Neue Wege in der Unkrautkontrolle im Mais ohne Terbuthylazin | Syngenta

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Neue Wege in der Unkrautkontrolle im Mais ohne Terbuthylazin

Aktuelles Mais
25.04.2022
Unkrautkonkurrenz im Mais

Ein Artikel von Dr. Holger Weichert, Dr. Klaus Bassermann, Luca Zanini.

Im Maisanbau ist die wirksame Bekämpfung der Unkrautkonkurrenz aufgrund der geringen Konkurrenzkraft der jungen Maispflanze unverzichtbar. Dafür werden bislang standardmäßig Herbizide zu einer effektiven und zielgerichteten Kontrolle eingesetzt. Da neue herbizide Wirkstoffe im Mais derzeit nicht zur Verfügung stehen, liegt die Hauptlast bei der chemischen Unkrautbekämpfung auf einzelnen langjährig bewährten Wirkstoffen aus wenigen Wirkstoffgruppen.

Die zunehmend geringere Verfügbarkeit an unterschiedlichen Wirkstoffen kann mehreren Ursachen zugeordnet werden. Die Entwicklung von Resistenzen gegenüber einzelnen Wirkstoffen, z.B. gegen ALS-Hemmer, die lokale Übernutzung einzelner Wirkstoffe auf grundwassersensiblen Standorten, aber auch die zunehmend höheren Zulassungsanforderungen für Pflanzenschutzmittel sind wichtige Treiber dieser Entwicklung.

Der Wirkstoff Terbuthylazin ist seit mehr als drei Jahrzehnten ein zentraler Baustein in der Herbizidstrategie im Mais. Dementsprechend war die erneute Listung von Terbuthylazin im Annex I der Europäischen Pflanzenschutzrichtlinie im vergangenen Jahr von hoher Wichtigkeit für die chemische Unkrautregulierung im Mais. In der Saison 2021 wurden in Deutschland schätzungsweise auf 52% der Maisanbaufläche Terbuthylazin-haltige Herbizide eingesetzt. Die enorme Bedeutung von Terbuthylazin im Mais erklärt sich mit einer Reihe von vorteilhaften Wirkstoffeigenschaften. Dazu zählen:

  • das breite Wirkungsspektrum gegen Unkräuter und Ungräser
  • die Wirkung über Blatt und Boden
  • der lange Anwendungszeitraum von Vorauflauf bis späten Nachauflauf (8-Blatt-Stadium des Maises)
  • die gute Verträglichkeit
  • die gesteigerte Wirkungsgeschwindigkeit des Herbizidpartners über den physiologischen Synergismus mit Triketonen (Schulte et al., 2002)

Parallel zur erneuten Annex I-Listung wurde eine neue Anwendungsbestimmung zur Reduktion der maximalen Aufwandmenge für alle Terbuthylazin-haltigen Produkte erteilt (NG 362). Die Awendungsbestimmung schreibt vor, dass innerhalb eines Dreijahreszeitraums auf derselben Fläche nur eine Behandlung mit maximal 850 g/ha Terbuthylazin durchgeführt werden darf. Ein „Wirkstoffkonto“, d.h. eine Aufteilung der Gesamtwirkstoffmenge über 3 Jahre, ist nicht zulässig. Außerdem gilt die Auflage rückwirkend. Das bedeutet, dass Flächen, auf denen in den Jahren 2020 und/oder 2021 Terbuthylazin-haltige Produkte eingesetzt wurden, in der Saison 2022 nicht mit Terbuthylazin behandelt werden dürfen. Damit ist die neue Terbuthylazin-Auflage besonders kritisch in Regionen mit einem hohen Anteil von Mais in der Fruchtfolge (z.B. Nordwestdeutschland, Teile von Süddeutschland). In diesen Regionen werden bereits für die kommende Saison leistungsstarke Maisherbizidlösungen ohne Terbuthylazin benötigt.

Der Wirkstoff Prosulfuron, der z.B. im Produkt Peak® enthalten ist, eignet sich sehr gut als breitwirksames Basisherbizid gegen Unkräuter im Mais und stellt damit eine potenzielle Alternative für Terbuthylazin dar. Seit Ende letzten Jahres können Prosulfuron-haltige Produkte auch wieder jährlich eingesetzt werden. Prosulfuron wird hauptsächlich über die grünen Pflanzenteile, aber auch über die Wurzeln der Unkräuter aufgenommen. Damit wirkt Prosulfuron sowohl über das Blatt als auch über den Boden. Prosulfuron wird schnell von den Unkräutern aufgenommen und anschließend in der Pflanze im Saftstrom (Phloem, Xylem) vorwiegend zu im Wachstum befindlichen Teilen transportiert. Dort hemmt Prosulfuron die Aminosäuresynthese der Unkräuter (ALS-Hemmer, HRAC-Gruppe 2). Darüber hinaus ist Prosulfuron für die Maispflanze gut verträglich, da der Wirkstoff im Vergleich zu anderen ALS-Hemmern sehr schnell metabolisiert wird. Interne Studien belegen, dass Prosulfuron bereits nach 24 h nahezu vollständig in der Maispflanze abgebaut ist.

In einer Reihe von Versuchen im Gewächshaus und im Freiland wurde die Boden- und Blattwirkung von Prosulfuron gegen Unkräuter untersucht, um die Eignung von Prosulfuron als universelles Basisherbizid insbesondere für Terbuthylazin-freie Situationen zu testen. In Tabelle 1 ist die Wirkung von Prosulfuron (15 g Aktivsubstanz/ha) gegen Unkräuter im Gewächshaus nach ausschließlicher Applikation auf Blatt bzw. Boden sowie nach Applikation auf Blatt und Boden angegeben. Die Ergebnisse zeigen, dass Prosulfuron sowohl eine Blatt- als auch eine Bodenwirkung gegen Unkräuter aufweist. Generell war die Blattwirkung von Prosulfuron gegen Unkräuter im Gewächshaus stärker ausgeprägt als die Bodenwirkung. Der Unterschied zwischen Boden- und Blattwirkung war aber abhängig von der zu bekämpfenden Unkrautart. So war die Blattwirkung bei Windenknöterich um 38% größer als die Bodenwirkung. Beim Weißen Gänsefuß betrug die Überlegenheit der Blattwirkung lediglich 13%. Jedoch belegen die Ergebnisse aus den Gewächshausstudien grundsätzlich, dass Prosulfuron neben einer Sofort- auch eine Dauerwirkung gegen Unkräuter besitzt, also eine Wirkung gegen bereits aufgelaufene sowie gegen noch nicht aufgelaufene Unkräuter aufweist.

Tabelle 1: Wirkung von Prosulfuron (15 g Aktivsubstanz/ha) gegen Unkräuter nach Applikation über Blatt und Boden im Gewächshaus (Bonitur 3 Wochen nach Applikation)

UnkrautartWirkung nach Blattapplikation (%)Wirkung nach Bodenapplikation (%)Wirkung nach Applikation über Blatt und Boden (%)
 Boden abgedecktPflanze abgedecktPflanze und Boden behandelt
Weißer Gänsefuß766389
Windenknöterich9860100

In deutschlandweiten Feldversuchen 2021 (n=8 Versuche) wurde untersucht, ob die Ergebnisse zur Boden- und Blattwirkung von Prosulfuron auch auf Praxisbedingungen übertragen werden können. Dabei wurde die Wirkung von Prosulfuron (15 g Aktivsubstanz/ha) im Solo-Einsatz gegen Unkräuter im Auflauf (ca. BBCH 10) und im frühen Nachauflauf (ca. BBCH 12) des Maises getestet. Um die Eignung von Prosulfuron als potenziellen Alternativwirkstoff zu Terbuthylazin nachzuweisen, wurde als Vergleichsvariante reines Terbuthylazin (500 g Aktivsubstanz/ha, Standardmenge in Deutschland) zu beiden Behandlungsterminen eingesetzt.

In den Feldversuchen zeigte Prosulfuron zu beiden Behandlungsterminen hohe Wirkungsgrade gegen die meisten aufgetretenen Unkräuter (Tabelle 2, Abbildung 1). Die Gesamtwirkung von Prosulfuron gegen alle bonitierten Unkräuter betrug 92% zum frühen Einsatztermin (ca. BBCH 10) und 89% zum späteren Einsatztermin (ca. BBCH 12). Im Vergleich zu Terbuthylazin war die Wirkung von Prosulfuron gegen Unkräuter deutlich breiter und auch stabiler in Bezug auf den Einsatztermin. Bei Terbuthylazin lag die Unkraut-Gesamtwirkung bei 72% (ca. BBCH 10) bzw. 70% (ca. BBCH 12) und damit jeweils deutlich unter dem Niveau von Prosulfuron. Besonders gegen Knöterich-Arten, Amarant und Kamille-Arten war die Wirkung von Prosulfuron deutlich stärker im Vergleich zu Terbuthylazin.

Tabelle 2: Wirkung von Prosulfuron (15 g Aktivsubstanz/ha; appliziert als 20 g/ha Peak + FHS) und Terbuthylazin (500 g Aktivsbstanz/ha) gegen Unkräuter im Mais, Versuchsjahr 2021, 8 Feldversuche, Bonitur 3-6 Wochen nach Applikation

 Behandlung ca. BBCH 10 (Mais)Behandlung ca. BBCH 12 (Mais)
Unkrautart (Anzahl)Prosulfuron 15 g/haTerbuthylazin 500 g/haProsulfuron 15 g/haTerbuthylazin 500 g/ha
Zurückgebogener Amarant (n=1)99239528
Weißer Gänsefuß (n=7)93748478
Schwarzer Nachtschatten (n=3)20461362
Winden-Knöterich (n=5)83779771
Floh-Knöterich (n=2)95799971
Vogelknöterich (n=1)9841990
Ampfer-Knöterich (n=1)100100100100
Kamille-Arten (n=4)98559770
Acker-Stiefmütterchen (n=3)95878382
Taubnessel-Arten (n=3)98879398
Vogelmiere (n=3)100969593
Hirtentäschel (n=1)99100100100
Ausfall-Raps (n=1)10010010098
Gewöhnlicher Erdrauch (n=1)9843980
Kletten-Labkraut (n=1)90577763
Acker-Hellerkraut (n=1)95609270
Kleinblütiges Franzosenkraut (n=1)100100100100
Gesamtwirkung Unkräuter (n=39)92728970

Standorte: Reinhardtsdorf (MV), Rastede (NI), Barwedel (NI), Rothenschirmbach (ST), Graitschen (TH), Nordvelen (NRW), Osterhofen (BY), Gleisdorf (AT)

Abbildung 1: Wirkung von Prosulfuron (15 g Aktivsubstanz/ha; appliziert als 20 g/ha Peak + FHS) und Terbuthylazin (500 g Aktivsbstanz/ha) gegen Unkräuter im Mais, Versuchsjahr 2021, Standort Reinhardtsdorf (MV), Behandlung am 25.05.21 (BBCH 10/11 Mais), Bilder vom 23.06.21 (4 Wochen nach Applikation)

Unbehandelte Kontrolle - Prosulfuron 15 g/ha - Terbuthylazin 500 g/ha

Wirkung von Prosulfuron und Terbuthylazin gegen Unkräuter im Mais

Der Wirkstoff Prosulfuron ist schon länger für seine gute Wirkung gegen ausgewiesene Problemunkräuter im Mais wie Knöterich-, Ampfer- oder Zwischenfrucht-Arten bekannt. Knöterich-Arten zeigen seit Jahren eine zunehmende Tendenz im Maisanbau, da viele gängige Maisherbizide eine Schwäche gegen Knöterich-Arten aufweisen. Problematisch ist außerdem die mit bis zu 30 Jahren äußerst lange Lebensdauer von Knöterich-Samen im Boden, wodurch sich Knöteriche langfristig auf den Standorten etablieren können. Speziell Windenknöterich ist besonders schwierig zu bekämpfen, da er als Tiefkeimer fortlaufend aus tieferen Bodenschichten aufläuft und dadurch eine starke Nachverunkrautung verursachen kann.

Der Anbau von Zwischenfrüchten als Greening ist ein Kernelement der Agrarreform. Mit zunehmendem Anbau von Zwischenfrüchten treten aber auch verstärkt Zwischenfrucht-Arten als Schaderreger im Mais auf. Vor allem bei milden Wintern wie in den vergangenen Jahren frieren Zwischenfrüchte nicht vollständig ab und können dann problematisch im nachfolgenden Mais sein. Prosulfuron ist nach eigenen Erfahrungen sehr gut wirksam gegen Senf-Arten, Buchweizen, Ölrettich, Klee-Arten, Phacelia, Ramtillkraut und Sonnenblumen als häufige Komponenten von Zwischenfrucht-Mischungen. Das ist umso wichtiger, wenn Glyphosat zukünftig nicht mehr zur Verfügung steht.

Durch die in den Versuchen nachgewiesene breite und starke Wirkung gegen Unkräuter, die weitgehend unabhängig vom Einsatztermin ist, bietet sich Prosulfuron als breiter Basiswirkstoff für Terbuthylazin-freie Maisherbizidlösungen an. Es ist sinnvoll, die Auswahl des geeigneten Herbizidpartners an den Wirkungsschwächen von Prosulfuron auszurichten. Eine deutliche Wirkungsschwäche zeigte Prosulfuron gegen Schwarzen Nachtschatten unabhängig vom Einsatztermin (Tabelle 2). Gegen Weißen Gänsefuß, Acker-Stiefmütterchen und Klettenlabkraut war die Wirkung von Prosulfuron besonders beim späteren Einsatz (BBCH 12) sehr schwankend und nicht immer ausreichend. Generell unzureichende Wirkungsgrade wurden mit Prosulfuron gegen Hirse-Arten und Ungräser erzielt (hier nicht dargestellt). Demzufolge bieten sich zur Komplettierung des Wirkungsspektrums von Prosulfuron Kombinationen mit Triketonen und Chloracetamiden an. Triketone (z.B. Mesotrione) vervollständigen das Wirkungsspektrum gegen Unkräuter (z.B. Schwarzer Nachtschatten, Gänsefuß-Arten, Melde-Arten) und Hirse-Arten. Zusätzlich wird durch Kombination von ALS-Hemmern mit Triketonen die Ausbreitung von ALS-resistenten Biotypen nachhaltig unterdrückt (Petersen und Schulte, 2021). Chloracetamide (z.B. S-Metolachlor) garantieren eine sichere und langanhaltende Kontrolle von Hirse-Arten. Bei zusätzlichem Auftreten von Ungräsern kann auch ein Zusatz von gräserwirksamen Sulfonylharnstoffen (z.B. Nicosulfuron) sinnvoll sein.

In weiterführenden Feldversuchen wurde untersucht, ob mit Terbuthylazin-freien Komplettlösungen auf Basis von Prosulfuron eine vergleichbare biologische Wirkung wie mit Terbuthylazin-haltigen Standardlösungen erzielt werden kann. Als Terbuthylazin-freie Variante wurde eine Kombination aus 20 g/ha Peak (750 g/kg Prosulfuron, WG), 1,0 l/ha Callisto® (100 g/l Mesotrione, SC) und 1,0 l/ha Dual® Gold (960 g/l S-Metolachlor, EC) eingesetzt (abgekürzt mit Callisto P Dual). Als Vergleichsvariante diente die Terbuthylazin-haltige Standardlösung Zintan® Gold mit der vollen empfohlenen Aufwandmenge (0,75 l/ha Callisto + 3,0 l/ha Gardo® Gold). Die Wirkungsgrade gegen die aufgetretenen Hirsen und Unkräuter sind in Abbildung 2 dargestellt und belegen ein gleiches Wirkniveau der beiden getesteten Kombinationen. Sowohl die Gesamtwirkung wie auch die Einzelwirkung gegen alle bonitierten Hirsen und Unkräuter unterschied sich nicht signifikant voneinander. Das verdeutlicht, dass mit Terbuthylazin-freien Herbizidkombinationen auf Basis von Prosulfuron (Callisto P Dual) vergleichbare Bekämpfungserfolge gegen Schadhirsen und Unkräuter erreichbar sind wie mit langjährig in der Praxis bewährten Standardlösungen (z.B. Zintan Gold). Damit konnte gezeigt werden, dass auch ohne Terbuthylazin eine wirkungsvolle Unkrautkontrolle im Mais möglich ist. Positive Erfahrungen mit Terbuthylazin-freien Maisherbizidstrategien aus Baden-Württemberg, wo schon seit mehreren Jahren ohne Terbuthylazin gearbeitet wird, unterstützen diese Erkenntnisse.

Abbildung 2: Wirkungsvergleich von Herbizidkombinationen ohne Terbuthylazin (Callisto P Dual; 1,0 l/ha Callisto + 20 g/ha Peak + 1,0 l/ha Dual Gold) und mit Terbuthylazin (Zintan Gold; 0,75 l/ha Callisto + 3,0 l/ha Gardo Gold) gegen Schadhirsen und Unkräuter im Mais, Applikation zu ca. BBCH 12 (Mais), Versuchsjahr 2021, 17 Feldversuche, Standorte: Alt Duvenstedt (SH), Tramm (MV), Teterow (MV), Barwedel (NI), Garbsen (NI), Wohlenrode (NI), Neutrebbin (BB), Sonnewalde (BB), Bucha (TH), Achern (BW), 2x Osterhofen (BY), Turndorf (BY), Tapfheim (BY), Schrötten (AT), Lebring (AT), Gerhaus (AT)

Wirkungsvergleich von Herbizidkombinationen ohne Terbuthylazin und mit Terbuthylazin gegen Schadhirsen und Unkräuter im Mais

Es ist davon auszugehen, dass die Verfügbarkeit von herbiziden Wirkstoffen im Mais zukünftig weiter eingeschränkt wird und alternative Konzepte zur Unkrautregulierung entwickelt werden müssen. Durch Kombination von chemischer und mechanischer Unkrautbekämpfung (z.B. Hacke, Striegel) kann der Herbizideinsatz deutlich reduziert und Wirkstoffe entlastet werden. In mehrjährigen Untersuchungen wurde nachgewiesen, dass mechanische Maßnahmen den Herbizideinsatz zwar nicht ersetzen, aber sinnvoll ergänzen können (Schulte und Krato, 2020; Weichert et al., 2021). Kombination mit mechanischen Maßnahmen ermöglichen potenziell eine Halbierung des Herbizideinsatzes durch Bandbehandlungen ausschließlich in der Maisreihe, durch Flächenbehandlungen mit reduzierter Aufwandmenge oder durch den Verzicht auf klassische Bodenwirkstoffe (Abbildung 3). So wurde mit einer Kombination von vorwiegend blattwirksamen Herbiziden auf Basis von Prosulfuron mit nachfolgender Hacke (Variante 6 in Abbildung 3) bei richtiger Terminierung entsprechend dem Auflauf der Unkräuter ein ähnlicher Bekämpfungserfolg erzielt wie eine chemische Flächenbehandlung inklusive Bodenherbizid. Durch die bekannt gute Blattwirkung von Prosulfuron werden auch größere Unkrautstadien gut bekämpft und damit eine hohe Flexibilität beim Einsatztermin gewährleistet. Das ist für eine Unkrautkontrolle mit reduziertem Herbizideinsatz aufgrund der fehlenden bzw. begrenzten Dauerwirkung gegen Unkräuter besonders wichtig.

Abbildung 3: Einfluss von Kombinationen aus mechanischer und chemischer Unkrautbekämpfung in Mais auf den Trockenmasse-Ertrag, Versuchsjahr 2020, Standort Stapel (NI), Landwirtschaftskammer Niedersachsen, Bezirksstelle Bremervörde, Sorte Mantilla, Saat 21.04.20

Einfluss von Kombinationen aus mechanischer und chemischer Unkrautbekämpfung in Mais auf den Trockenmasse-Ertrag

Die umweltpolitischen Rahmenbedingungen werden höchstwahrscheinlich zu einem gezielteren und mehr situativen Herbizideinsatz im Mais führen (z.B. Band- und Spot-Behandlungen), die gegebenenfalls von mechanischen Maßnahmen flankiert werden. Dabei werden vorwiegend blattwirksame Herbizide eine größere Bedeutung erlangen. Im Gegenzug wird der Einsatz von Bodenwirkstoffen zunehmend situativ angepasst erfolgen und in bestimmten Situationen vermutlich sogar unterbleiben. Für solche situative Herbizidstrategien ist der Wirkstoff Prosulfuron aufgrund seiner breiten Wirksamkeit sowie flexibler Blatt- und Bodenwirkung sehr gut geeignet und stellt damit einen wichtigen Basiswirkstoff für die Zukunft im Maisanbau dar.

Fazit:

Die neue Terbuthylazin-Auflage NG 362 erfordert ein Umdenken in der konventionellen Herbizidstrategie im Mais, da Terbuthylazin-haltige Produkte ab sofort nur noch 1x in 3 Jahren auf der gleichen Fläche eingesetzt werden dürfen. Insbesondere in Regionen mit einem Maisanteil von mehr als 33% werden Terbuthylazin-freie Maisherbizidlösungen schon für die kommende Saison 2022 benötigt. Studien im Gewächshaus und im Feld ergaben, dass der Wirkstoff Prosulfuron (z.B. im Produkt Peak) als potenzielle Alternative zu Terbuthylazin sehr gut geeignet ist.

Der Wirkstoff Prosulfuron zeichnet sich durch folgende Einsatzvorteile aus:

  • Breite und starke Wirksamkeit gegen Unkräuter inkl. Problemunkräuter (z.B. Knöterich- und Ampfer-Arten)
  • Gute Wirkung gegen Zwischenfrucht-Arten (z.B. Senf-Arten, Ölrettich, Phacelia, Klee-Arten, Ramtillkraut, Buchweizen, Sonnenblumen)
  • Flexibel wirksam bei unterschiedlichen Einsatzbedingungen und gegen verschiedene Unkrautstadien durch Blatt- und Bodenwirkung
  • Gute Kulturverträglichkeit durch schnellen Wirkstoffabbau in der Maispflanze

Damit ist Prosulfuron ein geeigneter Basiswirkstoff für Terbuthylazin-freie Herbizidlösungen im Mais. Durch den Zusatz von Herbizdpartnern aus anderen Wirkstoffgruppen (z.B. Triketone, Chloracetamide) kann das Wirkungsspektrum sinnvoll ergänzt und die Ausbreitung von ALS-resistenten Biotypen wirkungsvoll vermieden werden. Darüber hinaus ist der Wirkstoff Prosulfuron aufgrund seiner breiten und flexiblen Unkrautwirkung auch für zukünftige Konzepte zur Unkrautregulierung im Mais mit verringertem sowie gezielterem Hebizideinsatz sehr gut geeignet, z. B. im Zusammenhang mit Präzisonsapplikationen von Maisherbiziden und / oder bei Kombinationen mit mechanischen Maßnahmen zur Unkrautkontrolle.

Eine Literaturliste kann bei den Autoren nachgefragt werden.