Alternatives Beikrautmanagement im Obst- und Weinbau mit einem spritzbaren Mulchmaterial – LiquiMulch

Abstract

Das Beikrautmanagement stellt im Obst- und Weinbau eine zentrale Herausforderung dar, da Beikräuter in direkter Konkurrenz zu den Kulturpflanzen um Wasser und Nährstoffe stehen. Der Rückgang verfügbarer Herbizidwirkstoffe und die zunehmende gesellschaftli- che Kritik am chemischen Pflanzenschutz verstärken den Bedarf an alternativen, nachhal- tigeren Verfahren. Vor diesem Hintergrund wurde im vorliegenden Vorhaben das spritz- bare Mulchmaterial auf Basis Nachwachsender Rohstoffe LiquiMulch weiterentwickelt, das als physikalische Barriere wirkt und die Keimung sowie Etablierung von Beikraut zu- verlässig hemmen soll. LiquiMulch wird als Zwei-Komponenten-System appliziert, das flüssig ausgebracht werden kann und nach dem Vermischen der Komponenten rasch ge- liert. Parallel dazu wurde mit der Firma Hans Wanner GmbH ein für das Verfahren geeig- netes Applikationssystem optimiert bzw. neu konstruiert, um eine präzise, reproduzierbare und praxistaugliche Anwendung zu gewährleisten. Im Rahmen des Projekts wurden die Rezepturen hinsichtlich Rohstoffeffizienz, Kosten- struktur und Abbaubarkeit überarbeitet. Unter anderem wurden ölfreie Varianten sowie Rezepturen mit Reststoffen aus der Lebensmittelverarbeitung entwickelt und getestet. Er- gänzend wurde untersucht, inwieweit durch Aufschäumen des Materials der Rohstoffbe- darf reduziert werden kann. Die entwickelten Rezepturen zeigten in ersten Versuchen eine vergleichbare Wirkung gegen den Wuchs von Beikräutern. Exaktversuche mit der Stan- dardrezeptur im Wein- und Obstbau wurden zur Bewertung der Wirksamkeit unter realen Praxisbedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass LiquiMulch in der Lage ist, eine geschlossene Barriere zu bilden und den Beikrautbewuchs über mehrere Wochen effektiv zu unterdrücken. Besonders im Weinbau erwies sich bei einer einmaligen Behand- lung eine späte Ausbringung gegen Ende April als am wirksamsten, da die Mulchschicht zu diesem Zeitpunkt eine hohe Beständigkeit erlangte. Zudem wurde festgestellt, dass das Material die Bodenfeuchte stabilisiert und somit einen zusätzlichen Verdunstungsschutz bietet. Zudem wurde die breite Anwendbarkeit des Mulchmaterials demonstriert. Es wur- den Untersuchungen zur Wirkung im Hopfenanbau, im Freihalten von kommunalen Grün- flächen sowie von Landschafts- und Weidezäunen durchgeführt. In allen Anwendungsge- bieten zeigte das Verfahren eine vergleichbare Wirkung wie die etablierten Verfahren. Auf- grund dieser positiven Ergebnisse wurde für die Anwendung des Verfahrens ein zweites Ausbringgerät gebaut, das sich besonders für die Applikation von Kleinmengen und in unwegsamem Gelände eignet. Zur ökonomischen Einordnung wurde ein Verfahrensver- gleich mit konventionellen Beikrautmanagementverfahren im Weinbau und für das Frei- halten von (Weide-)Zäunen durchgeführt. LiquiMulch verursacht derzeit deutliche Mehr- kosten im Weinbau, allerdings ist das Verfahren zum Beikrautmanagement bei Weidezäu- nen wirtschaftlich. Die Ergebnisse des Vorhabens zeigen, dass das spritzbare Mulchverfahren eine wirksame und praktikable Alternative zu herkömmlichen chemischen und mechanischen Beikrautre- gulierungsverfahren darstellt. Mit LiquiMulch wurde ein Verfahren entwickelt, das nicht nur ein wirksames Beikrautmanagement ermöglicht, sondern darüber hinaus weitere positive Eigenschaften, z. B. Verdunstungsschutz, mitbringt. Weed management represents a major challenge in fruit growing and viticulture, as weeds compete directly with crops for water and nutrients. The declining availability of herbicidal active ingredients and increasing societal criticism of chemical crop protection further in- tensify the need for alternative, more sustainable approaches. Against this background, the present project focused on the further development of a sprayable mulch material based on renewable raw materials, LiquiMulch, which acts as a physical barrier and is intended to reliably inhibit weed germination and establishment. LiquiMulch is applied as a two-component system that can be sprayed in liquid form and rapidly gels after the com- ponents are mixed. In parallel, a suitable application system was optimized or newly de- signed in cooperation with Hans Wanner GmbH to ensure precise, reproducible, and prac- tical field application. Within the project, the formulations were revised with regard to raw material efficiency, cost structure, and biodegradability. Among other aspects, oil-free variants as well as for- mulations containing residues from food processing were developed and tested. In addi- tion, investigations were conducted to determine the extent to which foaming the material could reduce raw material demand. In initial trials, the developed formulations showed a comparable effect in suppressing weed growth. Controlled field trials with the standard formulation in vineyards and fruit orchards were carried out to assess efficacy under real practical conditions. The results demonstrate that LiquiMulch is capable of forming a con- tinuous barrier and effectively suppressing weed growth for several weeks. In viticulture in particular, a single late application toward the end of April proved to be the most effective, as the mulch layer achieved high durability at that time. Furthermore, it was found that the material stabilizes soil moisture, thereby providing additional protection against evapora- tion. The broad applicability of the mulch material was also demonstrated. Studies were con- ducted on its effectiveness in hop cultivation, in maintaining weed-free municipal green spaces, and in keeping landscape and pasture fences clear. In all application areas, the method showed an effect comparable to established practices. Based on these positive results, a second application device was constructed for the procedure, which is particu- larly suitable for applying small quantities and for use in difficult terrain. For economic eval- uation, a process comparison with conventional weed management methods in viticulture and for maintaining (pasture) fences was carried out. At present, LiquiMulch entails signif- icantly higher costs in viticulture; however, the method is economically viable for weed management along pasture fences. Overall, the results of the project show that the sprayable mulch method represents an effective and practical alternative to conventional chemical and mechanical weed control approaches. With LiquiMulch, a system has been developed that not only enables effective weed management but also offers additional positive properties, such as protection against evaporation. I