Steckbrief:

Mais

Mit dem Ziel, die Biodiversität in landwirtschaftlichen Produktionssystemen zu fördern, wurde auf den FINKA-Projektflächen über einen Zeitraum von fünf Jahren auf den Einsatz chemisch-synthetischer Insektizide und Herbizide verzichtet. Fungizide, Wachstumsregler und eine Düngung nach konventionellen Vorgaben waren auf den herbizid- und insektizidfreien Flächen weiterhin möglich. In den Projektjahren 2022 bis 2025 wurden unter anderem Silomais und Körnermais auf den Projektflächen angebaut und untersucht.

Kulturführung

Neben der Substitution chemischer Pflanzenschutzmittel durch mechanische Maßnahmen spielt die Berücksichtigung vorbeugender Maßnahmen zur Beikrautregulierung bei allen Kulturen eine entscheidende Rolle. Eine vielfältige und ausgeglichene Fruchtfolge, möglichst mit einem Wechsel von Sommerung und Winterung sowie Blatt- und Halmfrüchten, ergänzt durch Zwischenfrüchte, bildet die Grundlage für gesunde Pflanzenbestände mit ausgewogenem Beikrautvorkommen. Bei der Sortenwahl sollte auf Eigenschaften wie eine waagerechte Blattstellung und Frohwüchsigkeit Wert gelegt werden, da diese Faktoren zu einer schnelleren Beschattung des Bodens und zügigem Reihenschluss beitragen.

Im Rahmen des FINKA-Projekts bezogen immer mehr Betriebe neben wichtigen Parametern wie Reifegruppe, (Korn-)ertrag und Standfestigkeit auch das Beikrautunterdrückungsvermögen der Maispflanzen in die Sortenentscheidung ein. Weitere Informationen zur Sortenwahl bei der LWK Niedersachsen.  Zudem sind eine sorgfältige Saatbettbereitung, das Anlegen eines Scheinsaatbetts, sowie die Wahl des Saatzeitpunkts entscheidend. Eine stabile, warme Witterungsphase begünstigt ein schnelles Auflaufen der zu Beginn konkurrenzschwachen Jungpflanzen und verschafft dem Mais so einen Vorsprung gegenüber konkurrierenden Begleitarten. FINKA-Betriebe wählten häufig Aussaattermine Anfang bis Mitte Mai, wenn bereits wärmere Bodentemperaturen zu verzeichnen waren. Laut Erfahrungsbericht der FINKA-Betriebe muss stets abgewogen werden zwischen einem späten, wärmeren Saattermin einerseits und gleichzeitig ausreichender Feuchtigkeit für das Keimen des Saatguts. Nur so können optimale Wachstumsbedingungen für den Mais gewährleistet werden.

 

Mechanische Beikrautregulierung

Auf den herbizidfreien FINKA-Maßnahmenflächen kamen zur mechanischen Beikrautregulierung der Striegel, die Hacke und Häufelgeräte zum Einsatz. Grundsätzlich ist Mais in den meisten Entwicklungsstadien sehr striegelverträglich. Häufig wurde der Mais bereits wenige Tage der der Aussaat ein- bis zweimal blind gestriegelt (= Striegeln unmittelbar nach der Aussaat vor dem Auflaufen der Kultur), um Beikräuter im Fädchen- und Keimblattstadium zu regulieren und den Maispflanzen gute Startbedingungen zu schaffen. Diese flächige Bearbeitung erwies sich als besonders effektiv. Aussagen wie „Hier steht noch nicht viel, Blindstriegeln lohnt sich nicht“, erwiesen sich im Nachhinein häufig als Fehleinschätzung.

Ist das Beikraut erst einmal größer und fest verwurzelt, ist es deutlich schwieriger oder gar nicht mehr mit dem Striegel zu kontrollieren. Nach der empfindlichen Phase des Auflaufens der Maispflanzen ist eine regelmäßige Kontrolle der Beikrautflora und bei Bedarf rechtzeitiges Reagieren unerlässlich. Im FINKA-Projekt zeigte sich, dass Striegeleinsätze häufig zu spät erfolgen. Sobald tiefwurzelnde Beikräuter wie Weißer Gänsefuß oder Ungräser etabliert sind, stößt der Striegel an seine Grenzen. Der Zeitpunkt, die Striegeleinstellung und die Fahrgeschwindigkeit sollten zudem so gewählt werden, dass möglichst wenige Maispflanzen beschädigt oder herausgerissen werden. Einzelne Verluste sind in der Regel ausgleichbar, jedoch sollte darauf geachtet werden, dass die Pflanzen nicht schräg gestellt werden, da Mais hier empfindlich reagiert. FINKA-Betriebe erprobten sowohl das Striegeln in Särichtung als auch das diagonale Überfahren des Bestands. Beim Quer- oder Diagonalfahren ist situationsabhängig zwischen einem höheren Beikrautregulierungserfolg (insb. in der Reihe!) und einem höheren Risiko des Kulturpflanzenverlustes abzuwägen.

Im Video: Bei einer sorgfältig gewählten Einstellung ist das Striegeln im Mais auch während der empfindlichen Phase des Durchstoßens möglich © Vellenga

Im Video: Beim diagonal Striegeln werden Pflanzenverluste in Kauf genommen, um das Beikraut in der Reihe effektiv zu regulieren. ©Tempel 

Weiterführende Informationen:

https://www.saaten-union.de/oeko/oekologischer-maisanbau-unkrautregulierung-beginnt-schon-vor-der-saat/https://www.oekolandbau.nrw.de/striegel-und-hacke-mais-optimal-einsetzen

https://www.oekolandbau.nrw.de/striegel-und-hacke-mais-optimal-einsetzen

 

Das Hacken ist im herbizidfreien Maisanbau in der Regel unerlässlich, um eine effektive Beikrautkontrolle zu gewährleisten. Der Markt bietet mittlerweile eine große Bandbreite an Hacktechnik – von moderner, kameragesteuerter Technik bis hin zu bewährten, älteren Geräten. Wichtig ist, dass die eingesetzte Technik zum eigenen Betrieb und zur Bestandsführung passt. Mit üblichen Hackmaschinen erfolgt zwischen den Reihen eine meist zuverlässige Beikrautregulierung. Beim Hacken sollte darauf geachtet werden, die Wurzeln der Maispflanzen nicht zu beschädigen. Gleichzeitig sollten die Hackwerkzeuge so nah wie möglich an die Reihe heranführen. Während der frühen Hackdurchgänge sollte nach Möglichkeit keine Erde in die Pflanzenherzen geworfen werden – dies kann zu Entwicklungsstörungen führen. Beim letzten Hackdurchgang kann gezielt Erde in die Reihe gehäufelt werden, um Beikräuter zwischen den Kulturpflanzen zu verschütten. Einige FINKA-Betriebe setzten dazu spezielle Häufelkörper (z. B. Kartoffelhäufler) ein, um ausreichende Häufelwirkung zu erzielen. Einige Betriebe nutzen den letzten Hackdurchgang zur Etablierung einer Untersaat.

Autonom fahrende Hackroboter, oder Hacken, die auch in der Reihe arbeiten könnten, sind bislang überwiegend in Sonderkulturen mit höherer Wertschöpfung verbreitet und im Mais noch die Ausnahme.

 

Im Video: Hacken im Mais ©Tempel

Die Häufigkeit der mechanischen Maßnahmen auf den FINKA-Flächen hing stark vom Standort, der Witterung, Befahrbarkeit und Strategie der BewirtschafterInnen ab. Bewährt hat sich auf zahlreichen FINKA-Flächen das frühzeitige und regelmäßige (teilweise wöchentliche) Striegeln des Bestandes. Je nach Witterung und Verfügbarkeit der Geräte setzten andere Betriebe verstärkt auf die Hacke. Die Anzahl durchgeführter Überfahrten je Fläche schwankte zwischen 0 und 6. Pauschale Empfehlungen zur Anzahl an Striegel- und Hacküberfahrten sind nicht sinnvoll. Vielmehr müssen die Regulierungsmaßnahmen jedes Jahr standortabhängig neu bewertet werden.

Abb. 1: Anzahl der Überfahrten zur Beikrautregulierung auf herbizidfreien FINKA-Maisflächen ©Tempel/Vellenga

 

Ausführliche Informationen zur Beikrautregulierung in Hackkulturen

Kosten Beikrautregulierung

Für die betriebswirtschaftliche Analyse der Maßnahmen auf den FINKA-Flächen wurden alle anfallenden Direkt- und Arbeitserledigungskosten der FINKA-Betriebe aufgenommen. Die Kosten für die Beikrautregulierung setzen sich zusammen aus den Direktkosten für Herbizide sowie Arbeitserledigungskosten für die Überfahrt mit der Pflanzenschutzspritze, dem Striegel, der Hacke und Häufelgeräten (variable und fixe Arbeitserledigungskosten).

Die Kosten für das Striegeln von Mais variieren in Abhängigkeit von Faktoren wie der Arbeitsbreite und der Fahrgeschwindigkeit. Auf den FINKA-Flächen lagen die Kosten pro Striegelgang zwischen 15 und 35 €/ha. Am kostengünstigsten ist das Blindstriegeln, da hierbei höhere Fahrgeschwindigkeiten realisiert werden können.

Die Beikrautregulierung fällt im Mais ohne Herbizide in der Regel teurer aus als in der konventio­nellen Variante. Mehrmaliges Striegeln und Hacken stehen ein bis zwei Herbizidanwen­dungen auf der konventionell bewirtschafteten Fläche gegen­über. Auf konventionell bewirtschafteten Flächen waren durchschnittliche Kosten von 80 €/ha zu verzeichnen. Auf den herbizidfreien FINKA-Flächen fielen im Mittel 106 €/ha für die mechanische Regulierung an. Ökologisch bewirtschaftete Flächen wurden noch einmal häufiger mit Striegel und Hacke überfahren, sodass sich hier durchschnittliche Kosten von 155 €/ha ergaben (Abb. 2). Für konventionell wirtschaftende Betriebe sind auch kombinierte Verfahren zu­nehmend interessant: Ein Hackdurchgang anstelle einer zweiten Pflanzenschutz­gabe belüftet den Bo­den, kann Mineralisation anregen und das Pflanzenwachstum wird nicht durch weitere Herbizidmaß­ahmen beeinflusst.

Die Unterschiede in den ökologisch bewirtschafteten Flächen ergeben sich aus mehreren Faktoren: Auf Ökoflächen wurde die mechanische Regulierung häufig engmaschiger durchgeführt. Auf den herbizidfreien Flächen war der Beikrautdruck auf einigen Standorten geringer, sodass weniger Regulierungsschritte notwendig waren. Teilweise spielten jedoch auch organisatorische Gründe eine Rolle, etwa größere Entfernungen zwischen den Tandembetrieben, was eine eng abgestimmte Bearbeitung erschwerte. Zudem zeigte sich, dass auf den konventionellen Betrieben zunächst Erfahrungen damit gesammelt werden mussten, die Bestände regelmäßig zu kontrollieren und den richtigen Zeitpunkt für einen Regulierungsschritt zuverlässig einzuschätzen.

Abb. 2: Kosten für Beikrautregulierung im Mais 2022-2025 (konventionell: Pflanzenschutzmaßnahmen inklusive Herbizidkosten; herbizidfrei und ökologisch: Striegel- und Hackmaßnahmen), (modellbasierte Mittelwerte, glmmTMB) ©Tempel/Vellenga

Erträge

Für Silomais zeigen die vierjährigen Ergebnisse (2022-2025) einen durch­schnittlichen Ertragsverlust von 8,4 % auf der FINKA-Maßnahmenfläche (Abb. 3) gegenüber der konventionellen Vergleichsvariante. Auf den konventionellen Silomaisflächen konnte im Mittel 431 dt/ha Ertrag realisiert werden. Auf den herbizidfreien Flächen betrug der Ertrag durchschnittlich 395 dt/h (n=28). Auffällig ist zum einen, dass die Ertragsunterschiede in 2022, einem von Sommertrockenheit geprägten Jahr mit regional stark schwan­kenden Erträgen, doppelt so hoch ausfielen wie in den folgenden Jahren. Zum anderen sind die auf den herbizid­freien Silomaisflächen meist geringeren Trockensubstanz­gehalte (TS-Gehalte) eine wesentliche Ursache für die Ertragsunterschiede. Es ist davon auszugehen, dass die Ertragsunterschiede durch ein optimiertes Management der Beikrautregulierung weiter reduziert werden könnten. Die Ertragsunterschiede der Ökoflächen resultieren in erster Linie aus Unterschieden in der Sortenwahl, des Aussaatzeitpunktes und vor allem der TS-Gehalten des Ernteguts und sind daher nur bedingt vergleichbar. Auf den ökologisch bewirtschafteten FINKA-Flächen waren Erträge von durchschnittlich 342 dt/ha zu verzeichnen.

Abb. 3: Durchschnittliche Erträge Silomais 2022-2025 (modellbasierte Mittelwerte, glmmTMB) ©Tempel/Vellenga

Betriebswirtschaftliche Bilanz

Unter Berücksichtigung der Erträge und Erlöse, aller Direktkosten für u.a. Saatgut, Dünger und Pflanzenschutzmittel sowie der Arbeitserledigungskosten (u.a. Maschinenkosten und Lohnkosten) wurden die Direkt- und arbeitserledigungskostenfreien Leistungen (DAKfL) für Silomais berechnet.

Die Auswertung erfolgte unter folgenden Annahmen:

  • Lohnkosten 25 €/h
  • Berücksichtigung der betriebsindividuellen Ausstattung (Leistung und Arbeitsbreite der Maschinen)
  • Flächengröße 2 ha
  • Arbeitszeitbedarf verschiedener Arbeitsgänge in Anlehnung an KTBL-Daten
  • aktuelle Verkaufspreise des jeweiligen Anbaujahres
  • Versicherung: 3% der Direktkosten
  • Ohne Berücksichtigung von Förderung/Prämien

Abbildung 4 zeigt die Unterschiede der direkt- und arbeitserledigungskostenfreien Leistung (DAKfL) beim Silomais zwischen den Bewirtschaftungsvarianten konventionell und herbizidfrei. Im Mittel erzielte der konventionell bewirtschaftete Silomais ein Ergebnis von 764 €/ha, während auf den herbizid- und insektizidfrei geführten FINKA-Flächen ein durchschnittlicher Wert von 618 €/ha erreicht wurde. Der Unterschied ist statistisch signifikant und entspricht einem monetären Nachteil von 146 €/ha bzw. rund 19 % bei Verzicht auf Herbizide im Silomaisanbau.

Abb. 4: Silomaiserträge (TS-bereinigt, in dt/ha), Beikrautregulierungskosten (konventionell: Pflanzenschutzmaßnahmen inklusive Herbizidkosten; herbizidfrei und ökologisch: Striegel- und Hackmaßnahmen) und DAKfL (Direkt- und arbeitserledigungskostenfreie Leistung = Erlös abzüglich Direktkosten und Arbeitserledigungskosten wie Lohn, Maschinen, Zinsen, Abschreibungen) im Durchschnitt der Jahre 2022-2025 (modellbasierte Mittelwerte, glmmTMB) ©Tempel/Vellenga

Ackerbegleitflora

Die Flora in Maisfeldern setzt sich teilweise aus sogenannten Wärmekeimern zusammen. Dies sind Pflanzen, die zur Keimung – ganz im Gegensatz zu Kältekeimern – vergleichsweise hohe Temperaturen benötigen. Dazu zählen z. B. Süßgräser wie die Hühnerhirse, Wolfsmilchgewächse wie das einjährige Bingelkraut, Schwarzer Nachtschatten und die Korbblütler wie die Franzosenkrautarten. Besonders in der wichtigen Jugendphase ist der Mais anfällig für zu hohen Beikrautdruck, weshalb ein gutes Hackmanagement unabdingbar ist. Dennoch bietet auch diese Kultur vor allem spät auflaufenden seltenen / gefährdeten und für Fauna-Gruppen wichtigen Arten der Segetalflora einen Lebensraum.  Die Erhebungen der Vegetationsaufnahmen zur Beikrautflora erfolgten stets in den Monaten Juni/Juli.

Deckung Beikräuter

Der Verzicht auf Herbizide hat auch im Mais deutliche Auswirkungen auf die Deckung der Beikrautflora. Interessanterweise war der Deckungsgrad der Beikrautflora im Mais in der herbizidfreien Variante, mit im Mittel 34 % über alle Jahre, vermutlich aufgrund der “intensiven Lernphase” bei Hack- und Striegeltechnik (z. B. zu frühe Saatzeitpunkte, kein optimales Beikrautmanagement, Zielsetzung bei der Sortenwahl) sogar mehr als 60 % höher als im ökologischen Landbau (im Mittel 21 % Deckung). Gegenüber der konventionellen Variante mit im Mittel 6 % Deckung waren die Beikrautdeckungen in der herbizidfreien FINKA-Variante fast sechsmal höher (Abb. 5). 

Abb. 5: Durchschnittliche Deckung (%) von Beikräutern/-gräsern innerhalb von 100m²-Transekten auf allen konventionell, herbizidfreien und ökologisch bewirtschafteten Mais-Äckern in den Jahren 2022-2025. ©Meyer/Quente

 

Abbildung 6 zeigt die Fluktuation der Deckungen der Beikrautkrautflora in den einzelnen Jahren, jedoch ist der im vorherigen Absatz beschriebene Trend immer gleich. So schwankt die Deckung der Beikrautflora z. B. auch auf der konventionell bewirtschafteten Vergleichsfläche zwischen 3 % und 9 %. Es sind neben den Kulturregulierungseffekten auch die Jahreseffekte, die einen (wenn auch geringeren) Einfluss auf die Deckung der Beikrautflora haben.

Abb. 6: Durchschnittliche Deckung (%) von Beikräutern/-gräsern innerhalb von 100m²-Transekten auf konventionell, herbizidfreien und ökologisch bewirtschafteten Mais-Äckern einzeln dargestellt nach Jahren (2022-2025) (k = konventionell, m = herbizidfreie Maßnahmenfläche, b = ökologisch). ©Meyer/Quente

 

Artenzahl Beikräuter

Das floristische Artenset im Mais unterscheidet sich signifikant gegenüber (Winter-)Getreidekulturen. Es dominieren aufgrund der Spätaussaat im Frühjahr Wärmekeimer wie z. B. der Weiße Gänsefuß (Chenopodium album), C4-Pflanzen wie Hirse- und Amaranth-Arten und Windenpflanzen wie der Winden-Knöterich (Fallopia convolvulus) und die Zaunwinde (Calystegia sepium). Das “Leitunkraut” im Mais ist über alle Bodensubstrate der als Stickstoffzeiger bekannte und schwer bekämpfbare Weiße Gänsefuß (Chenopodium album), häufig auch Melde genannt, der bei zu späten oder falsch konzipierten Hackterminen auch zu Massenbeständen neigen kann.  

Auf den ökologisch und herbizidfrei bewirtschafteten Mais-Äckern waren knapp doppelt so viele Arten (11 vs. 10 Taxa) wie auf konventionellen Flächen (5 Taxa) nachzuweisen. In den konventionell bewirtschafteten Äckern waren Arten wie z. B. die stark zunehmende Hühnerhirse (Echinochloa crus-galli) oder der Winden-Knöterich (Fallopia convolvulus) mit höheren Deckungen (>5 %) vertreten (Abb. 7).

Abb. 7: Durchschnittliche Artenzahl (n) von Beikräutern/-gräsern innerhalb von 100m²-Transekten auf allen konventionell, herbizidfreien und ökologisch bewirtschafteten Mais-Äckern in den Jahren 2022-2025. ©Meyer/Quente

 

Auf den herbizidfreien Äckern zeigten vor allem der Winden-Knöterich (Fallopia convolvulus, Foto), Weißer Gänsefuß (Chenopodium album), Spreizende Melde (Atriplex patula, Foto), Schwarzer Nachtschatten (Solanum nigrum, Foto), das konkurrenzschwache Acker-Stiefmütterchen (Viola arvensis), die Geruchlose Kamille (Tripleurospermum perforatum), die Zaun-Winde (Calystegia sepia, Foto) und die Hühnerhirse (Echinochloa crus-galli) höhere (>5 %) bzw. in Einzelfällen sehr hohe Deckungswerte (>50 %). Ein ähnliches Bild war auch auf den ökologisch bewirtschafteten Feldern zu beobachten – hinzu trat lediglich auf einzelnen Flächen die Acker-Kratzdistel (Cirsium arvense) und Quecke (Elymus repens) mit höheren Deckungen (>5 %). Im konventionellen Anbausystem waren zwar auch die gleichen Arten vorhanden, jedoch nur sehr selten mit höheren Deckungswerten (>5 %).

Auch im Maisanbau konnten seltene Arten der Beikrautflora nachgewiesen werden. Auf den herbizidfreien Flächen waren dies u.a. der Kleine Orant (Chaenorrhinum minus), Stechapfelblättriger Gänsefuß (Chenopidium hybridum, Foto) oder das Spießblättrige Tännelkraut (Kickxia elatine, Foto) auf einem 100er-Ackerboden in der Hildesheimer Börde. Letztgenannter Fakt verdeutlicht, dass auch seltene Arten der Ackerbegleitflora, die früher häufiger vorkamen, durchaus auf Hochertragsböden auftreten können.

Seltene Arten auf Öko-Äckern waren u.a. Acker-Krummhals (Anchusa arvensis), Acker-Hundskamille (Anthemis arvensis), Hederich (Raphanus raphanistrum) oder Acker-Nachtlichtnelke (Silene noctiflora). Im konventionellen Anbausystem kamen im Mais keine seltenen Arten der Beikrautflora vor.

Potentielles Blütenangebot

Das potentielle Blütenangebot zeigt an, wie viele Individuen (Einzelpflanzen) theoretisch zum Blühen kommen könnten und umfasst zum Aufnahmezeitpunkt z. B. auch Keimlinge. Nicht eingerechnet sind hier “Verluste” oder “Kollateralschäden” wie z. B. durch noch folgende Herbizidanwendungen bzw. Striegeln oder die Ernte der Kultur und der anschließende Stoppelsturz bevor die Arten der Beikrautflora in die Blühphase kommen.

Bezüglich des potentiellen Blütenangebots zeigt sich im Mais ein differenzierteres Bild: die herbizidfreie Variante wies im Mittel 47 Blütenpflanzen pro m² auf. Mit durchschnittlich 36 bzw. 37 Blütenpflanzen pro m² wiesen sowohl die ökologischen als auch die konventionellen Felder ca. ein Fünftel weniger potentielle Blütenpflanzen auf. Vor allem die hohe Anzahl im konventionellen Maisanbau überrascht. Ursache ist hier ein methodischer Grund (vor allem im Jahr 2025): Nach der Herbizidbehandlung im Mais laufen erneut Keimlinge von Beikräutern auf, die durchaus später, vor allem aufgrund der Bodenstörung in Fahrgassen durch zusätzliche Überfahrten, auch noch zur Blüten- und Samenreife kommen können (Abb. 8).

Abb. 8: Durchschnittliche Anzahl von Blühpflanzen pro m² auf allen konventionell, herbizidfreien und ökologisch bewirtschafteten Mais-Äckern in den Jahren 2021-2025. ©Meyer/Quente

HNV-Naturwert

Seit 2009 führen Bund und Länder ein gemeinsames Monitoring der Landwirtschaftsflächen mit hohem Naturwert durch. Die hieraus gewonnenen Daten unterfüttern den sogenannten HNV-Farmland-Indikator (HNV = High Nature Value). Die Differenzierung in Qualitätsstufen erlaubt es, neben rein quantitativen Ergebnissen auch Informationen über den qualitativen Zustand der HNV-Farmland-Elemente bzw. Qualitätsveränderungen innerhalb der HNV-Farmland-Kulisse zu erhalten. Es werden für alle HNV-Typen drei Qualitätsstufen unterschieden:

  • HNV I –            äußerst hoher Naturwert (mehr als 8 Kennarten)
  • HNV II –            sehr hoher Naturwert (6-7 Kennarten)
  • HNV III –            mäßig hoher Naturwert (4-5 Kennarten)
Die Bestäubung des Acker-Krummhals (Anchusa arvensis) erfolgt meist durch Bienen; daneben ist die Art auch zur Selbstbestäubung befähigt. Der Name Krummhals bezieht sich auf die gekrümmte Blütenkronröhre. ©Meyer

Die Qualitätsstufen richten sich nach der Anzahl von Vorkommen von definierten HNV-Taxa wie z. B. der auf sandigen Maisfeldern auftretende Acker-Krummhals (Anchusa arvensis, Foto). Kommen weniger als vier Kennarten im Aufnahmetransekt vor, dann kann der Fläche kein bzw. nur ein geringer Naturwert zugewiesen werden.

Bezüglich des Naturwertes von herbizidfreien und ökologisch bewirtschafteten Mais-Äckern zeigte sich im FINKA-Projekt ein einheitliches Bild: Nur 6 % aller Flächen wiesen einen Naturwert (dabei handelt es sich um die geringste Stufe III – mäßig hoher Naturwert) auf. Für je 94 % der Äcker konnte kein Naturwert (X) zugeordnet werden. Auf den konventionell bewirtschafteten Mais-Äckern war über all die Jahre auf keiner Fläche ein Naturwert nachweisbar (Tab. 1).

Tab. 1: HNV-Wertstufen (X – keine Wertstufe, III – mäßig hoher Naturwert, II – hoher Naturwert, I – sehr hoher Naturwert) auf konventionell, herbizidfreien und ökologisch bewirtschafteten Mais-Äckern in den Jahren 2022-2025. ©Meyer/Quente

Insekten

Im Mais finden sich zunächst einmal sehr ähnliche Insektengruppen wie in anderen Getreidekulturen – besonders auf dem Boden lebende Gruppen wie Laufkäfer (Carabidae) und Kurzflügelkäfer (Staphylinidae), aber auch Spinnen (Araneae) – die keine Insekten sind – sind zahlreich vertreten. Im Vergleich der Kulturarten findet man im Mais trotz großer Offenbodenanteile oft geringere Mengen zum Beispiel an Laufkäfern, was mit dem besonderen Mikroklima im Maisbestand zusammenhängen kann (vor allem durch die stärkere Beschattung und damit geringere Erwärmung durch die Sonne im dichten, geschlossenen Bestand).

Schädlinge & Nützlinge

Neben Blattläusen werden im Mais auch eine Reihe anderer Schädlinge auf ihr Schadpotential gemonitort, typischerweise der Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) oder der Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera). Ähnlich zu anderen Kulturen finden sich im Mais auch eine Vielzahl Nützlinge mit breitem Nahrungsspektrum, d.h. sie fressen an vielen anderen Insekten, wie die oben genannten Laufkäfer (Carabidae).  Es gibt auch spezialisierte Gegenspieler, wie Schlupfwespen (hier finden u.a. Trichogramma- Arten kommerzielle Anwendung als biologische Bekämpfungsmittel).

Überraschend ist, dass die Ackerfurche im Maisfeld auch Nistgelegenheiten für Wildbienen bieten kann. Als insektenfördernd haben sich Mischkulturen mit Untersaaten bewährt. Besonders insektenreich sind dabei Gemenge aus Mais und Stangenbohne, oder Mischkulturen aus Mais und Phacelia. Damit profitieren auch die bestäubenden Insekten und es kann dann sogar mitten im Maisfeld “summen und brummen”.

Tab. 2: Typische Insekten, die im Mais zu finden sind.

 

Insekten auf den FINKA-Flächen

Die Insekten auf den FINKA-Flächen wurden jährlich mit verschiedenen Fangsystemen erfasst, um zu erfassen, welche Effekte eine herbizid- und insektizidfreie Bewirtschaftung im Vergleich zum konventionellen Anbau hat. Dabei standen verschiedene Tiergruppen im Fokus und es kamen verschiedene, spezifische Fangsysteme zum Einsatz. So wurden die am Boden lebenden Tiere mit Bodenfallen (Boden-Trichter-Fallen; am Boden eingegrabenen Trichter und Fanggefäße) und die Fluginsekten mit Flugfallen (sogenannten VaneTraps; kleine Fenster-Flügelfallen, die ähnlich des Farbschalen-Konzeptes mittels farbigen Flügelscheiben eine Lockwirkung auf die Fluginsekten ausüben) erfasst. Um ein möglichst weites Spektrum an Insekten abzubilden, wurden im FINKA Projekt jeweils eine Kombination verschiedenfarbiger Flugfallen auf den Versuchsflächen aufgestellt. Als weiteres Erfassungssystem kamen Nisthilfen für Wildbienen zum Einsatz. Diese befinden sich aktuell noch in der Auswertung. Die Auswahl des Aufstellungsortes innerhalb der Felder erfolgte zufällig ausgewählt immer innerhalb des Feldes, mit ausreichend Abstand zum Rand, um Effekte des Feldrandes oder Einwirkung von Bewirtschaftungsmaßnahmen auf benachbarten Feldern zu vermeiden.

Biomasse fliegender Insekten

Zur Bewertung des Zustands von Insektenpopulationen in der Ökologie wird im Monitoring häufig die Biomasse fliegender Insekten als Indikator herangezogen. Abb. I  beinhaltet alle Daten von den Jahren 2021 bis 2023, jeder Punkt ergibt sich aus dem Mittel der gewogenen Biomassen der drei verschiedenfarbigen Fallen (weiß, blau und gelb) je Fläche und Beprobung. Die ökologischen Flächen weisen im Gegensatz zu den konventionellen Flächen über die Jahre signifikant mehr Biomasse fliegender Insekten auf. Die Biomassen unterscheiden sich zwischen den konventionellen und herbizid-/insektizidfreien Flächen nicht, jedoch zeigt sich auf den FINKA-Flächen ein deutlich positiver Trend der Zunahme von Insekten (Abb. I). Auf den konventionellen Flächen wurde im Schnitt eine Biomasse von 16 g erfasst, auf den herbizid-/insektizidfreien Flächen und den ökologischen Flächen wurden im Schnitt 19 und 20 g gemessen. Dies entspricht einem Unterschied von etwa 20% geringerer Biomasse in den konventionellen Flächen. Das Gewicht der Biomasse schwankte stark zwischen den Jahren und wurde sehr durch die Kulturart beeinflusst. In 2022 waren die klimatischen Bedingungen mit vielen sonnigen Tagen und warmen Temperaturen für Insekten besonders optimal, was sich auf die generell erhöhten Biomassen im Vergleich zu den anderen Jahren spiegelt. Jedoch zeigte sich auch in diesem Jahr der positive Trend der Biomassen Zunahme auf den FINKA-Flächen. Auch unter Berücksichtigung der Unterschiede zwischen den Jahren zeigen die ausgewerteten Biomassen, dass der Verzicht auf Herbizide und Insektizide zu einer Zunahme von fliegenden Insekten beiträgt.

Abb. I: Durchschnittliche Biomasse fliegender Insekten in Gramm je Fläche, in Abhängigkeit von der Bewirtschaftung aus den Jahren 2021-2023 über alle Kulturen (modellbasierte Mittelwerte, glmmTMB, Modell glmmTMB, Statistiksoftware R). Die vertikalen schwarzen Balken stellen 95% Konfidenzintervalle dar. ©Bohacz/Ott/Scherber

 

Artenanzahl fliegender Insekten

Die Artenzahl der Fluginsekten wurde mit derselben Fangmethodik wie die Biomasse erfasst. Abb. II beinhaltet alle Daten von den Jahren 2021 bis 2023, jeder Punkt ergibt sich aus dem Mittel der erfassten Artenzahl aus der gelben Falle je Fläche und Beprobung. Die ökologischen Flächen weisen im Gegensatz zu den konventionellen Flächen deutlich höhere Artenzahlen fliegender Insekten auf. Die Unterschiede in der Artenzahl zwischen der konventionellen und herbizid-/insektizidfreien Behandlung sind nicht signifikant, jedoch zeigt sich auf den FINKA-Flächen ein deutlich positiver Trend der Zunahme von Insekten (Abb. II), was sich über die Jahre verstärkt.

Abb. II: Durchschnittliche Artenanzahl fliegender Insekten je Fläche in Abhängigkeit von der Bewirtschaftung aus den Jahren 2021-2023 über alle Kulturen (modellbasierte Mittelwerte, glmmTMB, Modell glmmTMB, Statistiksoftware R). Die vertikalen schwarzen Balken stellen 95% Konfidenzintervalle dar ©Bohacz/Ott/Scherber

 

Auswirkung der Kultur auf fliegende Insekten

Erwartungsgemäß variieren die Artenzahlen und Biomassen der fliegenden Insekten mit den Kulturen. Dieser Unterschied wird in Abb. III für die Biomasse von Insekten für alle Kulturen mit Daten aus den Jahren 2021 bis 2023 dargestellt, aus den gewogenen Biomassen der drei verschiedenfarbigen Fallen (weiß, blau und gelb). Allerdings ist ein statistischer Vergleich zwischen allen Kulturen aufgrund der geringen Anzahl der untersuchten Flächen einzelner Kulturen nicht generell zulässig. Es werden lediglich die relativen Unterschiede dargestellt. Es findet sich generell eine hohe Biomasse in den Leguminosen. Hier kommt zum Aufnahmezeitpunkt der Blühaspekt dieser Kulturen zu tragen, der eine entsprechende Lockwirkung auf die vor allem bestäubenden Fluginsekten hat. Darauf folgen hohe Biomassen in Getreide und Mais. Die geringsten Biomassen finden sich bei Kartoffeln und Zuckerrüben, wobei hier nur eine sehr geringe Anzahl an Untersuchungsflächen untersucht werden konnte und daher nicht im generellen Vergleich repräsentativ ist. Deutlich ist jedoch zu erkennen, dass im Vergleich der Behandlungen für alle Kulturen die ökologische Behandlung immer die höchste Biomasse aufweist, während die konventionelle Behandlung immer die niedrigsten Biomassen zeigt. Die Biomasse der FINKA-Flächen liegt immer höher im Vergleich zur konventionellen Behandlung, allerdings niedriger im Vergleich zur ökologischen Behandlung. In den Analysen wurden die unterschiedlichen Einflüsse der Kulturen berücksichtigt.

Abb. III: Durchschnittliche Biomasse fliegender Insekten in Gramm in den Bewirtschaftungen konventionell, herbizid-/insektizidfrei und ökologisch aus den Jahren 2021-2023, in Abhängigkeit von der angebauten Kultur (modellbasierte Mittelwerte, glmmTMB, Statistiksoftware R). Die vertikalen schwarzen Balken stellen 95% Konfidenzintervalle dar ©Bohacz/Ott/Scherber

 

Bodentiere mit Fokus Laufkäfer

Die bodenbewohnenden Arthropoden zeigten keine signifikanten Unterschiede in der Zusammensetzung ihrer Artgemeinschaften zwischen den verschiedenen Bewirtschaftungsformen. Bei den Insekten stellen Laufkäfer (Carabidae) die mit Abstand häufigste Gruppe dar und spielen eine wichtige Rolle als Nützlinge, da sie zur Regulation von Schädlingen beitragen. Eine ähnliche Funktion übernehmen die Kurzflügelkäfer (Staphylinidae), die aber anteilig eher nur gering vertreten waren. Die zweithäufigste Gruppe waren die mit den Insekten verwandten Spinnen (Araneae), wobei hier hauptsächlich die am Boden freilaufenden und jagenden Arten erfasst wurden.

In der weiteren Auswertung wurde aufgrund ihrer dominierenden Rolle genauer auf die Laufkäfer geschaut. Insgesamt konnten für die Biomasse und Artenzahl der Laufkäfer keine keine signifikanten Unterschiede zwischen den Bewirtschaftungsformen (konventionell, herbizid-/insektizidfrei und ökologisch) festgestellt werden. Allerdings zeigte sich tendenziell eine höhere Anzahl an Laufkäferarten in den herbizid-/insektizidfreien Bewirtschaftung im Vergleich zur konventionellen Bewirtschaftung (Abb. IV). Des Weiteren wurden auf den herbizid-/insektizidfreien Flächen mehr Arten nachgewiesen, die neben Schädlingen wie Schnecken und Raupen gerne Beikrautsamen verzehren und somit die Samenbanken erheblich reduzieren können. Der Schadkäfer Getreidelaufkäfer (Zabrus tenbroides), der das Potenzial hat als Kalamität aufzutreten, wurde nur selten gefunden. Insgesamt waren räuberische Arten und Mischköstler am häufigsten vertreten, was die Nutzwirkung dieser Gruppe unterstreicht.

Abb. IV: Durchschnittliche Anzahl von Laufkäferarten je nach Bewirtschaftung aus den Jahren 2022-2023 über alle Kulturen hinweg (modellbasierte Mittelwerte, Modell glmmTMB, Statistiksoftware R), die vertikalen schwarzen Balken stellen 95% Konfidenzintervalle dar. ©Bohacz/Kaiser/Colak/Ott/Scherber

 

Fazit

Nimmt man die Flächen der Öko-Betriebe als Entwicklungsziel mit der im Vergleich höchsten Insektenvielfalt, so nähern sich die Flächen mit insektizid- und herbizidfreier Behandlung in Bezug auf die Indikatoren Biomasse und Artenzahl der Fluginsekten über die Jahre immer mehr der ökologischen Variante an, und zwar über die unterschiedlichen Kulturen und Standorte hinweg. Dieser Effekt ist auch bei schwankenden klimatischen Bedingungen und unterschiedlich hoher Gesamtmengen an Insekten zwischen den Jahren stabil.