Blühstreifen zur Verbesserung funktionellen Agro ... · Apfelanbau Dominante Pflanzenarten im...
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Research Institute of Organic Agriculture
Forschungsinstitut für biologischen Landbau
Blühstreifen zur Verbesserung funktionellen
Agro-Biodiversität (FAB)Langzeiterfahrungen einer erfolgreichen Implementierung in der Schweiz
Institut de recherche de l’agriculture biologique
Dr Lukas Pfiffner
Blühstreifen und Säume im Ackerlandangesäte Ökoflächen zur Erhaltung und Förderung der Biodiversität
www.fibl.org
Entwicklung in der Schweiz seit Mitte 90er Jahren
(Jacot 2016)
Blühstreifen
www.fibl.org
Seit Mitte 90er Jahre Blühstreifen in CH
Ökoflächen in Ackerbaugebieten der Schweiz –BFF 2008 bis 2017
Quelle: BLW 2018
-
500
1'000
1'500
2'000
2'500
3'000
3'500
4'000
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Fläc
he
(ha
LN)
Biodiversitätsförderfläche auf Ackerfläche
Ackerschonstreifen Buntbrache Rotationsbrache
Saum auf Ackerfläche Blühstreifen Total BFF oAF
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Wildblumen-, Saum- und Nützlingsstreifen
Eingesäte Streifentypen im Ackerbau
Saum* Wildblumen
Mischungen für
Nützlinge oder
Bestäuber
Status offizielles offizielles offizielles
Anlagedauer dauerhaft 2-6 Jahre 1-(3) Jahre
Mindestbreite 6m 3m 3m
Mischungen offiz. trocken/feucht Streif/Flächig (3)
Nützlinge oder
Bestäuber (5)
Anforderung Flora ja ja
Düngung keine keine keine
Herbizide nur Einzelstock nur Einzelstock keine
Pflege alternierend 1 sehr extensiv keine
1 Schnitt pro Jahr Schnitt/BB pro 6 J Mind. 100 Tage
Unkrautkontrolle Anfangsphase dauernd Anfangsphase
Förderbeitrag vorhanden vorhanden vorhanden
*Säume werden auch im Grünland eingesetzt
Lokale Faktoren und Landschaftsausstattung
bestimmen Erfolg
vielfältige Wechselwirkungen zwischen naturnahen
Lebensräumen und Produktionsflächen...
Vernetzung -
Biotopverbund
Anteil naturnahe Flächen
Refugium - Überwinterung
Anbauintensität
-> Habitatqualität der
Nutzflächen
Einflussfaktoren der Artenvielfalt im Kulturland – Bsp.
Fauna
Mechanisierung
Bodenbearbeitung
Ernte
Pflege
Vielfalt
Habitate
Qualität
Habitate
zeitlich-
räumliche
Verteilung
Boden Klima Raumangebot
abiotische Faktoren
Tierpopulationen
biotische Faktoren
na
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Ku
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rmassn
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men Pflanzenschutz
Biologischer
Integrierter
chemischer
transgene Pfl.
Düngung
Art, Menge
Dosierung
Fruchtfolge..
Zwischenfrucht
Fruchtartanzahl
Feldgrösse
Bot. Verhältnisse
Vielfalt an Pflanzen
Pflanzendichte –
offener Boden
Nahrung
Menge
Qualität
Zugänglichkeit
Tiergemeinschaft
Räuber-Beute Verh.
Konkurrenz
Parasitoiden
Makroklima und Höhenlage
Nahrungs-
Quellen
RefugienN-Input
Pestizide
Pestizide – vielfältige Auswirkungen auf Wildfauna
(Köhler et al. 2008, Science)
Daten-Evidenz
basiert
Wahrscheinliche
Interaktion
(Pfiffner & Luka 2000)
Wieso braucht es naturnahe Flächen?naturnahe Flächen als zentrale Überwinterungsorte
Nützlinge
Zersetzer
0
200
400
600
800
1 000
flower strips hedges meadows arable crop
An
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Blühstreifen Hecken Wiesen Ackerfläche
Asseln
Zweifüsser
Hunderfüsser
Spinnen
Marienkäfer
Kurzflügler
Laufkäfer
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Nahrungsquellen als Schlüsselfaktor für Insekten
0
5
10
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25
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a
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fructos
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sucros
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(Wäckers 2001)
Brackwespe
(Cotesia glomerata)
Am Beispiel Schlupfwespe des Gr. Kohlweisslings:
Blütennektar
10-fach erhöhte Lebensdauer mit Blütennektar im Vergleich
zur Wasser-Kontrolle
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Blühstreifen und Nützlingsförderung
Nutzen für den Landwirten- Blühende Wildpflanzen fördern Nützlinge
- Nützlinge helfen Schädlinge zu regulieren
- Weniger Pestizideinsatz (Insektizide)
- Förderung der Biodiversität in den Kulturen und im Umfeld
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Blühstreifen und natürliche Bestäubung
Nutzen für den Landwirten- Blühende Wildpflanzen fördern Wild- und Honigbienen
- Bienen wichtig für Bestäubung viele Kultur- und Wildpflanzen
- Höhere und sichere Erträge (Wildbiene – sichere Werte)
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Säume, Wildblumen- und NützlingsstreifenWildblumen- & Saumstreifen
Angesäte Blumenstreifen
oder natürlich Spontanflora
gut abklären!
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Mischungen, Saatgutfirmen – Bsp. Blumenstreifen
• Artenreiche Mischungen meist 24 Arten bis zu 37 Arten
• Einheimisches, zertifiziertes Saatgut wichtig
• Professionelles Mischungsverhältnisse der Arten (krit. Saatstärke)
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Welche Pflanze erfüllt welche Funktion?
Schnelle Bodendecker - Erosion und Verschlämmung
schnell wachsende: Phacelia, Buchweizen, Senf, Ölrettich
Nützlings- und Bienenweide
z.B. Wintersaatwicke, Steinklee, persischer Klee
Bodenlockerer mit Pfahlwurzeln: Ölrettich, Gelbsenf,
Winterraps
Bodenstruktur verbessern und Chloroseanfälligkeit
vermindern (Weinbau): Tiefwurzler wie Kreuzblütler,
Wicken
Befahrbarer Boden in feuchten Lagen: Gräser,
flachwurzelnd, ganzjährig begrünte Naturbegrünung
Einsaat von standortangepassten und einheimischen
Pflanzenarten (Bsp. Dauerkulturen)
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Mischungen Wildblumenstreifen - Biodiversität1-jährige Arten
Kornrade RL segetal
Kornblume RL segetal
Venusspiegel segetal
Klatschmohn/Saatmohn segetal
Echter Buchweizen Kultur
2-jährige Arten
Färberkamille ruderal
Wilde Karde ruderal
Wilde Malve ruderal
Weisser Honigklee ruderal
Gew. Pastinak ruderal
Weisse Lichtnelke ruderal
Grossbl. & kleinbl. Königsk ruderal
Wilde Möhre Wiesen
Habermarch Wiesen
Mehrjährige, ausdauernde Arten
Wegwarte ruderal
Natterkopf ruderal
Rainfarn ruderal
Bisam-Malve ruderal
Gewöhnliche Schafgarbe Wiesen
Wiesen-Flockenblume Wiesen
Gemeine Margerite Wiesen
Gemeines Johanniskraut Wiesen
Saat-Esparsette Wiesen
Wilder Dost Wiesen
Krummhals segetal
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Ansaat: Im Frühling meist besser als im Herbst
0
20
40
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80
100
Artenzahl Ertragsanteil gesäter Arten (%) Deckungsgrad Gräser (%)
Frühlingssaat Herbstsaat
a a a
b
a
b
(Pfiffner & Schaffner 2000)
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Pflege und Kontrolle wichtig für die Qualität
• Angepasste Pflege von Blühstreifen zur Qualitätssicherung
• Pflegemassnahme im 2./3. Jahr verbessern Pflanzenbestand
• Etappiert auf 50% der Fläche jeweils
mit Pflege
Schnitt & Bodenbearbeitung ohne Pflegemassnahme
(Uehlinger, Schaffner & Pfiffner 2005)
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Blühstreifen: gemäht versus ungemäht (Saummischung)
ungemäht
gemäht
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Mögliche herbologische Probleme - Problemunkräuter Überdominanz gewisser Arten – nach ca. 3-4 Jahren
• Perennierende Problemunkräuter Winden, Quecken, Disteln, Blacken
• Dominanz Wilde Karde, Rainfarn, Vergrasung v.a. Quecke, verfilzte
Bestände
• Hohe Wuchskraft durch starke Nährstoffnachlieferung -> Boden
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Wichtig für die Praxis-Implementierung
• Standortwahl und Auswahl passender Mischung sehr wichtig
• Pflege und Unkrautkontrolle (Distel, Quecke, Winden) ist
unerlässlich
• Pflege: positiv für Artenvielfalt und Blütenreichtums
• Oberflächliche, leichte Bodenbearbeitung ist günstig, Schnitt allein kann
Vergrasung fördern
• Saat: Frühjahr optimal. Herbstsaat auf organischen Böden deutlich
erfolgsversprechender (Unkrautdruck mit Frühjahrskeimern)
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Massgenschneiderte Blühsstreifen (FAB)
für a) Nützlinge und/oder
b) Bestäuber
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Anforderungen die Wildpflanzen in den
Blühstreifenmischungen
Zugängliches Nektar und Pollenangebot zur Förderung der Nützlinge
und Bestäuber (Honig-und Wildbienen)
hoch attraktiv Pflanzen mit rel. langer Blühphase
Mehrjährige Elemente
nur zwei- oder mehrjährige Pflanzen
angepasst an nährstoffreiche Böden
Obstanlagen: noch Mulchtoleranz und eher kurzwüchsige Arten
Nützlinge brauchen eher offene, leicht zugängliche
Nektar und Pollen (Doldenblütler)Wildbienen bevorzugen
Leguminosen (tief liegenden
Nahrungsquellen)
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Besondere Pflanzen mit Nektarquellen
ausserhalb der Blüte – wertvolle Zusatzquelle
Saatwicke:
Larvalparasitoid der Kohleule (Microplitis mediator)
• Saatwicke
• Zaunwicke
• Kornblume
Kornblume
Nützling & Nektarquelle
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Massgeschneiderte Nützlingsblühstreifen
Nützlingsblühstreifen
Einjährige Kulturen Mehrjährige Kulturen
Ackerbau Gemüsebau
KohlanbauGetreideanbau
ObstbauWeinbau
Apfelanbau
Dominante Pflanzenarten im Bestand
Kornblume (Centaurea cyanus )Echter Buchweizen ( Fagopyrum esculentum )
Futterwicke ( Vicia sativa )
Begleitarten
Knorpelmöhre (Ammi majus )
Dominante Pflanzenarten im Bestand
Wiesenflockenblume (Centaurea jacea )
Wilde Möhre ( Daucus carota )
Wiesenkümmel ( Carvum carvi )
Begleitarten
Kl Prunelle (Prunella vulgaris )Hornklee ( Lotus corniculatus )
Wiesenlabkraut ( Galium mollugo )Wegwarte ( Cichorium intypus )
Luzerne ( Medicago sativa )
Strukturgebende , stützende Arten
Rot-Schwingel(Festucarubra) Schaf -Schwingel (Festuca ovina )
Dominante Pflanzenarten im BestandKornblume (Centaurea cyanus )
Echter Buchweizen ( Fagopyrum esculentum )
Begleitarten
Acker-Hundskamille (Anthemis arvensis)Knorpelmöhre (Ammi majus )
Koriander (Coriandrumsativum)Dill (Anethum graveolens ).
Nützlingsblühstreifen im Ackerbau (Getreide, Kartoffel)
(Jacot 2016)
+ Nahrung
+ Fitness
+ Lebensraum
+ Biodiversität
+ Aufwertung
Versionen 2018 mit 13 (F) bis 16 Arten (H)
Nützlingsblühstreifen im Ackerbau – Agroscope
(Tschumi et al 2016)
Kontrolle von Getreidehähnchen(CLB)
(Tschumi et al 2016)
Kontrolle von Getreidehähnchen (CLB)
(Tschumi et al 2016)
Ertragssteigerung dank Blühstreifen (Weizen)
(Tschumi et al 2016)
Ertrag + 10% mit Blühstreifen
Kontrolle von Blattläusen in Kartoffeln
(Tschumi et al 2016)
Kontrolle von Blattläusen in Kartoffeln
(Tschumi et al 2016)
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‘Nützlingsstreifen’ für den Kohlanbau
Auswahl von Pflanzenarten für den Kohlanbau
• Attraktiv, zugängliche und
geeignete Nektarquellen
• Keinen wesentlichen Nutzen
für Schädlinge
Wilde Möhre
Kornblume
Knorpelmöhre
Saat- , Zaunwicke
Buchweizen
Kohl und Beipflanze
KornblumeCentaurea cyanus , Asteraceae
Nützlingsstreifen mit Kornblumen als Beipflanze
NützlingsstreifenBuchweizen
Fagopyrum esculentum , Polygonaceae
KornblumeCentaurea cyanus , Asteraceae
0 5 10 15 20 25
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Days after emergence
Surv
ival pro
babili
ty
Water
Ammi majus
Iberis amara
Centaurea cyanus
Centaurea cyanus (EFN)
Fagopyrum esclentum
Effekte auf Lebensdauer von Parasitoiden und Schädling
0 5 10 15 20 25
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0.8
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Days after emergence
Surv
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Water
Ammi majus
Iberis amara
Centaurea cyanus
Centaurea cyanus (EFN)
Vicia sativa (EFN)
Fagopyrum esclentum
* ** ** ** **
Kein Effekt -> gut
(Géneau et al., Basic Appl Ecol 2012)
3 beste Arten
Parasitoid = Nützling
(Microplitis mediator)
Water A. majus I. amara C. cyanus (EFN) C. cyanus V. sativa (EFN) F. esculentum
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Water A. majus I. amara C. cyanus (EFN) C. cyanus F. esculentum
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0
500
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2000
Effekte auf die Fekundität des Schädlings und Nützlings
sign. Steigerung
-> gut
keine Steigerung
-> gut
Mamestra brassicae
Microplitis mediator
Géneau et al., Basic Appl Ecol 2012
Feldversuch- Effekte auf Ei- und Larvenparasitierung
– in Bezug auf Distanz zum Streifen (M. brassicae)
Kruskal-Wallis-H-Test, p<0.05
NB FB RB
Bereich
0
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]
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]
Mit
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Mit
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a
b
c
Entfernung zum Nützlingsstreifen (m)
3 -10 49 -5225 -32 NB FB RB
Bereich
10
20
30
40
50
]
]
]
Entfernung zum Nützlingsstreifen(m)
3 -10 49 -5225 -32
ns
egg larvae
para
sit
ism
(%
)
para
sit
ism
(%
)
distance to strip (m)
(Luka et al., 2009)
distance to strip (m)
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Schädlingsregulation: Trophischen Beziehungen
Herbivore
Schmetterlingslarven
Parasitoide
Schlupfwespen
Kohl
Prädatoren
Käfer und Spinnen
Diadegma
semiclausumTrichogramma
brassicaePryxe
vulgarisMicroplitis
mediator
Cotesia
rubeculaCotesia
glomerata
Plutella
xylostella
Pieris
rapaeMamestra
brassicae
Bembidion
quadrimaculatum
Bembidion lampros
Bembidion properans
Carabidae
Aleochara
haematoptera
Platystethus
nitens
Aleochara
bipustulata
Atheta spp.
Philonthus
cognatus
Anotylus
rugosus
Staphylinidae
Oedothorax
spp.
Araneae spp.
Araneae
(Balmer, Pfiffner et al. 2013 Ecol and Evol)
Nützlingsförderung mit Blühstreifen in Bio-Obstanlagen
39
Ökologische Aufwertungen von Bio-Obstanlagen
40
Verschiedene Elemente
• Blühstreifen Fahrgasse, Randbereiche,
Baumstreifen
• Nistkasten (Meisen, Fledermäuse,
Wildbienen Florfliegen u.a.) und
Kleinstrukturen
• Klein-Gebüschgruppen im Randbereich,
an Böschungen, Abzäunungen
Anforderungen an Pflanzen in den Obst-Blühstreifen
41
• Zugängliches Nektar und Pollenangebot zur Förderung der Nützlinge und
Bestäuber (Honig-und Wildbienen)
• hoch attraktiv Pflanzen mit rel. langer Blühphase
• schnitt- bzw. mulchtolerant (3-4 Mal pro Jahr) und eher kurzwüchsig
• nur einheimische Wildpflanzen (Ökotypen) – nachhaltige Etablierung
• angepasst an nährstoffreiche Böden und Beschattung
Nützlinge brauchen eher offene, leicht zugängliche
Nektar und Pollen (Dolenblütler)Wildbienen bevorzugen
Leguminosen (tief liegenden
Nahrungsquellen)
Multifunktionelle, mehrjähr. Blühstreifen für Obstanlagen
42
Doldenblütler -> Nützlinge
Kleearten -> Bestäuber und teils Nützlinge
Rosettenbildner wie
Habichts- & Milchkräuter
Förderung von Nützlingsgruppen mit unterschiedlichen
Nahrungsspektren
Nahrungsgeneralisten: Laufkäfer, Ohrwürmer, Spinnen
Nahrungspezialisten (Blattläuse): Schweb-, Florfliegen, Marienkäfer, Parasitoide
Effekte auf Anzahl Nützlinge mit/ohne Blühstreifen
3-jährige Feldstudie in 7 europ. Ländern (CH, D, Italien, Belgien, Polen,
DK und Schweden): ein EU Core-Organic Eccorchard (2015-2017)
(Cahenzli et al. subm.)
Weniger Blattlausschäden an Apfel (nach Juni Fruchtfall)
(Cahenzli et al. subm.)
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Effekte der Blühstreifen auf Blattläuse und Gegenspieler (Bio-Tafelobstanlage)
(Wyss, 2005)
Dysaphis plantaginea
0
5
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Apr. May Jun. Jul. Aug. Sep. Oct.mean n
um
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tree
Schadenschwelle
Aphid predators
0
5
10
15
Apr. May Jun. Jul. Aug. Sep. Oct.mean n
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tree
Auswirkung blühender Buntbrachestreifen auf die Mehlige Apfelblattlaus, Blattlausräuber,
sowie potentielle Beute für Spinnen in Blühstreifen oder Kontrolle in einer Obstanlage
Blattlausräuber Spiders
0
2
4
6
Apr. May Jun. Jul. Aug. Sep. Oct.
mean n
um
ber/
tree
Spinnen
Mehlige Apfelblattlaus
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Blühstreifen in Blaubeeren (US-Studie)
(Garibaldi 2014 Front Ecol)
Kumulativer Gewinn für Betrieb
- Anlagekosten sind im 4. Jahr
amortisiert
- Ansteigende Erträge von Jahr zu
Jahr dank besserer Bestäubung
Funktionelle Biodiversität als Teil des Pflanzenschutzes Ebene Schädlinge-Nützlinge – 4 stufige Strategie im Bioanbau
48
direkte PS-Massnahmen
indirekte
Biodiversität auf dem Landwirtschaftsbetrieb
fördern mit …
Biodiversitätsförderflächen
Schonende Bewirtschaftungs-
verfahren, weniger Hilfsstoffe
Nachhaltigen
Anbausystemen (Bioanbau)
Fachwissen
Gesamtbetrieblicher
Planung
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Verdankungen FiBL Team O. Balmer, E. Wyss, C.
Daniel, C. Géneau, E. Belz, N. Dittner, S.
Moos, A. Leimgruber. M. Willareth, B.
Weishaupt , U. Niggli,
Alle Kooperationspartner
und alle Landwirte/innen