Das Auftreten von resistenten Unkräutern/Ungräsern stellt für Landwirt*innen auf der ganzen Welt eine erhebliche Herausforderung dar, da sie teilweise zu totalen Ertragsausfällen führen. Jährlich nimmt die Anzahl resistenter Pflanzen zu, während das Spektrum an Herbiziden abnimmt durch strengere Pflanzenschutzmittelgesetze abnimmt und somit den Landwirt*innen die Suche nach einem Herbizid-Ersatz mit dem gleichen Wirkeffekt erschwert. Wie gehen sie nun mit diesen hartnäckigen Unkräuter um?
In der Schweiz weisen aktuell sechs Unkräuter eine Resistenz gegen vier chemische Wirkstoffe auf: Ackerfuchsschwanz, Gemeiner Windhalm und Italienisches Raigras, Weisser Gänsefuss, Kanadisches und Südamerikanisches Berufkraut.1
Hierbei sind der Ackerfuchsschwanz nebst dem gemeinen Windhalm die Unkräuter mit den meisten bestätigten Resistenzfällen in der Schweiz – mit doppelten bis zu dreifachen Resistenzen.2
Ackerfuchsschwanz in der Schweiz
Der Ackerbau blickt auf eine lange Geschichte mit Alopecrus myosuroides, dem Ackerfuchsschwanz, zurück. Bereits hunderte von Jahren vor Christus trat der Ackerfuchsschwanz in Einkorn-, sowie Emmerfeldern auf. Als Süssgras, oder Poaceae, gehört es zur gleichen Familie wie unser Getreide und ist stark an den Menschen angepasst. Das heisst, dass der Ackerfuchsschwanz kaum in der freien Natur vorkommt.3
Der Ackerfuchsschwanz ist ein horstbildendes Gras, welches der Familie der Süssgrässer zugehörig ist. Das Ährengras wächst zu einer durchschnittlichen Halmlänge von 20 bis 60 Zentimeter heran, seine Ähre macht ungefähr zusätzliche elf Zentimeter aus.4 Das einjährige Ungras verankert seine Wurzeln nur knapp drei Zentimeter tief im Boden, wofür es feuchte kalkhaltige Ton- und Lehmböden bevorzugt.5 6
Als Fremdbefruchter benötigt er immer eine andere Pflanze zur Bestäubung.7 Dies bedeutet, dass immer neue Genvariationen entstehen und es zahlreiche Phänotypen dieses Süssgrases gibt.
Das Fuchsschwanzgras keimt zwei Mal im Jahr, im Frühjahr und im Herbst, wobei im Herbst die Hauptkeimzeit stattfindet. Während es als Ungras unter anderem auf Zuckerrüben-, Mais-, Raps- und Hülsenfruchtäckern, sowie im Sommergetreide vorkommt, gilt er besonders aufgrund des Hauptkeimzeitpunktes, sowie der biologisch grossen Ähnlichkeit, insbesondere im Wintergetreide als einer der grössten Ertragskonkurrenten.
Hinzu kommt, dass eine Pflanze des Ackerfuchsschwanzes im Durchschnitt etwa 100 Samen bildet, regelmässig jedoch auch einige hundert, in seltenen Fällen sogar 2000. Zwar gibt es Ungräser, welche viel mehr Samen produzieren, doch die Samen des Ackerfuchsschwanzes können bis zu elf Jahren im Boden überleben – was einen riesengrossen Samenvorrat ermöglicht und die zukünftige Bekämpfung weiterhin erschwert.8 9
Bei einer Befallsdichte von 15 bis 30 Pflanzen pro Quadratmeter, ist die Bekämpfungsschwelle erreicht.10 Eine einzelne Ackerfuchsschwanz-Pflanze kann unter konkurrenzschwacher Saat, wie beispielsweise unter Zuckerrüben, über 200 Ähren ausbilden.11 Im Vergleich kann bei einer Befallsdichte von 500 bis 1’000 ährentragenden Halmen pro Quadratmeter im Wintergetreide mit einem Ertragsverlust von 30 bis 50 Prozent gerechnet werden.12 Um dies in Relation zu setzen: Im Winterweizen wird normalerweise eine Anzahl von 500 bis 600 Ähren pro Quadratmeter angestrebt.13
Die Bekämpfung dieses Ungrases geschieht im konventionellen Ackerbau hauptsächlich durch den Einsatz von Herbiziden. Unglücklicherweise konnte der Ackerfuchsschwanz durch jahrzehntelange chemische Behandlung Resistenzen entwickeln und dies nicht nur gegen einzelne Mittel. Es gibt Fälle, in denen Ackerfuchsschwanzpopulationen gegen ganze Wirkstoffklassen resistent sind, manchmal sogar gegen mehrere.
Während der Ackerfuchsschwanz so gut wie überall in der Schweiz vertreten ist, wo Ackerbau betrieben wird, haben sich in mehreren Kantonen einfache, aber auch multiple Resistenzen etabliert. Jedoch weist das Unkraut (noch) nicht in jeder Region solche auf. 14
Herbizid
Ein Herbizid ist ein chemisches Mittel, mit dem Unkräuter oder unerwünschte Konkurrenzpflanzen bekämpft werden, indem sie die Stoffwechselsysteme der Pflanzen beeinflussen. Sie werden hauptsächlich in der Landwirtschaft und in Einzelfällen auch für militärische Zwecke verwendet (Bsp. Agent Orange während des Vietnamkrieges).15
Unterschieden wird dabei zwischen selektiven Herbiziden, die gezielt nur gegen bestimmte Pflanzen wirken, und Totalherbiziden, die unspezifisch sind und gegen alle Pflanzenarten wirken.
Zudem werden Herbizide anhand ihrer Wirkmechanismen in Gruppen unterteilt nach HRAC (Herbicide Resistance Action Committee) Klassifikation, die dabei behilflich sein soll, Bekämpfungsstrategien gegen herbizidresistente Pflanzen zu entwickeln.16
Wirkung des Herbizids
Herbizide unterbinden die Stoffwechselprozesse einer Pflanze, indem ihre Wirkstoffe an einem spezifischen Wirkort andocken. Das führt dazu, dass sich die Pflanze im Idealfall nicht weiterentwickeln kann.
Auswirkungen von Herbizide
Neben den erwünschten Auswirkungen auf unerwünschte Pflanzen oder Schädlinge haben Pflanzenschutzmittel erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt. Sie können im Boden gespeichert, in der Nahrungskette angereichert oder ins Grundwasser ausgewaschen werden und so das ökologische Gleichgewicht stören.
Bundesamt für Umwelt (2015)
Hierbei sind die Auswirkungen von der chemischen Zusammensetzung der Herbizide sowie auch von verschiedenen Umweltfaktoren, wie beispielsweise Niederschläge und der Temperatur, abhängig.17
Die Auswirkungen der Herbizide wurden nicht nur in der Umwelt nachgewiesen, sondern auch bei uns Menschen: Durch direkte Aufnahme über den Mund, durch Einatmen, über den Kontakt mit der Haut oder durch Rückstände bei der Aufnahme von Nahrungsmitteln können die Chemikalien über verschiedene Wege in den menschlichen Körper gelangen und somit unsere Gesundheit schädigen.18 Man spricht auch in einigen Fällen von Hautverätzungen bis hin zu Krebserkrankungen. Aber ob Herbizide wirklich krebserregend sind, ist bis heute noch umstritten – weil verschiedene Studien unterschiedliche Ergebnisse gezeigt haben.19 Zum Beispiel wurde das meistverbreitete Totalherbizid Glyphosat von der Weltgesundheitsorganisation in der Kategorie 2A als „wahrscheinlich krebserregend“ eingestuft, das bedeutet also eine Krebsgefahr wäre möglich.20 Andere Dinge wie beispielsweise heisse Getränke, Arbeiten in Nachtschichten oder verarbeitetes Fleisch gehören aber auch zu dieser Kategorie.21
Herbizidresistenz
Nach der HRAC-Definition ist Resistenz die innerhalb einer bestimmten Unkrautpopulation natürlich vorkommende, vererbbare Fähigkeit einiger Unkräuter, Herbizidbehandlungen zu überleben, die unter normalen Umständen diese Population wirksam bekämpfen würden.
DLG-Merkblatt 432 (2018)
Man unterscheidet in der Praxis bei der Resistenz zwischen zwei verschiedenen Arten:
⁃ Wirkortspezifische Resistenz: Durch eine oder mehrere Genmutationen (Veränderung der DNA am Zielprotein), kann der Wirkstoff des Herbizids nicht mehr an seinem Wirkort andocken und die Stoffwechselprozesse werden nicht blockiert. Bei dieser Resistenz ist die Pflanze sofort und vollständig gegen das Herbizid resistent – und meistens dann auch gegen alle Wirkstoffe aus der entsprechenden Wirkstoffgruppe.
⁃ Nicht-Wirkortspezifische (metabolische) Resistenz: Trotz der nicht veränderten Wirkort-/Andockstelle, kann der Wirkstoff durch verschiedene biologische Prozesse den Wirkort nicht mehr erreichen. Die Pflanze entwickelt Mechanismen die den Wirkstoff in unwirksame Bestandteile zerlegt (beispielsweise durch Abbau oder Entgiftung) und kann deshalb seine Wirkung nicht mehr entfalten. Hier verläuft die Resistenzentwicklung langsam ab und das Herbizid verliert allmählich seine Wirkung.
Bei Unkräutern und Konkurrenzpflanzen besteht ein Risiko für eine Resistenz durch die einseitige Nutzung von Herbiziden mit dem gleichen Wirkstoff oder aus derselben Wirkstoffgruppe. Grund dafür ist, dass es einzelne Pflanzen gibt, die weniger empfindlich gegenüber bestimmten Wirkstoffe sind, als andere. Deshalb kommt es anhand der einseitigen Herbizid-Nutzung zu einem Selektionsdruck: empfindliche Unkräuter sterben nach wie vor ab, während resistente Unkräuter überleben und ihre Population exponentiell zunimmt. Für die Bauern wird es dann schwierig, die grossflächige Anreicherung der resistenten Pflanze zu bekämpfen und das führt dann zu Ernteerschwernissen sowie Ertragsausfällen. Deshalb sind herbizidresistente Pflanzen eines der zentralsten Probleme in der Landwirtschaft und können meistens nur durch eine koordinierte Anwendung verschiedener und abwechslungsreicher (chemische & ackerbauliche) Methoden bekämpft werden.22
Die stärksten Wirkstoffe gegen den Ackerfuchsschwanz entstammen der Resistenzklasse A (FOP, DIM und DEN; bsp. Fenoxaprop oder Clodinafop) oder der Resistenzklasse B (Sulfonylharnstoffe wie bsp. Mesosulfuron oder Foramsulfuron). Gegen die Klasse A sind Resistenzen bereits weit verbreitet. Gegen die Klasse B treten Resistenzen bereits vereinzelt auf und gar Doppelresistenzen sind möglich. (S. Binder, persönliche Kommunikation, 24.01.2023)
Resistenztests
Wenn die Vermutung auf eine Resistenzart besteht, kann man anhand eines Resistenztests festellen, ob dies der Fall ist. Die Resistenztests werden im Normalfall in einem Gewächshaus durchgeführt, wo das überlebende Unkraut/Ungras mit dem betroffenen Herbizid über längere Zeit behandelt und nach einigen Wochen mit einer resistenten Kontrollpopulation verglichen wird. Als resistent wird sie dann eingestuft, wenn 50% des Unkrauts die Herbizidbehandlung überlebt haben.23
Bekämpfung und biologische Alternativen
Zur herbizidlosen Bekämpfung des Ackerfuchsschwanzes gibt es zahlreiche Möglichkeiten, die von den rund 15% biologischen Bauernbetrieben in der Schweiz genutzt werden. Tritt der Ackerfuchsschwanz zu umfangreich auf einem Acker auf, so können die Betriebe auf Verfahren wie Heissluft, -dampf, oder -wasser zurückgreifen, um einzelne Pflanzen zu vernichten.24
Zentral ist jedoch nicht nur, wie man mit dem vorhandenen Ungras umgeht, sondern besonders, wie man dessen Massenauftreten auf den Äckern von vorneherein beschränken kann.
Im Bezug auf den Ackerfuchsschwanz gelten als wichtigste präventative Massnahmen besonders der Einsatz von zertifiziertem Saatgut, sowie diverse gesamtbetriebliche Massnahmen, die Landwirt*innen treffen können.
Zertifiziertes Saatgut
Zertifiziertes Saatgut ist eine wichtige Möglichkeit für Landwirt*innen, den Ungrasbefall unter Kontrolle zu halten. Es handelt sich hierbei um streng kontrollierte Samen, für welche unter anderem Richtlinien in Bezug auf die Menge der vorhandenen Unkrautsamen gelten. So kann von den Betrieben nicht nur vermieden werden, eine grosse Anzahl der Ackerfuchssamen selbst auf den Äckern auszustreuen, das zertifizierte Saatgut weist im Vergleich auch sehr gute Gesundheit auf. Dies ermöglicht dem Getreide stark keimfähig und deshalb konkurrenzfähiger gegenüber dem Unkraut zu sein.25 26
Unkrautkur
Eine Unkrautkur wird vor der Saat durchgeführt. Im Abstand von einigen Tagen wird dabei der Acker gestriegelt, was zuerst die Keimung des Ackerfuchsschwanzes anregt. Über den Verlauf von mehreren Wochen wird das Prozedere wiederholt, wobei die sich allmählich bildenden Wurzelgeflechte des Ungrases im Striegel verfangen, an die Oberfläche transportiert werden und dort austrocknen.27
Generell gelten bodenwendende Verfahren wie das Grubbern, Pflügen und Hacken als effektiver als eine Bewirtschaftung ohne Bodenwendung. Dabei muss allerdings darauf geachtet werden, dass nicht zu tief in den Boden gegangen wird, weil ansonsten ein Kreislauf gestartet werden könnte, während dem Samen aus tiefernen Erdschichten an die Oberfläche geraten. In der Tiefe wurden viele Samen keimreif, sie können in höheren Erdschichten also sofort zu keimen beginnen. Dies ist natürlich nicht im Interesse der Landwirt*innen.28
Fruchtfolge
Wird auf eine breite und abwechslungsreiche Fruchtfolge geachtet, kann der Ackerfuchsschwanz signifikant zurückgedrängt werden. Landwirt*innen sollen darauf achten, den selben Acker nicht nur mit Wintergetreide zu bewirtschaften, sondern Fruchtfolgen mit Sommergetreide einzubeziehen. Ausserdem sollte das Feld auch mit Blattfrüchten wie beispielsweise mit Kartoffeln oder Mais bestellt werden. 29 30 31 (S. Binder, persönliche Kommunikation, 24.01.2023)
Untersaaten/Bodendeckung
Die Auswahl von Arten mit grosser Bodendeckung verfolgt das gleiche Prinzip wie das Säen von Untersaaten. Als Untersaat bezeichnet man das Hinzufügen von Pflanzensamen, welche nicht die Hauptsaat darstellen und zu einem späteren Zeitpunkt als diese abgeerntet werden.
Das Ziel ist es, einen Acker mit möglichst dichten Beständen zu bewirtschaften, besonders auch in den oberen Erdschichten, wo ja das Wurzelgeflecht des Ackerfuchsschwanzes liegt. Zusätzlich soll der bedeckte Boden das Keimen des Ungrases durch Lichtkonkurrenz erschweren. So wird mit dem Ackerfuchsschwanz konkurriert und seine Ausbreitungsmöglichkeiten auf dem Acker werden auf natürliche Weise eingedämmt.32
Im Ackerbau spricht man von einem Ernteindex. Ist dieser niedrig, bedeutet dies eine geringere Anzahl an Pflanzenblättern im Verhältnis zu der Anzahl an Körnern. Im üblicherweise ertragsreicheren kurzstrohigen Winterweizen, ist dieser eher gering und Landwirt*innen können beim Einsatz von Weizen mit längeren Halmen von einem höheren Ernteindex profitieren, da diese auch einen Effekt der Bodenbedeckung erreichen und somit auch konkurrenzfähiger gegenüber dem Ungras sind.33
Spätsaat
Die Saat des Wintergetreides beginnt üblicherweise bereits im September, doch da der Ackerfuchsschwanz zu diesem Zeitpunkt noch keimt, ist es für ihn einfach sich später im Getreide stark auszubreiten und eine grosse Menge von Ähren zu bilden. Verlegt man die Saat jedoch auf Ende Oktober, lässt sich der Ertragsverlust um ein Vielfaches senken.34
Ökologischer Leistungsnachweis – ÖLN
Ein Grossteil der konventionellen Schweizer Getreidebetriebe erbringt den Ökologischen Leistungsnachweis. Dieser honoriert herbizidlosen Getreideanbau mit sogenannten Produktionssystembeiträgen. Dies ist eine festgesetzte Summe pro Hektar und Art der Bewirtschaftung. Zwar helfen diese Förderbeiträge, die Produktion herbizidloser Pflanzensorten finanziell interessant zu machen, jedoch steigt mit dieser Methoden das Ertragsrisiko bei unsicheren Witterungsbedingungen.35 (S. Binder, persönliche Kommunikation, 24.01.2023)
Fazit
Der Ackerfuchsschwanz wurde durch den Menschen unbeabsichtigt kultiviert und hat durch chemikalische Einwirkungen von Herbiziden mehrere Resistenzen entwickelt.
Besonders im Wintergetreide gilt er heutzutage als ein grosses Problem für Landwirt*innen, da er schnell zu grossen Ernteverlusten führen kann, indem er mit der Kulturpflanze um verschiedene Ressourcen konkurriert.
Durch die einseitige und mehrfache Nutzung von Herbiziden, besteht ein grosses Risiko für eine Herbizidresistenz. Unter der Herbizidwirkung leiden nicht nur Bodenmikroben, welche der Pflanze bei der Aufnahme von Nährstoffen helfen.36 Auch auf den Menschen und die Umwelt hat eine ungeregelte Herbizidnutzung negative Auswirkungen, da die Rückstände nicht schnell genug abgebaut werden können – diese sind im Boden viel langlebiger als ursprünglich angenommen.
Aus einer Forschung geht hervor, dass biologischer Ackerbau um bis zu 50 Prozent energieeffizienter sein kann als konventioneller37. Biologische Alternativen in der Landwirtschaft sind nicht nur für unsere Wirtschaft und Umwelt interessant. Auch in der Bekämpfung des Ackerfuchsschwanzes zeigen sich positive Auswirkungen von biologischen Alternativen durch den Einsatz von thermischen und mechanischen Bekämpfungsmethoden, sowie einer Vielfalt an präventativen Massnahmen. Diese werden neuerdings sogar mittels Fördergeldern vom Bundesamt für Umwelt unterstützt.
Im Grossen und Ganzen ist für Landwirt*innen ein Vorwissen über Herbizide und verschiedene Präventionsmassnahmen ausschlaggebend um lästige Unkräuter sowie Ungräser zu bekämpfen. Landwirt*innen müssen frühzeitig handeln, bevor die Samen von Unkräutern und Ungräsern keimen und die Bekämpfungsschwelle erreichen: denn je grossflächiger sich die Unkräuter ausbreiten, desto schwieriger wird die Bekämpfung.
