Agrarforschung 

Mit den Zielen, die internationale Vernetzung der Schweizer Forschungsinstitutionen zu stärken und die Forschung und Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologie einschliesslich Präzisionsackerbau zu fördern, beteiligt sich das BLW am ERA-NET «ICT-Agri-2». Zusammen mit 15 europäischen Partnerländern lancierte das BLW 2015 eine Ausschreibung für Forschungsprojekte zum Thema «Enabling Precision Farming».

Im Rahmen dieses ERA-Nets entstand unter anderem das Projekt DockWeeder, dessen Ziel es war, Ampferpflanzen im Grünland mit einem autonomen Fahrzeug mit integrierter Software automatisch und biotauglich zu bekämpfen. Um dieses Vorhaben umzusetzen, wurde die Arbeit in sieben Etappen, sogenannte «work packages», unterteilt. So beschäftigten sich unter der Leitung des niederländischen Stichting Dienst Landbouwkundig Onderzoek (DLO) das dänische Department of Mechanical and Manufacturing Engineering (AAU) und der private französische Forschungspartner Pilgrim mit der Ausarbeitung eines Businessplans, der Kommunikation zukünftiger Resultate sowie dem Einbeziehen der potenziellen Endnutzer. Im Rahmen des vierten Arbeitspakets entwickelte die Zürcher Hochschule für angewandte Wissenschaften (ZHAW) ein Bilderkennungssystem, das das Sammeln von Daten mit präziser Zeitangabe für den jeweiligen Datentyp ermöglichte. Mithilfe der eingesetzten Kameras, die durch einen spezifischen Algorithmus kalibriert wurden, konnten die gewünschten Daten erhoben und anschliessend mithilfe eines durch das AAU entwickelten Systems ausgewertet, beziehungsweise das Unkraut erkannt werden.

Im nächsten Schritt entwickelte und testete Agroscope in Zusammenarbeit mit der Hans Bachmann Hochdruck-Anlagen AG eine Wasserapplikationseinheit, die das biotaugliche Bekämpfen von Ampferpflanzen ermöglicht sowie zur Befestigung an einem autonom agierenden Fahrzeug geeignet ist. Es entstand eine elektrisch angetriebene, rotierende Düseneinheit mit zwei Punktstrahldüsen. Diese spritzt die benötigte Wassermenge bei einem Druck von 120 bar an die Ampferwurzel. Die Heisswasserapplikation wird über einen fix programmierten, vertikalen Bewegungsablauf durchgeführt, bei der die beiden Wasserstrahlen bei ihrem Aufprall den Boden mechanisch aufbrechen. Durch eine Abwärtsbewegung der gesamten Applikationseinheit wird ein Bereich um die Ampferwurzel herum freigespült. Die dabei entstandene zylinderförmige Vertiefung enthält den heissen Schlamm, der auf die Ampferwurzel einwirkt und sie abtötet.

Das Zusammenfügen der einzelnen Arbeitsschritte sowie die Kommunikation der Resultate erfolgte durch Terrena (Frankreich). So konnte im Rahmen dieses Projektes durch internationale Zusammenarbeit ein Warmwasser-Unkrautbekämpfungsverfahren entwickelt werden, das für die Montage an einem Roboter mit Ampfererkennungssystem geeignet ist. Die beschriebene Heisswasserbehandlung ist eine chemiefreie Bekämpfungsalternative, die mittlerweile auf über 140 Betrieben in der Schweiz und im benachbarten Ausland im Einsatz ist.
 

Honigbienen, Wildbienen und andere Bestäuber wie Schmetterlinge, Nachtfalter, Fliegen, Käfer und Wespen leisten einen wichtigen Beitrag zur Erhaltung der Biodiversität und der landwirtschaftlichen Produktion. Durch sie wird sichergestellt, dass jedes Jahr unzählige Wild- und Kulturpflanzen bestäubt werden. Doch es scheint nun, dass der Bestand sowohl an Honig- als auch an Wildbienen weltweit zurückgeht. Die Varroa-Milbe gilt als eine der Hauptursache dafür, es gibt jedoch noch andere Faktoren, unter anderem Nahrungsstress. Bei den Wildbienen bestimmt das vorhandene Blütenangebot massgeblich die Fortpflanzungsleistung. Gibt es während der intensivsten Brutzeit zu wenig verfügbare Nahrung, führt dies auch bei Honigbienenvölkern zu Wachstums-stopps und einer höheren Anfälligkeit gegenüber Krankheiten. Nektar und Pollen sollten den Bienen deshalb kontinuierlich während der gesamten Wachstumsperiode zur Verfügung stehen. In der modernen Kulturlandschaft ist dies aber nur selten erfüllt. Sind Obst und Raps verblüht, steht den Bienen nicht mehr genügend Nahrung zur Verfügung und es entsteht eine sogenannte Trachtlücke. Deshalb entwickelte die HAFL bereits ab 2011 Saatmischungen für Blühstreifen mit dem Ziel, die Trachtlücke zwischen Ende Mai und Ende Juli zu verringern und Bienen und anderen Insekten Nahrungs- und Aufenthaltsplätze zur Verfügung zu stellen.

Im Forschungsprojekt ging es nun darum, die provisorisch bewilligte und andere Saatmischungen mittels Feldversuchen zu prüfen und weiter zu entwickeln. Dabei sollte die Saatmischung einerseits gute agronomische Eigenschaften wie Auflaufen, Unkrautunterdrückung und Einbindung in die Fruchtfolge zeigen, andererseits sollte sie sowohl von Wild- und Honigbienen als auch von anderen Bestäubern häufig besucht werden.

Die Erkenntnisse aus dem Forschungsprojekt zeigen auf, dass die bewilligten Saatmischungen für Bestäuber-Blühstreifen aus agronomischer als auch aus Artenförderungsperspektive sinnvoll zusammengesetzt sind. Die Blühstreifenmischungen fördern Bestäuber von landwirtschaftlichen Kulturen aller Art, nicht nur Honigbienen, und mit dem zusätzlichen Angebot an Nahrung steigt auch die Fitness der Bienen. Die häufig geäusserte Befürchtung, ein attraktiver Blühstreifen könnte die Bestäuber von den zu bestäubenden landwirtschaftlichen Kulturen fernhalten, konnte nicht bestätigt werden. Im Gegenteil, es scheint sogar, als könnte ein in der Nähe der zu bestäubenden Kultur angelegter Blühstreifen die Anzahl Bestäuber auf dem angrenzenden Feld erhöhen. Erste Erkenntnisse aus dem Projekt flossen in den Bundesratsbericht zur Umsetzung des Nationalen Massnahmenplans für die Gesundheit der Bienen (2016) ein.
 

Der Drahtwurm ist die Larve von Käfern aus der Familie der Schnellkäfer. Er lebt im Boden und kann grosse Schäden an Kartoffeln und anderen landwirtschaftlichen Kulturen verursachen.

In diesem Forschungsprojekt ging es darum, möglichst wirksame und umweltschonende biologische oder chemische Bekämpfungsmethoden gegen den Drahtwurm zu entwickeln.

Das Projekt testete die folgenden drei Verfahren:

Die Wirksamkeit der Pilzgerste-Applikation konnte im Projekt nicht abschliessend beurteilt werden, zu unterschiedlich waren die Ergebnisse von verschiedenen Versuchsflächen. Die Wirkung ist abhängig von einer genügend hohen Pilzpopulation im Boden und von der Zusammensetzung der Drahtwurmpopulation, denn die entomophagen Pilze sind sehr spezifisch gegen verschiedene Drahtwurmarten.

Die biologische Bekämpfung mit der Attract-and-Kill Methode mit CO₂-Kapseln und Metharizium zeigte in Freiland-Topfversuchen unter kontrollierten Bedingungen Wirkungsgrade von 40 – 50 %. Im Freiland bei praxisüblicher Anwendung wurden vergleichbare Wirkungsgrade nur in wenigen Versuchen erreicht. Zum Zeitpunkt der Kartoffelpflanzung halten sich die Drahtwürmer oft noch in tieferen Bodenschichten auf und werden deshalb nicht erfasst. Die grosse Schwierigkeit ist demnach,den richtigen Zeitpunkt zu treffen, wenn die Drahtwürmer nahe der Oberfläche sind.

Die Ergebnisse zeigen klar, dass in naher Zukunft kaum wirksame Insektizide verfügbar sein werden. Keines der im Feld getesteten, heute noch zugelassenen chemischen Insektizide zeigte eine ausreichende Wirkung. Auch hier ist der Anwendungszeitpunkt entscheidend und muss gut auf den Lebenszyklus der Drahtwürmer abgestimmt sein.

Das Projekt hat aufgezeigt, dass es keine einfachen Lösungen gegen den Drahtwurm gibt. Neue wirksame und umweltverträgliche Insektizide sind derzeit nicht Sicht. Die biologische Bekämpfung mit Metarhizium zeigt eine interessante Teilwirkung, eine Anwendung direkt vor der Pflanzung der Kartoffeln ist jedoch nicht ausreichend. Die vorbeugenden Massnahmen wie das Meiden von Risikoflächen, die Platzierung der Kartoffeln mindestens drei Jahre nach Kleegrasumbruch, sowie eine mehrmalige flache Bodenbearbeitung nach der Getreide- und Rapsernte gewinnen auf Problemstandorten an Bedeutung.