Rückstandsarme Produktion - Modellanlage zur Weiterentwicklung und Bewertung des Integrierten Pflanzenschutzes

Ein Ziel der Integrierten Produktion ist die Reduktion des Einsatzes chemischer Wirkstoffe zugunsten biologischer Verfahren und Wirkstoffe, die definitionsgemäß keine Rückstände zur Folge haben. Vorrangig sollten so die negativen Auswirkungen auf die Umwelt gemindert werden.

Modellanlage am Kompetenzzentrum Obstbau (KOB) zur Darstellung komplexer Pflanzenschutzfragen<br>Foto: Dr. Scheer

Parallel konnte so bereits der Anteil unerwünschter Wirkstoffe im Erntegut in den vergangenen Jahren deutlich reduziert werden. Hervorzuheben ist z. B. die Apfelwicklerregulierung im Bodenseeraum, die als Kombinationsverfahren aus Verwirrung, intensivem Einsatz von Granuloseviren und üblicherweise einer Coragenbehandlung durchgeführt wird. Von ehemals mehreren Apfelwicklerinsektiziden ist nur noch ein chemischer Wirkstoff im Erntegut nachweisbar.

Dieser kontrolliert-integrierte Einsatz von Pflanzenschutzmitteln führt in geringeren Umfang als in der Vergangenheit zu wenigen messbaren Rückständen, meist sogar nur im Spurenbereich. Leider wird das erfolgreiche Konzept der Integrierten Produktion nur auf die wenigen Rückstände fokussiert und medial entsprechend negativ unter Nutzung bestimmter Frames wie Pestizide dargestellt.  

So wurde in den Jahren 2006 bis 2007 „Pestizide im Erntegut“ als Thema von Nichtregierungsorganisationen medial aufbereitet. Ängste wurden geschürt, zudem wurden Lebensmitteldiscounter gegeneinander bewertet. Als Reaktion haben die Lebensmittelketten sogenannte sekundäre Standards entwickelt, die u.a. die Auslastung und die Anzahl von Pflanzenschutzmittelrückständen im Erntegut über die strengen gesetzlichen Regelungen hinaus festlegen. Jede Handelskette hat ihre eigenen Forderungen ohne wissenschaftliche Erkenntnisse aufgestellt.

Diese Forderungen führten vor ca. zwölf Jahren zu veränderten Beratungsempfehlungen in der Beratung und Anwendung von Pflanzenschutzmitteln, allerdings mit gravierenden Auswirkungen auf den Grundgedanken der Integrierten Produktion.

Schadschwelle nicht immer im Vordergrund

Ein Beispiel ist die Missachtung der Schadensschwelle. Aktuell wird der Einsatzzeitpunkt eines Pflanzenschutzmittels über die Abbaugeschwindigkeit von Wirkstoffen bestimmt, um deren Anzahl im Erntegut an die Vorgaben der Discounter anzupassen. Z.B. erfolgt die Regulierung der Spinnmilbe mittels Kiron oder Envidor bis maximal Juni, da nur dann zur Ernte ein Rückstand von jeweils weniger als 0,01 mg/kg zu erwarten ist. 0,01 mg/kg ist die Schwelle, die aktuell bei Überschreiten zur Wertung eines Wirkstoffes als rückstandsrelevant herangezogen wird.

War in der Vergangenheit aufgrund der Schadschwellenbetrachtung vielleicht nach Juni gar kein Einsatz eines Pflanzenschutzmittels notwendig, z.B. aufgrund eines sehr guten Nützlingsbesatzes, erfolgt heute eine saisonal frühere und damit prophylaktische Applikation. Die Zielstellung dieser veränderten Strategie ist nun fokussiert auf die Rückstandsbegrenzung und hohen Qualitätsanforderungen, weniger auf die Umweltauswirkungen.

Zulassungsbedingt starke Einschränkungen

Neben diesen Vorgaben gibt es zulassungsbedingt zukünftig starke Einschränkungen in der Anzahl und Anwendung chemischer als auch biologischer Wirkstoffe. Bereits heute sind wichtige Wirkstoffe im Europäischen Vergleich in Deutschland nicht mehr oder noch nicht zugelassen. Das Umweltbundesamt als eine nationale Bewertungsbehörde, setzt von europäischen Vorgaben abweichende Maßstäbe an, die eine Zulassung damit vielfach in Deutschland unmöglich machen. Diese Zulassungsvorgaben als auch die privatrechtlich definierten sekundären Standards führten damit zwangsläufig zu einer veränderten Produktion von Qualitätsobst in Deutschland.

Modellanlagen – ein Beispiel am Kompetenzzentrum Obstbau Bodensee (KOB)

Am KOB werden von der Pflanzenschutzabteilung in einer Modellanlage diese Veränderungen begleitet. Durch Förderung über ein Interreg-V-Projektes wurde eine Modellanlage konzipiert, die die aktuellen sekundären Standards sowie zukünftige Zulassungsbegrenzungen wissenschaftlich abbildet. Projektpartner im Interreg-V-Projekt sind in der Schweiz und Deutschland in weiteren Modellanlagen tätig. Mehrjährige Erfahrungen und Ansätze aus langjährigen Versuchen mit Alternativen werden mit veränderten Anbau- und Kulturtechniken kombiniert, um den Wegfall von Wirkstoffen als auch die Vorgaben zur Reduktion von messbaren Wirkstoffen wissenschaftlich abzuprüfen.

Regendächer als auch Insektenschutznetzsysteme, Antagonisten und biologische Verfahren sowie mechanische und thermische Herbizidverfahren werden neben klassischen Integrierten Konzepten fokussiert. Eine breite Erfassung betriebs- und arbeitswirtschaftlicher Daten sowie Energie- und Stoffkreisläufe, Pflanzenschutzmitteleinsatz und Quantitäts- und Qualitätsfragen werden eine Bewertung der einzelnen Produktionsverfahren erlauben. Wichtig im Projekt ist daneben die Kommunikation mit Stakeholdern. Deren Forderungen und die möglichen Auswirkungen werden vor Ort im Kontext betrachtet.

Unterstützt werden die Arbeiten im Rahmen des Interreg-V-Programmes „Alpenrhein-Bodensee-Hochrhein“ durch die Europäischen Union und den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung.

Modellanlage, konzipiert für eine Langzeitstudie

Die Modellanlage am KOB wurde 2017 fertiggestellt. Neben den Standardsorten `Gala´, Zeigersorte für Schorf und Obstbaumkrebs und `Braeburn´, Zeigersorte für Rost- und Spinnmilben, wurde die Sorte `Wellant´ ausgewählt. Sie gilt als robust, vom Anbau und Schnitt der anderen Sorten abweichend und ist für Direktvermarkter als interessant bewertet. Eine intensive Projektbearbeitung der Anlage ist gewährleistet, um die Auswertungen über den Pflanzenschutz hinaus auch hinsichtlich betriebswirtschaftlicher Bewertungen machen zu können und Nachhaltigkeitsbetrachtungen vorzunehmen.

Die Modellanlage ist untergliedert in vier Blöcke mit jeweils 0,5 ha. Jede Sorte (`Gala´, `Braeburn´, `Wellant´, Pflanzabstand 0,6 m x 3,2 m, Super Schlanke Spindel, Endbaumhöhe: 3,2 m) umfasst sieben Reihen. In jedem Block sind sie vergleichend gepflanzt. Im ersten Block wird nach Maßgabe der Integrierten Produktion (Schadschwellenkonzept) gewirtschaftet, der zweite Block stellt die aktuelle Produktion dar, hier sind die Vorgaben des Lebensmittelhandels umzusetzen. Speziell werden die Vorgaben eines Discounters berücksichtigt, der maximal vier Wirkstoffe im Erntegut duldet. Beide Blöcke werden durch Hagelschutznetze geschützt.

Der dritte und vierte Block ist durch eine Folienauflage überdacht. Die Bäume werden vor den Niederschlägen geschützt, daher erfolgt die Wasserversorgung mittels Tropfbewässerung. Der vierte Block weist neben der Folienüberdachung zusätzlich ein Seitennetz auf. Hierdurch sollen Insekten vor dem Zuflug gehindert werden. Bei diesen beiden Blöcken soll durch Folienüberdachung einerseits der Anteil an Fungiziden, durch das Seitennetz zusätzlich der Anteil an Insektiziden, reduziert werden und so den Wegfall von Pflanzenschutzmitteln kompensieren.

Erste Ergebnisse der Jahre 2018 und 2019

Im ersten Standjahr 2018 wurden bereits Erträge von ca. 25 t (Beispiel Sorte `Braeburn´) erreicht. Im seitlich eingenetzten Block wurden abweichend 15 t/ha erzielt. Dies war auf eine Überdünnung bei der Ausdünnung zurückzuführen. 2019 wurden in allen Blöcken (Beispiel Sorte `Gala´) bereits 50 t/ha geerntet. Es wurden zwischen den Blöcken keine Unterschiede festgestellt. Zur Bestäubung wurden zusätzlich zum normalen Bienenflug Mauerbienen ausgesetzt. Bemerkenswert war, dass die Ernte unter dem Folienblock um ca. eine Woche später einsetzte.

Zur Qualitätserhaltung wurden in allen vier Blöcken zugelassene Pflanzenschutzmittel eingesetzt. Allerdings variierte die Anzahl der eingesetzten Fungizide zwischen den Blöcken beträchtlich. Im normalen Anbau unter Hagelschutznetz (Blöcke eins und zwei) wurden im ersten Standjahr 26 Applikationen gegen Schorf, acht gegen Mehltau und eine gegen Lagerfäulen durchgeführt, im Jahr 2019 bei `Gala´ und `Wellant´ 21 Schorfspritzungen, bei `Braeburn´ 24. Fünf Applikationen waren gegen Mehltau und eine gegen Lagerfäulen erfolgt.

Unter den Folienabdeckungen (Blöcke drei und vier) wurden in beiden Jahren nur zwei Schorffungizide direkt nach Knospenaufbruch bis zum Abdecken mit der Folie Anfang April ausgebracht. Zwar gibt es eine Notöffnung der Folie bei starkem Schneegewicht, allerdings sollte der Folienschluss erst nach sicherem Schneeende erfolgen. Gegen Mehltau wurden neun Behandlungen im Jahr 2018 und sechs Maßnahmen im Jahr 2019 durchgeführt, gegen Lagerfäulen in beiden Jahren keine. Trotz der häufigen Schorfapplikationen in den beiden Hagelschutznetzblöcken wurde im Jahre 2019 zur Ernte ein Fruchtschorfbefall von 2 % bis 4 % an der Sorte `Gala´ festgestellt. Unter der Folie hingegen in beiden Jahren trotz minimalem Fungizideinsatz nur im März kein Blatt- und Fruchtschorfbefall.

Nach Auslagerung der im Jahre 2018 erzeugten Äpfel und Bewertung der Qualität Ende Februar 2019 wurde an den Früchten der Blöcke eins und zwei ein leichter (`Gala´) bis stärkerer (`Wellant´) Neofabraea-Befall bonitiert. In den Blöcken drei und vier ohne Fungizidbehandlung gegen Lagerfäulen wurde nur bei der Sorte `Gala´ ein leichter Neofabraea-Befall ausgezählt.

Mehltau hingegen findet unter der Folienüberdachung ideale Bedingungen. Die Intensität der Behandlungen ist vergleichbar mit herkömmlichen Beständen, der Befall allerdings lag in beiden Jahren teilweise über 2 % befallene Triebe. Hier ist zukünftig ein besonderes Augenmerk zu richten. Gegebenenfalls ist die Anzahl an Applikationen noch zu erhöhen.

Gegen die im Jahresverlauf aufgetretenen Schaderreger wurden in den Blöcken eins bis drei übliche Insektizide eingesetzt, im seitlich eingenetzten Block vier lediglich Insektizide gegen saugende Insekten und Schalenwickler (2018), im Jahre 2019 auch dort gegen Apfelwickler, da das Netz erst später aufgrund eines Schadens vollständig geschlossen werden konnte.

Rückstände untersucht

In beiden Jahren wurden Untersuchungen auf Pflanzenschutzmittelrückstände in Auftrag gegeben. Untersucht wurden die Früchte zur Ernte. Im Block eins wurden erwartungsgemäß fünf (2018) bis sechs (2019) Wirkstoffe nachgewiesen. Im Block zwei in beiden Jahren drei Wirkstoffe. Damit waren bei dieser Variante die Vorgaben des Discounters eingehalten. Unter der Folie wurden kein Wirkstoff bzw. zwei Wirkstoffe im Spurenbereich nachgewiesen. Ein Wirkstoff (Dithianon) wurde nachweislich nicht eingesetzt, dennoch nachgewiesen (Abdrift?). Damit konnte gemäß der Versuchsvorgabe, der Reduktion messbarer Wirkstoffe, gerecht werden.

Ein erstes Ergebnis – Verallgemeinerungen noch unzulässig

Diese Ergebnisse beziehen sich auf die ersten beiden Standjahre. Bewusst wurde ein Langzeitversuch angelegt, da eine verlässliche Bewertung nur über mehrere Jahre legitim ist. Dennoch sind die ersten Erfahrungen hoffnungsvoll in Bezug auf Reduktion eingesetzter Fungizide. Gerade der Anteil an Schorffungiziden konnte deutlich reduziert werden. In den niederschlagsreichen Anbauregionen Deutschlands werden üblicherweise ca. 25 bis 30 Fungizide allein zur Schorfregulierung vom Austrieb bis zur Ernte ausgebracht, um die hohen Qualitätsanforderungen erfüllen zu können.

Unbeantwortet muss allerdings bleiben, inwiefern der reduzierte Fungizideinsatz andere Krankheiten begünstigen kann. Bisher sind noch keine Auffälligkeiten erkennbar. Daher kann erst in einigen Jahren eine abschließende Bewertung erfolgen.

Auch ist noch offen, ob der reduzierte Fungizideinsatz, der mit geringeren Überfahrten und damit einem geringerem Dieseleinsatz einhergeht, tatsächlich geringere Umweltauswirkungen hat. Solchen Fragestellungen werden aktuell mittels der AgBalance™-Bewertungsmöglichkeit nachgegangen. AgBalance™ ist ein Verfahren, das Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft und Lebensmittelindustrie misst und bewertet. Die Analyse beinhaltet die Berechnung ökologischer, ökonomischer und sozialer Nachhaltigkeitsindikatoren, sodass im Ergebnis ein ganzheitliches Profil der Nachhaltigkeit erstellt werden kann.

Die AgBalance™-Methode wurde von den folgenden globalen Prüfdienstleistern validiert und auf Stimmigkeit geprüft: TÜV SÜD, DNV Business Assurance, National Sanitation Foundation (NSF). So ist eine Bewertung der Folienüberdachung einbeziehbar. Zur vergleichenden Bewertung veränderter Spritzfolgen ist eine Auswertung mittels Synops ausstehend, ein Modell zur Bewertung des Umwelt-Risikopotentials von chemischen Pflanzenschutzmitteln. In den Folgejahren werden die erhobenen Daten dahingehend zusammengestellt.

Mehltau ist im aktuellen Anbaujahr zunehmend. Hier muss geprüft werden, welche Wirkstoffe zukünftig angewendet werden sollen. Bisher wurden vorrangig Azole appliziert. Gegebenenfalls ist die Wirkung nicht ausreichend.

Im Bereich der Insektizide wird eine Reduktionsmöglichkeit bei der Apfelwicklerregulierung liegen. Allerdings ist zu prüfen, ob die Reduktionsmöglichkeiten im Vergleich zu den deutlich höheren Investitionskosten durch das Seitennetz sinnvoll sind. Auch das wird erst in ein paar Jahren abschließend bewertbar sein. Es bleiben viele offene Fragen, die bei einer soliden Bewertung heute noch ungeklärt sein müssen.

Im Jahr 2018 trat am KOB zweimalig stärkerer Hagelschlag auf. Die Folie erwies sich als stabil, der Hagel rutschte in die Fahrgasse. Allerdings ist noch ungeklärt, welche Lebensdauer die Folie aufweisen wird. Das wird ggf. die Kosten der Produktion maßgeblich beeinflussen. Insofern wollen wir das Vorhaben derzeit noch nicht monetär bewerten, da auch die Erträge der nächsten Jahre beeinflussend sein werden.

Insgesamt ist die Modellanlage ein spannendes Projekt, das neben dem Pflanzenschutz eine ganzheitliche Bewertung der verschiedenen Produktionsverfahren ermöglichen wird. Zudem kann der Pflanzenschutz Entscheidungsträgern (be)greifbar gemacht werden.

Dr. Christian Scheer, Magdalena Proske, KOB Bavendorf, Abteilung Pflanzenschutz, Kompetenzzentrum Obstbau