Cover cropping in integrated weed management

Die Unkrautkontrolle stellt eine der größten Herausforderungen in der heutigen Pflanzenproduktion dar. Eine Eingliederung von Zwischenfrüchten und Untersaaten in die Fruchtfolge ist, neben chemischen und mechanischen Maßnahmen, eine effektive Möglichkeit zur biologischen Bekämpfung von Unkräutern.\nIn fünf verschiedenen Feldversuchen von 2014-2016 wurde die unkrautunterdrückende Wirkung von Zwischenfruchtreinsaaten und -mischungen in Kombination mit verschiedenen Anbauverfahren an sechs Standorten erforscht. Zudem wurden unkrautreduzierende Effekte durch den Einsatz von Zwischenfruchtmulch im Frühjahr und Untersaaten im Sommer im Hinblick auf Keimung, Wachstum, Qualität und Ertrag von Zuckerrüben untersucht. In drei Labor- und zwei Gewächshausversuchen von 2015-2017 sollte die Frage von den Anteilen von kompetitiven und biochemischen Effekten an der gesamten Unkrautunterdrückung beantwortet werden. Gleichzeitig sollten so auch Unterschiede im Wachstum einzelner Unkrautspezies aufgrund biochemischer Effekte von Zwischenfrüchten identifiziert werden.\nDie Ergebnisse der Feldversuche deckten eine höhere Effektivität von Zwischenfruchtmischungen hinsichtlich der Unkrautkontrolle im Vergleich zu Zwischenfruchtreinsaaten auf. Diese beruhten auf der höheren Flexibilität der Zwischenfruchtmischungen gegenüber biotischen und abiotischen Stressoren, gefolgt von einer konstanteren und höheren Biomasse, die in diesen Versuchen zu einer effektiveren Unkrautunterdrückung führten. Darüber hinaus konnten diverse allelopathische Substanzen in den Zwischenfrüchten nachgewiesen werden, was auf eine Unkrautunterdrückung durch sowohl kompetitive als auch biochemische Effekte hinwies. Eine Veränderung des Aussaattermins und der Düngung der Zwischenfrüchte zur Optimierung der Unkrautkontrolle zeigte signifikante Effekte auf die Biomasse von Unkräutern und Zwischenfrüchten. Eine frühe Aussaat der Zwischenfrucht fünf und drei Wochen vor der Winterweizenernte erhöhte die Unkrautkontrolle signifikant in einem Jahr. Vermutlich hängen die Biomasseproduktion der Zwischenfrüchte und die darauf basierende\nUnkrautunterdrückung von ausreichend pflanzenverfügbarem Bodenwasser für eine zügige Keimung und schnelles Wachstum ab.\nZwischenfruchtmulch auf der Bodenoberfläche im Frühjahr unterdrückte bis zu 83% der Unkräuter. Insbesondere der Mulch aus Zwischenfruchtmischungen konnte die Unkrautdichte durchschnittlich effektiver (56%) als Mulch aus Zwischenfruchtreinsaaten unterdrücken (31%). Weiterhin konnten durch den Einsatz von Zwischenfrüchten, Zwischenfruchtmulch und Untersaaten signifikante Herbizideinsparungen in der Hauptkultur erzielt werden. Durch biologische Verfahren zur Unkrautbekämpfung wird meist nur eine unvollständige Unkrautunterdrückung erreicht. Daher sind chemische oder mechanische Verfahren weiterhin notwendig, insbesondere bei konkurrenzschwachen Kulturen wie der Zuckerrübe.\nIn Laborversuchen wurden Keimtests mit wässrigen Zwischenfruchtextrakten an einzelnen Unkrautspezies durchgeführt. Anhand der Hemmung von Keimung und Wurzellänge wurden Unterschiede zwischen verschiedenen Zwischenfruchtextrakten identifiziert. Die Extrakte der Zwischenfrüchte S. alba, F. esculentum, H. annuus, T. subterraneum und L. usitatissimum zeigten die effektivste wachstumshemmende Wirkung. Das Unkraut M. chamomilla wies eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber den biochemischen Effekten dieser Zwischenfrüchte im Vergleich zu den anderen getesteten Unkräutern auf. Die wachstumshemmenden Effekte durch die Zwischenfruchtextrakte wurden mit der Unkrautunterdrückung aus Feldversuchen korreliert, wobei sich ein starker positiver Zusammenhang zeigte. Dies deutete auf einen großen Anteil an biochemischen Effekten an der gesamten Unkrautunterdrückung im Feld hin. Um die Anteile an kompetitiven und biochemischen Effekten von Zwischenfrüchten auf Unkräuter zu evaluieren, wurden Gewächshausversuche mit Aktivkohle versetztem Substrat durchgeführt. Diese Versuche zeigten, dass sich die unkrautunterdrückende Wirkung aufgrund von Konkurrenz durch die Zwischenfrucht in der Anwesenheit von Aktivkohle veränderte. Zudem konnten spezifische Effekte einzelner Zwischenfrüchte auf einzelne Unkrautspezies beobachtet werden.\nDie Ergebnisse dieser Arbeit zeigen die diversen Vorteile von Untersaaten und Zwischenfrüchten sowie deren Mulch in landwirtschaftlichen Systemen. Diese Arbeit zielt auf eine Optimierung von biologischen Unkrautbekämpfungsmaßnahmen ab und zeigt neue Ansätze für zukünftige Forschung im Bereich der Zwischenfrucht-Unkraut Interaktion. Zudem tragen diese Ergebnisse dazu bei, einen weiteren Schritt zur langfristigen Reduzierung von Herbizideinträgen in der Landwirtschaft zu machen.