzeln hauptsächlich Unkraut, aber sie können auch Unkraut vergraben oder brechen. Zum Schutz des Ernteguts kann ein Schutzschild oder ein Schutzzelt verwendet werden. Bei der Verwendung von Bürsten mit horizontaler Achse sollte die Rotationsgeschwindigkeit nur geringfügig höher sein als die Geschwindigkeit des Traktors, da sonst zu viel Staub aufgewirbelt wird. Bei Unkrautbürsten mit horizontaler Achse ist die Arbeitstiefe der wichtigste Faktor für eine gute Unkrautbekämpfung. Traktorgeschwindigkeit, Bürstengeschwindigkeit und Bodenbeschaffenheit bestimmen die Arbeitstiefe. Eine höhere Drehzahl verbessert die Wirkung nicht, allerdings nutzen sich die Borsten schneller ab. Sie hat den Vorteil, dass sie bei feuchteren Bodenverhältnissen eingesetzt werden kann als eine Schlepphacke. Wenn der Boden zu hart ist, entfernt die Unkrautbürste nur den Teil des Unkrauts, der sich oberhalb des Bodens befindet, und das Unkraut wächst leicht wieder nach. Bei der Anwendung auf feuchtem Boden lässt die Wirkung nach, weil die Erde an den Borsten kleben bleibt. Bei einigen Modellen von Vertikalachsenbürsten können Winkel, Drehzahl und Drehrichtung der Bürsten eingestellt werden. Vertikalachsenbürsten können so eingestellt werden, dass sie Erde in Richtung der Pflanzenreihe werfen oder Erde und Unkraut aus der Reihe entfernen.

Abbildung 5.19 Unkrautbürste (shutterstock.com)

- Rasenmäher, Mähmaschinen und Freischneider bzw. Trimmer. Diese Methoden werden häufig bei Rasenflächen angewandt, können aber auch in Wein- und Obstanlagen, Weiden und Futterpflanzenkulturen eingesetzt werden, wenn sie in geeigneter Weise angewendet werden. Wenn das Unkraut viel höher ist als die Pflanze, kann es möglich sein, das Unkraut zu „kappen“ und zumindest die weitere Aussaat zu verhindern. Mithilfe von Schnitt- und Mähtechniken können wir jedoch die Größe der Unkräuter und ihre Samenproduktion kontrollieren und die Konkurrenz zwischen Unkräutern und Nutzpflanzen minimieren. Hand- und Radtrimmer bieten die Möglichkeit, Sämlinge und größere Unkräuter vor dem Auflaufen insgesamt oder nach dem Auflaufen zwischen den Pflanzenreihen abzuschneiden, ohne die Bodenoberfläche zu stören. Diese Techniken sind jedoch selten effizient genug, um eine vollständige Unkrautbekämpfung zu erreichen. Das Schneiden und Mähen von Unkräutern reduziert deren Blattfläche, verlangsamt ihr Wachstum und verringert oder verhindert die Samenproduktion. Wiederholtes Mähen verringert die Konkurrenzfähigkeit der Unkräuter, erschöpft die Kohlenhydratreserven in den Wurzeln und verhindert die Samenbildung. Einige Unkräuter, die gemäht werden, wenn sie noch jung sind, werden leicht vom Vieh verzehrt. Mähen kann ein-, zwei- und mehrjährige Unkräuter abtöten oder unterdrücken und dazu beitragen, ihre Ausbreitung einzuschränken. Ein einmaliges Mähen reicht nicht aus, um die meisten Unkräuter zufriedenstellend zu bekämpfen; ein drei- oder viermaliges Mähen pro Jahr über mehrere Jahre hinweg kann jedoch bestimmte Unkräuter stark reduzieren und gelegentlich sogar beseitigen. Regelmäßiges Mähen trägt dazu bei, dass sich Unkräuter nicht etablieren, ausbreiten und mit erwünschten Futterpflanzen konkurrieren.

Tablle 5.4 Vor- und Nachteile der wichtigsten Geräte, die bei der integrierten Unkrautbekämpfung im ökologischen Landbau eingesetzt werden

Gerät	Positive Wirkung bei der Unkrautbekämpfung	Negativer Effekt der Unkrautbekämpfung
Pflug	Unterbricht das Unkrautwachstum und die Samenproduktion. Vergräbt die in diesem Jahr produzierten Samen und vergräbt mehrjährige Unkräuter und ihre unterirdischen Wurzel-/Stammsysteme.	Unkrautsamen aus der Samenbank werden an die Bodenoberfläche gebracht.
Grubber/ Scheibenegge	Unterbricht das Unkrautwachstum und die Samenproduktion. Vergräbt die in diesem Jahr produzierten Samen und vergräbt/zerteilt mehrjährige Unkräuter und ihre unterirdischen Wurzel-/Stammsysteme.	Kann die Entwicklung von Trieben aus unterirdischen Wurzel-/Stammsystemen von mehrjährigen Unkräutern anregen.
Egge	Zerstört/tötet kleine Unkrautpflanzen. Zerstückelt Wurzel-/Stängelteile von mehrjährigen Unkräutern in der Nähe der Bodenoberfläche.	Stimuliert die Keimung von Unkrautsamen. Kann lebensfähige Wurzel-/Stängelteile von mehrjährigen Unkräutern verbreiten.
Walze	Verbessert die Keimbedingungen für die Kulturpflanzen.	Verbessert die Keimbedingungen für die Unkrautsamen.
Unkrautstriegel	Bedeckt kleine Unkrautpflanzen mit Erde und/oder entwurzelt sie.	Stimuliert die Keimung von Unkrautsamen. Kann die Ernte mehr oder weniger schädigen.
Zwischenreihen- grubber	Bedeckt kleine Unkrautpflanzen mit Erde, entwurzelt sie oder schneidet sie ab.	Kann die Kulturpflanzen schädigen.
Unkrautbürste	Deckt kleine Unkrautpflanzen mit Erde zu oder entwurzelt sie.	Kann die Kulturpflanzen schädigen.
Mäher	Abschneiden von Unkraut in wachsenden Kulturen.	Wenn sie erst nach der Stängelstreckung eingesetzt werden, wird die Nutzpflanze geschädigt.

Mulchen

Mulch ist eine Schicht aus unterschiedlichem Material, die auf die Bodenoberfläche aufgebracht wird. Er bildet eine physische Barriere auf der Bodenoberfläche und blockiert fast das gesamte Licht, das die Oberfläche erreicht. Er hält die Bodenoberfläche schattig und kühl, verringert die täglichen Schwankungen der Bodentemperatur, sodass Unkräuter, die unter dem Mulch auftauchen, nicht genügend Licht zum Überleben haben. Wenn beispielsweise eine Deckfrucht durch extreme Temperaturen, Mähen oder Walzen abgetötet wird, bleiben ihre Reste als Mulch auf der Bodenoberfläche zurück. Dessen Wirksamkeit hängt von der Art des Unkrauts ab. So wird beispielsweise die Keimung von kleinsamigen, breitblättrigen Unkräutern durch eine 2 bis 3 Zentimeter dicke Schicht aus Deckfruchtrückständen wirksam verhindert. Breitblättrige Sämlinge mit größeren Samen, Grassämlinge und mehrjährige Unkräuter, die aus eingegrabenen Rhizomen und Knollen austreiben, können dagegen durchbrechen, aber ihr Wachstum kann durch Rückstände einer Deckfrucht mit hoher Biomasse verzögert werden. Die Mulchwirkung kann durch die Freisetzung von allelopathischen Substanzen aus den verrottenden Rückständen verstärkt werden. Außerdem bietet Mulch Lebensraum für Laufkäfer und andere Räuber von Unkrautsamen sowie für Mikroorganismen, die Unkrautkeimlinge befallen und abtöten können. Je nach Art des Bodenbedeckungsmaterials gibt es verschiedene Arten von Mulch: organische (Laub, Grasschnitt, Torfmoos, Holzschnitzel, Rindenschnitzel, Strohmulch, Kiefernstroh, biologisch abbaubarer Mulch, Pappe/Zeitungspapier) und synthetische (Gummi, Kunststoff, Polypropylen und Polyethylen, Teppich, farbiger Mulch). Mulch kann auch wie folgt unterteilt werden:

- Mulchschichte. Unkrautbekämpfung im ökologischen Landbau eingesetzt, sind aber für geringwertigere, großflächige Feldkulturen im Allgemeinen nicht geeignet. Kunststoffmulche haben eine doppelte Wirkung: Sie filtern selektiv die photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) heraus und lassen Infrarotlicht zur Erwärmung des Bodens durch (thermische Unkrautbekämpfung). Hinsichtlich der Farbe des Mulchs wurde festgestellt, dass weiße und grüne Abdeckungen wenig Wirkung auf das Unkraut haben, während braune, schwarze, blaue und weiße auf schwarzen (zweifarbigen) Folien das Aufkommen von Unkraut verhindern. Letztere hat den Vorteil, dass der höhere Lichtreflexionsgrad für die Pflanzen von Vorteil ist. Kunststoff- und andere haltbare Mulchfolien haben den Nachteil, dass sie sich auf dem Feld nicht abbauen. Mulche aus Papier (Abbildung 5.20), nicht gewebten Naturfasern und abbaubaren Kunststoffen haben den Vorteil, dass sie sich auf natürliche Weise zersetzen und nach Gebrauch in den Boden eingearbeitet werden können. Durch die richtige Verlegung des Papiers können Schäden durch Regen oder Wind vermieden werden. Zusätzliche Umweltvorteile können sich ergeben, wenn der Papiermulch aus recycelten Materialien wie Kartonagen hergestellt wird. Im Jänner 2018 wurde die Europäische Norm EN 17033: „Kunststoffe - Biologisch abbaubare Mulchfolien für den Einsatz in Landwirtschaft und Gartenbau - Anforderungen und Prüfverfahren“ veröffentlicht. Die Norm wurde vom Europäischen Komitee für Normung, Technisches Komitee CEN/TC 249 Kunststoffe, erarbeitet und gilt für alle Länder der Europäischen Union sowie Mazedonien, Norwegen, Schweden, Schweiz, Serbien, Türkei und das Vereinigte Königreich. Diese Norm regelt die Anforderungen an biologisch abbaubare Kunststoff-Mulchfolien (BDM): ihre Zusammensetzung, ihre biologische Abbaubarkeit im Boden, ihre Auswirkungen auf die Bodenumwelt (Ökotoxizität), ihre mechanischen und optischen Eigenschaften sowie die Prüfverfahren für jede der aufgeführten Kategorien. Sie gilt nicht für Mulchfolien, die nach dem Gebrauch von den Äckern entfernt werden.

Abbildung 5.20 Mulch aus Papier (E. Takács)

- Lebende Mulche (Bodendecker). Lebender Mulch besteht aus einem dichten Bestand niedrig wachsender Arten (Abbildung 5.21), die vor oder nach der Ernte angebaut werden (z. B. Untersaat von Getreide mit Klee und Gras). Er verlangsamt die Entwicklung von Unkräutern und bietet weitere Vorteile (Stickstofffixierung, Schutz des Bodens vor Wasser- und Winderosion, Zunahme von Fraßfeinden von Pflanzenschädlingen). Lebende Mulche kontrollieren Unkraut auf zwei Arten: Wenn sie vor der Etablierung von Unkräutern ausgesät werden, unterdrücken sie Unkräuter durch Konkurrenz. In manchen Situationen können die allelopathischen Eigenschaften von lebenden Mulchen zur Unkrautbekämpfung genutzt werden. Es wurde argumentiert, dass einjährige Unkräuter bei richtiger Bewirtschaftung eine natürliche Bodenbedeckung darstellen würden. Lebende Mulche werden manchmal auch als Deckfrüchte bezeichnet, wachsen aber zumindest einen Teil der Zeit gleichzeitig mit der Kulturpflanze. Deckfrüchte werden in der Regel vor der Etablierung der Kultur abgetötet. Oft ist der Hauptzweck eines lebenden Mulchs die Verbesserung der Bodenstruktur, die Verbesserung der Nährstoffversorgung oder die Vermeidung von Schädlingsbefall; die Unkrautunterdrückung kann nur ein zusätzlicher Nutzen sein. Ein Nachteil von lebendem Mulch ist, dass er mit der Hauptkultur um Nährstoffe und Wasser konkurriert, was zu Ertragseinbußen führen kann. Obwohl Leguminosen als Deckfrucht eine hohe Biomasseproduktion und einen hohen Umsatz aufweisen, ist es unwahrscheinlich, dass sie die organische Substanz des Bodens erhöhen. Das liegt daran, dass Leguminosen, die als lebende Mulchpflanzen verwendet werden, einen höheren N-Gehalt und ein niedriges Verhältnis von C zu N aufweisen. Wenn sich die Leguminosenrückstände zersetzen, steht den Bodenmikroben also ausreichend N zur Verfügung, um den Abbau organischer Stoffe im Boden zu fördern. Daher wird der Einsatz von Leguminosen vor allem dann empfohlen, wenn bereits genügend organisches Material im Boden vorhanden ist.

Abbildung 5.21 Lebender Mulch (Tagetes) und Zuckerrohr(shutterstock.com)

- Partikelmulche. Partikelmulche bestehen aus einer Masse von auf dem Boden verteiltem, losem Material wie Stroh, Rinde und kompostierten kommunalen Grünabfällen (Abbildung 5.22). Der Partikelmulch kann aus Kompost, Dung, Stroh, Sägespänen, Steinen, Kies oder jedem anderen Material bestehen, das den Boden bedeckt. Unkrautsamen im Mulch selbst können ein Problem darstellen, wenn der Kompostierungsprozess nicht vollständig wirksam war oder eine Verunreinigung durch vom Wind verwehte Samen vorliegt. In Strohmulch sind durchwachsene Getreidesämlinge ein besonderes Problem, da nach der Ernte Getreidekörner und sogar ganze Ähren im Stroh verbleiben. Es besteht die Gefahr, dass Herbizid- oder Wachstumsregulatorenrückstände, die auf dem Stroh von konventionell angebautem Getreide verbleiben, die Ernte schädigen. Bei Partikelmulchen wie Stroh, die aus leichten Materialien bestehen, besteht die Möglichkeit, dass sie vom Wind verweht werden.

Abbildung 5.22 Partikelmulch (shutterstock.com)

Biologische Unkrautkontrolle

Bei biologischen Unkrautregulierungsmethoden werden lebende Organismen wie Insekten, Nematoden, Bakterien oder Pilze eingesetzt, um Unkrautpopulationen zu reduzieren. Die klassische (oder inokulative) Bekämpfung beschreibt die Einführung wirtsspezifischer, exotischer natürlicher Gegenspieler zur Kontrolle gebietsfremder Unkräuter. Bei der inundativen (oder augmentativen) Bekämpfung werden (in der Regel) massenhaft einheimische natürliche Gegenspieler gegen (in der Regel) einheimische Unkräuter produziert und freigesetzt. Die grundlegenden Kriterien für ökologische Produkte sind Wirtsspezifität und Langzeitwirkung. Da auf dem Feld jedoch in der Regel Unkrautpopulationen aus gemischten Arten vorkommen, wird ihre praktische Anwendbarkeit (auch) dadurch erschwert. Im weiteren Sinne wird auch die Allelopathie (sekundäre, hemmende Stoffwechselprodukte, die von bestimmten Pflanzen produziert werden) dazu gezählt. Anfällige Unkräuter sterben zwar nicht ab, erleiden aber eine erhebliche biologische Beeinträchtigung, sodass sie keine konkurrenzfähigen Partner für gesunde Kulturpflanzen sind. Vorbeugende kulturelle Praktiken sowie physikalische Bekämpfungsmaßnahmen wie Anbau, Abflammen und Mulchen gehören normalerweise zur Unkrautbekämpfungsstrategie eines Biobetriebs, wobei biologische Produkte oder Wirkstoffe höchstens eine untergeordnete Rolle spielen. Biologische Prozesse können jedoch zur Wirksamkeit von Praktiken wie Deckfruchtanbau, Mulchen, Fruchtfolge und Diversifizierung des Betriebs beitragen, um den Unkrautdruck zu verringern. Zu den biologischen Prozessen, die sich auf Unkräuter auswirken können, gehören: (i) Herbivorie - direkter Verzehr von Unkrautsämlingen, Blättern oder Wurzeln ausgewachsener Unkräuter, (ii) durch Bakterien, Pilze und andere Mikroorganismen verursachte Krankheiten, (iii) Wechselwirkungen zwischen Pflanze, Boden und Mikroorganismen, die die Vitalität und Wettbewerbsfähigkeit von Unkräutern gegenüber der Kulturpflanze verändern, (iv) Allelopathie - Unterdrückung des Unkrautwachstums durch Substanzen, die von anderen Pflanzen freigesetzt werden, (v) Verzehr von Unkrautsamen und (vi) Verfall von Unkrautsamen.

Es ist wichtig, biologische Bekämpfungsmittel eingehend auf ihre Wirtsspezifität zu testen. Vieles davon befindet sich noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase. Einige biologische Prozesse sind jedoch hinreichend gut bekannt und dokumentiert, um als wirksame Methoden zur Verbesserung des Erfolgs des gesamten Unkrautbekämpfungsprogramms eingesetzt zu werden. Darüber hinaus setzen viele diversifizierte Betriebe Vieh und Geflügel als Unkrautkonsumenten ein, oft mit erheblichem Nutzen.

- Allelopathie. Es handelt sich um den Effekt, wenn Pflanzen natürliche Substanzen freisetzen, die die Keimung und das frühe Wachstum von Unkrautsamen unterdrücken oder behindern (Abbildung 5.23). Der Ursprung dieser Substanzen kann sein: (i) Ausscheidung (Exudate) durch lebende Pflanzenwurzeln, (ii) Auswaschung aus Blättern und (iii) Freisetzung während der mikrobiellen Zersetzung von Pflanzenresten. Diese Allelochemikalien, von denen einige so stark sind, dass man sie als Herbizide der Natur bezeichnen könnte, wirken vor allem auf keimende Samen, Sämlinge und Jungpflanzen, indem sie ihr Wachstum bremsen, sichtbare Schäden an Wurzeln oder Trieben verursachen oder sie sogar ganz abtöten. Viele Deckfrüchte und einige Gemüsesorten üben nachweislich eine erhebliche allelopathische Wirkung auf Unkräuter aus, insbesondere auf junge einjährige Unkräuter. Deckfrüchte aus der Familie der Brassicaceen, darunter Raps, Senf und Radieschen, enthalten eine Reihe von Verbindungen, die als Senfölglykoside bezeichnet werden. Diese zerfallen bei der Zersetzung der Rückstände in starke flüchtige Allelochemikalien, sogenannte Isothiocyanate, die sowohl das Pflanzenwachstum als auch die mikrobielle Aktivität beeinträchtigen können. Gut dokumentierte Beispiele sind Roggen, andere Getreidesorten, Sorghum, Sorghum-Sudangras-Hybride, Futterrettich und andere Kohlarten sowie Süßkartoffeln. Hier ein Beispiel dafür, dass eine allelopathische Beziehung recht spezifisch sein kann. So hemmen die Wurzelexsudate der Sonnenblume das Wachstum von Senf und anderen breitblättrigen Unkräutern, haben aber kaum Auswirkungen auf Gräser. In Feldversuchen mit Direktsaat sind Roggenrückstände stark allelopathisch gegen Amaranthus sp. und Chenopodium album, aber nicht gegen Ambrosie. Es gibt einige Fälle, in denen die Allelopathie weniger effektiv ist. Transplantate und große Samen reagieren weniger auf die allelopathische Unterdrückung, da sie tief eingepflanzt werden und die von einer Mulchdecke produzierten allelochemischen Stoffe oberhalb der Bodenoberfläche konzentriert sind. In dem Maße, wie die spezifischen allelopathischen Beziehungen besser verstanden werden, können Fruchtfolgen und Anbausysteme so gestaltet werden, dass die Pflanzen einen Vorteil gegenüber den wichtigsten Unkräutern auf einem bestimmten Feld haben. Im Gegensatz zur direkten Konkurrenz kann die Unterdrückung von Unkräutern durch allelopathische Wirkstoffe noch einige Wochen nach Beendigung einer Deckfrucht anhalten. Das Unterpflügen des obersten Aufwuchses als Gründüngung bewirkt einen intensiven, aber relativ kurzen Ausbruch der allelopathischen Aktivität in der gesamten Bodentiefe. Wenn die Rückstände als Mulch auf der Oberfläche verbleiben, entsteht eine flache (weniger als 2,5 cm), aber beständigere allelopathische Zone, die je nach Wetterbedingungen drei bis zehn Wochen andauern kann.

- Boden-Mikrobiota. Die Fähigkeit der Mikrobiota des Bodens, das Wachstum und die Konkurrenzfähigkeit von Unkräutern gegenüber Nutzpflanzen zu beeinflussen, ist Gegenstand zahlreicher faszinierender Forschungsarbeiten. Die Beziehungen zwischen Pflanzen und Bodenmikroben sind äußerst komplex, und die Forschungsergebnisse sind noch nicht konsistent genug, um die Empfehlung von Verfahren zur Einführung, Förderung oder Begrenzung bestimmter Bodenmikroben als Unkrautbekämpfungsmaßnahmen zu rechtfertigen.

Abbildung 5.23 Die verschiedenen Freisetzungswege und Wirkungen von Allelochemikalien. Die Allelopathie-Pflanze (links) kann Allelochemikalien über vier Wege freisetzen (schwarze Pfeile): Auswaschung durch Regen (P1), Zersetzung von Pflanzenresten (P2), Exudate aus Wurzeln (P3) und Volatilen (P4) (übersetzt nach Zhang et al., 2021)..

Indirekte Unkrautkontrolle

Die sorgfältige Auswahl und Instandhaltung von Entwässerungs- und Bewässerungssystemen ist eine wichtige Präventivmaßnahme zur Reduzierung des Unkrautbefalls auf dem Feld. Die regelmäßige Beseitigung der Unkrautvegetation entlang der Gräben verhindert das Eindringen von Unkraut in das Feld. Wo es wirtschaftlich machbar ist, wird durch den Ersatz von Gräben durch unterirdische Drainagen eine potenzielle Quelle für Unkrautbefall beseitigt. Lokale Bewässerungssysteme (z. B. Tropfbewässerung) begünstigen die Entwicklung der Pflanzen zum Nachteil der Unkräuter. Im Gegensatz dazu begünstigen verteilte Bewässerungssysteme häufig Unkräuter, da die meisten Unkräuter eine höhere Wassernutzungseffizienz (Produktion von trockener Biomasse pro Einheit Wasser, das für die Evapotranspiration verwendet wird) aufweisen als die Kulturpflanzen.

Bodenbearbeitung

Eines der wichtigsten Ziele aller Bodenbearbeitungsverfahren ist neben anderen positiven Effekten seit jeher, den Bestand an Unkrautsamen im Boden zu verringern und die Nährstoffreserven der unterirdischen vegetativen Fortpflanzungsorgane bei mehrjährigen Arten zu erschöpfen. Unkrautsamen im Boden werden durch die Störung in günstigere bodennahe Schichten zur Keimung gebracht, und die Keimlinge können bei einer wiederholten Bodenbearbeitung leicht zerstört werden. Der Einsatz konventioneller Bodenbearbeitungssysteme ist im ökologischen Landbau von großer Bedeutung. Sie besteht in erster Linie aus einem Tiefpflügen oder Stoppelbearbeitung im Herbst und anschließend, im Frühjahr des folgenden Jahres, aus den Bodenbearbeitungsverfahren zur Vorbereitung der Aussaat (Scheibe, Grubber, Egge, Mähdrescher usw.). Später, in der Vegetation, können mehrere zusätzliche mechanische Unkrautbekämpfungsmaßnahmen zwischen den Reihen erforderlich werden (Grubber, Unkrautkamm, Unkrautbürste, Spatenhacke usw.). Die Bodenbearbeitung als wirksame Methode wird seit langem zur Unkrautbekämpfung eingesetzt. Verschiedene Faktoren wie Tiefe, Zeitpunkt und Häufigkeit der Bodenbearbeitung können verschiedene Parameter der Unkrautpopulation (Zusammensetzung, Dichte und langfristige Persistenz) beeinflussen. Ähnlich wie bei anderen Unkrautbekämpfungsmethoden gibt es jedoch auch bei der Bodenbearbeitung Konflikte. Feinere Saatbetten erzeugen mehr Unkrautkeimlinge, aber eine glatte Oberfläche erleichtert die direkte Unkrautbekämpfung. Größere Erdklumpen erzeugen weniger Unkrautkeimlinge, aber die raue Oberfläche bietet aufkeimendem Unkraut Schutz vor direkten Unkrautbekämpfungsmethoden. Die Bodenstruktur kann durch übermäßige Bodenbearbeitung geschädigt werden, was längerfristig zu Erosion führt. Eine reduzierte Bodenbearbeitung führt zwar zu einer besseren Kontrolle der Bodenerosion, zur Erhaltung der Bodenfeuchtigkeit und zu einer effizienteren Nutzung fossiler Brennstoffe, aber nicht alle Böden sind für eine reduzierte Bodenbearbeitung geeignet. Die Bodenbearbeitung wird häufig in drei Formen unterteilt: primäre, sekundäre und tertiäre Bodenbearbeitung, aber es gibt auch weitere Formen der Bodenbearbeitung, die nicht in diese Kategorien fallen.

- Primäre Bodenbearbeitung. Die primäre Bodenbearbeitung ist die wichtigste Methode, die für die Kultivierung vor der Aussaat gewählt wird. Sie ist die erste Bodenbearbeitungsmaßnahme in Anbausystemen, die zur Vorbereitung des Bodens für die Anpflanzung durchgeführt wird. Die primäre Bodenbearbeitung ist immer aggressiv und erfolgt in großer Tiefe. Mit ihr werden einjährige und/oder mehrjährige Unkräuter bekämpft, indem ein Teil der keimfähigen Samen und/oder Keimlinge in einer Tiefe vergraben wird, in der die Unkrautsamen nicht mehr aufkeimen können. Die wichtigsten Werkzeuge für die Primärbodenbearbeitung sind Pflüge mit Streichblechen, Scheibenpflüge, Bagger und Meißelpflüge.

- Sekundäre Bodenbearbeitung. Die sekundäre Bodenbearbeitung dient der Vorbereitung des Saatbettes und der Schaffung einer ebenen Oberfläche für die Aussaat, sodass der Boden nicht aggressiv oder tief bearbeitet wird. Ziel ist es, den Boden für die Aussaat oder das Umpflanzen vorzubereiten oder ein falsches Saatbett zu schaffen. Zu den Geräten für die sekundäre Bodenbearbeitung gehören Grubber, Eggen (Scheiben, Federzinken, Radialmesser und Walzen) und Zapfwellenmaschinen, die bis zu einer Tiefe von 10 cm eingesetzt werden. Bei der konservierenden Bodenbearbeitung können diese Geräte den Pflug bei der Primärbodenbearbeitung ersetzen. Die konservierende Bodenbearbeitung ist nützlich, um den Gehalt an organischer Substanz im Boden zu erhalten oder zu erhöhen und um Zeit, Kraftstoff und Kosten zu sparen. Obwohl reduzierte Bodenbearbeitungstechniken einige Probleme mit Unkräutern verursachen können, können Landwirtschaft Betreibende primäre und sekundäre Bodenbearbeitung optimal abwechseln, um die Bodenbewirtschaftung zu optimieren. Indem sie die mechanischen Maßnahmen von Jahr zu Jahr ändern, wird die Kontrolle ein- und mehrjähriger Unkrautarten verbessert. Der Zeitpunkt der Saatbettbereitung wirkt sich erheblich auf die Unkrautpopulationen aus und bietet die Möglichkeit, die Zahl der Unkräuter zu verringern, die in der wachsenden Kultur auftauchen. Eine traditionelle Methode der Unkrautbekämpfung ist die Technik des abgestandenen oder falschen Saatbettes. Die Bodenbearbeitung zur Vorbereitung des Saatbettes hat zwei gegensätzliche Auswirkungen auf Unkräuter: (i) Beseitigung der aufkommenden Vegetation nach der primären Bodenbearbeitung und (ii) Stimulierung der Keimung von Unkrautsamen und des anschließenden Auftretens von Sämlingen. Diese beiden Effekte lassen sich durch die Technik des falschen (abgestandenen) Saatbettes nutzen. Bei dieser Technik wird das Saatbett mehrere Tage/Wochen/Monate vor der Aussaat oder dem Umpflanzen von Pflanzen vorbereitet, um das Auflaufen von Unkraut vor der Aussaat zu fördern. Der Erfolg eines abgestandenen Saatbettes hängt von der Länge der Zeit vor der Aussaat und vom Unkrautspektrum ab. Später aufkommende Unkräuter sind immer noch ein potenzielles Problem. Die Anwendung der Technik des falschen Saatbettes kann das Aufkommen von Unkraut um mehr als 80 % im Vergleich zur normalen Saatbettvorbereitung reduzieren. Der wichtigste Faktor neben der Temperatur ist die Feuchtigkeit des Bodens. In trockenen Jahren ist die falsche Saatbettmethode ohne Bewässerung keine gute Methode zur Unkrautbekämpfung. Eine neue Methode zur Verringerung des Keimlingsaufkommens besteht darin, die Saatbettvorbereitung im Dunkeln durchzuführen, um die Keimung von Unkrautsamen nicht zu stimulieren; diese Technik liefert jedoch keine konsequenten Ergebnisse.

- tertiäre Bodenbearbeitung oder Bodenbearbeitung im Anbau. Die Bodenbearbeitung im Anbau erfolgt nach der Aussaat, um eine flache Bodenbearbeitung zu erreichen, die den Boden auflockert und Unkraut bekämpft. Zu diesem Zweck werden Grubber eingesetzt, die das Unkraut auf unterschiedliche Weise bekämpfen können. Das vollständige oder teilweise Vergraben von Unkräutern und ihren Samen kann eine wichtige Ursache für die Mortalität sein. Eine weitere Wirkungsweise ist die Entwurzelung und Unterbrechung des Kontakts der Unkrautwurzeln mit dem Boden. Die Bodenbearbeitung sollte vorzugsweise dann erfolgen, wenn der Boden nicht zu nass ist, da sie die Bodenstruktur beschädigen und die Ausbreitung von mehrjährigen Unkräutern begünstigen kann. Grubber werden im Allgemeinen nach ihrer Anwendung in einer Kultur eingeteilt: Flächengrubber können sowohl in den Reihen als auch zwischen den Reihen eingesetzt werden; Zwischenreihengrubber werden nur zwischen den Reihen eingesetzt; und Reihengrubber werden zur Beseitigung von Unkraut in den Reihen eingesetzt. Zum Beispiel die Bekämpfung von Cirsium arvense: Bei der Drahtseilmethode wird das Feld mithilfe von Häufelgeräten anstelle des Pfluges aufgewühlt. Bei der Bodenbearbeitung werden die Erdhügel oder Dämme je nach Kultur mehr oder weniger tief abgetragen und z. B. mit Getreide eingesät oder mit Feldgemüse bepflanzt. Wenn die Saat aufgeht, die Wurzeln der Kulturen aber noch kurz sind, werden die bearbeiteten Hügelkämme an der Grenze zwischen Ober- und Unterboden mit einem über das Hügelgerät gespannten Drahtseil unterschnitten und so die Disteltriebe abgeschnitten. Die Unterschneidung mit dem Drahtseil kann sowohl im Herbst als auch im Frühjahr durchgeführt werden.

Fruchtwechsel

Die Fruchtfolge ist ein grundlegendes Verfahren im ökologischen Landbau, um Schädlinge und Krankheiten zu bekämpfen und eine optimale Bodenfruchtbarkeit zu gewährleisten. Darüber hinaus wird die Unkrautbekämpfung durch die Kombination von Fruchtfolge und anderen kulturellen Maßnahmen wirksam unterstützt. Bei der Fruchtfolge werden verschiedene Kulturen in einer systematischen Abfolge auf demselben Land angebaut (Abbildung 5.24). Monokulturen oder ein hoher Anteil ähnlicher Kulturen führen zu einer Unkrautartenzusammensetzung, die an die Wachstumsbedingungen der jeweiligen Kultur angepasst ist (zur Begrenzung der Ackerkratzdistel sollte der Getreideanteil auf maximal 50 % begrenzt werden). Eine Fruchtfolge mit unterschiedlichen Lebenszyklen kann die Entwicklung von Unkraut-Kulturen-Assoziationen stören, indem unterschiedliche Pflanz- und Erntetermine die Etablierung von Unkraut und damit die Samenproduktion verhindern. Da verschiedene Kulturen unterschiedliche Unkrautarten begünstigen, ist es wichtig, in der Fruchtfolge zwischen einjährigen und mehrjährigen Kulturen zu wechseln. Herbst- und Frühjahrsaussaaten begünstigen ebenfalls unterschiedliche Unkrautarten, sodass es wichtig ist, innerhalb einer Fruchtfolge zwischen diesen Kulturen zu wechseln. Traditionell wird die Kartoffel in die Fruchtfolge aufgenommen, um Unkrautprobleme zu verringern, bevor eine weniger konkurrenzfähige Kultur angebaut wird. Für einen Biobauern wird die Wahl der Kulturen durch die Berücksichtigung des Bodenfruchtbarkeitsniveaus und die Einbeziehung von fruchtbarkeitsfördernden Perioden in die Fruchtfolge erschwert. Die Einbeziehung einer Brache in die Fruchtfolge reduziert bekanntermaßen mehrjährige Unkräuter. Am besten ist es, Leguminosen mit Gräsern, Frühjahrskulturen mit Herbstkulturen, Reihenkulturen mit dicht gepflanzten Kulturen und Starkzehrer mit Schwachzehrern abzuwechseln. Trotz der Anwendung von Fruchtfolgen haben sich einige Unkräuter als besondere Probleme im ökologischen Landbau erwiesen. Die Quecke (Elymus repens) und andere kriechende mehrjährige Gräser sowie die Ackerkratzdistel (Cirsium arvense) werden häufig als Hauptproblemunkräuter in allen ökologischen Systemen genannt. Das Schwarze Rispengras (Alopecurus myosuroides) und die Ackerkratzdistel können häufiger auftreten, wenn Getreide einen wesentlichen Teil der Fruchtfolge ausmacht. Ampfer (Rumex spp.) ist ein besonderes Problem im Grünland, und der Farn (Pteridium aquilinum) hat sich zu einem ernsten Problem in Berggebieten mit Weideflächen entwickelt.

Abbildung 5.24 Möglichkeiten der Fruchtfolge (E. Takács)

Kultursorte

Es ist nicht nur die Wahl der Kulturpflanze, die die Unkrautentwicklung innerhalb einer Fruchtfolge beeinflusst, sondern auch die Eigenschaften der Sorte, wie Morphologie und Wachstumsgeschwindigkeit, können einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung von Unkraut und Kulturpflanze haben. Die Wahl der Sorte und die Saatgutmenge können Unkräuter wirksam unterdrücken und somit auch den Aufwand für die Unkrautbekämpfung minimieren. Zum Beispiel weist die Sommergerste cv. Atem eine höhere Wuchshöhe als die Sorte cv. Triumph auf und hat somit einen größeren Einfluss auf die Unkrautunterdrückung. Auch die Anzahl der auf den Parzellen gefundenen Unkrautarten war in Gegenwart der traditionellen, längerstrohigen Wintergerstensorte Maris Huntsman im Gegensatz zur Sorte Mercia deutlich geringer. Morphologische Merkmale können die Konkurrenzfähigkeit von Kulturpflanzen gegenüber Unkräutern beeinflussen. So ist zum Beispiel die frühe Bodenbedeckung der Kultur entscheidend für die Unterdrückung von Unkräutern, und Forschungen haben ergeben, dass eine größere anfängliche Saatgutgröße die frühe Etablierung der Kultur und damit die Konkurrenzfähigkeit von Winterweizensorten deutlich verbessern kann. Die Identifizierung und Quantifizierung der Merkmale, die mit der Konkurrenzfähigkeit gegenüber Unkräutern zusammenhängen, wird dadurch erschwert, dass verschiedene Sorten zwar einzigartige Merkmale aufweisen, viele dieser Merkmale sich jedoch im Laufe der Entwicklung verändern können. Unterschiedliche Bewurzelungsmuster, frühe Wuchskraft, Blattgröße und allelochemische Eigenschaften können jedoch die Fähigkeit einer Sorte beeinflussen, Unkräuter zu unterdrücken und in Zuchtprogrammen erfolgreich ausgewählt zu werden.

Zwischenfruchtanbau

Zwischenfruchtanbau bedeutet, dass zwischen den Reihen der Hauptfrucht eine niedrigere Kultur angebaut wird (Abbildung 5.25). Der erwartete Hauptnutzen des Zwischenfruchtanbaus ist vermutlich eine Ertragssteigerung und nicht eine verbesserte Unkrautbekämpfung. Es wird behauptet, dass Zwischenfrüchte Unkräuter unterdrücken können, allerdings sollte dies sorgfältig geschehen. Wenn man nicht aufpasst, können Zwischenfrüchte die Erträge der Hauptkultur stark verringern, wenn es zu einer Konkurrenz um Wasser oder Nährstoffe kommt. Ähnlich wie Deckfrüchte erhöhen Zwischenfrüchte die ökologische Vielfalt und die Nutzung der natürlichen Ressourcen durch das Blätterdach, außerdem konkurrieren sie besser mit Unkraut um Licht, Wasser und Nährstoffe. So verringert beispielsweise eine Lauch-Sellerie-Zwischenfrucht, die reihenweise ausgesät wird, die relative Bodenbedeckung durch Unkräuter um 41 %, reduziert die Dichte und Biomasse des Greiskrautes (Senecio vulgaris) um 58 % bzw. 98 % und erhöht den Gesamtertrag um 10 % im Vergleich zum Einzelanbau. Auch für Getreide-Leguminosen-Zwischenfrüchte wurden in vielen Umgebungen eine verbesserte Unkrautunterdrückung und ein höherer Ernteertrag nachgewiesen. Wie beim lebenden Mulchen hängt der Erfolg des Zwischenfruchtanbaus davon ab, dass die Anforderungen der einzelnen Arten an Licht, Wasser und Nährstoffe bestmöglich aufeinander abgestimmt sind, was die Komplementarität der Ressourcennutzung erhöht und die Konkurrenz zwischen den Zwischenfrüchten verringert. In der Praxis bedeutet dies die Optimierung der räumlichen Anordnung der Zwischenfrüchte, der relativen Pflanzendichte und des relativen Wachstums der Pflanzen im Laufe der Zeit in einer bestimmten Umgebung.

Abbildung 5.25 Zuckerrohr mit Kohlpflanzen als Zwischenrucht (shutterstock.com)

Düngung

Der Nährstoffgehalt des Bodens in Agrarökosystemen wird durch die Ausbringung von Düngemitteln verändert, was sich direkt auf die Dynamik der Unkrautpopulation und die Konkurrenz zwischen Pflanzen und Unkraut auswirkt. Zahlreiche Unkräuter sind hohe Stickstoffverbraucher und können daher die Verfügbarkeit von Stickstoff für das Kulturpflanzenwachstum verringern. Der Zeitpunkt, die Dosierung und die Platzierung von Düngemitteln haben einen großen Einfluss auf die Unkrautbekämpfung. Im ökologischen Landbau werden organischer Dünger und Kompost verwendet, um Nährstoffe aufzufüllen, die bei unsachgemäßer Behandlung eine „unkrautfördernde“ Wirkung auf die darin befindlichen lebensfähigen Unkrautsamen haben. Es ist bekannt, dass Unkräuter Nährstoffe früher und in größerer Menge aufnehmen als die mit ihnen vergesellschafteten Kulturpflanzen, so die Nährstoffergänzung sehr sorgfältig erfolgen muss.

Deckfrüchte

Deckfrüchte umfassen ein breites Spektrum von Pflanzen, die aus verschiedenen ökologischen Gründen angebaut werden und den Boden bedecken. Deckfrüchte (Abbildung 5.26) unterdrücken Unkräuter, indem sie um Ressourcen konkurrieren. Darüber hinaus hemmen ihre auf der Bodenoberfläche liegenden Rückstände Unkräuter durch physikalische (Barriere für das Aufkommen und die Vermehrung von Unkräutern, Reduktion des Raums für die normale Entwicklung von Unkräutern), biotische (Blockierung von Licht, Vermeidung von Temperaturschwankungen, Veränderung der für die Keimung erforderlichen Feuchtigkeitsbedingungen) und allelopathische Wechselwirkungen (aus lebendem oder verrottendem Pflanzengewebe freigesetzte Verbindungen). Im Allgemeinen gilt: Je größer die Deckfrucht und je größer die Biomasse- oder Trockenmasseproduktion, desto größer ist die Wirkung auf Unkräuter. Trotz dieser potenziellen Vorteile bieten die physikalischen und biochemischen Wirkungen von Deckfrüchten möglicherweise keine ausreichende Unkrautbekämpfung. Die Unterdrückung von Unkräutern durch Rückstände von Deckfrüchten kann je nach Biomasse und Stickstoffgehalt der Deckfrüchte, Jahreszeit, Wetter und Bodenbedingungen von vernachlässigbar bis hochwirksam sein und zwischen zwei Wochen und mehreren Monaten andauern. Warmes, feuchtes Wetter in Verbindung mit einer hohen biologischen Aktivität im Boden beschleunigt die Zersetzung der Deckfruchtrückstände und ihrer Allelochemikalien und verkürzt so den Zeitraum der Unkrautbekämpfung. Strohige Rückstände mit niedrigem N-Gehalt halten länger als saftige Rückstände mit hohem N-Gehalt. Ergänzen Sie die Unkrautbekämpfung mit mechanischen Bekämpfungsmethoden und kulturellen Maßnahmen. Die Einbeziehung von Deckfrüchten wie Roggen, Rotklee, Buchweizen und Ölrettich, Überwinterungskulturen (z. B. Winterweizen) oder Futterpflanzen in das Anbausystem kann das Unkrautwachstum unterdrücken. Sehr konkurrenzstarke Pflanzen können als kurzzeitige „Erstickungspflanzen“ innerhalb der Fruchtfolge angebaut werden. Bei der Auswahl einer Deckfrucht sollte immer berücksichtigt werden, wie sich die Deckfrucht auf die nachfolgende Kultur auswirken wird. Beispiele für stark unkrautunterdrückende Deckfrüchte sind Roggen, Sorghum, Grünkohl, Rauke und Senf. Im Gegensatz dazu kann die direkte Unkrautunterdrückung durch Leguminosen zwar beträchtlich sein, doch ist ihre Restwirkung bei der Unkrautbekämpfung in der Regel geringer. Dies ist bedingt durch die große Menge an Stickstoff, die nach der Abtötung der Deckfrucht aus deren Rückständen freigesetzt wird. So wird das Aufkommen von Unkraut fördert, insbesondere wenn Leguminosen als Gründüngung verwendet werden.

Abbildung 5.26 Deckfrüchte verbessern die Bodengesundheit in vielerlei Hinsicht (E. Takács)

Hygienemaßnahmen

Es ist möglich, die Einschleppung vieler neuer Unkräuter in den Betrieb zu verhindern und bestehende Unkräuter daran zu hindern, große Mengen an Samen zu produzieren. Die Verwendung von sauberem Saatgut, das Mähen von Unkräutern am Feldrand oder nach der Ernte, um die Aussaat von Unkräutern zu verhindern, und die gründliche Kompostierung von Dung vor der Ausbringung können die Einschleppung von Unkrautsamen und schwierigen Unkrautarten erheblich reduzieren. Es ist sogar möglich, vereinzelte Ausbrüche neuer Unkräuter von Hand auszurotten und so einen künftigen Befall wirksam zu verhindern. Die Aussaat von sauberem, qualitativ hochwertigem Saatgut ist für den Ernteerfolg von entscheidender Bedeutung. Zu den weiteren zu berücksichtigenden Hygienefaktoren gehören die gründliche Reinigung von Maschinen, die möglicherweise auf Unkrautfeldern eingesetzt wurden, auf Waschplätzen und das Anlegen von Hecken, um die Verwehung von Samen durch den Wind zu verhindern.