Kenntnis und Bedeutung positiver und negativer Wechselwirkungen zwischen Kulturpflanzen und Unkräutern (Hintergrundwissen für weitere Verfahren)

Die ökologische Rolle der Unkräuter kann aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet werden. Die bekanntesten schädlichen Auswirkungen von Unkräutern bestehen darin, dass sie mit den Pflanzen um Nährstoffe, Wasser, Licht und Platz konkurrieren, die Qualität der Kulturpflanzen mindern und die Produktionskosten erhöhen. Unkräuter haben jedoch auch einige Vorteile. Eine ausgewogene Unkrautpopulation kann für ein günstiges Mikroklima sorgen, und die Wurzeln der Unkräuter können dazu beitragen, die mikrobiologische Aktivität zu erhöhen und die Struktur des Bodens zu verbessern. Unkraut kann die Artenvielfalt fördern. Unkräuter sind eine Nährstoffquelle für viele Insekten. Auch wenn einige dieser Insekten Schädlinge sind, können andere als Räuber oder Parasitoiden einen Beitrag zum biologischen Pflanzenschutz leisten. Die vollständige Beseitigung von Unkräutern kann auch bedeuten, dass Insekten keine andere Wahl haben, als sich von den Kulturpflanzen zu ernähren. Unkräuter können auch als Indikatorpflanzen betrachtet werden, da sie die Nachteile und Vorteile des Bodens (Nährstoffzufuhr und Bodenbearbeitung) aufzeigen.

Ziele des Unkrautmanagements

Das Wachstum der Weltbevölkerung erfordert eine steigende Nahrungsmittelproduktion, die durch die Steigerung der Erträge und die Anwendung eines nachhaltigen Ansatzes, durch eine verantwortungsvolle Nutzung von Land und Wasser und die Erhöhung der Nahrungsmittelvielfalt erreicht werden kann. Eines der Ziele des integrierten Unkrautmanagements besteht darin, die Unkrautpopulation unter der wirtschaftlichen Schwelle zu halten, indem der Schwerpunkt weniger auf Ausrottungsstrategien gelegt, sondern eine Eindämmungsstrategie für die potenzielle Zunahme der Unkrautvielfalt gefördert wird. Die ökologische Rolle von Unkräutern kann aus verschiedenen Blickwinkeln betrachtet werden. In der konventionellen Landwirtschaft werden Unkräuter als unerwünschte Eindringlinge betrachtet, die die Ernteerträge verringern und um begrenzte Ressourcen konkurrieren. In dieser Sichtweise erzwingen Unkräuter den Einsatz großer Mengen an menschlicher Arbeit und Technologie, um noch größere Ernteverluste zu verhindern. Andererseits können Unkräuter als nützlicher Bestandteil des Agrarökosystems betrachtet werden, der ergänzende Leistungen zu denen der Kulturpflanzen erbringt, und zwar auf folgende Weise: (i) Bereitstellung von Lebensraum für natürliche Gegenspieler von Schädlingen; (ii) Verringerung der Bodenerosion; (iii) Bereitstellung wichtiger Quellen für Tierfutter und Humanmedizin; (iv) Bereitstellung von Lebensraum für Wildvögel und andere erwünschte Arten der Fauna.

Aus Sicht des Pflanzenschutzes verfolgt die integrierte Unkrautbekämpfung drei Hauptziele:

• a. Die Unkrautdichte soll auf ein tolerierbares Maß reduziert werden. Experimentelle Studien beschreiben eine rechteckige Hyperbel für die Beziehung zwischen Ertragsverlusten und Unkrautdichte (Abbildung 5.1). Nach dieser mathematischen Kurve wird die vollständige Beseitigung von Unkräutern in Kulturen infrage gestellt. Gleichzeitig können Ausrottungsbemühungen kostspielig sein und zu schädlichen Umweltschäden führen und lebenden Organismen, einschließlich Menschen, zukünftige Ökosystemdienstleistungen vorenthalten. Es wird auch darauf hingewiesen, dass dieses Verhältnis stark von verschiedenen abiotischen Faktoren wie Wetter und Bodenbedingungen beeinflusst wird. Daher ist eine Unkrautregulierung eher wünschenswert als eine Ausrottung.
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  Abbildung 5.1 Rechteckige Hyperbel (aus Cousens, 1985a), die den relativen Ertragsverlust mit der Dichte einer Unkrautart verbindet. Die Parameter „I“ und „a“ stellen die anfängliche Steigung der Kurve bzw. den maximalen Ertragsverlust bei einer sehr hohen Unkrautdichte dar.
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• b. Verringerung des Schadensumfangs, den eine bestimmte Unkrautdichte verursacht. Die durch Unkräuter verursachten Schäden an den Ernteerträgen lassen sich nicht nur durch eine Verringerung der Unkrautdichte, sondern auch durch eine Minimierung des Ressourcenverbrauchs, des Wachstums und der Wettbewerbsfähigkeit einzelner überlebender Unkräuter verringern. Dies kann erreicht werden, indem das Auftreten von Unkräutern im Vergleich zum Auftreten von Pflanzen verzögert oder beschleunigt wird, indem der Anteil der für Pflanzen verfügbaren Ressourcen erhöht wird und indem Unkräuter mit mechanischen oder biologischen Mitteln geschädigt werden. Beschleunigung des Unkrautwachstums, um es in einem Schritt mechanisch oder thermisch zu bekämpfen, bevor die Kulturpflanze durchbricht.
• c. Veränderung der Zusammensetzung der Unkrautgemeinschaft hin zu weniger aggressiven, leichter zu bekämpfenden Arten. Unkrautarten verhalten sich in ihrer Beziehung zu den Kulturpflanzen unterschiedlich. Sie unterscheiden sich im Grad der Schädigung und in den Problemen, die sie bei der Bewirtschaftung und den Ernteverfahren verursachen. Daher muss das Gleichgewicht der Unkrautgemeinschaft von der Dominanz schädlicher Arten im Agrarökosystem auf ein Übergewicht von Arten umgestellt werden, die von den Kulturpflanzen besser toleriert werden können. Dies kann durch die (selektive und direkte) Unterdrückung unerwünschter Arten und die Vermeidung ihrer erneuten Ausbreitung durch Manipulation der Umweltbedingungen geschehen

Es ist wichtig zu beachten, dass der wirksamste und wirtschaftlichste Unkrautbekämpfungsplan immer mehrere Ansätze erfordert. Bei einer idealen integrierten Unkrautbekämpfungsstrategie im ökologischen Landbau ist es wichtig, die kulturellen, mechanischen und biologischen Methoden zu berücksichtigen, die im Instrumentarium der Unkrautbekämpfung enthalten sind, und jede Komponente trägt zum Gesamtniveau der Unkrautbekämpfung bei, wie mehrere „kleine Hämmerchen“. Ohne dieses Wissen ist es unmöglich, die Auswirkungen von Unkrautbekämpfungsmaßnahmen auf eine bestimmte Unkrautpopulation zu beurteilen.

Unterschied zwischen präventiven und kontrollierenden (kulturellen und kurativen) Maßnahmen

Unkrautbekämpfung im ökologischen Landbau bedeutet einen systematischen Ansatz zur Minimierung der Auswirkungen von Unkräutern, zur Optimierung des Anbaus und umfasst auch Vorbeugung und Abwehr. Das ökologische Konzept der „maximalen Streuung der Störungen“ bedeutet, die Kulturen und landwirtschaftlichen Praktiken in einem Agrarökosystem so weit wie möglich zu streuen, um eine langfristig wirksame Unkrautbekämpfungsstrategie zu entwickeln. Dieses Konzept führt zu einer konstanten Störung der ökologischen Nischen von Unkräutern und damit zu einer Minimierung des Risikos einer Entwicklung der Unkrautflora hin zu konkurrenzstarken Arten. Außerdem verringert ein Anbausystem mit hoher Sortenvielfalt die Möglichkeit der Entwicklung von herbizidresistenten Unkrautpopulationen.

Auf der Grundlage des ökologischen Konzepts sollte ein Unkrautbekämpfungsprozess präventive (indirekte) Methoden und kulturelle/kurative (direkte) Methoden umfassen. Die indirekte Kategorie umfasst alle Methoden, die vor der Aussaat einer Kultur angewandt werden (z. B. Fruchtfolge, Deckfrüchte, Bodenbearbeitungssysteme, Saatbettvorbereitung, Bodensolarisierung, Management von Entwässerungs- und Bewässerungssystemen sowie von Ernterückständen). Die direkte Kategorie umfasst alle Methoden, die während des Vegetationszyklus einer Kultur angewandt werden (z. B. Zeitpunkt und räumliche Anordnung der Aussaat, Wahl des Genotyps der Kultur, Deckfrüchte, Zwischenfruchtanbau, Düngung). Methoden beider Kategorien können entweder die Unkrautdichte (d. h. die Anzahl der Individuen pro Flächeneinheit) und/oder die Unkrautentwicklung (Biomasseproduktion und Bodenbedeckung) beeinflussen. Während indirekte Methoden jedoch hauptsächlich darauf abzielen, die Anzahl der in einer Kultur aufkommenden Pflanzen zu verringern, zielen direkte Methoden auch darauf ab, die Konkurrenzfähigkeit der Kultur gegenüber Unkräutern zu erhöhen.

Tabelle 5.1 enthält eine Klassifizierung der in einem integrierten Unkrautmanagementsystem potenziell anwendbaren Kulturtechniken auf der Grundlage ihrer hauptsächlichen Wirkung.

Tablle 5.1 Kulturtechniken und ihre Auswirkungen in der ökologischen Unkrautbekämpfung

Kulturelle Praxis	Kategorie	Hauptsächliche Wirkung	Beispiel
Fruchtfolge	Präventiv	Verringerung des Auflaufens von Unkraut	Wechsel zwischen Winter- und Frühjahrs-/Sommerkulturen, Wechsel zwischen Blatt- und Wurzelgemüse und Getreide
Deckfrüchte (Gründüngung, Totmulch)			Deckfrucht, die zwischen zwei Kulturen angebaut wird
Primäre Bodenbearbeitung			Tiefpflügen, Wechsel zwischen Pflügen und reduzierter Bodenbearbeitung
Vorbereitung des Saatbettes			Falsche (abgestandene) Saatbetttechnik
Bodensolarisation			Verwendung von schwarzen oder transparenten Folien
Be- und Entwässerungssysteme			Installation von Bewässerungsanlagen (Mikrobewässerung, Tropfbewässerung), Beseitigung der Vegetation entlang von Wassergräben.
Ernterückstandsbewirtschaftung			Stoppelbearbeitung
Aussaat/Pflanzzeitpunkt, räumliche Anordnung der Kulturen	Kulturell	Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der Pflanzen	Verwendung von Stecklingen, Vorziehen oder Verschieben des Aussaat-/Pflanztermins
Wahl des Genotyps der Kulturpflanze			Verwendung von Sorten, die sich durch schnellen Aufgang, starkes Wachstum und gute Bodenbedeckung im Frühstadium auszeichnen
Deckfrüchte (lebende Mulchpflanzen)		Verbesserung der Konkurrenzfähigkeit der Pflanzen (Blätterdach)	Leguminosen als Deckfrucht in den Zwischenreihen einer Reihenkultur gesät
Zwischenfruchtanbau		Verringerung des Unkrautaufkommens, Verbesserung der Konkurrenzfähigkeit der Pflanzen	Zwischenfruchtanbau von Nutzpflanzen
Düngung			Verwendung von organischen Düngemitteln mit langsamer Nährstofffreisetzung und Zusatzstoffen, Ausbringung von Düngemitteln, Vorziehen oder Verzögern der N-Düngung vor der Aussaat oder der Nachdüngung, Stickstofffixierende Pflanzen als Zwischenfrucht
Anbau	Kurativ	Vernichtung der vorhandenen Vegetation, Reduzierung des Unkrautwachstums	Striegeln oder Hacken nach Pflanzenaufgang, Dämme
Thermische Unkrautkontrolle			Beflammung vor Pflanzenaufgang oder örtlich begrenzt nach Pflanzenaufgang
Biologische Unkrautkontrolle			Einsatz von (Unkraut-) artspezifischen Krankheitserregern oder Schädlingen

Ein häufiges Problem bei nicht-chemischen Methoden besteht darin, dass für eine wirksame Bekämpfung häufigere Behandlungen erforderlich sind als bei der chemischen Unkrautbekämpfung. Nicht-chemische Mittel wirken nämlich hauptsächlich auf den oberirdischen Teil der Pflanzen, während systemische Herbizide die gesamte Pflanze abtöten und daher nur ein oder zwei Anwendungen pro Jahr erforderlich sind. Unterschiedliche Faktoren wie die Zusammensetzung der Unkrautarten, die Unkrautbedeckung, die Unkrautakzeptanz, die Unkrautbekämpfungsmethoden, das Klima und die Art der Bodenoberfläche können die Häufigkeit der Behandlungen beeinflussen. Aus diesem Grund ist die Integration von Anbau- und Unkrautbekämpfungsstrategien von entscheidender Bedeutung für den künftigen Erfolg eines landwirtschaftlichen Systems, das sich auf nicht-chemische Methoden der Unkrautbekämpfung stützt.