Ackerbau und Pflanzenzüchtung

Die bakterielle Krankheit Syndrome Basses Richesses (SBR), wird durch die Schilf-Glasflügelzikade übertragen. Die Zikaden fliegen im Frühsommer in die Zuckerrübenfelder ein und legen ihre Eier im Boden ab. Kurze Zeit später schlüpfen die Larven, ernähren sich von Wurzeln der Zuckerrüben und entwickeln sich weiter. Nach der Ernte der Zuckerrüben führen die Larven ihre unterirdische Entwicklung in der nächsten Kultur fort, bis sie im Frühjahr in neue Zuckerrübenfelder fliegen können.
Im Rahmen eines Forschungsnetzwerks zu Zuckerrüben führte die BFH-HAFL Versuche zum Einfluss der Folgekultur auf die Entwicklung der Zikaden durch.  Der Einflug von Zikaden wurde zwischen Mais und einem Wintergetreide als Folgekulturen von Zuckerrüben verglichen. Das Projekt wurde von der schweizerischen Zuckerrübenfachstelle und der BFH-HAFL gemeinsam finanziert.

Der Maisanbau nach Zuckerrüben führte zu einer Verringerung des Zikadenfluges um mehr als 97%. Das Fehlen von Pflanzen und damit von Nahrung während des Winters hat die Entwicklung der Zikade gestoppt.

Um die Übertragung von SBR zu vermeiden, wird daher empfohlen auf Wintergetreide nach Zuckerrüben zu verzichten. Diese Maßnahme muss nun auf regionaler Ebene umgesetzt werden, um ausreichend wirksam zu sein.

Silberschorf und Colletotrichum sind zwei Pilzkrankheiten, welche die Schalenqualität von Kartoffeln vermindern. Von Silberschorf befallene Knollen verlieren zudem während der Lagerung Wasser und schrumpfen. Die beiden Krankheiten führen bei der Vermarktung von gewaschenen Kartoffeln im Frischmarkt zu grossen finanziellen Verlusten. Das Projekt der Forschungspartner BFH-HAFL, Agroscope und FiBL in Zusammenarbeit mit Swisspatat, Biosuisse, Andermatt Biocontrol, Terralog und Omya hat zum Ziel, konkrete Lösungen zur integrierten Bekämpfung der beiden Krankheiten zu finden – entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Feld bis ins Verkaufslokal.

Eine ausreichende Wasserversorgung ist für optimale Erträge und beste Qualitäten entscheidend. Heute wird meistens nach Gefühl bewässert – ohne technische Hilfsmittel. Um die Bewässerungspraxis zu optimieren, haben wir 2016 in Zusammenarbeit mit der Firma RMA aus Holland begonnen, ein schweizweites Netz von Bodensonden aufzubauen. Es umfasst mittlerweile rund 130 Sonden in Kartoffel- und Gemüseparzellen. Durch die kontinuierliche, parzellenspezifische Messung von Bodenwassergehalt, Saugspannung und Niederschlag kann die Bewässerungsstrategie gezielt auf den Wasserbedarf der Pflanzen abgestimmt und so optimiert werden. Die Messungen der Sonden werden grafisch dargestellt und sind öffentlich zugänglich: www.bewaesserungsnetz.ch. 
Rund 50 dieser Bodensonden stehen im Kanton Waadt. Im Ressourcenprojekt «Efficience Irrigation Vaud» werden gesamtbetriebliche Bewässerungsanalysen und die Anschaffung von Tröpfchenbewässerung-Systemen sowie von Bodensonden gefördert. Ziel ist es, Wasser in der Landwirtschaft effizienter zu nutzen. Wir untersuchen in der wissenschaftlichen Begleitung (2018-2025) die Bewässerungsstrategie auf 15 Pilotbetrieben und den Einfluss der Bodeneigenschaften und Anbautechniken. Dabei analysieren wir auch die Auswirkungen der Projektmassnahmen auf die Bewässerungsstrategie.

In den 1990er Jahren wurden in der Schweiz noch zahlreiche Rübenparzellen gehackt. Heute erfolgt die Unkrautbekämpfung fast ausschliesslich mit ganzflächigen Herbizidbehandlungen. Gemeinsam mit der Interprofession Zucker untersuchen Forschende der BFH-HAFL Chancen und Grenzen verschiedener mechanisch-chemischer Verfahren zur Unkrautreduzierung im Zuckerrübenanbau. Sie erforschen den kombinierten Einsatz von Hackgeräten, Herbizid-Band- bzw. -Unterblattspritzungen in Mulchsaaten und bei Pflugeinsatz nach verschiedenen Zwischenkulturen. Projektziel ist es, Praxisempfehlungen auszuarbeiten, mit welchen sich die heute betriebsüblichen Herbizidaufwandmengen um 50 Prozent reduzieren lassen.

FarmDroid: Autonomes Säen und Hacken

Der Roboter «FD20» der dänischen Firma «FarmDroid» bewegt sich mit 1 km/h über den Acker. Er ist 700 kg leicht und wird von einem Elektromotor angetrieben. Der Strom wird von Solarzellen produziert und in Batterien gespeichert. Der FD20 ist damit in der Lage rund um die Uhr zu arbeiten und bis zu 20 Hektaren pro Saison zu bewirtschaften. Bei der Saat werden die GPS-Koordinaten von jedem Korn registriert. Diese werden später für das präzise mechanische Hacken zwischen und in den Reihen benötigt.

Seit 2020 sind je einer dieser Roboter in der Romandie und in der Deutschschweiz im Einsatz. In einem gemeinsamen Projekt testen die BFH-HAFL und das Forschungsinstitut für biologischen Landbau FiBL den Roboter im Vergleich zum betriebsüblichen Zuckerrübenanbau auf mehreren Bio- und OeLN-Betrieben. Ein besonderes Augenmerk gilt der Anwenderfreundlichkeit, der Effizienz und der Wirtschaftlichkeit des Roboters. Eine deutliche Reduktion der Handarbeitsstunden könnte insbesondere dem Biorübenanbau in der Schweiz Auftrieb verleihen. Im OeLN liegt der Fokus bei der Reduktion der Herbizide. Das Projekt in Zusammenarbeit mit zwei Lohnunternehmern wird vom Bundesamt für Landwirtschaft BLW und der Zuckerindustrie finanziell unterstützt.

Roboter von ecoRobotix

Rund 2200 Tonnen Pflanzenschutzmittel – davon 40 Prozent Herbizide – werden jährlich in der Schweiz verkauft. Der Bund strebt eine deutliche Reduktion an. Diese lässt sich durch eine gezielte Applikation auf die Unkräuter mittels Robotern erreichen. Der Roboter von ecoRobotix wird in Zuckerrüben, Raps und Zwiebeln allein und in Kombination mit modernen Hackgeräten geprüft und verbessert. Ziel ist die Entwicklung eines Gesamtkonzepts, um den Einsatz von Herbiziden zu reduzieren. In den ersten zwei Projektjahren führen wir Feldversuche durch, um die Erkennung der Kulturpflanzen und Unkräuter sowie die Treffsicherheit des Roboters in den drei Kulturen zu optimieren. Je nach Ergebnis folgen im dritten und vierten Jahr Versuche an verschiedenen Standorten in Kombination mit anderen Techniken. Auf der Basis der Ergebnisse berechnen wir anschliessend das Reduktionspotenzial und die Wirtschaftlichkeit im Acker- und Gemüsebau.

Das Rübenkopfählchen, Ditylenchus dipsaci, bedroht allein in der Schweiz den Zuckerrübenanbau auf rund 4000 Hektaren. Der Befall durch diesen Fadenwurm führt zu Nekrosen und Fäulnis, was bis zu 50 Prozent Ertragsverlust bedeuten kann. Aktuell stehen keine effektiven chemischen Bekämpfungsmassnahmen gegen diesen Schädling zur Verfügung. Tolerante Sorten, in Kombination mit einer verzögerten Saat, sind nur eine ungenügende Alternative und bieten keine nachhaltige Perspektive für die betroffenen Anbaugebiete. Neben vorbeugenden Massnahmen, wie weitgestellte Fruchtfolgen, bietet nur der Einsatz resistenter Sorten eine Möglichkeit der nachhaltigen Regulierung von D. dipsaci auf Befallsflächen. Im Rahmen eines PhD-Projekts untersuchen wir, in Zusammenarbeit mit KWS Saat SE, der Schweizerischen Fachstelle für Zuckerrübenbau, dem Julius Kühn-Institut und der Georg-August-Universität Göttingen, die Resistenz gegen D. dipsaci in Zuckerrüben.

Zahlreiche Versuche zeigen erfolgversprechende Massnahmen auf, um den Rapsanbau nachhaltiger zu gestalten. Sie haben in der landwirtschaftlichen Praxis jedoch noch wenig Anwendung gefunden. Das Projekt «nachhaltiger Rapsanbau» soll Landwirte motivieren, ein Massnahmenpaket umzusetzen. Der Anbau erfolgt ohne Herbizide und Fungizide, Insektizide werden reduziert eingesetzt und die Stickstoff- und Schwefeldüngung erfolgt nach den Düngungsnormen. Elf Praxisbetreibe, verteilt über das gesamte Schweizer Mittelland, setzen dieses Anbausystem während drei Jahren um, in enger Begleitung durch die BFH-HAFL, das Forum Ackerbau und die Groupe Culture Romandie. 
Es wird erforscht, wie die einzelnen Massnahmen kombiniert werden können, welche Unterstützung die Landwirte für die Umsetzung der Massnahmen brauchen und welche Hindernisse bei der Anwendung auftreten. Mit dem Projekt soll aufgezeigt werden, dass die erfolgsversprechenden Massnahmen aus den Versuchen auch auf den Praxisbetrieben erfolgreich umgesetzt werden können. Das Projekt trägt zu einem nachhaltigen Rapsanbau bei, mit dem die Gesamtmenge gehalten und die Nachfrage erfüllt werden kann. Finanziert wird das Beratungsprojekt vom Bundesamt für Landwirtschaft (BLW), von Marktpartnern entlang der Wertschöpfungskette (Schweizerischer Getreideproduzentenverband, Florin AG, fenaco Genossenschaft, Zweifel Pomy Chips AG) sowie der Branchenorganisation swiss granum.

Ein nachhaltiger und verantwortungsvoller Umgang mit der Ressource Wasser gewinnt durch den Klimawandel an Bedeutung. Der Bewässerungsbedarf steigt durch höhere Temperaturen und geringere Sommerniederschläge, während gleichzeitig die Wasserverfügbarkeit sinkt aufgrund zunehmender Wassernutzungskonflikte. 
Die ALB-Bayern hat seit 2014 eine Bewässerungs-App entwickelt, die mit der Geisenheimer Wasserbilanzmethode und bodenkundlichen Grundlagen den Verlauf der Bodenfeuchtigkeit berechnet. Daraus kann eine Bewässerungsempfehlung für eine beliebige Parzelle abgeleitet werden. Die Wasserbilanz-App ermöglicht flächendeckende Bewässerungsempfehlungen und kann auch eingesetzt werden, um den Bewässerungsbedarf von Regionen für Infrastrukturprojekte abzuschätzen. Die App kann von Landwirten kostenlos genutzt werden. Sie wurde aber bisher nicht unter Schweizer Bedingungen eingesetzt und validiert.
Die HAFL hat in den letzten vier Jahren zusammen mit Partnern ein schweizweites Bodenfeuchtigkeitsmessnetz aufgebaut mit aktuell rund 250 Sondenstandorten (www.bewaesserungsnetz.ch). In einem gemeinsamen Projekt mit der ALB Bayern sollen die Empfehlungen der Bewässerungs-App mit den Messungen der Bodensonden und zusätzlichen Bodenuntersuchungen validiert werden. Langfristig soll die Bewässerungs-App als Ergänzung zum Bewässerungsnetz für die Schweiz dienen und auf Gemüsebaubetrieben als Entscheidungshilfe eingesetzt werden. Die Messungen der Bodensonden dienen dabei als Referenznetz für die berechneten Empfehlungen. Das Projekt wird finanziert im Rahmen der Wyss Academy for Nature und dauert von 2019 bis 2023.