Reduktion des Pflanzenschutzmitteleinsatzes - Konsequenzen für das Schaderregerauftreten und die Wirtschaftlichkeit in Getreide-Zuckerrübe-Fruchtfolgen
Reduction of plant protection products - economic and biological consequences for the pest and weed development in sugar beet-grain-croprotations
by Stephan Busche
Date of Examination:2008-05-22
Date of issue:2008-08-11
Advisor:Prof. Dr. Andreas von Tiedemann
Referee:Prof. Dr. Andreas von Tiedemann
Referee:Prof. Dr. Gerhard Bartels
Referee:Prof. Dr. Bernward Märländer
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Format:PDF
Description:Dissertation
Abstract
English
The discussion about the application of crop protection chemicals in recent years has led to the initiation of the "Program for the Reduction of Plant Protecting Chemicals." This demands that the use of plant protecting chemicals be limited to a level that is necessary. The necessary level is defined here as the most economical measure of infestation relative to the products that are applied for plant protection. In the realm of this work the possibilities of reducing the use of plant protecting products as well as the economic and biological consequences were thoroughly analyzed, starting with the current state of the art of crop protection product application. In 3 years of field trials this analysis of problems was done under conditions which approximated real conditions as much as possible, so that the results can be transfered into agricultural practice. The second part of this work examines how much the hardiness of specific varieties of winter barley and winter whe at may allow a reduction in the application of fungicides. Additionally the influence that the ploughing, or the not ploughing, that it has on wheat was examined relative to the likelihood of succumbing to disease, resulting in a need for fungicides. The application of plant protection products according to good professional practice showed the safest insecticide, herbicide and fungicidal effects and it also showed the highest yields. By applying expert knowledge and prognostic models in contrast the application of plant protection products over crop rotation was reduced by 35 %. While the reduction was uneconomical for sugar beet, the reduction for grain led to slight gains in comparision to current practice. On the other hand, a reduction of crop protection product use by one half of that used in current practice led to unsatisfactory results, as seen from a biological and economic perspective. Complete elimination of pesticides led to severe economic losses and is therefore unrealistic for competitive agriculture. By planting more resistant varieties it was possible to reduce the application of fungicides by about 25 %, especially for winter wheat, whereby the total application of plant protection products was reduced by only 5 %. In fungicide trials with wheat and barley it was demonstrated that up to two thirds of antifungal products could be saved when using more disease resistant varieties. The tests also show that it is difficult to determine the optimal application of fungicide for specific varieties. For winter wheat, after non-ploughing soil preparation, 45 % more fungicide of the expert version was applied because of the necessary protection against Drechslera-tritici-repentis. The use of pesticides in agriculture is an area of contention that will continue to require dialogs in the future, dialogs between ecological interests, the protection of the environment, and the need to achieve economical production.
Keywords: integrated pest management; pesticide reduction programm; prognostic models; variety resistance; fungicides; herbicides; insecticides; BYDV-Virus
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Die Diskussion um den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln hat in den letzten Jahren auf nationaler Ebene zur Initiierung des Reduktionsprogramms chemischer Pflanzenschutz geführt, in dem gefordert wird, den Pflanzenschutzmitteleinsatz auf das notwendige Maß zu beschränken. Dabei ist das notwendige Maß definiert als die wirtschaftlichste Variante der Befalls bezogenen Pflanzenschutzmittelapplikation. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Möglichkeiten einer Reduktion des Einsatzes von Pflanzenschutzmitteln sowie deren ökonomische und biologische Folgen ausgehend vom heutigen Standard des Pflanzenschutzmitteleinsatzes, der guten fachlichen Praxis analysiert. In 3-jährigen Feldversuchen wurde diese Problemanalyse unter möglichst praxisnahen Bedingungen durchgeführt, um eine Übertragung der Ergebnisse in die landwirtschaftliche Praxis zu prüfen und zu ermöglichen. Im zweiten Teil der Arbeit wurde der Einfluss der Sortenresistenz bei Wintergerste und Winterweizen auf die Möglichkeit der Reduktion des Fungizideinsatzes ermittelt. Im Weizen wurde darüber hinaus der Einfluss einer wendenden und nicht wendenden Bodenbearbeitung auf den Befallsdruck von Krankheiten und dem sich daraus ableitenden Fungizidbedarf untersucht. Die Pflanzenschutzmittelanwendung nach guter fachlicher Praxis zeigte die sicherste insektizide, herbizide und fungizide Wirkung und wies auch den höchsten Gewinn auf. Durch die Anwendung von Expertenwissen und Prognosemodellen wurde demgegenüber der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln über die Fruchtfolge um 35 % reduziert. Während die Reduktion in Zuckerrüben unwirtschaftlich war, führte die Reduktion im Getreide gegenüber der guten fachlichen Praxis zu leichten Gewinnen. Eine Reduzierung des Pflanzenschutzmitteleinsatzes um die Hälfte gegenüber der guten fachlichen Praxis führte dagegen zu unbefriedigenden Ergebnissen aus biologischer und ökonomischer Sicht. Der generelle Verzicht auf Pflanzenschutzmittel führte zu starken wirtschaftlichen Verlusten und ist für eine wettbewerbsfähige Landwirtschaft unrealistisch. Durch den Anbau von resistenteren Sorten konnte der Fungizideinsatz um ca. 25 % reduziert werden und zwar schwerpunktmäßig im Winterweizen, wobei der Gesamtaufwand an Pflanzenschutzmitteln dadurch nur um 5 % reduziert wurde. In den Fungizidversuchen im Weizen- und der Gerste konnte gezeigt werden, dass bei Nutzung krankheitsresistenter Sorten im Hinblick auf den Befall bis zu zwei Drittel des Fungizideinsatzes gespart werden konnte. Die Versuche zeigen überdies die Schwierigkeit der Festlegung des optimalen sortenspezifischen Fungizideinsatzes (notwendiges Maß). Im Winterweizen nach nichtwendender Bodenbearbeitung wurde auf Grund des notwendigen protektiven Schutzes gegenüber Drechslera-tritici-repentis 45 % mehr Fungizide in der Expertenvariante eingesetzt. Der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln in der Landwirtschaft wird auch zukünftig im Spannungsfeld zwischen ökologischen Interessen, dem Schutz des Naturhaushalts und der Notwendigkeit einer ökonomischen Produktion diskutiert werden müssen.
Schlagwörter: Integrierter Pflanzenschutz; Reduktionsprogramm chemischer Pflanzenschutz; Prognosesysteme; Sortenresistenz; konservierende Bodenbearbeitung; Fungizide; Herbizide; Insektizide; BYDV-Virus