Fruchtfolgeeinfluss von Kleegras auf die Beikrautentwicklung in verschiedenen Teilflächen im Sommerdinkel (Triticum aestivum subsp. spelta)

Abstract

This study used drones and multispectral images to divide two clover-grass fields into management zones based on NDVI values. The differences between the zones on the weed cover and soil moisture of the subsequent crop summer spelt were examined. The results showed that the zones differed significantly in weed cover and volumetric water content, but the crop rotation effects were year-and site-dependent. The zone information can be used to optimize weed management strategies.

Full text

Fruchtfolge, Zwischensaaten und
Mischkultur
PFLANZENBAU
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Fruchtfolgeeinfluss von Kleegras auf die Beikrautentwicklung
in verschiedenen Teilflächen im Sommerdinkel
(Triticum aestivum subsp. spelta) (V)
Reuter T1, Nahrstedt K2, Jarmer T2 & Trautz D1
Keywords: Futterbau, NDVI, UAV, Beikraut, Räumliche Heterogenität
Abstract
This study used drones and multispectral images to divide two clover-grass fields into
management zones based on NDVI values. The differences between the zones on the
weed cover and soil moisture of the subsequent crop summer spelt were examined.
The results showed that the zones differed significantly in weed cover and volumetric
water content, but the crop rotation effects were year- and site-dependent. The zone
information can be used to optimize weed management strategies.
Einleitung und Zielsetzung
Kleegrasgemenge haben eine wichtige Rolle im ökologischen Landbau als Stickstoff-
quelle und Beikrautunterdrücker durch die Bodenbedeckung und die häufige Mahd
(Elsalahy et al., 2019). Die Entwicklung von Kleegras ist jedoch durch Bodenheteroge-
nität geprägt und beeinflusst damit auch die Beikrautunterdrückung und Fruchtfolgewir-
kung. Ziel dieser Untersuchung war es, zwei Flächen mit Normalized Difference Vege-
tation Index (NDVI)-Karten in Managementzonen einzuteilen und zu untersuchen, ob
sich Unterschiede in der Beikrautunterdrückung des Kleegrasgemenges in den Teilflä-
chen der Nachfrucht Sommerdinkel (Triticum aestivum subsp. spelta) widerspiegeln.
Methoden
Multispektrale Bildaufnahmen wurden mit Drohnen auf zwei ökologisch bewirtschafte-
ten, einjährigen Kleegrasflächen (2020: „Power Weg“; 2021: „Kiesschacht“) im Raum
Osnabrück aufgenommen. Parallel erfolgte die Erfassung der fraktionierten Trockenbi-
omasseschnitte (Klee, Gras, Beikräuter). Die Nachfrucht Sommerdinkel ist jeweils im
Folgejahr hinsichtlich Beikrautbedeckungsgrad, Wuchshöhe und Bodenfeuchte (VWC
= Volumetric water content) untersucht worden. Aus den Multispektralbildern wurden
NDVI-Karten erstellt. Darauf aufbauend erfolgte die Einteilung der Flächen in zwei Ma-
nagementzonen mittels des k-means-Algorithmus. Die Zonen jedes Feldes und die Fel-
der wurden mittels T-test (α = 0,05) hinsichtlich signifikanter Unterschiede untersucht.
Ergebnisse und Diskussion
Die Managementzonen zeigten auf beiden Flächen einen signifikanten Unterschied be-
züglich der NDVI-Werte und der Kleegrasbiomasse. Auf der Fläche „Power Weg“
1 Hochschule Osnabrück, Fakultät Agrarwissenschaft und Landschaftsentwicklung, Am Krümpel
31, 49090, Osnabrück, tobias.reuter@hs-osnabrueck.de, d.trautz@hs-osnabrueck.de
2 Universität Osnabrück, Institute of Computer Science, Remote Sensing Group, Wachsbleiche
27, 49090 Osnabrück, konstantin.nahrstedt@uni-osnabrueck.de, thomas.jarmer@uni-osnab-
rueck.de

Fruchtfolge, Zwischensaaten und
Mischkultur
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konnte für Zone 2 ein höherer Beikrautanteil im Kleegrasbestand festgestellt werden (p
= 0,002). Dies wurde in derselben Zone auch in der Nachfrucht Sommerdinkel beobach-
tet. Dieser Bereich hatte zu BBCH 13 einen höheren Beikrautbedeckungsgrad (Abbil-
dung 1). Zu BBCH 39 hatte sich das Verhältnis umgekehrt und Zone 1 zeigte eine hö-
here Bedeckung an Beikräutern. Zone 2 zeigte ab BBCH 39 eine höhere Bodenfeuchte.
Daher konnte sich der Sommerdinkel hier besser entwickeln und durch größere Pflan-
zen die Beikräuter besser unterdrücken. Auf der Fläche „Kiesschacht“ war Zone 2 zwar
feuchter, jedoch hatte dies keine Auswirkung auf den Beikrautbestand. Bereits im Klee-
gras gab es keine signifikanten Unterschiede in der Beikrautbiomasse zwischen den
Zonen. Elsalahy et al. (2019) konnte ebenfalls Unterschiede in der Beikrautunterdrü-
ckung von Klee zwischen Jahren und Standorten feststellen. Dies ist ggf. auf Variatio-
nen in der Samenbank zurückzuführen. Auf der Fläche „Power Weg“ gab es mit 22 g
m-2 im Vergleich zu 7 g m-2 auf „Kiesschacht“ signifikant (p < 0,001) mehr Beikräuter.
Abbildung 5: Vergleich Beikrautbedeckungsgrad [%] und Bodenfeuchte [%
VWC] im Sommerdinkel der beiden Managementzonen zu verschieden Entwick-
lungsstadien für die Versuchsflächen „Kiesschacht“ und „Power Weg“.
Schlussfolgerungen
Durch die Einteilung in homogene Teilflächen ließen sich auf „Power Weg“ Bereiche mit
erhöhten Beikrautaufkommen sowohl im Kleegrasgemenge als auch der Nachfrucht
identifizieren. Die Fruchtfolgeeffekte sind jedoch jahres- und standortabhängig. Dieses
Wissen kann genutzt werden, um in Bereichen mit höherem Beikrautdruck Sorten zu
wählen, die konkurrenzstärker sind oder um dort die mechanische Regulierung zu in-
tensivieren. Dadurch könnten Ertragsverluste durch Beikräuter verringert werden.
Danksagung
Die Förderung des Vorhabens erfolgt aus Mitteln des Bundesministeriums für
Ernährung und Landwirtschaft, Förderkennzeichen 28DE103B22 und 28DE103C18.
Literatur
Elsalahy, H., Döring, T., Bellingrath-Kimura, S., & Arends, D. (2019). Weed suppression in only
legume cover crop mixtures. Agronomy, 9(10), 648.
https://doi.org/10.3390/agronomy9100648