Nützlingsblühstreifen und Untersaaten regulieren Blattläuse in Leguminosen

Eine Infektion von Leguminosen, auch bekannt als Hülsenfrüchtler, mit dem von Blattläusen übertragenen Pea necrotic yellow dwarf virus (PNYDV) verursacht Zwergwuchs, geringen Hülsenansatz und kann zu Totalausfällen führen. Die Bekämpfung mit biologischen Pflanzenschutzmitteln stößt an ihre Grenzen und in der konventionellen Produktion sinkt die Wirksamkeit von chemisch-synthetischen Mitteln aufgrund von Resistenzbildung.

Das erhöhte Anbaurisiko führt zum Rückgang von Leguminosenflächen, die jedoch wertvolle Bestandteile der Fruchtfolge sind. Die Ackerbohne verbessert mit ihren tiefreichenden Wurzeln die Bodenstruktur, reichert Stickstoff an und ist ein wertvoller Eiweißlieferant mit relativ hohem Ertragspotential. Nützlingsblühstreifen und Untersaaten haben positive Effekte auf die Biodiversität und können den Blattlausbefall eindämmen. 
Seitens der Betriebe, Beraterinnen und Beratern gibt es jedoch Vorbehalte, vor allem hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit. Das Projekt war daher sehr praxisorientiert konzipiert und wurde gezielt auf seinen landwirtschaftlichen Nutzen hin betrieben. 

Hauptziel des Projektes war das Aufzeigen des Mehrwerts von Nützlingsblühstreifen und Untersaaten für die Sicherung der österreichischen Ackerbohnenproduktion. 
Weitere Ziele waren die Identifikation einer wirksamen und ökonomisch vertretbaren Zusammensetzung der Nützlingsblühstreifen/Untersaaten, die Reduzierung des Befalls mit Blattläusen/Nanoviren in den Kulturen, die Vermeidung/Minimierung von Insektizidspritzungen, der Aufbau von Know-How sowie die Erhöhung der Akzeptanz bei Landwirtinnen und Landwirten. 

Zielgruppe waren landwirtschaftliche Betriebe, Beraterinnen und Berater, die vom direkten funktionellen und wirtschaftlichen Nutzen der Blühstreifen und Untersaaten überzeugt werden sollten. 

In der Operationellen Gruppe waren vier landwirtschaftliche Betriebe, die Landwirtschaftskammer Oberösterreich, das Forschungsinstitut für biologischen Landbau und GLOBAL 2000 Umweltforschungsinstitut. 
Raumberg-Gumpenstein Research & Development und die Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit (AGES) waren als externe Partner und die Deutsche Saatveredelung AG als strategischer Partner eingebunden. 

Projektschritte waren:

• die Entwicklung von maßgeschneiderten Saatgutmischungen, Anlage und Management der Blühstreifen/Untersaaten durch die Landwirtinnen und Landwirte
• wissenschaftliche Begleitung durch Monitoring und Bonituren sowie pflanzenbauliche Kontrollen und Pflege der Blühstreifen/Untersaaten durch die Landwirtinnen und Landwirte 
• Verbreitung der Projektergebnisse

Ergebnisse und Wirkungen: 

• Die Anlage und das Management der Blühstreifen und Untersaaten verliefen erfolgreich
• Die Ernteerträge lagen im durchschnittlichen Bereich und zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Versuchsvarianten
• In der Blühstreifen- und Untersaatvariante gab es tendenziell höhere und diversere Populationen von Blattlausantagonisten
•  Die Nützlinge konnten die Blattlauspopulationen eindämmen.
• Im Jahr 2020 wurden signifikant weniger Nanovireninfektionen in der Blühstreifen- und Untersaatvariante festgestellt. 

Mögliche Erklärungen: 

• Die Untersaat könnte aufgrund besseren Flächendeckungsgrads und höheren Pflanzenartspektrums eine „Maskierung“ der Wirtspflanze bewirkt oder als mechanische Barriere fungiert haben
• Die Eigenschaften der Wirtspflanze und das Mikroklima könnten sich geändert haben
• Olfaktorische beziehungsweise repellente Einflüsse von zum Beispiel Senfölglykosiden könnten den Zuflug von Blattläusen reduziert haben
• Weitere Untersuchungen sind notwendig, um diese Hypothesen zu bestätigen. Es wurde keine Anlockung von Ackerbohnenschädlingen durch die Blühstreifen beobachtet. 

Die wichtige Funktion von Blühstreifen in der Bereitstellung von alternativem Lebens- und Nahrungsraum in der Kulturlandschaft wurden aufgezeigt. Aus ökonomischer Sicht schnitten sowohl die Blühstreifen- als auch die Untersaatvariante schlechter ab als die Nullvariante. Fördermaßnahmen und die Einbeziehung der mittel- bis langfristigen positiven Effekte in eine ökonomische Analyse sind wichtig, um deren Akzeptanz und Umsetzung in der Praxis zu erhöhen.

Darum war es wichtig, das Projekt umzusetzen

Der österreichische Ackerbohnenanbau wird seit einigen Jahren durch das „Pea necrotic yellow dwarf virus“ (PNYDV) gefährdet. Dieser Nanovirus wird durch gewisse Blattlausarten übertragen. Eine Infektion, vor allem in einem frühen Wachstumsstadium der Pflanze, verursacht Zwergwuchs, geringen Hülsenansatz und kann bis zu Totalausfällen führen. Die Bekämpfung der Blattläuse mit Insektiziden stößt an ihre Grenzen und der Klimawandel verstärkt die Problematik. Wegen dem erhöhten Anbaurisiko bauen viele Landwirtinnen und Landwirte weniger Leguminosen an. 

Leguminosen leisten jedoch einen wichtigen Beitrag zur Agrobiodiversität und zum Klimaschutz. Sie lockern die Fruchtfolge auf und hinterlassen der Folgefrucht Stickstoff. Außerdem liefern sie Nektar und Pollen für Honig- und Wildbienen und verbessern die Bodenfruchtbarkeit und das Wasserhaltevermögen der Böden. Sie wirken sich aber auch positiv auf den Humus und die Regenwurmpopulation aus und durch die tiefe Bodendurchwurzelung können sie Bodenverdichtungen vorbeugen. Nicht zuletzt stellen Leguminosen wertvolle Eiweißlieferanten für Mensch und Tier dar. Durch rückgängige Anbauflächen ist die Selbstversorgung in diesem Bereich stark gefährdet. 

Auf der Suche nach einer nachhaltigen wie praxistauglichen Lösung gegen die Blattlausproblematik haben sich Partner aus Forschung und Praxis vernetzt. 2018 schlossen sich vier landwirtschaftliche Betriebe, die Boden.Wasser.Schutz.Beratungexternalder, die Landwirtschaftskammer Oberösterreich, das Forschungsinstitut für biologischen Landbau Österreich und das GLOBAL 2000 Umweltforschungsinstitut zur ARGE Nützlingsblühstreifen zusammen. 
Die ARGE wird durch die AGES und das landwirtschaftliche Forschungszentrum Raumberg-Gumpenstein, Research & Developement unterstützt. Die Deutsche Saatveredelung AG (DSV) unterstützt das Projekt als strategischer Partner und stellt das Saatgut der Untersaat sowie ihre fachliche Expertise kostenfrei zu Verfügung.

Ziele des Projekts

• Identifikation einer wirksamen und ökonomisch vertretbaren Zusammensetzung der Nützlingsblühstreifen beziehungsweise der Untersaaten 
• Reduzierung des Befalls mit Blattläusen beziehungsweise Nanoviren in den Kulturen 
• Vermeidung oder Minimierung von Insektizidanwendungen zur Blattlausbekämpfung 
• Landwirtinnen und Landwirte verfügen über das nötige Know-How zu Nützlingsblühstreifen und Untersaaten 
• Erhöhung der Akzeptanz von Nützlingsblühstreifen bei den Landwirtinnen und Landwirten

Maßnahmen um die Projektziele zu erreichen

• Identifizieren der Zusammensetzung der Nützlingsblühstreifen und Untersaaten 
• Vorauswahl der Versuchsflächen: 
  • Für die Zusammensetzung einer regional passenden Saatgutmischung, die die spezifischen Anforderungen im Rahmen dieses Projektes erfüllen sollten, wurden im ersten Projektjahr (2019) einerseits eine umfangreiche Literaturrecherche durchgeführt und Rücksprache mit Fachexpertinnen und Fachexperten gehalten. Andererseits wurden Klima, Standort, Bodenparameter und Landschaftsstrukturelemente erhoben. 
     
• Anlage und Pflege der Blühstreifen / Anlage der Untersaaten: 
  • Die Vorbereitung der Saatbette der mehrjährigen Blühstreifen erfolgte, nach Vorgabe von Raumberg Gumpenstein – Researsch & Development, durch die Betriebe. Durch Pflügen, Grubbern und Walzen wurde ein feinkrümeliges Saatbett geschaffen. 
  • Die Anlage der Blühstreifen wurde von Raumberg Gumpenstein – Researsch & Development unter Anwesenheit aller Betriebsleiter im Spätsommer 2019 beziehungsweise 2020 durchgeführt. Dabei wurde die verwendete Technik ausführlich dargestellt und die einzelnen Arbeitsschritte demonstriert. 
  • Jeweils im Mai (2020, 2021) erfolgte eine händische Beikrautregulierung in den Blühstreifen. Für die Erhaltung der ausdauernden Komponenten der Wildpflanzenmischung wurden die Blühstreifen 2020 im Juli gemäht und nach einigen Tagen Trocknungszeit geschwadet. Im Anschluss wurde das Mähgut eingesammelt, abtransportiert und kompostiert. Dabei wurden die Biomasse der Saatgutmischung sowie im Frühjahr aufgelaufene annuelle Beikräuter entfernt. 
  • Aufgrund des teilweise sehr nassen Sommers 2021, wurden im zweiten Projektjahr die Blühstreifen zwischen Mitte und Ende August gehäckselt. 
  • Ende März (2020, 2021) wurden die Versuchsflächen vorbereitet (Kreiseln, Kalken) und die Ackerbohne ausgebracht. Die Untersaat wurde mit einer Sämaschine und einer Saattiefe von zwei Zentimeter gesät. 
     
• Pflanzenbauliche Erhebung der Blühstreifen/Blühkalender: 
  • Im Rahmen der pflanzenbaulichen Erhebungen wurden folgende Kriterien für die Kontrolle und Beurteilung der Blühstreifen erhoben: 
    • Projektive Gesamtdeckung 
    • Anteil der angesäten Arten an der Gesamtdeckung 
    • Anzahl der etablierten Arten aus der Saatgutmischung 
    • Anzahl der Pflanzenfamilien und ihr Anteil an der Gesamtdeckung
    • Blühdauer und -beginn
  • Um die Zusammenstellung der Untersaatmischung, die Konkurrenzkraft der einzelnen Komponenten der Saatgutmischung sowie Wechselwirkungen zwischen Ackerbohne und Untersaat zu beurteilen, wurden die Pflanzenanzahl (Ackerbohne, Untersaat) pro Quadratmeter an fünf (2021) beziehungsweise zehn (2020) Stellen mittels eines Zählrahmens erhoben.
     
• Pflanzenbauliches Monitoring der Ackerbohne und Erntebonitur: 
  • Die pflanzenbaulichen Bonituren umfassten die Erhebung der Anzahl der Ackerbohnenpflanzen pro Quadratmeter, die Wuchshöhen der Ackerbohnen, die Verzweigungen der Bohnenpflanzen, die Anzahl der Hülsen je Trieb sowie die Erhebung des Hülsenansatzes der Pflanzen. 
     
• Ökonomische Analyse Blattlaus- und Nützlingsmonitoring: 
  • Gelbschalen: Die Gelbschalen dienten zur qualitativen Erfassung der vorhandenen Blattlausarten, zur Terminfixierung der Feldbonituren sowie zum Virusnachweis in den Blattläusen. Bei den Nützlingen wurden die Gelbschalen qualitativ und quantitativ ausgewertet. 
  • Felderhebungen: Die Feldbonituren dienten der quantitativen Erfassung der Blattlaus- und Nützlingspopulationen in den jeweiligen Varianten. Die Erhebungen wurden pro Jahr an drei Terminen durchgeführt. Es wurden jeweils 10 x 10 Pflanzen visuell beziehungsweise mittels Klopfprobe auf die jeweiligen Blattlausarten, sowie deren Gegenspieler untersucht. 
  • Keschern: Erhebung der Arthropoden in den Blühstreifen Ergebnisverbreitung und Öffentlichkeitsarbeit: 
    • Fachbröschüren
    • Demonstrationsflächen auf Bio-Feldtagen
    • Präsentationen (unter anderem FIBL Open Day)
    • Social Media (LK OÖ, GLOBAL 2000) 
    • Veröffentlichung Berichte auf den Webpages (LK OÖ, GLOBAL 2000)
    • Feldtafeln auf Versuchsflächen
    • Artikel in lokalen Zeitschriften
    • Webinare
    • Präsentation (Homepage, Vorträge) durch Raumberg Gumpenstein R&D

Ergebnisse und Wirkungen quantitativ

Untersaat: Die gewählten Komponenten (Tabelle 6) können über folgende Mechanismen den Blattlauslausbefall eindämmen beziehungsweise die Nützlinge fördern (Tabelle 7 und Tabelle 8):

• Blühkomponenten zur Anlockung und Förderung von Nützlingen (zum Beispiel Phacelia, Saflor, Öllein, Koriander, und weitere) 
• Ablenkfütterung der Nanoviren-übertragenden Blattläuse (zum Beispiel Hafer, Buchweizen) 
• Olfaktorische Ablenkung (zum Beispiel Koriander) 
• Aufnahme von Stickstoffüberschüssen im Boden beziehungsweise in der Ackerbohne (zum Beispiel Deutsches Weidelgras) und dadurch geringere Attraktivität der Ackerbohne für einen Blattlausbefall. 
• Die Mischung der Untersaat bietet außerdem folgende Zusatznutzen: 
  • Begrünung der Fläche nach der Ackerbohnenernte (zum Beispiel durch das Deutsche Weidelgras). Damit wird der Boden vor Erosion geschützt und Nährstoffe, welche vor allem nach der Ernte leicht ausgewaschen werden (zum Beispiel Stickstoff), werden konserviert und die Kohlenstoffproduktivität optimiert. 
  • Futternutzung: Landwirtinnen und Landwirte haben nach der Ackerbohnenernte die Möglichkeit, die Untersaat für die Futtergewinnung zu nutzen. 
  • Bodenruhe & Biodiversitätsförderung: Da die Untersaat bereits als Begrünung dient, muss nach der Ernte keine Einsaat erfolgen, was eine Reduktion an Bodenbearbeitungsschritten bedeutet.

Ergebnisse und Wirkungen qualitativ

Blühstreifen: Im Durchschnitt aller Flächen wurden im Jahr nach der Anlage 24 der angesäten 33 Arten gefunden, was einem Etablierungserfolg von 73 % entspricht. 

Erntebonitur: Insgesamt zeigten die Ertragsdaten in beiden Versuchsjahren keine signifikanten Unterschiede zwischen den Varianten. Die durchschnittlichen Erträge lagen, referenziert auf eine Restfeuchte von 14 %, im Versuchsjahr 2020 zwischen 2,4 und 2,6 Tonnen pro Hektar und im Versuchsjahr 2021 zwischen 2,7 und 2,9 Tonnen je Hektar und bewegten sich demnach für die Sorte Melodie im Mittelfeld. Die Erträge aus dem Jahr 2020 zeigten im Vergleich zum Versuchsjahr 2021 eine etwas geringe Streuung um den Mittelwert. 

Ökonomische Auswertung: In beiden Versuchsjahren war der Deckungsbeitrag der Untersaatvariante um 33 (2020) beziehungsweise 37 (2021) % geringer als in der Nullvariante. Bei der Blühstreifenvariante lag der Deckungsbeitrag bei nur einem Standjahr bei 110 (2020) beziehungsweise 391 (2021) Euro pro Hektar. Bei einem Durchrechnungszeitraum von fünf Jahren erreichte der Deckungsbeitrag der Blühstreifenvariante circa 65 (2020) beziehungsweise 70 % (2021) der Nullvariante. 

Blattlaus-, Nützlingsvorkommen: Die Auswertung der Gelbschalen hat gezeigt, dass in beiden Versuchsjahren (2020, 2021) alle Blattlausarten, die das PNYDV übertragen können, auf den Versuchsflächen vertreten waren. In der Blühstreifen- und in der Untersaatvariante wurde eine größere Anzahl verschiedener Nützlinge gefangen. 

Sowohl 2020 als auch 2021 war die mittlere Nützlingssumme über alle drei Erhebungstermine in der Blühstreifenvariante höher als in der Untersaat- und in der Nullvariante Nanovirenbonitur: Es konnten 2020, über alle Versuchsflächen gerechnet, signifikante Unterschiede zwischen Nullvariante und Untersaat- beziehungsweise Blühstreifenvariante festgestellt werden. Der größte Unterschied war auf Versuchsfläche 1 mit 19 % infizierter Ackerbohnen in der Nullvariante und jeweils nur 3 % in der Blühstreifen- beziehungsweise Untersaatvariante zu verzeichnen.

Mehrwert durch Vernetzung

Durch die gemeinsame Anlage der Blühstreifen, Hilfestellungen bei der Pflege und gemeinsame pflanzenbauliche Kontrollen zum Aufgang und zur Entwicklung der Blühstreifen konnten sich die Betriebe ein umfangreiches Fach- und Praxiswissen aneignen. Dieses Wissen können sie in Zukunft alleine umsetzen und an Kolleginnen sowie Kollegen weitergeben. 

Hinsichtlich notwendiger, im Normalfall am Betrieb nicht vorhandener Maschinen, konnten die Landwirtinnen und Landwirte im Laufe des Projektes ihre Kreativität und ihr Fachwissen einbringen und mögliche Alternativen ausarbeiten. Diese können sie nach Ende des Projektes testen, ausbauen und darauf aufbauen. Untersaaten hingegen sind in der biologischen Landwirtschaft bereits gut etabliert. Das nötige Wissen für die Anlage war daher bereits vorhanden. 

Die am Projekt teilnehmenden Betriebe sind von der ökologischen Wichtigkeit der Erhöhung der Agrobiodiversität überzeugt. Die etablierten Blühstreifen werden auch die nächsten Jahre stehen bleiben und die Agrobiodiversität im Versuchsraum Pasching aufwerten. 

Das im Rahmen des Projektes generierte Wissen und Erfahrungen wurden bereits während der Projektlaufzeit in den unterschiedlichsten Interessensgruppen entsprechend aufbereitet und verbreitet. 
Das Herzstück stellt eine Fachbroschüre dar, die sich speziell an die wichtigste Zielgruppe, die landwirtschaftlichen Betriebe und deren Beraterinnen sowie Berater wendet. Sie ist ab Projektende gratis als Download verfügbar. Die Broschüre kann dazu beitragen, die Akzeptanz der Agrobiodiversitätsförderung anhand von Blühsteifen beziehungsweise Untersaaten auch nach Projektende zu erhöhen. Sie enthält eine kurze Projektbeschreibung, eine Anleitung zu Anlage und Pflege der Blühstreifen und weiterführende Informationen über den großen Nutzen von Blühstreifen und Untersaaten.

Innovation

Ökonomischer Vergleich: Einsatz von Insektiziden versus Nützlingsblühstreifen / Untersaaten im Ackerbohnenanbau 

Geht man von einer rechtzeitigen und ausreichenden Blattlausbekämpfung durch Insektizide beziehungsweise Antagonisten aus, würden Blühstreifen mit einer Standdauer von fünf Jahren im Vergleich zu einer zweimaligen Anwendung des derzeit einzigen in Österreich zugelassenen biologischen Insektizids (Kali-Seife) nicht nur die umweltfreundlichere Alternative darstellen, sondern sich auch ökonomisch rentieren. 

Auch im konventionellen Anbau wäre unter der obigen Annahme der Kostenunterschied zwischen der Blühstreifenvariante (fünf Jahre) und zweimaliger Insektizidanwendung (Wirkstoff Cypermethrin) nicht allzu groß. Während der Kostenunterschied bei der Untersaatvariante und dem Einsatz eines biologischen Insektizids ebenso nicht gravierend ausfällt, zeigt sich hier ein deutlicher Unterschied bei Anwendung eines chemisch-synthetischen Insektizids

Die wichtigsten Lernerfahrungen

Die Anlage und das Management der Blühstreifen und Untersaaten verliefen erfolgreich. Die Ernteerträge lagen in beiden Jahren im durchschnittlichen Bereich und zeigten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Versuchsvarianten. Ein negativer Einfluss der Untersaat auf die Ackerbohnen kann daher ausgeschlossen werden. Hinsichtlich der Blattlausantagonisten wurde in der Blühstreifen- und Untersaatvariante eine Tendenz zu höheren und diverseren Populationen verzeichnet. 

Ebenso konnte die ARGE aufzeigen, dass die Nützlinge mit der Zeit die Blattlauspopulationen eindämmen konnten. Der Effekt trat jedoch nicht in der kritischen Phase der Nanovireninfektionen beziehungsweise im kritischen Wachstumsstadium der Ackerbohne ein. Nichtsdestotrotz konnten zumindest im Jahr 2020 signifikant weniger Nanovireninfektionen in der Blühstreifen- und Untersaatvariante festgestellt werden. 

In der Untersaatvariante könnten der bessere Flächendeckungsgrad und das höhere Pflanzenartspektrum eine „Maskierung“ der Wirtspflanze bewirkt beziehungsweise als mechanische Barriere fungiert haben. Ebenso könnte die Untersaat die Eigenschaften der Wirtspflanze und das Mikroklima verändert haben. 

Weiters könnten abwehrende olfaktorische beziehungsweise repellente Einflüsse zum Beispiel von Senfglykosiden herbeigeführt haben, dass weniger Blattläuse in den Bestand flogen. Diese Faktoren könnten eine Unterdrückung der Nanovireninfektionen zu Beginn der Pflanzenentwicklung verursacht haben. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um diese Hypothesen zu bestätigen. 

Ebenso konnte die ARGE im Rahmen des Projektes die Befürchtung einer Anlockung von Ackerbohnenschädlingen durch die Blühstreifen widerlegen und das hohe Potential beziehungsweise die wichtige Funktion von Blühstreifen in der Bereitstellung von alternativem Lebens- und Nahrungsraum in der Kulturlandschaft aufzeigen. 

Aus ökonomischer Sicht schneiden sowohl die Blühstreifen- als auch die Untersaatvariante schlechter ab als die Nullvariante. Auch wenn sich ein Großteil der zusätzlich entstehenden Kosten dieser Varianten mit der Zeit beziehungsweise in Hinsicht auf Folgekulturen relativieren, sind dennoch Fördermaßnahmen wichtig, um deren Akzeptanz beziehungsweise Umsetzung in der Praxis zu erhöhen. Zudem müssten die mittel- und langfristigen positiven Effekte von Nützlingsblühstreifen beziehungsweise Untersaaten ganzheitlich betrachtet werden und in eine ökonomische Analyse einfließen, um deren tatsächlichen Wert und Nutzen für die Landwirtschaft und Umwelt im Allgemeinen aufzuzeigen.

Übertragbarkeit

Da das PNYDV auch andere Leguminosen befällt beziehungsweise Blattläuse bei vielen weiteren Kulturen ein Problem darstellen, können die im durchgeführten Projekt erarbeiteten Ergebnisse und Erfahrungen als Basis für Folgeversuche bei anderen Kulturen dienen. Dazu müsste – beispielsweise bei der Grünerbse – auch die technische Umsetzung (Erntetechnik) der Untersaaten beziehungsweise eine Anpassung der Untersaatmischung durch langsam wüchsigere Arten untersucht werden.