Juni 2010, Heft 6, Agrarforschung Schweiz by Nicole Boschung

Agrar forschung schweiz 2 0 1 0

H e f t

Agroscope | BLW | SHL | AGRIDEA | ETH Zürich

J u n i

Nutztiere

Umtriebsweide bei der Schafsömmerung: Auswirkungen auf die Vegetation

Umwelt

Rekultivierungen im Vergleich mit natürlich gewachsenen Böden

Pflanzenbau

B edroht der Gelbrost den Weizenanbau in der Schweiz?

Seite 244

Seite 232

Seite 216

Das Walliser Schwarznasenschaf wird in der warmen Jahreszeit g esömmert. ACW hat auf einer Alp im Ober wallis Versuche mit Umtriebsweide bei der Schaf sömmerung durchgeführt. Die Schafe der Versuchsherde gehörten den Rassen «Weisses A lpenschaf» und «Walliser Schwarznasenschaf» an. (Foto: Hélène Tobler, ACW)

Impressum Agrarforschung Schweiz / Recherche Agronomique Suisse ist die Zeitschrift der landwirtschaftlichen Forschung von Agroscope und ihren Partnern. Die Zeitschrift erscheint auf Deutsch und Französisch. Sie richtet sich an Fachpersonen aus Forschung, Industrie, Lehre, Beratung und Politik, an kantonale und eidgenössische Ämter und weitere Fachinteressierte. Herausgeberin Agroscope Partner b A groscope (Forschungsanstalten Agroscope Changins-Wädenswil ACW; Agroscope Liebefeld-Posieux ALP und Schweizerisches Nationalgestüt SNG; Agroscope Reckenholz-Tänikon ART) b Bundesamt für Landwirtschaft BLW, Bern b Schweizerische Hochschule für Landwirtschaft SHL, Zollikofen b Beratungszentralen AGRIDEA, Lindau und Lausanne b Eidgenössische Technische Hochschule ETH Zürich, Departement Agrar- und Lebensmittelwissenschaften Redaktion Andrea Leuenberger-Minger, Agrarforschung Schweiz / Recherche Agron omique Suisse, Forschungsa nstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, Postfach 64, 1725 Posieux, Tel. +41 26 407 72 21, Fax +41 26 407 73 00, E-Mail: info@agrarforschungschweiz.ch Judith Auer, Agrarforschung Schweiz / Recherche Agronomique Suisse, Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW, Postfach 1012, 1260 Nyon 1, E-Mail: info@agrarforschungschweiz.ch Redaktionsteam Vorsitz: Jean-Philippe Mayor (Direktor ACW), Eliane Rohrer (ACW), Gerhard Mangold (ALP und SNG), Etel Keller-Doroszlai (ART), Karin Bovigny-Ackermann (BLW), Beat Huber-Eicher (SHL), Philippe Droz (AGRIDEA), Jörg Beck (ETH Zürich). Abonnement Preise Zeitschrift: CHF 61.–* (Ausland + CHF 20.– Portokosten), inkl. MWSt. und Versandkosten, Online: CHF 61.–* * r eduzierter Tarif siehe: www.agrarforschungschweiz.ch oder info@agrarforschungschweiz.ch Adresse Nicole Boschung, Agrarforschung Schweiz / Recherche Agronomique Suisse, Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, Postfach 64, 1725 Posieux, Tel. +41 26 407 72 21, Fax +41 26 407 73 00, E-Mail: info@agrarforschungschweiz.ch Internet www.agrarforschungschweiz.ch www.rechercheagronomiquesuisse.ch

Inhalt Juni 2010 | Heft 6 215

Editorial

216

Nutztiere

Umtriebsweide bei der Schafsömmerung: Auswirkungen auf die Vegetation

Marco Meisser und Catherine Chatelain

222

Nutztiere

Futteraufnahme und Gewichtsent- wicklung von Mutterkühen mit Kalb

Marc Boessinger, Jacques Emmenegger, André Chassot und Isabelle Morel

Nutztiere 228 Siliermittel: Testergebnisse 2009 Ueli Wyss Umwelt 232 Rekultivierungen im Vergleich mit

natürlich gewachsenen Böden Matthias Stettler, Christoph Stettler und Beat Huber-Eicher Agrarwirtschaft 238 Biolandbau: Warum nur wenige

Ackerbaubetriebe umstellen Ali Ferjani, Albert Zimmermann und Linda Reissig Pflanzenbau 244 Bedroht der Gelbrost den Weizenanbau

in der Schweiz? Fabio Mascher, Michel Habersaat und Stefan Kellenberger 252

Porträt

253

Aktuell

255

Veranstaltungen

ISSN infos ISSN 1663-7852 (Print) ISSN 1663-7909 (Internet) Schlüsseltitel: Agrarforschung Schweiz Abgekürzter Schlüsseltitel: Agrarforsch. Schweiz © Copyright Agroscope. Nachdruck von Artikeln gestattet, bei Quellenangabe und Zustellung eines Belegexemplars an die Redaktion.

Berner Fachhochschule Haute école spécialisée bernoise Schweizerische Hochschule für Landwirtschaft SHL Haute école suisse d’agronomie HESA

Agroscope

Editorial

Welche Zukunft ist unseren Alpen beschert? Liebe Leserin, lieber Leser

Marco Meisser, Agroscope Changins-Wädenswil ACW

Die Alpwirtschaft ist mit einer schwierigen Situation konfrontiert: Die Anzahl der gesömmerten Tiere geht zurück, die Produktionskosten auf der Alp sind hoch, die Arbeit ist mühsam, oft fehlt es an qualifiziertem Personal und die gesetzlichen Vorschriften werden zusehends verschärft. Diese Situation wirkt sich auf die Alpbewirtschaftung aus, die sich immer stärker polarisiert. Die Bewirtschaftungsintensität nimmt auf den geeignetsten Flächen zu, während die unrentabelsten Alpen von der Aufgabe bedroht sind. Das Milchvieh wird oft durch Rinder, Mutterkühe oder Schafe ersetzt. Angesichts all dieser Herausforderungen ist es dringend notwendig, neue Instrumente zur Alpbewirtschaftung zu entwickeln. Eine Studie von ACW, die in dieser Ausgabe auf Seite 216 vorgestellt wird, befasste sich mit der Umtriebsweide bei Schafsömmerung. Dieses bezüglich Unterhalt und Nutzung der Weideressource sehr vorteilhafte Weidesystem erlaubt es, den Weidedruck auf die verschiedenen Vegetationszonen der Alp anzupassen. In tiefer gelegenen, aufgeforsteten Zonen wird der Weidedruck erhöht, während im höher gelegenen Alpteil, wo die Flora empfindlich reagiert, der Weidedruck begrenzt wird. Dieser unterschiedliche Weidedruck trägt zur Erhaltung der botanischen Vielfalt bei. Ein Paradox bleibt: Die «extensive» Bewirtschaftung grosser Flächen (tieferer Besatz oder Ersatz von Rindern durch Schafe) zieht häufig Mehrarbeit und einen höheren Materialbedarf nach sich. Auch wenn die Unterstützung des Staates erlaubt, einen Grossteil der Zusatzkosten zu decken, so bleiben diese Mittel oft unzureichend. Die Zukunft der landwirtschaftlichen Bergzonen wirft zahlreiche, globalere Fragen auf, die in drei Forschungsprogrammen behandelt werden: Agrimontana, AlpFUTUR und Mountland. Das erste dieser Programme befasst sich mit der Rolle der Berglandwirtschaft im Zusammenhang mit der nachhaltigen Entwicklung dieser Regionen. Das zweite bezweckt die Abklärung der Bewirtschaftungsperspektiven der Sömmerungsalpen für die kommenden 10 bis 40 Jahre. Mountland schliesslich befasst sich unter anderem mit der Ermittlung der Auswirkungen der Klimaerwärmung auf die Bewirtschaftungssysteme. Künftig werden sich die Alpzusammenlegungen, die Extensivierung eines Teils der Alpen und die Aufgabe der Milch- zugunsten der Fleischproduktion noch verschärfen. Die agronomischen, ökologischen, sozialen und «touristischen» Herausforderungen der Alpen werden noch stärker an Bedeutung gewinnen. Diese Entwicklung wird bedingen, dass sich sämtliche Akteure, aufeinander abstimmen. Die Herausforderungen sind gross, aber die Sache verdient es bei weitem, verteidigt zu werden.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 215, 2010

215

N u t z t i e r e

Umtriebsweide bei der Schafsömmerung: Auswirkungen auf die Vegetation Marco Meisser und Catherine Chatelain, Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW, 1260 Nyon Auskünfte: Marco Meisser, E-Mail: marco.meisser@acw.admin.ch, Tel. +41 22 363 47 42

für die Schafhaltung weit weniger verbreitet. Beim Material wurden jedoch grosse Fortschritte gemacht, so dass es heute möglich ist, selbst auf schwierigem Gelände Hochleistungszäune anzubringen. In einem zwischen 2000 und 2002 geführten Versuch haben Troxler und Chatelain (2006) mit der Bildung von elektroumzäunten Koppeln Möglichkeiten und Grenzen der strikten Umtriebsweide aufgezeigt. In diesem Artikel werden wir die Auswirkungen dieses Weidesystems auf die Alpvegetation beleuchten. Im Jahre 2002 und anschliessend im Jahre 2009 wurden auf 36 Probeflächen botanische Untersuchungen durchgeführt, um die Umtriebsweide bei Schafsömmerung unter dem A spekt der Pflanzenvielfalt zu beurteilen.

Material und Methoden

Ungefähr die Hälfte des Schweizer Schafbestandes wird gesömmert.

Einleitung Der Schweizer Schafbestand beläuft sich auf 450 000 Tiere (BFS 2009); die Hälfte davon wird gesömmert. Auf den meisten Alpen werden die Schafe im freien Weidegang gehalten. Diese Bewirtschaftungsart geht oft mit einer sehr ungleichen Nutzung der Weide einher. Die tiefer gelegenen Zonen, die sich oft in Waldnähe befinden, sind unterbeweidet, während die sensiblen Zonen auf der Alp oft überbeweidet sind. Seit dem Jahre 2003 fördert der Bund die ständige Behirtung und die Umtriebsweide dank einer Differenzierung in Bezug auf die Sömmerungsbeiträge. Während die Umtriebsweide mit fixen Umzäunungen ein relativ gängiges Rinderhaltungssystem ist, so ist es

216

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 216–221, 2010

Die Nivenalp ist eine Schafsömmerungsalp, die sich in der Region von Leukerbad (VS) befindet. Sie erstreckt sich über die Gemeinden von Erschmatt und Bratsch und liegt auf 1950 bis 2700 m Höhe. Ihre Hänge sind hauptsächlich südlich ausgerichtet. Der Boden besteht aus Kalk- und Kieselkalkfelsen. Ursprünglich sömmerten auf der Nivenalp Rinder, junge Pferde und Schafe. Seit über zehn Jahren sömmern dort nun aber rund 1000 Schafe und einige Pferde. Die Schafe gehören mehrheitlich der Rasse «Weisses Alpenschaf» (reinrassig oder gekreuzt) und «Walliser Schwarznasenschaf» an. Seit dem Jahr 2000 wird die Umtriebsweide betrieben. In den ersten drei Jahren (2000 bis 2002) gab es fünf Weidekoppeln. Im Laufe dieser Testphase wurden die Umzäunungen manchmal verstellt um die Koppelfläche auszugleichen oder den Tieren den Zugang zum Wasser zu ermöglichen. Erst ab dem Jahre 2003 wurden die Anzahl der Koppeln und ihre Gestaltung definitiv (Abb. 1). Im Allgemeinen beginnt die Sömmerung gegen den 20. Juni und endet um den 15. – 20. September. Der tiefer gelegene Teil – vier umzäunte Koppeln – wird für die ersten 50 Tage benützt. Der hochgelegene, nicht umzäunte Teil, wird von Anfang August bis Mitte September beweidet. Vor dem Jahr 2000 gab es keine ständige Behirtung und die Schafe konnten während der 90-tägigen Beweidung sämtliche Alpzonen frei beweiden.

Ein Teil der Herde wurde manchmal in den tiefer gelegenen Teil der Alp gebracht, um gewisse Zonen abzuweiden. In den Jahren 2002 und 2009 wurden auf 36 Probe flächen in den vier Koppeln botanische Erhebungen zur Abdeckung der verschiedenen Vegetationsarten gemacht. Die Beobachtungen fanden kurz vor der Ankunft der Tiere statt. Im Jahre 2002 wurden die geografischen Koordinaten der Probeflächen mittels GPS aufgenommen. Ausserdem wurden jeweils zwei Metallpflöcke im Boden angebracht, um den Standort der Probeflächen genau zu markieren. Im Jahre 2009 wurde ein Metall detektor zur Aufspürung dieser Metallpflöcke eingesetzt. Die von der gleichen Person im Jahre 2002 und 2009 mit der Methode Braun-Blanquet (1964) durchgeführten Erhebungen fanden im Allgemeinen auf Quadraten von 25 m² statt. Die verwendete Nomenklatur ist jene der Flora Helvetia von Lauber und Wagner (2000).

Der Weidegang von Schafen in sensiblen Zonen ist heikel. Bei schlechter Weideführung vermindert sich der Pflanzenbestand und die floristische Artenvielfalt geht zurück. Insofern ist es wünschenswert, neue Herdenführungstechniken zu entwickeln. Die von ACW durchgeführte Studie bezweckt die Beurteilung der Umtriebsweide bei Schafsömmerung unter dem Aspekt der Pflanzenvielfalt. Im Jahr 2002 und anschliessend im Jahr 2009 wurden auf 36 Probeflächen anhand der Braun-Blanquet-Methode botanische Untersuchungen durchgeführt. Im Laufe der sieben Beobachtungsjahre blieben die Hauptindikatoren (Artenzahl, sowie Shannon und Evenness-Indices) stabil oder entwickelten sich positiv. Bezüglich botanischer Zusammensetzung oder Deckungsgrad entwickelte sich die Vegetation in dieser Zeitspanne nur zögerlich. Diese Ergebnisse legen daher nahe, dass eine gut geführte Umtriebsweide zur Erhaltung der botanischen Vielfalt beiträgt. Da die Studie jedoch nur über eine beschränkte Zeitdauer erfolgte, sind die Ergebnisse mit Vorsicht zu geniessen.

alpinae für die angereicherte und sehr beweidete Form von Nardion und Junipero-Laricetum (Lärchenwald) für die Grasvegetation unter einem Lärchenwaldbewuchs.

Standorte der Koppeln ab dem Jahre 2003 Alpgrenze (ohne Umzäunung) Elektrozäune



AFS_06_2010_Abb_1_D.pdf 1

Probeflächen zur Beobachtung der Vegetation

11:52

28.05.10

Statistische Untersuchungen Die botanischen Untersuchungen wurden aufgrund von zwei Kriterien ausgewertet: Nach der Artenliste (Anwesenheit-Abwesenheit) und ihrem Deckungsgrad (durchschnittliche, auf der Basis des Abundanz-Dominanz-Koeffizienten errechnete Deckung). Der Shannon-Index (H) und der Gleichverteilungsindex (Evenness) wurden anhand von Deckungswerten errechnet. Der ShannonIndex dient der Charakterisierung der floristischen Artenvielfalt eines bestimmten Gebiets. Er hängt vom spezifischem Artenreichtum und der Dominanzstruktur ab und errechnet sich anhand folgender Formel: H = – [pi·log2pi], wo pi die relative Abundanz von der Art i ist. Der Gleichverteilungsindex spiegelt die Dominanzstruktur wieder: Dieser Indikator ist nicht mit dem spezifischen Artenreichtum korreliert: E = H / log2q, wo q die Artenanzahl darstellt. Ferner wurden die durchschnittlichen Ökowerte jeder Probefläche errechnet, indem die Zeigerwerte jeder Art (Landolt 1977) mit ihrer Deckung gewichtet wurden. Schliesslich erlaubte eine Korrespondenzanalyse den Nachweis der Vegetationsgradiente. Die phytosoziologische Diagnose (Erstellung einer Vegetationstypologie) wurde mittels multivariaten Analysen und Gruppierungstechniken durchgeführt. In den meisten Fällen handelt es sich bei diesen Gruppen um Mosaike, die den Verbänden des Nardion und Seslerion ähneln. Zur Vereinfachung haben wir folgende Bezeichnungen verwendet: Nardion für Verbände, die durch die Präsenz von Borstgrasrasen-typischen acidophilen Arten charakterisiert sind (Arnica montana, Campanula barbata usw.), ohne dabei die Präsenz von Flecken kalkliebender Arten vom Seslerion zu vergessen. Elynion für ElynionSeslerion, Caricion curvulae für die verarmte Form von Nardion-Seslerion mit Tendenz gegen C. curvualae; Poion

Zusammenfassung

Umtriebsweide bei der Schafsömmerung: Auswirkungen auf die Vegetation | Nutztiere

250

500

metres

Abb. 1 | Standorte der Umzäunungen ab dem Jahre 2003. Die 36 Probeflächen der Vegetationsbeobachtungsstudie sind mit e inem roten Punkt versehen. Die Informationen betreffend die F läche der Koppeln und die Verteilung der Probeflächen sind auf den Tabellen 1 und 2 ersichtlich. Der hochgelegene, nicht umzäunte Teil liegt im Norden der vier Koppeln.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 216–221, 2010

217

Nutztiere | Umtriebsweide bei der Schafsömmerung: Auswirkungen auf die Vegetation

bereinigter Fläche. In diesem Teil wurde das Verhältnis der ungeniessbaren Vegetation, nämlich von Borstgras (Nardus stricta) und Sträuchern, auf rund 30 % geschätzt. Der Weidedruck war in den beiden tiefer gelegenen Koppeln deutlich höher als in den Koppeln Nr. 3 und 4. Im hochgelegenen, nicht umzäunten Alpteil war die Weide intensität deutlich tiefer als im tiefer gelegenen Teil (12 GVE gegenüber 53 GVE Tage/ha). Dies hängt mit dem schwachen Grasangebot (2 bis 3 dt TS/bereinigter ha) zusammen. Die Grenze zwischen den beiden Gebieten entspricht in etwa dem Übergang zwischen subalpiner und alpiner Zone. Der Futternutzungsgrad lässt Rückschlüsse auf den Bewirtschaftungsgrad der Weideressource zu. Er errechnet sich durch Division des theoretischen Futterverzehrs der Herde durch das Grasangebot. Nach unseren Schätzungen liegt der durchschnittliche Futternutzungsgrad der Koppeln 1 bis 4 bei 90 % (nicht vorgestellte Daten). Dieser Nutzungsgrad ist zwar hoch aber akzeptabel, wenn man bedenkt, dass die ungeniessbare Vegetation (vor allem das Borstgras) nicht Bestandteil der Berechnung bildet.

Abb. 2 | Korrespondenzanalyse mit den zwischen 2002 und 2009 auf der Nivenalp durchgeführten Erhebungen (n = 72). Die Symbole entsprechen den verschiedenen Vegetationstypen. Die beiden Ach sen erklären 17,8 % der gesamten Varianz. Die Zentroidpunkte der verschiedenen Vegetationstypen, der Koppeln und der Jahre er scheinen auf dem Plan (passive Projektion). Die Probeflächen sind mit dem Erhebungsjahr (A = 2002 / B = 2009) und einer Nummer (von 1 bis 36) gekennzeichnet. Aus Gründen der Leserlichkeit sind nur einige Probeflächenetiketten angegeben.

Resultate Weideintensität, Grasangebot und Nutzungsgrad Die Tabelle 1 zeigt die Entwicklung der Tierbestände von 2002 bis 2008 sowie den Weidedruck pro ha bereinigte Fläche (Gesamtfläche abzüglich Geröllhalden und geschlossenem Wald). Zwischen den Jahren 2002 und 2008 blieb der Schafbestand relativ stabil. Die durchschnittliche Weideintensität im umzäunten Teil betrug 53 GVE Tage/ha bereinigter Fläche. Demgegenüber steht ein geschätztes Futterangebot von acht bis 11 dt TS/ha

218

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 216–221, 2010

Botanische Erhebungen Insgesamt wurden auf den 36 Probeflächen 197 Pflanzenarten erhoben. Etwas mehr als drei Viertel der Probeflächen weisen eine «positive» oder «stabile» Bilanz auf. Dies bedeutet, dass die Neubeobachtungen (Fehlen einer Art auf einer Probefläche im Jahre 2002, Präsenz im Jahre 2009) ebenso häufig waren wie die nicht wiederholten Beobachtungen (Abwesenheit im Jahre 2009, aber Anwesenheit im Jahre 2002). Die Arten mit stark positiver Bilanz sind hauptsächlich – was nicht überrascht - ubiquiste Arten (Anthoxanthum odoratum und Agrostis capillaris). Die Reproduktionsstrategie, zum Beispiel die Viviparie oder die Multiplikation durch Rhizome erklärt wahrscheinlich auch die grössere Ausbreitung einiger Arten wie Poa alpina und A. odoratum. Von den 197 beobachteten Arten wurden zwölf nur im Jahre 2009 beobachtet. Bei den meisten handelt es sich um lichthungrige Pflanzen (Kernera saxitalis, Erigeron uniflorus, Cardamine resedifolia, Coeloglossum viride, Dactylorhiza maculata). Im Gegensatz dazu wurden zwei Arten im Jahre 2009 nicht mehr auf den Probeflächen beobachtet. Es handelt sich um Laserpitium halleri und Pulsatilla alpina ssp. apiifolia. Bezogen auf Anzahl Beobachtungen und Deckungsgrad hat die Anwesenheit von Thymus serpyllum agg., Trifolium pratense, Cerastium arvense ssp. strictum und Agrostis capillaris am stärksten zugenommen. Plantago atrata und Polygonum viviparum hingegen gingen am stärksten zurück.

Umtriebsweide bei der Schafsömmerung: Auswirkungen auf die Vegetation | Nutztiere

Tab. 1 | Tierbestände, Sömmerungsdauer (j) und Weideintensität (GVE∙Tage/gesäuberte ha) auf der Nivenalp in den Jahren 2002 bis 2008 2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Durchschnitt

612 519 0 82

615 465 7 91

629 395 8 92

651 295 6 92

673 451 7 86

637 399 10 92

541 247 9 92

623 396 7 90

133 77 56 45 63 8

65 70 54 28 46 16

73 88 44 38 53 14

59 64 63 46 55 12

76 88 57 36 55 14

63 78 55 38 52 14

67 69 50 30 47 10

77 76 54 37 53 12

Bestände Milchschafe Lämmer Pferde Sömmerungsdauer Weideintensität 1 Koppel 1 (11 ha) Koppel 2 (20 ha) Koppel 3 (25 ha) Koppel 4 (47 ha) Koppeln 1 – 42 (102 ha) Oberer Teil3 (344 ha)

1 Die für die Berechnung verwendeten GVE-Koeffizienten betragen 0, 13, 0,06 bzw. 0,80 für die Milchschafe, die Lämmer und Pferde. 2 Gewichteter Durchschnitt pro Koppelfläche 1 bis 4. 3 Nicht umzäunter Teil oberhalb von 2350 m Höhe. Bei den Werten in Klammern handelt es sich um bereinigte Flächen.

Biodiversitätsindex Die Anzahl der auf den Probeflächen vertretenen Arten belief sich im Schnitt im Jahre 2002 auf 34 und im Jahre 2009 auf 36. Im Laufe der sieben Beobachtungsjahre stieg der spezifische Reichtum bei 27 der 36 Probeflächen. Der t-Test bei gepaarten Vegetationsaufnahmen zeigt, dass die Unterschiede zwischen den Jahren 2002 und 2009 stark signifikant sind (p < 0,01). Bei den Koppeln 2 und 4 hat die Artenzahl am stärksten zugenommen (Tabelle 2). Der durchschnittliche Shannon-Index (H) hat sich kaum entwickelt (2002: 3,2 und 2009: 3,3). Der Shannonindex und die Evenness sind hauptsächlich in den tiefer gelegenen Koppeln (1 und 2), die an der oberen Waldgrenze liegen, gestiegen. Auch der Bewirtschaftungswechsel war auf diesen beiden Koppeln am ausgeprägtesten. Vor dem Jahre 2000 wurden diese Koppeln kaum beweidet. Seither ist aber die Weideintensität auf diesen umzäunten Weiden stärker geworden. Diese Veränderungen haben die Lichtverhältnisse in Bodennähe verbessert und wahrscheinlich die Arten der beweideten Bestände begünstigt. Betrachtet man die Veränderungen unter dem phytosozio logischen Aspekt, stellt man fest, dass die Indizien vor allem bei der Borstgrasweide (Borstgrasrasen) und beim

Lärchenwald gestiegen sind. Diese zwei Gruppen werden durch die Weide begünstigt ganz im Gegensatz zum Nacktriedrasen (Elynion), der sehr anfällig ist. Zeigerwerte nach Landolt Insgesamt blieben die Vegetationsveränderungen zwischen den Jahren 2002 und 2009 jedoch (sehr) begrenzt. Die Korrespondenzanalyse (Abb. 2) zeigt, dass die Variable «Jahr» nur zu einem sehr bescheidenen Teil für die Schwankung zwischen den Erhebungen verantwortlich ist. Die Zentroidpunkte 2002 und 2009 blieben sehr nahe beieinander. Die passive Projektion der Zeigerwerte nach Landolt bestätigt, dass es sich beim Nacktried rasen um die Gruppe mit den höchsten pH-, Licht- und Kontinentalitätswerten handelt (nicht vorgestellte Daten). Umgekehrt weisen der Lärchenwald und Poion im Allgemeinen höhere Nährstoff- und Temperaturwerte aus als die anderen Verbände. Tabelle 3 zeigt die durchschnittlichen Ökowerte in den Koppeln 1 bis 4. Man stellt insbesondere fest, dass die Temperaturwerte bei den tiefer gelegenen Koppeln (1 und 2) gestiegen sind. Für die Alp zeigt der t-Test nach gepaarten Vegetationsaufnahmen / 2002 – 2009), dass der Temperatur-



Tab. 2 | Reichtum an Pflanzenarten, sowie Shannon- und Evenness-Indices; Durchschnitt pro Koppel Koppel

Probeflächen (n)

Anzahl Arten

2002

2009

Abweichung

2002

2009

Evenness-Index Abweichung

2002

2009

Abweichung

–1 %

3,0

3,3

8 %

0,61

0,66

9 %

11 %

3,2

3,5

10 %

0,62

0,66

7 %

4 %

3,2

3,3

3 %

0,62

0,63

2 %

11 %

3,3

1 %

0,66

–2 %

4 %

3,2

3,3

0,64

0,65

1 %

Durchschnitt1 1

Shannon Index

Arithmetisches Mittel der 36 Probeflächen.

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219

Nutztiere | Umtriebsweide bei der Schafsömmerung: Auswirkungen auf die Vegetation

Schlussfolgerungen

wert signifikant gestiegen ist (p = 0,04). Die übrigen Ökowerte weisen keine statistisch signifikanten Abweichungen auf. Die Klimaerwärmung, die in den Bergen besonders spürbar ist, stellt einen Expansions- und Kolonisationsfaktor für krautige Pflanzen dar. Dieses Phänomen ist auf der alpinen Stufe, speziell in Gipfelnähe, gut dokumentiert (Vittoz et al. 2009a). Auf subalpiner Stufe scheinen die Veränderungen der Vegetation langsamer voranzuschreiten. Die Bedeckung mit krautigen Pflanzen ist dort dichter und das Auftreten neuer Arten könnte durch die Konkurrenz mit bereits angesiedelten Arten begrenzt werden. Vittoz et al. (2009b) erklären, dass die Bewirtschaftungsveränderungen in dieser Zone im Allgemeinen grössere Auswirkungen auf die Vegetation haben als die Klimaveränderungen. In Niven haben sich die Bewirtschaftungspraktiken auf den tiefer gelegenen Koppeln am stärksten verändert. Der Übergang von einer Unternutzung zu einem Weidedruck von rund 75 GVE Tage/ha hat wahrscheinlich relativ weideresistente Arten begünstigt. Unter ihnen befinden sich unter anderem Pflanzen für mittlere Lagen (Agrostis capillaris, Hieracium lactucella, Trisetum flavescens), was darauf hinzuweisen scheint, dass der Faktor «Temperatur» ebenfalls an dieser Entwicklung beteiligt war. Die im Laufe der sieben Jahre beobachteten Vegetationsveränderungen bleiben trotzdem begrenzt und lassen keine definitiven Schlussfolgerungen bezüglich der jeweiligen Wirkung der beiden vorerwähnten Faktoren zu.

Die Einführung der Umtriebsweide im Jahre 2000 hat zu folgenden Veränderungen bei der Weideintensität auf der Alp geführt: ••Der Weidedruck hat in den beiden tiefer gelegenen Weideflächen zugenommen. In gewissen Gebieten dieser Zone fand vor dem Jahre 2000 eine Wieder bewaldung statt. ••Im hochgelegenen Alpteil trug das neue Weidesystem im Gegensatz dazu bei, den Weidedruck zu begrenzen. Diese Zone beherbergt zahlreiche Pflanzen, die sehr empfindlich auf wiederholte Beweidung reagieren. ••Der Übergang vom freien Weidegang zur Umtriebsweide wirkte sich eher günstig auf die Vegetation aus. Im Laufe der sieben Beobachtungsjahre blieben die Hauptindikatoren (Anzahl Arten, sowie Shannon- und Evenness-Indices) unverändert oder entwickelten sich positiv. ••Im umzäunten Teil der Nivenalp erwies sich eine durchschnittliche Weideintensität von 75 GVE Tage/ha als angemessen, um die Floravielfalt auf einer Höhe von 1950 bis 2100 m Höhe aufrechtzuerhalten. In der Zone zwischen 2100 und 2350 m scheint eine Weideintensität von 35 bis 50 GVE Tage/ha angebracht zu sein. ••Die Zeigerwerte nach Landolt zeigen eine Zunahme der Temperaturwerte, insbesondere in den beiden tiefer gelegenen Koppeln (1950 – 2100 m), was sich mit der Entwicklung von durch die Weide begünstigten Arten erklären könnte. Der Einfluss der Klima erwärmung kann jedoch nicht ausgeschlossen werden. Eine gleichzeitige Zunahme der Nährstoffwerte konnte nicht festgestellt werden. ••Die Tragweite dieser verschiedenen Ergebnisse muss jedoch aufgrund der kurzen Beobachtungsdauer relativiert werden. n

Tab. 3 | Werte nach Landolt, Durchschnitte pro Koppel Feuchigkeit

ph-Wert

Nährstoffe

Licht

Temperatur

2002

2009

2002

2009

2002

2009

2002

2009

2002

2009

Koppel 1

2,92

2,87

2,83

2,82

3,04

2,93

3,90

3,81

2,36

2,58

Koppel 2

2,73

2,68

2,57

2,64

2,48

2,54

3,92

2,28

2,35

Koppel 3

2,60

2,59

2,92

2,90

2,25

2,24

4,13

4,10

2,00

2,02

Koppel 4

2,56

2,68

2,64

2,21

2,20

4,10

4,08

1,85

1,86

Alp

2,64

2,62

2,73

2,72

2,35

2,34

4,05

4,03

2,03

2,07

0,21

0,67

0,80

0,22

Die Anzahl Probeflächen pro Koppel ist in Tabelle 2 ersichtlich. 1t-Test für gepaarte Stichproben (2002 – 2009) bei allen 36 Probeflächen.

220

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 216–221, 2010

0,04

Pascolo a rotazione durante l’alpeggio di ovini: effetti sulla vegetazione Il pascolo ovino nelle zone sensibili è delicato. Se il pascolo è mal condotto, la copertura vegetale si degrada e la diversità floristica diminuisce. In questo contesto è auspicabile sviluppare delle nuove tecniche di gestione dei greggi. Lo studio, condotto da ACW, aveva l’obiettivo di valutare la rotazione del pascolo durante l’alpeggio degli ovini dal punto di vista della diversità vegetale. Negli anni 2002 e 2009 sono state realizzate delle analisi botaniche su 36 aree utilizzando il metodo di BraunBlanquet. Nel corso dei sette anni di monitoraggio, i principali indicatori (numero delle specie, indice di Shannon e di equivalenza) sono rimasti stabili o sono evoluti favorevolmente. Durante questo periodo la vegetazione, in termini di composizione botanica o di copertura, è evoluta solo molto leggermente. Questi risultati suggeriscono che il sistema a rotazione, se è ben condotto, permette di mantenere la diversità botanica. I risultati devono comunque essere considerati con prudenza visto la durata limitata del monitoraggio.

Summary

Riassunto

Umtriebsweide bei der Schafsömmerung: Auswirkungen auf die Vegetation | Nutztiere

Rotational grazing with sheep on a high altitude pasture: impact on the vegetation The use of high altitude pastures with sheep is delicate. A bad management is a threat to the vegetation and the diversity of the flora diminishes. The goal of the study was to assess the effect of a strict pasture rotation on the diversity of vegetation. Botanical analyses have been carried out in 2002 and 2009 on 36 plots by means of the Braun-Blanquet method. During this period, the main indicators (number of species, indexes of Shannon and evenness) remained stable or evolved positively. The vegetation, in terms of botanical composition and abundance, did not undergo any important changes. The results suggest that the rotation pasture, if well managed, enables at maintaining the diversity of the vegetation. However, due to the short span of time of the survey, the results have to be interpreted with care. Key words: Alpine vegetation, sheep, rotational grazing, botanical composition, species diversity.

Literatur ▪▪ Braun-Blanquet J., 1964. Pflanzensoziologie. Grundzüge der Vegetationskunde. Springer Verlag, Wien, 865 S. ▪▪ Landolt E., 1977. Ökologische Zeigerwerte zur Schweizer Flora. Veröffentlichungen des Geobotanischen Institutes der Eidg. Techn. Hochschule, Stiftung Rübel, Zürich, 208 S. ▪▪ Lauber K. & Wagner G., 2000. Flora Helvetica, flore illustrée de Suisse. Haupt Verlag, Bern, Stuttgart, Wien, 1616 S. ▪▪ Bundesamt für Statistik (BFS), 2009. Schweizer Landwirtschaft, Taschenstatistik 2008. Vom BFS herausgegeben, 35 S. ▪▪ Troxler J. & Chatelain C., 2006. Pâture tournante avec des moutons à haute altitude. Agrarforschung 38 (2), 53–61. ▪▪ Vittoz P., Dussex N., Wassef J. & Guisan A., 2009a. Diaspore traits discriminate good from weak colonisers on high-elevation summits. Basic and Applied Ecology 10, 508–515. ▪▪ Vittoz P., Randin C. F., Dutoit A., Bonnet F. & Hegg O., 2009b. Low impact of climate change on subalpine grasslands in the Swiss Northern Alps. Global Change Biology 15, 209–220.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 216–221, 2010

221

N u t z t i e r e

Futteraufnahme und Gewichtsentwicklung von Mutterkühen mit Kalb Marc Boessinger1,2, Jacques Emmenegger2, André Chassot 3,1 und Isabelle Morel3 AGRIDEA, Tierhaltung & Lebensmittelqualität, 8315 Lindau 2 ETH Zürich, Institut für Pflanzen-, Tier- und Agrarökosystemwissenschaften IPAS, 8092 Zürich 3 Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, 1725 Posieux Auskünfte: Marc Boessinger, E-Mail: marc.boessinger@agridea.ch, Tel. +41 52 354 97 68

Foto: Marc Boessinger, AGRIDEA

Die zahlreichen Mutterkuhrassen der Schweiz weisen zum Teil sehr unterschiedliche Futteraufnahmen und Leistungsparameter auf.

Einleitung Bezüglich der Futteraufnahme von Milchkühen liegen umfassende Datengrundlagen und zahlreiche Formeln für eine möglichst zuverlässige Futterverzehrsschätzung vor. Zur Beantwortung der Frage, wie viel Mutterkühe und deren Kälber verzehren, sind in der Schweiz nur wenige Datengrundlagen vorhanden. Das Interesse und Bedürfnis von Beratung, Lehre und Praxis hierzu über mehr Kenntnisse zu verfügen, nimmt deshalb zu. Insbesondere bezüglich einer getrennten Futterauf-

222

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 222–227, 2010

nahme von Mutterkuh und Kalb liegen differenziert nach der Vielzahl der in der Schweiz vertretenen Mutterkuhrassen erst wenige Daten vor. Die Gründe dafür liegen einerseits in der schwierigen getrennten Erfassung des Futterverzehrs andererseits im eher leicht über das Grundfutter zu deckenden Gesamtbedarf der Tiere, der seinerseits in den bescheidenen Milchleistungen und der genetisch bedingten niedrigen Gesamtfutteraufnahme von Fleischrassentypen in der Mutterkuhhaltung begründet liegt. Die Futteraufnahme von Mutterkühen wurde deshalb bis anhin pauschal in Anlehnung

Kenntnisse zum Futterverzehr von Mutterkuh und Kalb dienen der Praxis und Beratung zur Fütterungsplanung und dem Erstellen m öglichst exakter Nährstoffbilanzen.

an leichte Milchkühe geschätzt, jene der Mutterkuhkälber in Anlehnung an Fütterungsempfehlungen für die Jungviehmast unter Berücksichtigung eines prozentualen Verzehrsabzugs. Anforderungen verschiedener Markenprogramme, z.B. «Natura-Beef» verlangen, dass die Kälber direkt nach dem Absetzen bei guter Schlachtqualität vermarktet werden können. Dies erfordert Tageszunahmen der Mutterkuhkälber von über 1000 g, was eine ausreichende Milchleistung der Mutterkuh, gutes Grundfutter und oft eine gezielte Ergänzungsfütterung des Kalbes erfordert. Eine Kontrolle und eine zutreffende Schätzung des Futterverzehrs von Mutterkuh und Kalb ist deshalb sinnvoll, um einerseits die Gewissheit zu erlangen, dass die Kuh die für das Wachstum des Kalbes notwendige Milchleistung erbringen kann und andererseits, ob das Kalb aufgrund seiner Futteraufnahmekapazität die gesetzten Wachstumsziele auch wirklich erreicht. Diesbezügliche Kenntnisse ermöglichen es, dann mit Hilfe geeigneter Fütterungsplanungstools den Einsatz betriebseigener Futtermittel zu optimieren oder das Futterangebot im Bedarfsfall mit zuzukaufendem Futter gezielt zu ergänzen. Im Rahmen einer Bachelorarbeit am IPAS der ETH Zürich (Emmenegger 2009) sollten Versuchsdaten eines mehrjährigen Mutterkuh-Herdenversuchs aus dem Projekt «Typo» der Forschungsanstalt Agroscope LiebefeldPosieux ALP bezüglich der Gewichtsentwicklung und Futteraufnahme von Mutterkuh und Kalb unterschiedlicher Rassen ausgewertet werden und unter Anlehnung an französische Verzehrschätzungsmodelle der INRA, praktikable Schätzformeln zum Futterverzehr von Mutterkühen schweizerischer Rassen ableitet werden. Die erarbeiteten Modelle zur Verzehrschätzung sollten nachfolgend im Rahmen einer Futterverzehrserhebung auf einem Praxisbetrieb angewendet und überprüft werden.

Zusammenfassung

Foto: Isabelle Morel, ALP

Futteraufnahme und Gewichtsentwicklung von Mutterkühen mit Kalb | Nutztiere

Im Rahmen einer Bachelorarbeit an der ETH Zürich wurde Datenmaterial eines vier jährigen Versuches von Agroscope ALP des Projekts «Typo» ausgewertet. Von Kühen der Mutterkuhrassen Angus, Limousin, Eringer und des milchbetonten Rassenkreuzungstyps Limousin x Red Holstein (F1), wurden die Futteraufnahme und die Lebend gewichtsentwicklung während der Winterfütterung erhoben. Mit Futteraufnahmen von über 14 kg Trockenmasse bei Angusund F1-Kreuzungstieren liegt der Futterverzehr höher als in den bisherigen schweizerischen Fütterungsempfehlungen. Bei Limousin-Mutterkühen wird ein signifikanter, um ca. 10 % geringerer Futterverzehr gegenüber den anderen Mutterkuhrassen beobachtet. Der maximale Futterverzehr liegt bei den Mutterkühen um den Zeitpunkt des dritten Laktationsmonats. Eine Energiemobilisation von 4 bis 10 MJ NEL pro Tag ist deshalb auch bei Mutterkühen innerhalb der ersten zwei Laktationsmonate zu erwarten. In Anlehnung an neuere französische Datengrundlagen zur Schätzung des Futterverzehrs wurden im Rahmen der Bachelorarbeit, in Kombination mit dem Datenmaterial aus dem Projekt «Typo», zudem eine Schätzformel für den Futterverzehr von Mutterkühen schweizerischer Rassen abgeleitet. Die Modellannahmen zur Verzehrsschätzung wurden auf einem Praxisbetrieb geprüft, wobei sich maximal 4 % Unterschied zwischen dem geschätzten und dem gewogenen Futterverzehr ergaben. Zur weiteren Anwendung wird ein Schätzmodell in Abhängigkeit von Rasse und Lebendgewicht der Mutterkuh, dem Energiegehalt der Futterration und Korrekturen für Trächtigkeit, Laktationsmonat und Laktationsnummer vorgeschlagen.



Agrarforschung Schweiz 1 (6): 222–227, 2010

223

Nutztiere | Futteraufnahme und Gewichtsentwicklung von Mutterkühen mit Kalb

Methode

Gewichtsentwicklung der Mutterkühe Der Verlauf der Gewichtsentwicklung der Mutterkühe im Laufe der ersten 18 Laktationswochen ist in Abbildung 1 dargestellt. Er gibt Auskunft über die Energiemobilisation in der Startphase, wonach der Gewichtsverlust in den ersten zwei Monaten der Laktation je nach Mutterkuhrasse zwischen 10 und 25 kg beträgt. Das entspricht einer Energiemobilisation von ca. 4 bis 10 MJ NEL pro Tag aus dem Körperfett, was für Mutterkühe in normalem Bereich liegt und im Versuch zu keinen Stoffwechselproblemen, wie z.B. einer Ketose führte. Die wöchentliche Schätzung des Body Condition Score (BCS) folgte im Wesentlichen der Gewichtsentwicklung der Mutterkühe über die ersten Laktationsmonate, wenn auch mit zum Teil deutlichen, rassenspezifischen Niveaunterschieden. Letztere liegen darin begründet, dass F1-Kühe tiefere BCS-Werte aufweisen, weil sie zwar schwer und grossrahmig sind, als untypische Fleischkühe aber eher etwas leerfleischig sind. Bei Eringerkühen werden mit grundsätzlich kleinerem Format durchwegs auch tiefere BCS-Werte geschätzt. Gewichtsentwicklung und Tageszuwachs der Kälber Die Lebendgewichtsentwicklung der Mutterkuhkälber ist aus der Abbildung 2 ersichtlich. Angus-, Limousinund F1-Kälber entwickeln sich annähernd gleichmässig,

700

190

650

170

600

An F1 Hr Li

550 500

Lebendgewicht [kg] 450 400 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Laktationswoche

Abb. 1 | Gewichtsentwicklung der Mutterkühe nach Rassen (An: Angus, Hr: Eringer, Li: Limousin, F1: Kreuzungstiere Li x RH).

224

Resultate und Diskussion

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 222–227, 2010

Lebendgewicht (kg)

Der Mutterkuh-Herdenversuch fand von 2004 – 2008 an der Agroscope Liebefeld-Posieux ALP in Posieux statt. Im Durchschnitt der Jahre waren jeweils zehn Mutterkühe der Rassen Angus (An), Limousin (Li), Eringer (Hr) und F1-Kühe (Limousin x Red Holstein; Li x RH) vertreten. Die Mutterkühe kalbten saisonal von November bis Januar ab. Als Futterration erhielten die Kühe während der Laktation, von Laktationsbeginn in der jeweiligen Winterperiode bis zum Weideaustrieb ab der 18. Laktations woche, eine aus Heu und Grassilage qualitativ und anteilsmässig einheitlich zusammengesetzte Ration, welche während der Galtphase durch Ökoheu ersetzt wurde. Die Kälber erhielten neben der Milch der Mutterkuh als Festfutter ein qualitativ sehr gutes Heu im Kälberschlupf angeboten. Die Futteraufnahme der Kühe wurde quantitativ und zeitlich elektronisch individuell erhoben, die Futteraufnahme der Kälber wurde gruppenweise erfasst. Die Gewichtsentwicklung der Kühe wurde wöchentlich, jene der Kälber alle zwei Wochen erhoben. Wöchentlich wurde bei den Kühen zusätzlich der Body Condition Score (BCS) geschätzt. Aufgrund der über die vier Jahre leicht unterschiedlicher Anzahl Tiere je Mutterkuhrasse, wurden die Daten je Rasse über die vier Jahre gepoolt und in Abhängigkeit der Laktationswochen (Woche 1 bis 18) ausgewertet. Die Praxiserhebungen erfolgten auf dem Betrieb der landwirtschaftlichen Schule Strickhof-Wülflingen während des Winterhalbjahres 2008/2009. Hierzu wurden die Festfutteraufnahme und die Gewichtsentwicklung von Mutterkühen der Rassen Charolais und Simmental (10 bzw. 18 Kühe) und die Gewichtsentwicklung der Mutterkuhkälber (28 Kälber) erhoben.

Als Basis für die Ableitung einer Schätzformel für den Futterverzehr von Mutterkühen schweizerischer Mutterkuhrassen wurde von aktuellen französischen Berechnungsgrundlagen zur Schätzung des Futterverzehrs von Mutterkuh und Kalb (INRA 2007) ausgegangen.

150 An F1 Hr Li

130 110 90

70 Lebendgewicht [kg] 50 30

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Laktationswoche

Abb. 2 | Gewichtsentwicklung der Kälber nach Rassen (An: Angus, Hr: Eringer, Li: Limousin, F1: Kreuzungstiere Li x RH).

Futteraufnahme und Gewichtsentwicklung von Mutterkühen mit Kalb | Nutztiere

An F1 Hr Li

0.12 0.12 0.11 0.11 0.10 0.10 0.09 0.09 0.08 Futterverzehr [kg/kg 0.08 metabolisches K_rpergewicht] 0.07 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Laktationswoche

Futterverzehr (kg/kg) metabolisches Körpergewicht)

Tageszuwachs (g/Tag)

1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 Tageszuwachs [g/Tag] 500 400 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Laktationswoche

An F1 Hr Li

Abb. 3 | Tageszuwachswerte der Kälber nach Rassen (An: Angus, Hr: Eringer, Li: Limousin, F1: Kreuzungstiere Li x RH).

Abb. 5 | Futteraufnahme der Mutterkühe nach Rassen je Kilo gramm metabolisches Körpergewicht (An: Angus, Hr: Eringer, Li: Limousin; F1:Kreuzungstiere Li x RH).

wobei die F1-Kälber dem Anschein nach von der genetisch bedingten höheren Milchleistung der F1-Mutterkühe profitieren. Die Eringerkälber bleiben im gleichen Zeitraum gewichtsmässig deutlich zurück. Die Tageszuwachswerte der Kälber, dargestellt in Abbildung 3, zeigen zwischen dem zweiten und dritten Lebensmonat eine leichte Wachstumsdepression. Die Ursache ist nicht bekannt, es wurde jedoch in dieser Zeit eine erhöhte Durchfallrate bei den Tieren beobachtet, was auf einen gesteigerten Infektionsdruck vermuten lässt. Danach entwickelten sich die Kälber, mit Ausnahme der Eringerkälber, die ab der 15. Woche geringere Tageszuwachswerte aufwiesen, wieder normal.

erfassten Rassen gilt, dass die maximale Futteraufnahme etwa um 4.5 kg TM (An: 4,7 kg; F1: 4,7 kg; Li: 4,8 kg; Hr: 4,2 kg) höher liegt als in der ersten Abkalbewoche. Eringer- und Limousinkühe fressen weniger als Angus- und F1-Tiere. Bei den Eringern ist dies durch das kleinere Format und das geringere Gewicht der Kühe begründet. Bei den Limousinkühen ist dieser Umstand zwar nicht begründet, er ist aber bekannt und wird auch in den französischen Fütterungsempfehlungen (INRA 2007), mit einem Minderverzehr von ca. 8 – 10 % gegenüber anderen Mutterkuhrassen gleichen Formats dokumentiert. Weist man den Futterverzehr der Mutterkuh rassen in Verhältnis zu ihrem metabolischen Gewicht aus, fressen auch die Eringer annähernd gleich viel wie die Angus- und F1-Mutterkühe, während der geringere Futterverzehr der Limousinkühe noch deutlicher ersichtlich wird (Abb. 5). Deutlich liess sich zudem ein Einfluss der Laktationszahl auf den Futterverzehr der Mutterkühe zeigen, wonach sich Erstlaktierende noch im Wachstum befinden und aufgrund ihres geringeren Körpergewichts geringere Futtermengen verzehren (Abb. 6).

Futterverzehr (kg TS/Tag)

15 14 13 12 11 10 9 8 7 Futterverzehr [kg TS/Tag] 6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Laktationswoche

Abb. 4 | Futteraufnahme der Mutterkühe nach Rassen (An: Angus, Hr: Eringer, Li: Limousin, F1: Kreuzungstiere Li x RH).

An F1 Hr Li

15 14 13 12 11 10 9 [kg TS/Tag] 8 Futterverzehr K_he 7 6 5 4 00 22 4



An erstlakt. . F1 erstkalt. Hr erstkalt. Li erstkalt. An mehrlakt. F1 mehrlakt. Hr mehrlakt. Li mehrlakt.

Futterverzehr K_he (kg TS/Tag)

Futteraufnahme der Mutterkühe Die Entwicklung der Futteraufnahme der Mutterkühe in den ersten Monaten der Laktation ist für alle Rassen in etwa gleich (Abb. 4). Die Kühe fressen bereits kurz nach dem Abkalben je nach Rasse zwischen 8 und 11 kg Trockenmasse (TM) pro Tag. Ähnlich den Milchkühen scheint die maximale Futteraufnahme im dritten Laktationsmonat erreicht zu sein. Sie liegt in einem Bereich von 11 bis 14 kg Trockenmasse. Bei allen

8 66 10 12 8 10 12 Laktationswoche

14 14

16 16

18 18

Abb. 6 | Futteraufnahme der Mutterkühe nach Anzahl Laktationen und Rasse. (An: Angus, Hr: Eringer, Li: Limousin, F1: Kreuzungstiere Li x RH; erstlaktierend, mehrlaktierend).

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 222–227, 2010

225

Nutztiere | Futteraufnahme und Gewichtsentwicklung von Mutterkühen mit Kalb

Futteraufnahme der Mutterkuhkälber Die Futteraufnahme der Mutterkuhkälber liess sich im Projekt «Typo» nicht erfassen. Die Kälber wurden in Gruppen gehalten, hatten keinen Zugang zur Futterkrippe der Muttertiere, konnten aber nicht mittels Einzeltieridentifikation erfasst werden. Die separat im Kälberschlupf aufgenommenen Futtermengen waren zudem gering, variierten stark und die Futterreste waren im Verhältnis zur Vorlage eher hoch. Aufgrund der mangelnden Genauigkeit der Daten, wurde auf eine separate Auswertung verzichtet. Schätzung des Futterverzehrs Bestehende Modelle zur Schätzung der Futteraufnahme von Mutterkühen, wie jenes der INRA (Agabriel und Hour 2007) und jenes, dass in der EDV-Fütterungsplanung von AGRIDEA (FUPLAN 7.4, 2009) in Anlehnung an die französischen Vorschläge für schweizerische Mutterkuhrassen angepasst wurde, haben zum Nachteil, dass sie zahlreiche Parameter enthalten, die fortlaufend anzupassen und grundsätzlich schwierig einzuschätzen sind. Solche sind im Wesentlichen der BCS und die Milchleistung der Mutterkuh. Das lineare Modell, welches im Rahmen der Bachelorarbeit erarbeitet wurde, ging im Wesentlichen von den erhobenen Versuchs daten aus und basiert auf gut zu schätzenden oder bekannten Faktoren, wie das Lebendgewicht, den Laktationsmonat, die Laktationsnummer, den Energiegehalt der Futterration und die Rasse der Mutterkuh. Es liessen sich daraus verschiedene Formeln unterschiedlicher Komplexität zur Schätzung des Futterverzehrs von Mutterkühen ableiten. Nach vergleichenden Modellberechnungen mit Verzehrserhebungen auf dem Praxisbetrieb Strickhof Wülflingen bei Mutterkühen der Rassen Simmental und Charolais, wird folgendes, für die Beratung, Ausbildung und Praxis praktikable Modell für die Schätzung des Gesamtfutterverzehrs von Mutterkühen vorgeschlagen:

226

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 222–227, 2010

Schätzung des Futterverzehrs der Mutterkuh Trockenmasse-Gesamtverzehr (kg TMVtot) kg TMVtot = IRasse + 1,4 x NELRation + 0,0147 x LGMutterkuh – 4,1 Rassenindizes: Angus: 0,7; Limousin: 0,2; Eringer: 0,0; Simmental: 0,7; Charolais: 0,4; F1-Kühe (Li x RH): 1,2 Korrekturen: ••Galtphase: - 4,3 kg TS ••1. Laktationsmonat: - 1,3 kg TS ••Kühe 1. Laktation: - 0,3 kg TS

Schlussfolgerungen Die bisherigen Auswertungen zeigen, dass folgende Faktoren den Futterverzehres der Mutterkuh beeinflussen und entsprechend gewichtet in die Modellierung einer Gesamtverzehrsformel für Mutterkühe berücksichtigt wurden: Rasse, Lebendgewicht, Milchleistung, Laktationsstadium und Laktationsnummer. Diese Faktoren und zusätzlich der Body Condition Score (BCS) wurden auch in den französischen Berechnungsgrundlagen (INRA 2007) zur Verzehrschätzung von Mutterkühen berücksichtigt. In der vorliegenden Arbeit zeigt die Berücksichtigung des BCS keinen Effekt, weshalb dieser nicht in die vorgeschlagene Schätzformel aufgenommen wurde. Die in den ALP-Versuchen erhobenen Verzehrsmengen und Gewichtsentwicklungen der Mutterkühe und Kälber decken sich zudem nur teilweise mit französischen Angaben zur gleichen Rasse. Für die Vielzahl an unterschiedlichen Mutterkuhrassen, die in der Schweiz vertreten sind, sind deshalb weitere Erhebungen durchzuführen und die bisher erarbeiteten Modelle zur Verzehrsschätzung zu prüfen und zu validieren. Hierzu werden gegenwärtig weitere Rassenvergleichsversuche mit Mutterkühen an Agroscope Liebefeld- Posieux ALP durchgeführt und ausgewertet. n

Assunzione di foraggio e sviluppo del peso di vacche nutrici con vitelli Nell’ambito di un lavoro di Bachelor all’ETH di Zurigo sono stati analizzati dati di una ricerca quadriennale del progetto «Typo» condotta da Agroscope ALP. Durante il foraggiamento invernale sono stati raccolti dati sulla consumazione del foraggio e dello sviluppo del peso vivo delle razze vacche nutrici Angus, Limousin, Eringer e del incrocio del tipo Limousin x Red Holstein. Con un’assimilazione del foraggio di più di 14 kg di materia secca negli animali delle razze Angus e incroci F1, la consumazione di foraggio è più alta che nelle esistenti raccomandazioni di foraggiamento svizzere. Nelle vacche nutrici della razza Limousin è osservata una consumazione ridotta di circa del 10 % in confronto alle altre razze. Il consumo massimo di foraggio per vacche nutrici si situa intorno al terzo mese di lattazione. E’ da prevedere una mobilizzazione energetica tra 4 e 10 MJ NEL per giorno per le vacche nutrici nei primi due mesi di lattazione. All’interno del lavoro di Bachelor si sono combinati i nuovi dati di base francesi, sulla stima del consumo di foraggio, con quelli emersi dal progetto «Typo» così da poter dedurre una formula per la stima del consumo di foraggio per le vacche nutrici delle razze svizzere. Il modello di stima del consumo é stato testato in un’azienda; la differenza tra quantità stima e pesata era al massimo del 4 %. Per l’uso futuro si propone un modello semplificato a dipendenza di razza e peso vivo delle vacche nutrici, del contenuto energetico della razione foraggiera e una correzione per gestazione, mese di lattazione e numero di lattazioni.

Literatur ▪▪ Agabriel J., Hour D., 2007. Tables INRA, Alimentation des bovins, ovins et caprins, Besoin des animaux – Valeurs des aliments. Alimentation des vaches allaitantes; Edition Quae c/o INRA, 78026 Versailles Cedex: 57 – 77. ▪▪ AGRIDEA, 2007. FUPLAN 7.4, Excelanwendung zur Fütterungsplanung für Wiederkäuer. ▪▪ ALP, 2006. Fütterungsempfehlungen und Nährwerttabellen für Wiederkäuer. Online-Ausgabe. Hrsg.: Forschungsanstalt Agroscope LiebefeldPosieux ALP. Zugang: http://www.alp.admin.ch/dokumentation.

Summary

Riassunto

Futteraufnahme und Gewichtsentwicklung von Mutterkühen mit Kalb | Nutztiere

Feed consumption and live weight performance of suckler cows with calves As part of a bachelor thesis at the ETH Zurich, data of a four-year experiment of Agroscope ALP Project «Typo» were evaluated. From suckler cows of the breeds Angus, Limousin, Eringer and the crossbred type Limousin x Red Holstein, feed intake and live weight performance were measured during winter feeding periods. With feed intake of over 14 kg DM in Angus and the crossbred cows, the total food consumption is higher than in latest Swiss feed recommendations for suckler cows. In Limousin cows a significantly lower feed intake of 10 % was observed, compared to the other breeds. The maximum feed intake of suckler cows takes place around the third month of lactation. Energy mobilization of about 4 to 10 MJ NEL per day is to be expected in cows within the first two months of lactation. As a further part of the thesis, a formula was derived for estimating the food consumption of Swiss suckler beef breeds, based on recent French formula-bases combined with data from the project "Typo". The model assumptions used to estimate consumption were tested in onfarm research and the differences between estimated and actual weight of feed consumption didn’t exceed 4 %. For further application, a simplified estimation model is proposed including breed and live weight of the suckling cow, energy content of the feed ration and modifications due to pregnancy, month of lactation and lactation number. Key words: suckler beef, forage intake, weight performance, estimation model.

▪▪ Emmenegger J., 2009. Futteraufnahme und Lebendgewichtsentwicklung von Mutterkühen und Mutterkuhkälbern unterschiedlicher Rassen im L ebensabschnitt Geburt bis zum Absetzen. Bachelorarbeit des Instituts für Pflanzen-, Tier- und Agrarökosystemwissenschaften IPAS, ETHZ, 2009, 415 S.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 222–227, 2010

227

N u t z t i e r e

Siliermittel: Testergebnisse 2009

Foto: U. Wyss, ALP

Ueli Wyss, Forschungsanstalt Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, 1725 Posieux Auskünfte: Ueli Wyss, E-Mail: ueli.wyss@alp.admin.ch, Tel. +41 26 407 72 14

Eine ausreichend hohe Entnahmemenge bei der Verfütterung ist die Voraussetzung zur Verhinderung von Nachgärungen.

228

Einleitung

Methode

Bei der Silagebereitung stellen die Nachgärungen bei der Entnahme sowohl bei den Gras- als auch bei den Maissilagen in den Praxisbetrieben eines der Hauptprobleme dar. Dabei sind besonders die guten Silagen betroffen, welche viel Restzucker und Milchsäure sowie wenig Essigsäure aufweisen. Gefördert werden die Nachgärungen durch eine schlechte Verdichtung des Siliergutes und zu geringe Entnahmemengen bei der Verfütterung. Durch einen gezielten Siliermitteleinsatz wird versucht, das Problem Nachgärungen besser in den Griff zu bekommen. Dazu sind wirksame Siliermittel notwendig (Abb.1). In einem Versuch wurde die Wirksamkeit des Siliermittels Silostar Protect zur Vorbeugung von Nachgärungen bei angewelkten Grassilagen untersucht.

Der Versuch wurde mit gräserreichem Kunstwiesen futter, welches vor allem Raigras aufwies, beim ersten und auch zweiten Aufwuchs durchgeführt. Das Futter wurde auf knapp 40 % TS angewelkt, mit einem Häcksler auf die Häcksellänge von 1 – 2 cm gehäckselt und in Laborsilos zu 1,5 l Inhalt einsiliert. Getestet wurde das Siliermittel Silostar Protect, welches bereits im letzten Jahr bei Silomais eingesetzt wurde (Wyss 2009). Bei diesem Produkt handelt es sich um ein chemisches Siliermittel, welches Natriumbenzoat, Calciumformiat und Kaliumsorbat enthält. Als Vergleichsvarianten wurde neben einer Negativkontrolle «Ohne Zusatz» auch eine Positivkontrolle mit Luprosil, das Propionsäure enthält, mitberücksichtigt. Die Varianten und Dosierungen der eingesetzten Siliermittel sind aus Tabelle 1 ersichtlich. Die

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 228–231, 2010

Silierdauer betrug 56 Tage. Die Silos wurden bei einer Temperatur von rund 20 °C gelagert. Eine Woche vor der Entnahme wurden die Silagen während 24 Stunden einem Luftstress unterzogen, indem die Gummizapfen unten und oben in den Laborsilos entfernt wurden. Beim Einsilieren und beim Aussilieren wurden im Futter die Rohnährstoffe analysiert. Im Weiteren wurde ein Laborsilo pro Variante bereits nach 3 Tagen geöffnet und der pH-Wert bestimmt. In den Silagen wurde jeweils in drei Proben pro Variante zusätzlich die Gärqualität anhand von pH-Wert, Gärsäuren, Ethanol- und Ammoniakgehalt untersucht sowie die Gärgasverluste berechnet. Zur globalen Beurteilung der Silagequalität wurden die DLG-Punkte berechnet (DLG 2006). Als wichtiger Parameter wurde in den Silageproben die aerobe Sta bilität anhand von Temperaturmessungen ermittelt. Alle 30 Minuten wurde die Temperatur gemessen und registriert. Diese Erhebung dauerte 11 beziehungsweise 10 Tage. Als aerob stabil wurden die Silagen angesehen, solange die Temperatur in der Silage die Umgebungstemperatur nicht um mehr als 1 °C übertraf.

Zusammenfassung

Siliermittel: Testergebnisse 2009 | Nutztiere



Die Wirksamkeit des Siliermittels Silostar Protect zur Verbesserung der aeroben Stabilität wurde bei angewelkten Grassilagen untersucht. Eine gräserreiche Mischung des ersten und zweiten Aufwuchses, welche auf knapp 40 % Trockensubstanz (TS) angewelkt und in Laborsilos einsiliert wurde, diente als Ausgangsmaterial. Neben der zu prüfenden Variante mit dem Produkt Silostar Protect wurden auch die beiden Varianten ohne Zusatz und Luprosil als Positivkontrolle mitberücksichtigt. Die Silierdauer betrug 56 Tage. Sieben Tage vor der Entnahme wurden die Silagen einem Luftstress ausgesetzt. Alle Silagen zeigten eine gute Gärqualität, was sich auch in einer hohen DLG-Punktezahl auswirkte. Keine der Silagen des ersten Aufwuchses erwärmte sich. Hingegen vermochte sowohl die Positivkontrolle als auch das zu prüfende Siliermittel Silostar Protect die aerobe Stabilität der Silagen des zweiten Aufwuchses im Vergleich zur Variante ohne Zusatz zu verbessern.

Tab. 1 | Prüfverfahren und Dosierungen der eingesetzten S iliermittel (Dosierung für 100 g Futter) Variante

1. Aufwuchs

2. Aufwuchs

Ohne Zusatz

–

Propionsäure

600 g

Silostar Protect

300 g

Tab. 2 | Gehaltswerte des Futters beim Einsilieren

Trockensubstanz

(%)

1. Aufwuchs

2. Aufwuchs

38,5

38,8

Rohasche

(g / kg TS)

100

Rohprotein

(g / kg TS)

158

188

Rohfaser

(g / kg TS)

188

207

Zucker

(g / kg TS)

174

123

Pufferkapazität )

(g / kg TS)

Nitrat

(g / kg TS)

0.1

0.7

Vergärbarkeitskoeffizient NEL

(MJ / kg TS)

6,3

6,5

APDE

(g / kg TS)

104

110

APDN

(g / kg TS)

105

125

NEL: Netto Energie Laktation APDE: Absorbierbares Protein im Darm, das auf Grund der verfügbaren Energiemenge aufgebaut werden kann. APDN: Absorbierbares Protein im Darm, das auf Grund des abgebauten Rohproteins aufgebaut werden kann.

Abb. 1 | Bei undichten Silos oder Siloballen mit Löchern kann auch das beste Siliermittel die Qualität nicht verbessern.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 228–231, 2010

229

Nutztiere | Siliermittel: Testergebnisse 2009

Tab. 3 | Gehaltswerte der Grassilagen. 1. Aufwuchs Parameter

2. Aufwuchs

Ohne Zusatz

Luprosil

Silostar Protect

Ohne Zusatz

Luprosil

Silostar Protect

(%)

36,7

36,9

36,8

37,3

37,5

37,7

Rohasche

(g / kg TS)

101

107

Rohprotein

(g / kg TS)

167

165

167

195

194

Rohfaser

(g / kg TS)

208

207

206

216

215

Trockensubstanz

Zucker

(g / kg TS)

131

(MJ / kg TS)

6,2

6,4

6,3

APDE

(g / kg TS)

APDN

(g / kg TS)

105

104

105

123

122

NEL

Resultate Gehaltswerte des Ausgangsmaterials Die Gehaltswerte sowie weitere Parameter des Futters beim Einsilieren sind in Tabelle 2 dargestellt. Der TSGehalt betrug 38,5 beziehungsweise 38,8 % beim Futter des ersten beziehungsweise zweiten Aufwuchses. Wie anhand der Rohprotein- und Rohfasergehalte und auch NEL-Gehalte ersichtlich ist, handelte es sich um junges Futter. Die Zuckergehalte waren beim ersten Aufwuchs höher als beim zweiten. Mit 174 beziehungsweise 123 g Zucker pro kg TS war im Ausgangmaterial bei beiden Aufwüchsen genügend Zucker für die gewünschte Milchsäuregärung vorhanden. Das Futter wies bei beiden Aufwüchsen tiefe Nitratgehalte auf. Die Vergärbar-

keitskoeffizienten zeigten mit Werten von 59 und 53, dass dieses Futter als leicht silierbar eingestuft werden konnte. Gehaltswerte der Silagen Die Gehaltswerte der Silagen sind aus der Tabelle 3 ersichtlich. Dabei zeigten sich in den Silagen im Vergleich zum Ausgangsmaterial vor allem Unterschiede beim Zuckergehalt. Dieser wurde durch den Gärprozess mehr oder weniger stark abgebaut. Wobei der Zuckerabbau bei der Positivkontrolle am geringsten war. Auswirkungen hatte dieser Zuckerabbau auch auf die übrigen Gehaltswerte, die dadurch zunahmen. Der NEL-Gehalt in den Silagen lag 0,1 bis 0,2 MJ/kg TS unter dem NEL-Gehalt des Ausgangsmaterials.

Tab. 4 | Gärqualität und aerobe Stabilität der Grassilagen.

Parameter

Einheit

1. Aufwuchs

2. Aufwuchs

Ohne Zusatz

Luprosil

Silostar Protect

Ohne Zusatz

Luprosil

Silostar Protect

pH-Wert Tag 3

5,1

5,3

5,2

5,4

5,3

5,6

pH-Wert

4,3

4,4

4,6

4,5

Milchsäure

(g / kg TS)

Essigsäure

(g / kg TS)

Buttersäure

(g / kg TS)

Propionsäure

(g / kg TS)

Ethanol

(g / kg TS)

fl. S./Ges. S.

(%)

NH3-N/Ges. N

(%)

3,2

2,5

3,1

4,8

3,0

4,7

Gärgasverlust

(%)

3,5

2,0

3,0

2,2

1,1

1,8

100

(Stunden)

264*

150

240*

(°C)

0,0

0,1

0,0

7,5

0,3

4,4

7,4

4,6

4,5

DLG Punkte Aerobe Stabilität Max. Temperaturdifferenz pH-Wert nach Nachgärtest

fl. S./Ges. S.: Anteil der flüchtigen Säuren an den Gesamtsäuren NH3-N/Ges. N: Ammoniakstickstoffanteil am Gesamtstickstoff * Nach 264 oder 240 Stunden wurde der Nachgärtest abgebrochen

230

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 228–231, 2010

Siliermittel: Testergebnisse 2009 | Nutztiere

Coadiuvanti per l'insilamento: risultati dei test del 2009 È stata testata l'efficacia del coadiuvante per l'insilamento Silostar Protect per il miglioramento della stabilità aerobica in insilati d'erba appassita. A tal fine è stata usata una miscela ricca di graminacee, ottenuta dal primo e dal secondo taglio, appassita fino a ridurne il tenore in sostanza secca (SS) al 40 per cento e insilata nei silo sperimentali. Il test prevedeva tre varianti: una in cui veniva usato il prodotto Silostar Protect, una in cui non venivano impiegati additivi e una, utilizzata per il controllo positivo, in cui all'insilato veniva aggiunto il prodotto Luprosil. L'insilamento ha durato 56 giorni. Tutti gli insilati hanno dimostrato una buona qualità fermentativa, ottenendo un elevato punteggio DLG. Nessuno degli insilati del primo taglio si è surriscaldato. Negli insilati di erba del secondo taglio si è constatato un miglioramento della stabilità aerobica sia nella variante utilizzata per il controllo positivo sia in quella in cui è stato testato il coadiuvante Silostar Protect rispetto alla variante che non prevedeva l'uso di coadiuvanti per l'insilamento. Literatur ▪▪ DLG 2006. Grobfutterbewertung. Teil B – DLG-Schlüssel zur Beurteilung der Gärqualität von Grünfuttersilagen auf Basis der chemischen Untersuchung. DLG-Information (2), 2006.

Aerobe Stabilität Trotz den höheren Zuckergehalten in den Silagen des ersten Aufwuchses im Vergleich zum zweiten Aufwuchs konnte während der 11-tägigen Erhebungsdauer in keiner Variante eine Erwärmung festgestellt werden. Auch die pH-Werte blieben gleich tief wie am Tag 0. Die unbehandelte Silage des zweiten Aufwuchses erwärmte sich hingegen und der pH-Wert nahm stark zu. Unter diesen Bedingungen vermochten die Positivkontrolle wie auch das zu prüfende Siliermittel eine Erwärmung zu verhindern und zeigten eine gute Wirksamkeit. Die pH-Werte veränderten sich bei diesen beiden Varianten nicht.

Schlussfolgerungen •• Die Gärqualität war bei allen Silagen sehr gut. •• Das Siliermittel Silostar Protect konnte auch bei angewelkten Grassilagen die aerobe Stabilität bei der Entnahme verbessern.

Summary

Riassunto

Gärparameter der Silagen In den ersten Tagen nach dem Einsilieren fand in allen Silagen nur eine langsame Absenkung des pH-Wertes statt (Tab. 4). Nach 56 Tagen Lagerdauer waren die pHWerte auf Werte von 4,3 bis 4,6 abgesenkt. In allen Silagen dominierte die Milchsäuregärung. In der Positivkontrolle wurden leicht geringere Milchsäure-, Essigsäure- und Ethanolgehalte im Vergleich zu den beiden anderen Varianten festgestellt. Buttersäure war nur in Spuren vorhanden. Alle Werte lagen unter 5 g/kg TS, welches der Grenzwert für gute Silagen darstellt. Der Proteinabbau, ausgedrückt als Ammoniakstickstoffanteil am Gesamtstickstoff, war bei allen Varianten tief und deutet auf eine gute Gärqualität hin. Die Positvkontrolle wies bei beiden Silagen die tiefsten Gärgasverluste auf. Auch bei den mit dem Siliermittel Silostar Protect behandelten Silagen waren die Gärgasverluste tiefer als bei der Variante ohne Zusatz. Nach dem DLG-Schlüssel wiesen alle Silagen zwischen 96 und 100 Punkten auf, was einer sehr guten Qualität entspricht.

Silage additives: test results 2009 The efficacy of the silage additive Silostar Protect in improving the aerobic stability of wilted grass silages was investigated. Forage of a mixture containing mainly grasses from the first and second cuts was pre-wilted to 40 % DM and ensiled in laboratory scale silos. Besides the variant with Silostar Protect, a variant without additive and another with propionic acid (positive control) were investigated. The storage period lasted for 56 days. Seven days before the silos were opened, they underwent an air-stress. All silages showed a good fermentation quality and therefore high DLG points. The silages of the first cut did not heat up. In contrast to the variant without additive, both positive control and Silostar Protect variant did improve the aerobic stability of the silages of the second cut. Key words: aerobic stability, fermentation quality, grass silage, silage additive.

▪▪ Wyss U., 2009. Siliermittel und aerobe Stabilität: Testergebnisse 2008. Agrarforschung 16 (8), 320 – 329.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 228–231, 2010

231

U m w e l t

Rekultivierungen im Vergleich mit natürlich gewachsenen Böden Matthias Stettler1,2, Christoph Stettler1 und Beat Huber-Eicher2 Geotechnisches Institut AG, 3007 Bern 2 Schweizerische Hochschule für Landwirtschaft SHL, 3052 Zollikofen Auskünfte: Matthias Stettler, E-Mail: matthias.stettler@geo-online.com, Tel. +41 (0)78 622 12 89

Foto: Matthias Stettler, 2005

Schüttung des Oberbodens auf den vorbereiteten Unterboden.

Einleitung Die Untersuchung erfolgte im Rahmen der bodenkundlichen Baubegleitung der SBB-Neubaustrecke Mattstetten-Rothrist (NBS). Ein beträchtlicher Teil der zwischen 1995 und 2004 erstellten Bahnlinie verläuft in engen Einschnitten und Tunnels, um Auflagen wie Landschaftsschutz und Erhaltung der Bodenressourcen Rechnung zu tragen. Die Beanspruchung des Kulturlandes für Installationsplätze, Lagerflächen, Baupisten oder Baugruben erforderte bodenschützerische Massnahmen sowohl während der Bauzeit (Bodenabtrag und

232

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 232–237, 2010

Zwischenlagerung), als auch bei der Wiederherstellung (Rekultivierung) und der Rückgabe an die Bewirtschafter (Wiederinkulturnahme und Folgebewirtschaftung). Über die mittel- bis langfristige Wirkung der vor rund zehn Jahren in der Verordnung über Belastungen des Bodens (Anonym 1998) festgelegten Bodenschutzvorschriften ist unseres Wissens noch wenig publiziert worden (vergleiche auch Kaufmann et al. 2009). Nach den Rekultivierungsarbeiten sind die Böden nur schwach aggregiert und mechanisch labil. Erst im Verlauf von mehreren Jahren erlangen sie durch die Entwicklung einer Bodenstruktur wieder eine gewisse Festigkeit. Bis zu diesem Zeit-

Methode Untersuchte Standorte Entlang der NBS wurden zwei grossflächige Rekulti vierungsstandorte und angrenzende, nicht vom Bau betroffene Parzellen beprobt: ••Wanzwil: Aushubdeponie, rekultivierte Fläche ca. 20 ha, natürliche Bodentypen: mässig tiefgründige bis tiefgründige Braunerden, Bodenart: sandiger Lehm. Skelettgehalt: Oberboden skelettarm (Stein gehalt < 5 %), im Unterboden nimmt der Skelett gehalt mit der Tiefe zu (schwach skeletthaltig bis kieshaltig, Steingehalt 5 – 20 %). ••Hersiwil: Tagbautunnel, rekultivierte Fläche ca. 15 ha, natürliche Bodentypen: tiefgründige Braunerden und mässig tiefgründige Braunerde-Gleye. Bodenart: Lehm. Skelettgehalt: skelettfrei bis skelettarm (Steingehalt < 5 %). Die Standorte unterschieden sich hinsichtlich bauführender Firmen und Entwässerungskonzepten. Die Kulturerdarbeiten erfolgten an beiden Orten nach den gültigen Richtlinien (Anonym 2000; Anonym 2001; Häusler und Salm 2001). Mittels Tensiometern1 wurde sichergestellt, dass Eingriffe nur bei trockenen Boden bedingungen erfolgten. Die Rekultivierungstechnik war an beiden Orten dieselbe (Abb. 1): Auf weichem Aushubmaterial wurde mittels Kalkstabilisierung und Verdichtung eine tragfähige, ausnivellierte Rohplanie erstellt. Unmittelbar vor dem Überschütten wurde die Rohplanie mittels Dozer 40 cm tief aufgerissen. Unterund Oberboden wurden sodann mit Hydraulikbaggern streifenweise und locker geschüttet. Vor einem Traktoreinsatz auf einer frisch rekultivierten Fläche wurde mindestens vier Wochen abgewartet, damit sich der Boden auf natürliche Weise setzen konnte. Für die Folgebewirtschaftung führte die SBB zusammen mit den beauftragten bodenkundlichen Baubegleitern eigens vertraglich vorgeschriebene Richtlinien ein (Anonym 2002). In den ersten drei Jahren nach der Rekultivierung war nur Kunstwiese (Luzerne-Mischungen) mit Silage- oder Dürrfuttergewinnung erlaubt, danach konnte eingeschränkter Ackerbau (keine Hack-

Die Bahn 2000 Neubaustrecke MattstettenRothrist war eine der ersten Grossbaustellen, bei welcher die vor rund zehn Jahren ein geführten Bodenschutzvorschriften von der Planung über die Ausführung bis zur Folgebewirtschaftung konsequent umgesetzt und von einer bodenkundlichen Baubegleitung betreut wurden. Ziel dieser Studie war es, die mittel- bis langfristige Wirkung dieser Anstrengungen anhand eines einfach zu erhebenden Parameters möglichst flächendeckend zu überprüfen. In einer Feldunter suchung wurde dazu der Eindringwiderstand von rekultivierten Flächen am Ende der Folgebewirtschaftung und von benachbarten, natürlich gewachsenen Böden mittels Penetrometer gemessen und verglichen. Dabei wurden zwei Standorte (Wanzwil und Hersiwil) und zwei Fruchtfolge-, respektive Bodenbearbeitungszustände (Kunstwiese und Acker) sowie der volumetrische Bodenwassergehalt berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigen auf, dass sich die rekultivierten Böden nach sieben Jahren Folgebewirtschaftung bezüglich des Eindringwiderstands nicht von den umliegenden natürlichen Böden unterscheiden. Dank den umfangreichen Bodenschutzmassnahmen konnten demnach Verdichtungen vermieden werden. Aufgefallen ist, dass die rekultivierten Böden im Pflugsohlenbereich (25 – 35 cm) einen tendenziell geringeren Eindringwiderstand aufweisen. Dieser Qualitätsvorteil sollte durch pfluglose Bodenbearbeitung oder durch den Einsatz des Systems Onland-Pflug erhalten werden.

Foto: M. Stettler, 2005

punkt reagieren rekultivierte Böden sehr empfindlich auf Belastungen von Fahrzeugen (Schäffer et al. 2007; Kaufmann et al. 2009). Die vorliegende Untersuchung sollte die Frage klären, ob sich die unter bodenkundlicher Begleitung rekultivierten Böden am Ende der Folgebewirtschaftungsperiode von den natürlich gewachsenen Böden (Kontrolle) bezüglich des Eindringwiderstands unterscheiden.

Zusammenfassung

Rekultivierungen im Vergleich mit natürlich gewachsenen Böden | Umwelt

Abb. 1 | Streifenweise Rekultivierung der Ackerböden auf der T unnelausbruch-Deponie Schacht bei Wanzwil: A=Oberboden; B=Unterboden; C=Rohplanie mit Kiesstreifen (Pfeil) als Drainage.



Tensiometer sind Messgeräte, welche die Saugspannung im Boden anzeigen.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 232–237, 2010

233

Umwelt | Rekultivierungen im Vergleich mit natürlich gewachsenen Böden

Rekultivierungs -perimeter

Foto: Google Earth, April 2007

Abb. 2 | Aufgefüllte Deponie Schacht bei Wanzwil mit Rekultivierungsperimeter und beprobten Parzellenpaaren (rote Linien). (K-A = Kontrolle-Acker; K-KW = Kontrolle-Kunstwiese; R-A = Rekulti viert-Acker; R-KW = Rekultiviert-Kunstwiese). Am unteren Bildrand ist die neue Bahnlinie erkennbar.

früchte) oder Weide betrieben werden. Mittlerweile befinden sich die Flächen im 8. Folgebewirtschaftungsjahr und in Kürze erfolgt die Übergabe an die Eigen tümer und in die betriebsübliche Bewirtschaftung. Feldexperiment mit Penetrometer An beiden Standorten wurden jeweils zwei vergleichbare, möglichst nahe beieinander liegende Ackerparzellen (Wintergetreide) bestimmt: eine auf rekultiviertem Boden und eine auf gewachsenem als Kontrolle. Zusätzlich wurden in gleicher Weise je zwei Kunstwiesenparzellen bestimmt. Insgesamt vier paarweise vergleichbare Parzellen, total acht Parzellen (Tab. 1; Abb. 2 für den Standort Wanzwil). Die durchschnittliche Distanz zwischen den Parzellenpaaren betrug rund 120 m (gemessen von ParzellenTab. 1 | Versuchsplan mit acht Varianten (2 Standorte * 2 Boden alter * 2 Bodenbearbeitungsstufen), zugeteilten Parzellen und gemessenen Mittelwerten für den Cone Index (CI). Standort

Bodenbearbeitung Acker

Wanzwil Kunstwiese Acker Hersiwil Kunstwiese

234

Bodenalter

CI (MPa)

Rekultiviert

1,29

Kontrolle

1,35

Rekultiviert

1,57

Kontrolle

1,79

Rekultiviert

2,29

Kontrolle

2,58

Rekultiviert

2,69

Kontrolle

2,51

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 232–237, 2010

mitte zu Parzellenmitte). Bei den Rekultivierungsparzellen achtete man darauf, dass alle im gleichen Jahr (2002) geschüttet wurden. Die Einteilung nach Kunstwiese und Acker war nötig, um die Wirkung der Bodenbearbeitung mit dem Pflug zu berücksichtigen, welche zu ge ringeren Lagerungsdichten im Oberboden führt. Die Kunstwiesen-Parzellen wurden mindestens ein Jahr lang nicht gepflügt, die Acker-Parzellen hingegen rund ein halbes Jahr vor der Beprobung. Es wurden zwei Bodenkennwerte gemessen: der Eindringwiderstand (EW) und die Bodenfeuchtigkeit, d.h. der volumetrische Wassergehalt (θ). Der EW kann als Mass für die Verdichtung bzw. für die Durchwurzelbarkeit des Bodens bezeichnet werden. Man kann sich die Spitze eines Penetrometers als Wurzel vorstellen, die sich ihren Weg durch den Boden bahnen muss. Als vergleichbare Messgrösse wird üblicherweise der Cone Index (CI) verwendet, so auch in dieser Untersuchung. Beim CI handelt es sich um den Mittelwert der gemessenen Eindringwiderstände in Megapascal (MPa) in 1, 15, 30 und 45 cm Bodentiefe. Als Messinstrument diente der Penetrologger Typ 06.15.SA der Firma Eijkelkamp (Abb. 3). Der Penetrologger ermöglicht Messungen bis in eine Tiefe von 80 cm durch manuelles Herunterdrücken der Sondierstange. Direkt am Penetrologger angeschlossen ist ein Bodenfeuchtesensor (TDR-Sonde) zur Ermittlung von θ mittels elektrischen Widerstands, jedoch nur in den obersten 10 cm. Die Messergebnisse werden automatisch in einem Datenlogger gespeichert und können über eine Schnittstelle von einem PC ausgelesen werden. Die acht Versuchsparzellen wurden je in acht Teilparzellen unterteilt, sogenannte Plots. Um einen zuverlässigen Messwert zu erhalten wurden pro Plot sieben Penetrationen getätigt und anschliessend der Mittelwert gebildet (insgesamt 7 × 8 × 8 = 448 Messungen). Messzeitpunkte und statistische Auswertung Der volumetrische Wassergehalt θ nimmt erheblichen Einfluss auf die Messung des EW (Dexter et al. 2007; Kaufmann et al. 2009). Um möglichst ähnliche Bodenbedingungen zu gewährleisten, wurden zeitlich nahe beieinander liegende Messungen angestrebt. Geplant war, alle Messungen im Frühling 2009 bei Feldkapazität durchzuführen, also bei feuchtem Bodenzustand. In Wanzwil erfolgten die Erhebungen am 6. April. Danach setzte eine aussergewöhnliche Trockenperiode ein und die Bodenfeuchtigkeitsverhältnisse konnten nicht mehr reproduziert werden. Die Messungen in Hersiwil erfolgten schliesslich am 13. Mai 2009, nachdem wieder einige Regenfälle durchs Land gezogen waren. Es

Rekultivierungen im Vergleich mit natürlich gewachsenen Böden | Umwelt

Foto: E. Stettler, 2009

Die grosse Differenz zwischen den Standorten Wanzwil und Hersiwil lässt sich primär auf ein unterschiedliches θ zurückführen: in Hersiwil wurden wegen den trockeneren Bedingungen höhere EW gemessen (Abb. 4). Zwischen den Bodenbearbeitungszuständen (Kunstwiese - Acker) konnte ebenfalls kein gesicherter Unterschied festgestellt werden. Hier wurde ursprünglich vermutet, dass die tiefere Bodenbearbeitungsintensität, die höhere Befahrungsintensität (Futterernte), die intensivere Durchwurzelung und die höhere Evapotranspirationsrate (tieferes θ) bei Kunstwiesen-Böden einen signifikant höheren CI zur Folge haben.

Abb. 3 | Penetrologger der Firma Eijkelkamp Agrisearch Equip ment, Giesbeek (NL), mit Tiefenbezugsplatte und Feuchtigkeits sensor mit Kabel. (Foto: E. Stettler, 2009)

stellte sich jedoch heraus, dass θ trotzdem weit unter der Feldkapazität lag. Der Zeitpunkt konnte aber nicht weiter verschoben werden, da die Getreidekulturen bereits hoch standen. Das hat zur Folge, dass die Messwerte von Wanzwil und Hersiwil nicht direkt miteinander verglichen werden können. Für die statistische Auswertung wurde für jede Parzelle der CI-Mittelwert aus den jeweils acht Mittelwerten der Plots berechnet (Tab. 1). Die Parzellenmittelwerte wurden dann zu Wertepaaren zusammengefasst, wobei an jedem Standort die Parzellen mit der gleichen Bodenbearbeitung auf rekultiviertem bzw. natürlich gewachsenem Boden ein Paar bildeten. Die vier so gebildeten Wertepaare wurden dann mit einem Wilcoxon signed-rank Test analysiert.

Resultate Keine Unterschiede zwischen Kontroll- und rekultivierten Böden Die statistische Analyse der CI-Daten ergab keinen signifikanten Unterschied zwischen den Mittelwerten der Kontrollböden (CI = 2,06 MPa) und der rekultivierten Böden (CI = 1,96 MPa; n = 4, W = 5, p > 0,05).

Physikalische Bodenqualität Aussagen zur physikalischen Bodenqualität (Vergleich mit Normen und Richtwerten) lassen sich ausschliesslich für Messungen nahe der Feldkapazität anstellen, was nur für Wanzwil möglich ist. Die folgenden Ausführungen gelten deshalb nur für diesen Standort. In Wanzwil liegt der CI für die Ackerflächen mit 1,35 MPa (Kontrolle) und 1,29 MPa (Rekultiviert) klar unterhalb des von Locher und De Bakker (1990) als oberes Limit für ungestörtes Wurzelwachstum angegebenen Wertes von 1,5 MPa. Bei den Kunstwiesen liegt er mit 1,79 MPa (Kontrolle) und 1,57 MPa (Rekultiviert) leicht darüber. Allerdings fällt bei Betrachtung der EW-Verläufe auf, dass sich die Unterschiede zwischen Ackerund Kunstwiesen-Parzellen durch alle Bodenschichten hindurch ziehen. Das lässt auf einen systematischen Unterschied schliessen, der wahrscheinlich in Textur, Skelett oder θ zu suchen ist. Der EW liegt beim Wanzwiler Oberboden (bis ca. 30 cm Tiefe) unterhalb dem von Horn et al. (2009) vorgeschlagenen Vorsorgewert von 2 MPa. Im Unterboden (30 bis 80 cm Tiefe) bewegt er sich etwas darüber (2 bis 3 MPa), wobei der EW bei den Kontrollparzellen gegenüber den rekultivierten Parzellen durchwegs um ca. 0.5 MPa höher liegt. Mögliche Gründe hierfür liegen in der Pflugsohle und im Skelettgehalt. Die Kontrollparzellen weisen im Bereich von 25 – 40 cm einen markant höheren EW auf, welcher so bei den rekultivierten Parzellen nicht zu beobachten ist. Dies ist eine erfreuliche Erkenntnis, die den Anstrengungen für die sorgfältige Folgebewirtschaftung ein gutes Zeugnis ausstellt. In den Kontrollparzellen führte der in tieferen Schichten (ab ca. 50 cm) zunehmende Skelettgehalt zu Problemen beim Einstechen mit dem Penetrologger und zu einer erhöhten Varianz der Messungen. Die Daten von Hersiwil decken die Problematik von Messungen unterhalb der Feldkapazität auf. Es zeigt sich ein umgekehrtes Bild: der EW nimmt im Unter boden mit der Tiefe ab. Dies deutet auf ein zunehmen-

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 232–237, 2010



235

Umwelt | Rekultivierungen im Vergleich mit natürlich gewachsenen Böden

Wanzwil 0 0.5

MPa 1

1.5

2.5

-10

3.5

4.5

Hersiwil 0 0.5

MPa 1

1.5

2.5

3.5

4.5

K-A K-KW R-A

-20

R-KW

Bodentiefe (cm)

-30

-40

Bodentiefe -50 (cm)

-60

-70

-80

Abb. 4 | Eindringwiderstände nach Standorten (K-A = Kontrolle-Acker; K-KW = Kontrolle-Kunstwiese; R-A = Rekultiviert-Acker; R-KW = Rekultiviert-Kunstwiese).

des θ in tieferen Bodenschichten hin. Trotzdem ist eine deutliche Pflugsohle bei den Ackerflächen der KontrollParzellen zu erkennen. Bodenschutzmassnahmen haben sich bewährt Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die Lagerungsdichte der untersuchten Böden trotz Bodenabtrag, Zwischenlagerung, Schüttung und während der Folgebewirtschaftung nicht erhöht und somit nicht verschlechtert hat. Auffällig ist, dass die rekultivierten Böden im Pflugsohlenbereich (25 – 35 cm) einen tendenziell geringeren Eindringwiderstand aufweisen. Dieser Qualitätsvorteil sollte durch pfluglose

Literatur ▪▪ Anonym, 1998. Verordnung über die Belastung des Bodens vom 1. Juli 1998 (Stand 1. Juli 2008), Schweizerischer Bundesrat. ▪▪ Anonym, 2000. Schweizer Norm SN 640 583: «Erdbau, Boden – Eingriff in den Boden, Zwischenlagerung, Schutzmassnahmen, Wiederherstellung und Abnahme». Vereinigung Schweizerischer Strassenfachleute VSS, Zürich. ▪▪ Anonym, 2001. FSK Rekultivierungsrichtlinie. Schweiz. Fachverband für Sand Kies und Beton FSKB, Bern. ▪▪ Anonym, 2002. Neubaustrecke Mattstetten-Rothrist, Rekultivierte Landwirtschaftsflächen, Richtlinien für Abnahmen und Folgebewirtschaftung. Schweizerische Bundesbahnen SBB, Bern. ▪▪ Dexter A. R., Czyz E. A. & Gate O. P., 2007. A method for prediction of soil penetration resistance. Soil and Tillage Research 93, 412 – 419.

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Agrarforschung Schweiz 1 (6): 232–237, 2010

Bodenbearbeitung oder durch den Einsatz des Systems On-land-Pflug erhalten werden. Die vor ca. zehn Jahren eingeführten Bodenschutzvorschriften und die von der SBB eigens für die Folgebewirtschaftung eingeführten Richtlinien scheinen sich damit im vorliegenden Fall als erfolgreiche Massnahmen zur Vermeidung von Bodenverdichtungen erwiesen zu haben. Es gilt in zukünftiger Forschung zu untersuchen, wie sich das Porensystem von Rekultivierungen entwickelt und ob die Porenkontinuität (die Vernetzung der Hohlräume untereinander) wieder dasselbe Niveau erreicht wie bei natürlichen Böden. n

▪▪ Häusler S. & Salm Ch., 2001. Bodenschutz beim Bauen. Leitfaden Umwelt 10, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft BUWAL, Bern. ▪▪ Horn R., Fleige H. & Peth S., 2009. Gute fachliche Praxis aus Sicht der Bodenkunde. Bodenschutz (3/09), 80 – 85. ▪▪ Kaufmann M., Tobias S. & Schulin R., 2009. Development of the mechanical stability of a restored soil during the first 3 years of recultivation. Soil and Tillage Research 103, 127 – 136. ▪▪ Locher W. P. & De Bakker H., 1990. Bodemkunde van Nederland, Deel 1. Malmberg, Den Bosch (NL). ▪▪ Schäffer B., Attinger W. & Schulin R., 2007. Compaction of restored soil by heavy agricultural machinery – Soil physical and mechanical aspects. Soil and Tillage Research 93, 28 – 43.

Confronto tra terreni ricoltivati e terreni a crescita naturale La nuova tratta ferroviaria Mattstetten-Rothrist, costruita nell’ambito del progetto Ferrovia 2000, é stato uno dei primi grandi cantieri nel quale le direttive sulla protezione del suolo, stabilite una decina d’anni fa, sono state rigorosamente applicate, durante la fase di pianificazione, realizzazione e assestamento, dagli specialisti della sorveglianza del suolo. L’obiettivo del presente studio era di esaminare gli effetti a medio lungo termine risultanti da questo notevole sforzo, utilizzando semplici parametri che possano essere applicati su vaste superfici. Nelle analisi del suolo, tramite penetrometro dinamico, è stata misurata e messa a confronto la resistenza di penetrazione dei suoli rinaturalizzati tramite sistema di ricoltivazione con quelli a crescita naturale. Lo studio è stato eseguito in due località (Wanzwil e Hersiwil), su due tipi di terreni coltivati (prato artificiale e cereali) considerando l’umidità del suolo. I risultati dimostrano che dopo sette anni, per quel che concerne la resistenza alla penetrazione, i terreni ricoltivati non si differenziano dai suoli a crescita naturale. Grazie alle misure di protezione si è dunque impedito una compattazione del suolo. Inoltre si nota che i suoli ricoltivati presentano una resistenza leggermente inferiore alla penetrazione nella profondità di aratura (25–35 cm). Questo vantaggio qualitativo dovrebbe venir conservato rinunciando alla lavorazione del terreno con aratri oppure tramite l’aratura semiportante.

Summary

Riassunto

Rekultivierungen im Vergleich mit natürlich gewachsenen Böden | Umwelt

Comparison between restored and naturally developed soils The new Mattstetten-Rothrist rail line builded in the frame of «Railway 2000»was one of the first large-scale construction projects to strictly implement soil protection regulations introduced about 10 years ago. Supervised by a pedological consultation team, this was realised from the planning of the project to subsequent soil management. The objective of this study was to examine the mid- to long-term effects of these efforts using easy-to-apply parameters, and covering as wide an area as possible. Using a penetrometer, penetration resistance of both restored areas and neighbouring, naturally developed soils were measured and compared in a field study at the end of the sub sequent management. Two locations (Wanzwil and Hersiwil) and two types of soil cultivation (ley and field) as well as volumetric soil water content were taken into consideration. The results demonstrate that after seven years of subsequent management, restored soils show no difference from naturally produced ones with regard to penetration resistance. Thus, by applying extensive soil protection measures, it was possible to avoid soil compaction. Particularly noticeable fact was that the restored soils in the plow pan strata (25 – 35 cm) showed somewhat lower penetration resistance. This qualitative advantage should be maintained through plowless tillage or through the use of On-land-Plow systems. Key words: soil restoration, soil compaction, penetration resistance, plow pan, plowless tillage.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 232–237, 2010

237

A g r a r w i r t s c h a f t

Biolandbau: Warum nur wenige Ackerbaubetriebe umstellen

Foto: ART

Ali Ferjani, Albert Zimmermann und Linda Reissig, Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART, Tänikon, CH-8356 Ettenhausen Auskünfte: Ali Ferjani, E-Mail: ali.ferjani@art.admin.ch, Tel. +41 52 368 31 31

Der befürchtete Unkraut- und Schädlingsdruck schreckt viele Ackerbaubetriebe von einer Umstellung auf Biolandbau ab.

Einleitung Rund zehn Prozent oder 6000 der Landwirtinnen und Landwirte in der Schweiz führen ihren Betrieb bio logisch. Deutlich geringer ist dieser Anteil in der Gruppe der Ackerbaubetriebe (im Jahr 2007: 0,44 % bzw. 17 Betriebe). Anhand einer schweizweiten Befragung wurden daher jene Faktoren identifiziert, die ÖLN-

238

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 238–243, 2010

Landwirte in Ackerbaugebieten davon abhalten, auf biologische Wirtschaftsweise umzusteigen. Diese Hemmnisse wurden mittels der Antworten von Betrieben, die bereits auf Bio umgestellt haben, auf ihre Relevanz überprüft. Die Ergebnisse sollten aufzeigen, welche gezielten Massnahmen dazu beitragen können, die steigende Nachfrage nach Bioprodukten auch im Pflanzenbau vermehrt durch inländischen Anbau zu decken.

Biolandbau: Warum nur wenige Ackerbaubetriebe umstellen | Agrarwirtschaft

Methode

Zusammenfassung

Im Jahr 2009 wurden im Rahmen einer empirischen Studie rund 3400 Bio- und ÖLN-Betriebe schriftlich an gefragt, ihre Einstellungen gegenüber dem Biolandbau darzulegen. Für Betriebsgruppen mit geringer Anzahl Betriebe, insbesondere Ackerbau- und Umstellungsbetriebe (Umstellung von ÖLN auf Bio oder umgekehrt), wurde der Stichprobenumfang erhöht; innerhalb dieser Schichten erfolgte danach die Auswahl der Betriebe zufällig. 1177 Landwirtinnen und Landwirte beteiligten sich an der anonymisierten Befragung. Die Befragten konnten die vorgegebenen Argumente für und gegen den Biolandbau auf einer vierstufigen Skala bewerten, von nicht wichtig, eher unwichtig, teilweise wichtig bis zu sehr wichtig. Viele von ihnen beschrieben ihre Einstellung in Form zusätzlicher Kommentare, was sehr nützlich für ein tieferes Verständnis der Problematik war. Von den 612 angefragten Ackerbaubetrieben be teiligten sich 220 Landwirtinnen und Landwirte mit auswertbaren Fragebögen an der Erhebung; dies entspricht einer Rücklaufquote von 36 %. 106 antwortende Betriebe waren gänzlich viehlos, nur sieben Betriebe wurden biologisch bewirtschaftet. Um die Daten statistisch auswerten zu können, wurden für die vorliegende Analyse weitere 60 Biobetriebe miteinbezogen, die eine offene Ackerfläche von über 50 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche (LN) aufweisen, obwohl für die offi zielle Klassifizierung als Ackerbaubetrieb ein Anteil von über 70 % erforderlich wäre.

Bio-Ackerbaubetriebe Weniger Chemikalien in Nahrungsmitteln

30%

45%

Geringere Belastung der Umwelt

27%

54%

Passt in das eigene Betriebskonzept

25%

45%

Besondere Herausforderung

39%

Positives Image des Biolandbaus

36%

Einkommen verbesserbar

Wohl der Tiere

22%

Eignung für Direktvermarktung

30%

Wertschätzung durch Familie

21%

Wertschätzung durch Berufskollegen

20%

35%

10% 30% 21%

33%

31%

20%

34% 30%

31%

24%

19%

31%

20%

19%

25%

29% 33% 29%

6% 28%

27%

3% 17%

4%10%

31%

34%

42%

37%

Wertschätzung durch Gesellschaft

34%

31% 26%

33%

27%

31%

15% 20%

31%

39%

Mehr Direktzahlungen

34%

30%

45%

63%

Nachfrage nach Bio-Produkten gross



ÖLN-Ackerbaubetriebe

61%

Höhere Preise für Produkte

Der biologische Landbau in der Schweiz erzeichnete vor allem im Zeitraum zwischen v 1990 und 2005 ein grosses Wachstum und hat sich in der Landwirtschaft und bei den Konsumenten etabliert. Deutlich unter vertreten sind die Biobetriebe jedoch in den Ackerbauregionen, was sicherlich auf die im Vergleich zum Grünland meist höheren Anforderungen an die Betriebsumstellung zurückzuführen ist. Mit einer Umfrage unter rund 600 Bio- und ÖLN-Ackerbaubetrieben wurde untersucht, welche Gründe Land wirtinnen und Landwirte von einer Um stellung abhalten. Die grössten Befürchtungen sind der Unkrautdruck und der damit zusammen hängende höhere Arbeitsaufwand, die ungenügende Wirtschaftlichkeit durch zu geringe Zuschläge auf die Produktpreise, Probleme bei der Nährstoffversorgung und zu strenge oder häufig ändernde Richt linien. Die Umfrageergebnisse der Bio-Ackerbaubetriebe zeigen, dass diese Befürchtungen nur teilweise berechtigt sind. Die Wirkungsweisen nachbarschaftlichen Austauschs bei der Ausdehnung des Bio landbaus sollten daher verstärkt gefördert werden.

40%

Sehr wichtig

60%

80%

100% 120% 140% 160% 180%

Teilweise wichtig

Sehr wichtig

Teilweise wichtig

Abb. 1 | Argumente für Bio aus Sicht der Bio- und ÖLN-Ackerbauern.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 238–243, 2010

239

Agrarwirtschaft | Biolandbau: Warum nur wenige Ackerbaubetriebe umstellen

Resultate Umstellungsvorteile für Ackerbaubetriebe Die Landwirtinnen und Landwirte beurteilten verschiedene Vorteile des Biolandbaus (Abb. 1). Sowohl für die Bio- als auch die ÖLN-Betriebe haben Umweltaspekte eine grosse Bedeutung. Für rund 90 % beziehungsweise 60 % sind diese ein mindestens teilweise wichtiges Argument für den Biolandbau. Fast gleichbedeutend werden die höheren Produktpreise beurteilt. Für die Biobetriebe sind im Weiteren das positive Image des Biolandbaus, die Direktzahlungen und die Eignung für das eigene Betriebskonzept besonders wichtig. Weniger entscheidend für den Umstieg auf Bio ist die gesellschaftliche Anerkennung, besonders jene seitens der Berufskollegen. Clusteranalyse Um hinsichtlich ihrer Einstellung und Motivation gegenüber dem Biolandbau möglichst homogene Gruppen von Landwirtinnen und Landwirten zu unterscheiden, wurde anhand der Argumente, die für den Biolandbau sprechen, eine Clusteranalyse durchgeführt. Nicht in diese Analyse einbezogen wurden 70 ÖLN-Betriebe, die nicht alle Argumente beurteilt hatten, so dass die Gruppengrösse insgesamt 210 Betriebe umfasste. Anhand einer Faktorenanalyse wurden die teilweise korrelierten Argumente zu drei Faktoren zusammengefasst, nämlich «Umwelt», «Image» und «Ökonomische Motivation». Diese dienten als Variablen in der hierarchischen Clusteranalyse, die zu drei Gruppen von Ackerbaubetrieben führte und allgemein wie folgt beschrieben werden können:

c. «Überzeugt Bio» (67 Betriebe; davon 1 ÖLN, 66 Bio) Die biologische Wirtschaftsweise ist ein besonders wichtiges Anliegen für die Landwirtinnen und Landwirte dieser Gruppe. Ihre Wahl stützt sich aber weniger auf abstrakte Begriffe wie «Nachhaltigkeit», sondern vielmehr auf unmittelbare Erfahrungen, sei es der

46%

Einkommen mit Bio kaum verbesserbar

65% 60%

Zukünftige Nachfrage nach Bio unsicher

53%

Direktzahlungen zu niedrig

55%

51% 52%

25% 39%

Vermarktung ungenügend organisiert

34% 10%

20%

64%

55% 54%

24%

Lieferrecht unsicher

73%

69% 67%

39%

Teure Investitionen wären erforderlich

83%

75% 77%

33%

Entwicklung der Direktzahlungen unsicher

30%

Abb. 2 | Ökonomische Umstellungshemmnisse.

240

b. «Optimierer» (92 Betriebe; davon 2 konventionell, 89 ÖLN, 1 Bio) Den Landwirtinnen und Landwirten in dieser Gruppe ist umweltfreundliches Wirtschaften ein besonderes Anliegen, sie wollen sich jedoch nicht starren Richt linien und Kontrollen unterwerfen. Im Umstieg auf biologische Wirtschaftsweise sehen sie eine Möglichkeit, das Betriebseinkommen zu verbessern. Aufgrund einer fehlenden Ausbildung in biologischer Wirtschaftsweise, des höheren anbautechnischen Risikos, der als ungenügend erachteten Organisation der Vermarktung oder der Unsicherheit über die zukünftigen Preise und Direktzahlungen im Biolandbau sehen die Betriebe jedoch meist von einer Umstellung ab.

76%

Produktpreise decken Mehrkosten nicht

a. «Überzeugt ÖLN» (51 Betriebe; davon 1 konven tionell, 50 ÖLN) Die Landwirtinnen und Landwirte dieser Gruppe verfolgen primär das Ziel der Ertragsmaximierung. Sie empfinden die ÖLN-Bewirtschaftungsweise als umweltfreundlich und glauben nicht, dass der Biolandbau Vorteile für Mensch oder Umwelt bietet oder dass biologische Lebensmittel gesünder sind. Zudem äussern sie grundlegende Zweifel an der Sinnhaftigkeit und Machbarkeit eines Biolandbaus in grossem Umfang.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 238–243, 2010

40%

«Überzeugt ÖLN» «Optimierer» «Überzeugt Bio»

50% 50%

60%

70%

80%

90%

100%

Biolandbau: Warum nur wenige Ackerbaubetriebe umstellen | Agrarwirtschaft

iderwillen mit chemischsynthetischen PflanzenschutzW mitteln zu hantieren, die Gesundheit der Familie, die Suche der Nähe zur Natur, oder die Überzeugung, dass nur die biologische Wirtschaftsweise den Boden gesund und fruchtbar hält. Oft sind diese Betriebsleitende auch in der Direktvermarktung engagiert. Umstellungshemmnisse der Ackerbaubetriebe Eine Umstellung auf die biologische Produktionsweise erfordert mit der umfassenden betrieblichen Veränderung ein anderes Grundverständnis der Landbewirtschaftung (Rolker 2000). Neben ökonomischen und produktionstechnischen Gründen können auch soziale, persönliche und administrative Argumente gegen den Biolandbau sprechen (Padel 2001). Im Folgenden ist die Bewertung solcher Argumente durch die drei unterschiedenen Betriebsgruppen dargestellt; ausgewiesen ist jeweils der Anteil der Betriebe, für den das Argument teilweise wichtig oder sehr wichtig für eine Entscheidung gegen die Umstellung auf Biolandbau ist. Ökonomische Umstellungshemmnisse Eine Mehrzahl der ÖLN-Landwirte vertritt die Meinung, dass der Biolandbau kaum wirtschaftliche Vorteile bietet. So glauben drei Viertel von ihnen nicht, dass sich ihr Einkommen mit dem Biolandbau verbessern liesse, während von den Biolandwirtinnen und -wirten nur ein Drittel diese Erfahrung machte (Abb. 2). 68 % der ÖLN-Landwirte zweifeln zudem an der zukünftigen Absatzsicherheit der Bioprodukte, je rund die Hälfte befürchtet weitere wirtschaftliche Nachteile wie teure Investitionen, wegfallende Lieferrechte oder eine ungenügende Vermarktungsorganisation. Diese Probleme bei der Ver-

Unkrautdruck

Soziale, persönliche und administrative Umstellungshemmnisse Das soziale Umfeld und die persönliche Situation beeinflussen die Einstellung zum Biolandbau. Dazu zählen laut Lampkin und Padel (1994, 244ff.) Aspekte wie der

96% 95% 88%

63%

Krankheits-/Schädlingsdruck

83%

51% 73%

Gestiegene Umweltqualität auch mit ÖLN

19%

Probleme bei der Nährstoffversorgung

71%

48%

Ertragseinbussen zu hoch

Produktionstechnische Umstellungshemmnisse Besonders deutlich fällt die Beurteilung einiger Argumente gegen den Biolandbau im Bereich der Produktionstechnik aus. Rund 95 % der ÖLN-Betriebe befürchten Probleme mit dem Unkraut (Abb. 3). Auch für 76 % der Biobetriebe spricht dieses Argument gegen den Biolandbau, was darauf hinweist, dass die Unkrautbekämpfung im Biolandbau tatsächlich ein schwerwiegendes Problem darstellt. Auch der Krankheits- und Schädlingsdruck sowie der höhere Arbeitsaufwand sind für 94 % der «Überzeugt ÖLN»-Betriebe bedeutende Nachteile des Biolandbaus, leicht geringer sind diese Anteile bei den «Optimierern». Weitere, von einem Grossteil der Betriebe als bedeutend erachtete Argumente sind der Nährstoffmangel und die Ertragseinbussen. Die mit dem ÖLN gestiegene Umweltqualität spricht besonders für die «Optimierer» gegen eine Umstellung, während dies die Biobetriebe kaum dazu bewegt, die Landbauform zu ändern.

76%

Arbeitsaufwand zu hoch

Einhaltung Ökoflächenanteil schwierig

marktung befürchten mehr «Optimierer» als «Überzeugt ÖLN»-Betriebe, relativ stärker besorgt sind die «Optimierer» im Weiteren bezüglich der Preise und Direktzahlungen. Die tatsächlich biologisch wirtschaftenden Landwirt innen und Landwirte nähern sich bei der Verunsicherung über die Höhe und Entwicklung der Direktzahlungen am stärksten an die Beurteilung der ÖLN-Betriebe an.

10%

20%

39% 36% 30%

40%

94%

79% 80%

71% 68% «Überzeugt ÖLN» «Optimierer» «Überzeugt Bio»

34% 18%

94%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Abb. 3 | Produktionstechnische Umstellungshindernisse.



Agrarforschung Schweiz 1 (6): 238–243, 2010

241

Agrarwirtschaft | Biolandbau: Warum nur wenige Ackerbaubetriebe umstellen

61%

Richtlinien zu streng

75%

48% 63%

Richtlinien ändern sich oft

72% 67%

Administration aufwändig

69% 71%

48% 57% 59% 60%

Bio-Kontrollen zu teuer 43%

Eigenes Wissen über Bio ungenügend Passt nicht in eigenes Betriebskonzept

50%

24%

Überwachung stört mich

36%

Negatives Image des Biolandbaus Ich lehne Biolandbau grundsätzlich ab

55%

28%

29%

4% 10%

51%

33% 34%

15%

45%

61%

20%

«Überzeugt ÖLN» «Optimierer» «Überzeugt Bio»

35%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Abb. 4 | Soziale, persönliche und administrative Umstellungshemmnisse.

Generationskonflikt, Informationsmangel oder ein mögliches Negativimage des Biolandbaus, aber auch die vorhandene betriebliche Konstellation und die Wahrnehmung von Risiken. Ein Drittel der ÖLN-Betriebe bezeichnen ein negatives Image des Biolandbaus als Umstellungshemmnis (Abb. 4). Gleichzeitig betonen über die Hälfte dieser Betriebe das positive Image des Biolandbaus (siehe Abb. 1). Sogar derselbe Betrieb stimmt teilweise beiden Argumenten zu, was zum Beispiel bei einer positiven persönlichen Einstellung, aber einem negativen Image seitens der Berufskollegen der Fall sein kann. Für 55 % der «Optimierer» ist der eigene Wissensstand über den Biolandbau ein Umstellungshemmnis. Von grösserer Bedeutung ist der Eindruck, dass die Richtlinien zu streng sind oder sich zu oft ändern, sowie der administrative Aufwand. Diese Argumente empfinden auch viele Biobetriebe als störend.

Schlussfolgerungen Die Befragung der ÖLN-Ackerbaubetriebe zeigt, dass die Befürchtung von produktionstechnischen Nachteilen, besonders von Unkrautproblemen, die grössten Hemmnisse für eine Umstellung auf die biologische Wirtschaftsweise sind. Ebenfalls sehr verbreitet ist die Meinung, dass sich der Biolandbau wirtschaftlich nicht lohnen würde, gefolgt von den als zu streng empfundenen Richtlinien. Die Anzahl der befragten ÖLN-Betriebe, für die eine Umstellung derzeit in Frage kommt, ist relativ gering (nur 3 % bzw. 6 Betriebe). Sehr viele Betriebs-

242

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 238–243, 2010

leitende sind nicht bereit, die gewohnte Wirtschaftsweise aufzugeben und das Risiko einer Umstellung einzugehen. Um dem hemmenden Einfluss dieses Risikos zu begegnen, dürfte es besonders hilfreich sein, wenn in der Region bereits Biolandwirte unter vergleichbaren Bedingungen erfolgreich wirtschaften und auch bereit sind, bei Fragen oder Problemen zur Seite zu stehen. Denn Landwirtinnen und Landwirte messen dem, was sie sehen und erleben können, mehr Bedeutung zu, als jenem, welches ihnen von der Beratung oder von Dritten, die sie nicht kennen, berichtet wird (Szerencsits et al. 2009). Um den Biobetriebsanteil bei den Ackerbaubetrieben zu erhöhen, werden basierend auf den vorliegenden Ergebnissen folgende Massnahmen vorgeschlagen: ••Unterstützung vorhandener Biobetriebe und Nutzung ihrer Vorbildwirkung. ••Zukünftige Sicherung der Bio-Direktzahlungen. n

Agricoltura biologica: mal accettata in campicoltura L'agricoltura biologica ha conosciuto un importante rilancio in Svizzera soprattutto tra il 1990 e il 2005, conquistando una notevole valenza sia presso i produttori, che i consumatori. Nelle regioni dedite alla campicoltura, le aziende biologiche sono nettamente sottorappresentate e ciò è riconducibile alle esigenze imposte alle aziende che vi si convertono, esigenze più rigorose rispetto a quelle imposte alle zone foraggicole. Attraverso un sondaggio rivolto a 600 aziende dedite alla campicoltura che seguono i principi dell'agricoltura biologica e della PER, si è tentato d'individuare i motivi per cui gli agricoltori sono piuttosto restii a convertire la propria azienda.Le maggiori reticenze concernono la pressione di malerbe e il conseguente aumento del carico di lavoro, l'insufficiente redditività dovuta a supplementi troppo limitati sui prezzi dei prodotti, i problemi di concimazione e le direttive troppo severe, nonché le loro frequenti modifiche. I risultati del sondaggio mostrano che i timori sono fondati soltanto in parte. Pertanto si devono incentivare maggiormente, e in modo efficace, gli scambi tra agric oltori per favore l’estensione dell'agricoltura biologica.

Summary

Riassunto

Biolandbau: Warum nur wenige Ackerbaubetriebe umstellen | Agrarwirtschaft

Organic Agriculture: Why so Few Farms Convert Organic farming recorded significant growth in Switzerland, especially between 1990 and 2005, and won the support of both farmers and consumers. Despite this, organic farms are noticeably underrepresented in the arable farm regions; this situation is certainly due to the usually greater demands placed on farm conversion in these regions than in grassland. A survey of around 600 organic and PEP arable farms was conducted to determine which factors deter farmers from converting. The greatest fears expressed were the weeds pressure and the increased work needed for their control, the insufficient profi tability resulting from toolow surcharges on product prices, problems in nutrient supply and the too strict or too frequently changing guidelines. The results of the organic arable farm survey show that these fears are only partially justified. Increasing neighbourly exchanges should therefore promote the expansion of organic farming. Key words: arable farms, organic, conversion factors, cluster analysis.

Literatur ▪▪ Lampkin N.H. & Padel S., 1994. Economics of Organic Farming. An I nternational Perspective. CAB International, Wallingford, England. ▪▪ Padel S., 2001. Conversion to Organic Farming: A Typical Example of the Diffusion of an Innovation? Sociologia Ruralis 41 (1), S. 10–61. ▪▪ Rolker P., 2000. Öko-Obstbau in der Zukunft – Chancen und Risiken. In: Zander K. & Waibel H. (Hrsg.), 2000. Ökologischer Gartenbau. Arbeits berichte zur Ökonomie im Gartenbau , 83, Ökonomisches Kolloquium Wintersemester 1999/2000, Hannover, S. 37–46. ▪▪ Szerencsits M., Ruppert J., Dahlmann C. & Hess J., 2009. Entwicklung von Strategien zur Ausdehnung des Ökologischen Landbaus in L uxemburg . 10. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, Zürich, 11.–13. Februar 2009.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 238–243, 2010

243

P f l a n z e n b a u

Bedroht der Gelbrost den Weizenanbau in der Schweiz?

Foto: ACW

Fabio Mascher, Michel Habersaat und Stefan Kellenberger, Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW, 1260 Nyon Auskünfte: Fabio Mascher, E-Mail: fabio.mascher@acw.admin.ch, Tel. +41 22 363 47 33

Abb. 1 | Weizenblätter mit einer starken Gelbrostinfektion. Eine grosse Menge an Uredosporen wird produziert.

Einleitung In der Schweiz tritt der Gelbrost, im Gegensatz zu den anderen Krankheiten des Weizens nur sehr selten auf. Bei einer Epidemie kann die Krankheit jedoch zu grossen Ertragsausfällen führen (Kobel 1961). Die letzte Gelbrostepidemie in der Schweiz geht auf die Jahre 2000 - 2002 zurück und betraf nur eine geringe Anzahl Weizensorten, insbesondere den Biskuitweizen Arbola sowie den Triticale Prader (Michel 2001).

244

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 244–251, 2010

Die Epidemie griff schnell auf das ganze Land über. Das Auftreten und die Ausbreitung der Epidemie wurden wahrscheinlich durch günstige Wetterbedingungen (Chen 2005) sowie das Auftreten eines neuen Pathogenstamms und Träger der bis anhin in der Schweiz noch unbekannten Virulenz Yr17 ausgelöst (nicht veröffentlichte Daten). Erreger des Gelbrosts ist der Pilz Puccinia striiformis fsp. tritici. Bei der Besiedlung der Blätter bildet er entlang der Blattadern gelbe, in Streifen angeordnete Pus-

teln. Sind die Pusteln reif, platzen sie auf und setzen eine Vielzahl goldgelber Sporen frei (Abb. 1). Eine solche Infektion reduziert die nützliche Blattfläche erheblich und führt daher zu einer deutlichen Ertragseinbusse (Sharma et al. 1985). Das Vorkommen physiologischer Rassen ist für den Erfolg des Pilzes als Parasit sehr wichtig, denn dadurch kann er die von den Züchtern in mühsamer Arbeit eingekreuzten Resistenzgene umgehen (Fossati und Brabant 2003; Johnson 1992). Jede physiologische Rasse ist im Allgemeinen durch die Resistenzgene definiert, die sie zu umgehen im Stande ist. Um diese Resistenzgene zu testen, verwendet man Differentiallinien von Weizen und verwandten Arten, die als Versuchsreferenz dienen (McIntosh et al. 1995). Gemäss der «Gen für Gen» Theorie gründet die Resistenz des Wirts sowie die Fähigkeit des Parasits, den Wirt zu infizieren, auf der Wechselwirkung komplementärer Genpaare (Manners 1988). Im Falle der Wirtspflanze spricht man von «Resistenzgen» (R), beim Parasiten von «Avirulenzgen» (Avr). In der Praxis bedeutet dies, dass ein pflanzlicher Wirt, der ein gewisses Resistenzgen R exprimiert, gegenüber einem Krankheitserreger, der das Avirulenzgen Avr exprimiert, resistent ist. Durch die Anwesenheit des Avr kann die Pflanze den Erreger erkennen. Durch eine Mutation oder die Abwesenheit eines Avr-Gens kann das Pathogen daher die Resistenz der Pflanze umgehen. Differentiallinien verfügen also über ein oder mehrere bekannte R-Gene. In Europa werden die Gelbrostrassen auf der Grundlage von verschiedenen Sortimenten europäischer und weltweiter Weizendifferentialsorten anhand eines Binärcodes benannt (Johnson et al. 1972).

Tab. 1 | Name und Herkunft der in dieser Arbeit verwendeten Gelbroststämme Name

Jahr

Herkunft

auf der Sorte

Ps 1688

2008

Birr AG

unbekannt

Ps 1689

2008

Ellighausen TG

Cambrena

Ps 1690

2008

Ellighausen TG

Papageno

Ps 1691

2008

Changins VD

Fiorina

Ps 771

2001

Lindau ZH

Prader (Triticale)

Ps 773

2001

Changins VD

Prader (Triticale)

Ps 823

2001

Goumoëns VD

unbekannt

Ps 824

2001

Grenchen SO

unbekannt

Ps 866

2001

Lindau ZH

Prader (Triticale)

Ps 868

2001

Changins VD

Prader (Triticale)

Ps 869

2001

Goumoëns VD

unbekannt

Ps 870

2001

Grenchen SO

unbekannt

Ps 110

vor 1999

unbekannt

Ps 111

vor 1999

unbekannt

Zusammenfassung

Bedroht der Gelbrost den Weizenanbau in der Schweiz? | Pflanzenbau

Im Jahre 2008 wurden bei Sortenversuchen in den Kantonen Aargau und Thurgau zwei Gelbroststämme im Winterweizen entdeckt. Nach Isolation und Reinigung wurde das Virulenzspektrum der Stämme mit Hilfe von Diffentialsorten bestimmt. Zwei bisher in der Schweiz noch nie beschriebene Virulenzen wurden dabei nachgewiesen, nämlich die Virulenzen Yr4 und Yr32. In den 90er-Jahren wurden diese bereits in Nordeuropa beschrieben. Im Jahre 2007 erfolgte ihre Ausbreitung Richtung Süden nach Frankreich und 2008 wurde die Virulenz aufgrund dieser Arbeit in der Schweiz festgestellt. Resistenztests im Gewächshaus mit den neuen Stämmen ergaben, dass die Sorten, die in der Schweiz angebaut werden eine gute Resistenz gegen diese neuen Virulenzen haben. Mittlerweile wurde das Vorkommen von Gelbroststämmen mit anderen Virulenzgenen in Europa gemeldet. Die Über wachung der Pathogene durch Agroscope in Zusammenarbeit mit den kantonalen Pflanzenschutzdiensten, der ETH, der Getreidezüchtung Peter Kunz und der ganzen Getreidebranche muss weitergeführt werden.

Im Jahre 2008 wurden in der Schweiz 3 Gelbrostherde gefunden, in Zulassungsprüfungen von Agroscope in Ellighausen (TG), in Sortenversuchen der Fenaco in Birr (AG) sowie in Changins (VD). In Ellighausen waren die Weizensorten Papageno und Cambrena betroffen. Das Auftreten dieser unbekannten Stämme kann Auswirkungen auf die Weizenproduktion haben. Mit der vorliegenden Arbeit sollen in einem ersten Schritt die Virulenzspektren der neuen Stämme mit jenen der bereits angesiedelten Stämme verglichen werden. In einem zweiten Schritt soll die Resistenz der angebauten Sorten beziehungsweise jener Sorten, die in den nationalen Sortenkatalog aufgenommen werden sollen, geprüft werden.

Material und Methoden Pilzisolate, Lagerung und Produktion von Infektionsmaterial Eigenschaften und Herkunft der verwendeten Gelbrost isolate sind in Tabelle 1 beschrieben. Die Isolate werden als lyophilisierte Uredosporen bei -80 °C in EppendorfReaktionsgefässen aufbewahrt (Eppendorf AG, Hamburg, Deutschland).

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 244–251, 2010



245

Pflanzenbau | Bedroht der Gelbrost den Weizenanbau in der Schweiz?

Gelbrost ist ein obligat-biotroph Parasit, er entwickelt sich also nur auf lebenden Pflanzen. Zur Vermehrung wird eine Mischung der Weizensorten Coker und Eridano (SPS Bologna), die gegen Gelbrost stark anfällig sind, oder der Sorten Papageno und Cambrena für die neuen Stämme, in Pflanztöpfen aus Plastik mit einem Durchmesser von 8 cm gezogen. Die Becher werden mit Erde gefüllt (Typisches Substrat 4, Brill, Zug, Schweiz), die vorgängig durch ein 4 mm-Sieb körnig gemacht wurde. Für die Infektion der Pflanzen werden 12 mg Sporen mit 0,2 ml Flüssigpetroleum (Spezialpetroleum 185/240 °C, Districhimie AG, Ecublens, Schweiz) verTab. 2 | Die Differentiallinien und ihre Resistenzgene Differentiallinie Chinese 166

Yr 1

Kalyansona

Yr 2

Bon fermier

Yr 3

Vilmorin 23

Yr3

Triticum spelta album

Yr 5

Reichersberg 42

Yr 7

Compair

Yr 8

Riebesel 47 – 51

Yr 9

Kavkaz/4*Federation

Yr 9

G 25

Yr15

VPM 1

Yr17

Audace

Yr17

Prader Carstens V

Yr17 Yr32, CV1, CV2, CV3

Heines Kolben

Yr2, Yr6

Heines Peko

Yr2, Yr6

Sonalika

Yr2, YrA

Lely

Yr2, Yr7

Clement

Yr2, Yr9

Heines VII

Yr2, Yr11, Yr25, HV

Spaldings Prolific

Yr2, Yr11, SP

Hobbit

Yr 3a+4a+14

Maris Huntsman

Yr 3a+4a+13

Nord Desprez

Yr3a, Yr4a, ND

Hybrid 46 Donata Lee

246

Resistenzgene

Yr3b, Yr4b Yr7, Yr9

mischt und mit Hilfe eines 20µl Glaskapillars (IntraMARK, Blaubrand, 97861 Wertheim, Deutschland) mit Druckluft gleichmässig auf den Blättern zerstäubt. Nach der Infektion werden die Pflanzen bei 18 °C und 100 % Luftfeuchtigkeit im Gewächshaus gehalten. Zur Förderung des Infektionsprozesses herrscht während 24 Stunden ein natürliches Lichtregime. Anschliessend werden die Pflanzen bei 18 °C, 60 % Feuchtigkeit und einem Lichtregime von 14/24 Stunden gehalten. Um die Sporen zu ernten, werden die Blätter mit einem Plastiksstab leicht geschüttelt, wodurch die Sporen auf ein unter den Pflanzen liegendes Aluminiumpapier fallen. Die Sporen werden unverzüglich durch einen Teefilter aus Nylon gesiebt um Verunreinigungen zu entfernen. Anschliessend werden sie zur Infektion von Pflanzen verwendet oder gefriergetrocknet und bei – 80° C aufbewahrt. Virulenzanalysen Die in den Gelbroststämmen vorhandenen Virulenzen wurden mit den Differentiallinien aus Tabelle 2 bestimmt. Die Versuche werden auf Anzuchtplatten (HerkuPlast-Kubern GmbH, Ering am Inn, Deutschland) mit 42 Bodenlöchern (2 × 2 cm breit, 3 cm tief) durchgeführt. Die Bodenlöcher werden mit der oben beschriebenen Erde aufgefüllt, und diese wird an der Oberfläche leicht eingedrückt. In jede Vertiefung werden fünf Samen gegeben und anschliessend mit einer Schicht Erde bedeckt. Nach 14 Tagen werden die Keimlinge gemäss vorgängig beschriebenem Protokoll mit Gelbrost infiziert.

Tab. 3 | Boniturskala nach PBI (Plant Breeding Institute, Grossbri tanien) der Differentialtests und der Resistenztests. Diese Skala wird für die Beurteilung des Resistenz der Pflanze verwendet Bezeichnung

Resistenzniveau

Symptome

Immun

Keine sichtbaren Pusteln

;

Sehr resistent

Nekrotische Flecken

Resistent

Nekrotische Flecken ohne Sporenbildung

Resistent

Nekrotische Flecken mit wenig Sporenbildung

Mässig resistent

Mässige Sporenbildung mit Chlorosen und Nekrosen

Mässig anfällig

Sporenbildung mit Chlorose

Anfällig

Sporenbildung ohne Chlorose

Yr7, Yr22, Yr23

Moro A

Yr10, Moro

Anza A

Yr A

Suwon 92/Omar

Yr S/O

Stubes Dickkopf

Fiorina

resistente Kontrollsorte

Eridano

anfällige Kontrollsorte

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 244–251, 2010

Bedroht der Gelbrost den Weizenanbau in der Schweiz? | Pflanzenbau

Der Krankheitsverlauf wurde einmal mit dem Methode der PBI in Tabelle 3 bonitiert (McIntosh et al. 1985). Diese Methode beschreibt die Wechselwirkungen zwischen Pflanze und Pilz.

Tab. 4 | Im nationalen Sortenkatalog eingetragene Sorten sowie zur Aufnahme gemeldete Sorten. Die Sorten Eridano, Coker und die Zuchtlinie 111.13726 werden zur Kontrolle des Infektionsverlaufs verwendet Sorte

Resistenztests im Gewächshaus und auf dem Feld Um die Auswirkungen der neuen Gelbroststämme auf den Weizenanbau in der Schweiz zu prüfen, wurden die im nationalen Sortenkatalog eingetragenen Sorten sowie die zur Aufnahme gemeldeten Sorten und Zuchtlinien im Gewächshaus getestet. Zudem fanden Feldversuche mit den bereits in der Schweiz vorkommenden Stämmen statt. Die verwendeten Weizensorten werden in Tabelle 4 beschrieben. Für die Gewächshausversuche wurde die gleiche Versuchsanlage verwendet wie für die Virulenzanalysen. Die zweiwöchigen Keimlinge wurden geimpft und der Infektionsverlauf wurde mit der PBI Methode bonitiert. Die Feldversuche fanden von 2007 bis 2009 auf dem Versuchsbetrieb von ACW Changins statt. Die Kandidatensorten wurden im Herbst in 1 Meter langen Linien mit einer Präzisionssämaschine von Typ SeedMatic (Hege Maschinen, Eging am See, Deutschland) ausgesät. Im Frühling, nach der Vegetationsruhe, wurden die Pflanzen mit Gelbrostsporen infiziert. Es handelt sich um eine Mischung aus acht Gelbroststämmen, die in der Schweiz während der letzten 15 Jahre isoliert wurden und sämtliche Virulenzen aufweisen. Die Infektion wurde mit Hilfe einer Skala von 1 (keine Infektion) bis 9 (blattdeckende Pusteldichte) (Tab. 5) bonitiert. Versuchsaufbau und statistische Auswertungen Die Gewächshausversuche wurden in drei unabhängigen Wiederholungen und vollständig randomisiert durchgeführt. Die Tests wurden im Abstand von einer Woche zwei Mal wiederholt. Eine Note bis 2 bedeutet die Resistenz der Pflanze, während die Noten 3 und 4 bestätigen, dass sich die Infektion mit Erfolg entwickelt hat. Um festzustellen, ob eine Sorte resistent oder anfällig ist, wurden die Daten mit einem Chi-Quadrat-Test verglichen. Die Feldversuche wurden in drei unabhängigen Wiederholungen und vollständig randomisiert während drei aufeinanderfolgenden Jahren durchgeführt. Die erhaltenen Daten wurden für jedes Jahr getrennt ausgewertet. Da die Residuen nicht normalverteilt sind wurde der nichtparametrische Test von Wilcoxon verwendet. Die Reaktionsunterschiede zwischen den Sorten wurden mit dem multiplen Vergleichstest auf LSD nach Fisher erfasst. Alle Unterschiede bei P < 0,02 wurden als signifikant betrachtet. Die statistischen Analysen wurden mit der Software NCSS 97 (NCSS, Kaysville, Utah, USA) durchgeführt.

Züchter

Herkunftsland

Eintragungsjahr

ARINA

Agroscope/DSP

Schweiz

1981

AROLLA

Agroscope/DSP

Schweiz

2003

CAMBRENA Agroscope/DSP

Schweiz

2008

CAMEDO

Agroscope/DSP

Schweiz

2007

CH CLARO

Agroscope/DSP

Schweiz

2007

COMBIN

Agroscope/DSP

Schweiz

2007

FIORINA

Agroscope/DSP

Schweiz

2001

FOREL

Agroscope/DSP

Schweiz

2007

LEVIS

Agroscope/DSP

Schweiz

2004

MAYEN

Agroscope/DSP

Schweiz

2007

MOLINERA

Agroscope/DSP

Schweiz

Aufnahme beantragt

MURETTO

Agroscope/DSP

Schweiz

2007

MUVERAN

Agroscope/DSP

Schweiz

2004

NARA

Agroscope/DSP

Schweiz

2007

ORZIVAL

Agroscope/DSP

Schweiz

Aufnahme beantragt

RUNAL

Agroscope/DSP

Schweiz

1995

SCALETTA

Agroscope/DSP

Schweiz

2005

SEGOR

Agroscope/DSP

Schweiz

2003

SERTORI

Agroscope/DSP

Schweiz

2008

SIALA

Agroscope/DSP

Schweiz

2005

SURETTA

Agroscope/DSP

Schweiz

2008

TIRONE

Agroscope/DSP

Schweiz

2002

TITLIS

Agroscope/DSP

Schweiz

1996

ZINAL

Agroscope/DSP

Schweiz

2003

AKRATOS

Dr. Hermann Strube

Deutschland

2004

AZZURO

Limagrain Verneuil Holding

Grossbritanien

2006

BOCKRIS

Dr. Hermann Strube

Grossbritanien

2007

CAPHORN

Ets Florimond Desprez

Grossbritanien

2001

EPHOROS

Dr. Hermann Strube

Deutschland

2004

GALAXIE

R 2n

Frankreich

1991

HERMANN

Limagrain GmbH

Deutschland

2004

LUDWIG

Probstdorfer Saatzucht Ges.m.b.H. & Co KG

Österreich

1997

MANHATTAN Limagrain GmbH

Deutschland

2002

MULAN

Nordsaat Saatzuchtgesellschaft mbH

Deutschland

2005

PAPAGENO

Saatzucht Engelen Büchling OHG

Deutschland

2007

POTENZIAL

Deutsche Saatveredlung Lippstadt-Bremen GmbH

Deutschland

2006

RAINER

Saatzucht Donau Ges.m.b.H. & CoKG

Österreich

2007

RUSTIC

SA Momont Hennette et Fil

Frankreich

2005

TAPIDOR

Serasem

Frankreich

2002

TOMMI

Nordsaat Saatzuchtgesellschaft mb

Deutschland

2002

WINNETOU

Saatzucht Firlbeck GmbH & Co KG

Deutschland

2002

Eridano

Società produttori sementi Bologna spa

Italien

1989

Cocker

Coker's Pedigreed Seed Co. (Syngenta Seeds)

USA

< 1980

111.13726

Agroscope

Schweiz

nicht eingeschrieben

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 244–251, 2010



247

Pflanzenbau | Bedroht der Gelbrost den Weizenanbau in der Schweiz?

Tab. 5 | Boniturskala für die Feldversuchen. Note 1 = keine Infek tion, Note 9 = von Pilzpusteln vollständig bedeckte Blätter. % der infizierten Blattfläche

Symptome

0,0 %

Keine Pusteln auf dem Blatt

2,5v%

Spuren von Pusteln auf dem Blatt

10,0 %

10% des Blattes sind von Pusteln belegt

25,0 %

25% des Blattes sind von Pusteln belegt

50,0 %

Die Hälfte des Blattes sind von Pusteln belegt

75,0 %

Dreiviertel des Blattes sind von Pusteln belegt

90,0 %

10% des Blattes ohne Pusteln

97,5 %

Einige grüne Spuren auf dem Blatt

100,0 %

Das ganze Blatt ist mit Pusteln übersät

Note

Resultate Virulenz der Gelbroststämme Die Virulenzen der Gelbrostisolate wurden mit Hilfe der Weizendifferentiallinien analysiert, welche ein oder mehrere genau definierte Resistenzgene enthalten. Die Resultate werden auf zwei Arten dargestellt, welche der offiziellen Benennung der Stämme entsprechen. Zum einen erlauben das Welt- und das europäische Differentialliniensortiment (Tab. 6) die Zuordnung einer Virulenzformel zu jedem Gelbroststamm (Johnson et al. 1972). Die Ergebnisse zeigen, dass jeder Stamm sich durch ein spezifisches Virulenzspektrum auszeichnet. So tragen beispielsweise nur die im Jahre 2008 isolierten Gelbroststämme die Virulenz Yr32, die in der Lage ist, die Resistenz der Differentiallinie Carstens V zu umgehen. Zum anderen werden Gelbroststämme auch gemäss der vereinfachten Methode von Hovmøller (2001) beschrieben, die sich auf die in letzter Zeit aufgekommenen Virulenzen beschränkt, insbesondere auf Yr6, Yr9 und Yr17 (Tab. 7). Letztere Virulenz fehlt im Welt- und im europäischen Sortiment. Tabelle 2 zeigt die Virulenzen sowie die Häufigkeit der Gelbroststämme, die in den letzten 13 Jahren in der Schweiz isoliert wurden. Die Virulenz Yr9, die seit den 90er-Jahren in Europa

Tab. 6 | Darstellung der Gelbrostvirulenzen auf der Grundlage der weltweiten und europäischen Sortimente. Nachweis der bisher in der Schweiz fehlenden Virulenz Yr32. 2008 Welt Differentialsortiment Chinese 166 Lee Heines Kolben Vilmorin Moro Strubes Dickkopf Suwon x Omar Clement Triticum spelta Europ. Differentiale Hybrid 46 Reichersberg 42 Heines Peko Nord Desprez Compair Carstens V Spaldings Prolific Heines VII

248

2008

2001

1691

771

773

823

824

866

868

869

870

110

111

0 1 0 1 1 1 0

0 1 0 1 1 0 0

1 0 0 0 0 1 0

1 0 0 0 1 0 0

1 1 0 1 1 1 0

1 0 0 0 0 1 0

1 0 0 0 1 1 0

1 1 0 1 1 0 0

1 0 0 1 1 1 0

1 0 0 0 0 1 0

0 1 0 1 1 1 0

1 0 0 1

1 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1

0 1 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

0 0 0 1

32 64

0 1

0 0

1 0

0 0

1 0

128

256

402E82

466E82

208E86

268E12

140E44

474E28

268E44

396E44

222E36

460E44

268E44

466E48

64E0

Resistenzgene

Koeff.

1688

1689

1690

Yr1

Yr7, Yr22, Yr23 Yr2, Yr6 Yr3 Yr10, Moro SD Yr S/O Yr2, Yr9 Yr5

8 16 32 64 128 256 512

0 1 0 0 1 1 0

2 4 8 16

Yr3b, Yr4b Yr7 Yr2, Yr6 Yr3a, Yr4a, ND Yr8 Yr32, CV1, CV2, CV3 Yr2, Yr11, SP Yr2, Yr11, Yr25, HV Virulenzformel

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 244–251, 2010

2008

<1999

1969 rasse Probus

Bedroht der Gelbrost den Weizenanbau in der Schweiz? | Pflanzenbau

nachgewiesen wird, ist praktisch in allen Stämmen vorhanden, ebenso die Virulenz Yr17 (seit 2001 in den Stämmen). Die im Jahre 2008 isolierten Stämme weisen ausserdem die Virulenzen Yr4 und Yr32 auf. Resistenztests im Gewächshaus und auf dem Feld Die in der Tabelle 8A dargestellten Ergebnisse der Gewächshaustests zeigen, dass die neuen Gelbroststämme imstande sind, die Resistenz bestimmter Weizensorten zu überwinden. Diese Sorten sind jedoch gegenüber den in der Schweiz vorkommenden Stämmen bereits anfällig. Die Anfälligkeit dieser Weizensorten wurde zwischen 2007 und 2009 in Feldversuchen getestet (Tabelle 8B). Die Pflanzen wurden hier mit den Stämmen von vor 2008 künstlich infiziert. Während die meisten Sorten eine gute Resistenz zeigen, sind Arina, Runal und Papageno in jedem Versuchsjahr die anfälligsten. Wir stellen fest, dass der Infektionsgrad der Sorten Forel, Orzival und Bockris zwischen 2007 und 2009 zugenommen hat. Die Tabelle zeigt ausserdem eine – statistisch nicht signifikante - Zunahme der Empfindlichkeit der Sorten Combin, Molinera, Mulan, Muveran, Rustic und Zinal.

Tab. 7 | Darstellung der Virulenzen und der Verteilung der Gelbrost pathotypen gemäss vereinfachter Methode von Hovmøller (2001). Das Auftreten der Virulenz Yr17 zu Beginn des Jahrhunderts und das Aufkommen der Virulenzen Yr4 und Yr32 werden somit dokumentiert

Häufigkeit

Yr1

<1999

3/5

<1999

2/5

2001

1/19

2001

6/19

2001

9/19

Yr2

Yr4

Yr6

Yr9

Yr17

Yr32

2001

2/19

2001

1/19

2009

1/4

2009

1/4

2009

1/4

2009

1/4

4 2

9 6 6

Diskussion Die in den Kantonen Thurgau und Aargau im Jahre 2008 isolierten Gelbroststämme zeigen effektiv die bisher auf Schweizer Gebiet nicht erfassten Virulenzen Yr4 und Yr32. Der in Changins isolierte Stamm weist nur bereits bekannte Virulenzen auf. Dieser Befund stützt sich auf die Untersuchung sämtlicher Isolate aus grossen Infektionsherden aus den letzten 20 Jahren. Auch der Ende der 60er-Jahre beschriebe Stamm «Probus» wies diese Virulenz nicht auf. Die Virulenz Yr32, die in Dänemark und Deutschland seit den 90er-Jahren präsent ist, wurde in Frankreich im Jahre 2007 erfasst (Hovmøller 2001; Eurowheat 2010). Die Stämme mit dieser Virulenz wanderten langsam, im starken Gegensatz zu den Trägern der Virulenz Yr17, die sich ab dem Jahre 2000 in ganz Europa schnell ausbreiteten. Die neuen Stämme zeichnen sich ausserdem durch ihre Fähigkeit aus, sich bei leicht erhöhten Temperaturen zu entwickeln und durch ihre gegenüber anderen in dieser Arbeit erforschten Stämmen geringere Aggressivität (unveröffentlichte Ergebnisse). Das Vordringen der Stämme könnte somit durch ihre geringere physiologische Konkurrenzfähigkeit und fehlende Wirtspflanzen verzögert worden sein. Kürzlich wurden in Dänemark, in den USA und in Australien (Milus et al. 2009) mehrere Gelbroststämme entdeckt. All diese Stämme zeichnen sich aus durch neue

Virulenzen, eine hohe Aggressivität und die Fähigkeit, Pflanzen bei Temperaturen über 18 C zu befallen. Sie stellen also für die Produktion ein gewisses Risiko dar, auch wenn die in der Schweiz angebauten Sorten eine gute Resistenz gegenüber Gelbrost aufweisen und die sehr anfälligen Sorten kaum betroffen sind, was wahrscheinlich auf klimatisch ungünstige Bedingungen für eine Infektion zurückzuführen ist. Um die Schweizer Weizenproduktion vor Gelbrost zu schützen, führt Agroscope zusammen mit Partnern in den Kantonen, der ETH Zürich, Getreidezüchtung Peter Kunz und innerhalb der Getreidebranche seit mehreren Jahren das Überwachungsnetz der Weizen- und Triticalepathogene (Agroscope Changins-Wädenswil, 2010) sowie ein Sortenversuchsnetz. Diese in den wichtigsten Ge treideproduktionsgegenden der Schweiz angesiedelten Versuchsstandorte erlauben es, die Krankheitserreger zu sammeln und sie durch Agroscope ACW n untersuchen zu lassen.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 244–251, 2010

249

Pflanzenbau | Bedroht der Gelbrost den Weizenanbau in der Schweiz?

Tab. 8 | Anfälligkeit der im nationalen Sortenkatalog eingetragenen und der zur Aufnahme gemeldeten Weizensorten. (A) Interaktion mit den isolierten Stämmen; (B) Ergebnisse der Resistenz-Freilandversuche mit einer Mischung der Stämme

ARINA

(B) Feldversuche 111

866

1691

1690

1689

1688

(A) Gewächshaustests Sorte

2007

2008

2009

9,4

6,9

29,6

AROLLA

0,0

CAMBRENA

0,0

CAMEDO

0,6

0,0

CH CLARO

0,0

0,7

0,0

COMBIN

0,0

5,6

FIORINA

0,0

1,9

FOREL

1,9

0,7

13,0

LEVIS

0,0

MAYEN

0,0

MOLINERA

0,0

0,0 0,0

MURETTO

9,3 1,9

MUVERAN

0,0

NARA

0,0

ORZIVAL

0,0

1,4

20,4

RUNAL

5,7

8,9

16,7

0,0

7,4 0,0

SCALETTA

0,0

SEGOR

8,2

20,4

SERTORI

0,0

16,7

SIALA

0,0

SURETTA

0,0

TIRONE

0,0 57,4

TITLIS

0,0

1,9

ZINAL

0,6

0,0

11,1

AKRATOS AZZURO

0,0

BOCKRIS

0,0

6,9

25,9

CAPHORN

0,0

1,9

Ephoros GALAXIE

51,9

Hermann LUDWIG

25,9

MANHATTAN

250

0,0

MULAN

0,0

PAPAGENO

7,6

POTENZIAL

0,0

RAINER

0,0

RUSTIC

1,9

9,3

TAPIDOR

0,0

5,6

9,3 11,6

29,6 0,0

0,0

Resistent

24,1

Anfällig

Schwach resistent

Keine Daten erhoben

TOMMI

1,9

WINNETOU Eridano

27,1

26,0

77,8

Cocker

23,3

24,7

72,2

111.13726

0,0

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 244–251, 2010

Beschreibung der Wirt-Pathogen Interaktion:

La ruggine gialla è una minaccia per le colture svizzere di frumento? Nel 2008 due focolai di ruggine gialla sono stati scoperti nelle prove varietali di frumento autunnale, condotte nei cantoni Turgovia e Argovia. Dopo il loro isolamento e purificazione, lo spettro di virulenze è stato determinato su variétà differenziali. Due tipi di virulenza, Yr4 e Yr32, finora assenti sul territorio svizzero, sono stati evidenziati. La migrazione di questi due tipi di virulenza, già catalogati negli anni novanta nel nord dell’Europa, è stata registrata nel 2007 in Francia e nel 2008 in Svizzera, grazie a questo lavoro. Le prove di resistenza in serra con questi nuovi ceppi hanno rivelato che le attuali varietà di frumento coltivate in Svizzera hanno una buona resistenza contro queste nuove virulenze. In Europa l’annuncio della presenza di ceppi con altri geni di virulenza esige di proseguire il monitoraggio dei patogeni mediante il protocollo messo a punto da Agroscope, dai servizi di protezione vegetale cantonali, dall’ETH di Zurigo, dalla Getreidezüchtung Peter Kunz e dall’interprofessione.

Literatur ▪▪ Agroscope Changins-Wädenswil, 2010. Virulenznetzwerk. Untersuchung der natürlich vorkommenden Braunrost, Gelbrost und Mehltaupopulationen des Weizens 2009. Zugang: http://www.agroscope.admin.ch/amelioration-des-plantes/00717/01219/index.html?lang=fr [22.03.10]. ▪▪ Chen X. M., 2005. Epidemiology and control of stripe rust ( Puccinia striiformis f.sp. tritici ) on wheat. Canadian Journal Plant Pathology 27, 314 – 337. ▪▪ Corbaz R., 1966. Notes sur la rouille jaune du froment en Suisse romande ( Puccinia glumarum (Schmidt) Eriksson et Henning). Phytopathologische Zeitschrift 56, 40 – 53. ▪▪ Eurowheat, 2010. Yellow rust, pathotypes and frequencies. Zugang: http://www.eurowheat.org [22.03.2010]. ▪▪ Fossati D. & Brabant C., 2003. La sélection du blé en Suisse. Le programme des stations fédérales. Revue suisse Agric. 35 (4), 169 – 180. ▪▪ Hovmøller M. S., 2001. Disease severity and pathotype dynamics of P uccinia striiformis f.sp. tritici in Denmark. Plant Pathology 50, 181 – 189. ▪▪ Johnson R., 1992. Past, present and future opportunities in breeding for disease resistance, with examples from wheat. Euphytica 63, 3 – 22.

Summary

Riassunto

Bedroht der Gelbrost den Weizenanbau in der Schweiz? | Pflanzenbau

Is yellow rust a danger for Swiss wheat production? In 2008, yellow rust of wheat was observed in two experimental sites in the cantons of Thurgau and Aargau. After isolation and purification, the virulence spectrum was determined based on wheat differentials. By this, both virulences Yr4 and Yr32 were identified for the first time in Switzerland. These virulences have already been described in the 90s in the North of Europe and their migration towards South was detected in 2007 in France and in 2008 in Switzerland, as related in the present work. Infection tests in greenhouses with these new strains showed that today’s wheat varieties present a satisfactory resistance against the new virulences. The reporting of other virulences occurring in Europe emphasizes the importance to carry on with the pathogens monitoring organized by Agroscope, cantonal phytosanitary offices and the cereal branch. Key words: yellow rust, Puccinia striiformis, virulences, emerging disease, wheat, triticale.

▪▪ Johnson R., Stubbs R. W., Fuchs E. & Chamberlain N. H., 1972. Nomenclature for physiologic races of Puccinia striiformis infecting wheat. Trans actions of the British Myocological Society 58, 475 – 480. ▪▪ Kobel F., 1961. Die Gelbrostepidemie 1961. Mitteilungen für die schweizerische Landwirtschaft 9 (7), 109 – 112 ▪▪ Manners J. G., 1988. Puccinia striiformis , yellow rust (stripe rust) of cereals and grasses. Advances in Plant Pathology 6, 373 – 387. ▪▪ McIntosh R. A., Wellings C. R. & Park R. F., 1995. Wheat rusts: an Atlas of Resistance Genes. Dordrecht. The Netherlands. Kluwer Academic Publishers. ▪▪ Michel V., 2001. La rouille jaune ... et alors?. Revue suisse Agric . 33(4), 107 – 107. ▪▪ Milus E. A., Kristensen K. & Hovmøller M. S., 2009. Evidence for increased aggressiveness in a recent widespread strain of Puccinia striiformis f.sp. tritici causing stripe rust of wheat. Phytopathology 99, 89 – 94. ▪▪ Sharma Y. R., Kang M. S. & Aujla S. S., 1985. Influence of yellow rust on yield and its components in wheat. Journal of Research (Punjab Agricultural University) 22, 425 – 430.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 244–251, 2010

251

P o r t r ä t

Michela Gandolfi: Im Einsatz für umweltschonende Pflanzenschutzmittel Schlupfwespen, Marienkäfer und Raubmilben bekämpfen Schädlinge; Regenwürmer, Springschwänze und gewisse Mikroorganismen fördern die Bodenfruchtbarkeit. «Nützlinge zu schützen ist eine der Aufgaben der Gruppe Ökotoxikologie», strahlt die achtunddreissigjährige Tessinerin Michela Gandolfi und betont: «Einzelne Organismen hat man früher schon untersucht, aber eine umfassende Risikoanalyse erfolgt erst seit der Jahrtausendwende. Beurteilt werden nicht nur Nützlinge, sondern auch Fische, Wasser- und Bodenorganismen sowie Vögel und Säugetiere.» Natur oder Musik – kein leichter Entscheid Seither gibt es die Gruppe Ökotoxikologie, zuerst an der Forschungsanstalt Reckenholz-Tänikon ART beheimatet, heute mit Sitz an der Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW. Diese Gruppe schreibt Expertisen im Rahmen der nationalen Zulassung von Pflanzenschutzmitteln. Michela Gandolfi ist seit 2002 dabei. Doch diese Karriere war nicht von Anfang an aufgegleist, denn sie musste sich als Jugendliche entscheiden: Musik- oder Naturwissenschaften. Schliesslich hat sie sich für ein Studium der Biologie an der Universität Zürich entschieden. Musik ist ihr als wichtiges Steckenpferd geblieben. In ihrer Diplomarbeit hat sie den Effekt von Waldrandstrukturen auf die Biodiversität von Nützlingen untersucht. In Projekten am Forschungsinstitut für Wald, Schnee und Landschaft WSL sowie an der Universität Basel hat sie ihr Wissen vertieft. Ihre Dissertation an der ETH über eine parasitische Schlupfwespe im Kampf gegen den Apfelwickler war schliesslich ihr Sprungbrett zur Ökotoxikologie. Die Akzeptanz der Ökotoxikologie ist heute hoch «Die Herausforderung am Anfang bestand darin, die Ökotoxikologie als unverzichtbarer Bestandteil des Zulassungsverfahrens von Pflanzenschutzmitteln zu verankern», erklärt Michela Gandolfi. «Das haben wir heute geschafft», sagt sie und zählt zwei Highlights der letzten Jahre auf. «Die Gruppe Ökotoxikologie ist in der Wirkstoff-Reevaluation der Europäischen Union beteiligt. In den Experten-Meetings lernen wir viel», betont sie, «das hilft uns, die alten Wirkstoffe in der Schweiz neu zu beurteilen.» Letzteres nennt sie als zweites Highlight und erklärt, warum es so wichtig ist: «Früher hat

252

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 252, 2010

man bei der Zulassung keine Umwelteffekte beurteilt. Daher ist es wichtig, die alten Wirkstoffe diesbezüglich anzuschauen.» Als harte Knochenarbeit bezeichnet sie die Abschätzung der Exposition diverser Organismen zu den Pflanzenschutzmitteln. «Je nach Kultur, Zeitpunkt, Menge und Eigenschaften des Wirkstoffes rechnet man mit anderen Konzentrationen, die in Gewässer, an Feldränder, in den Boden, auf die Kulturen selber und auf die Nahrung von Vögeln oder Wirbeltieren gelangt.» Am Schluss erfolgt die Beurteilung des Risikos. Michela Gandolfi ist begeistert von dieser Arbeit. Ihr Motto lautet: «Pflanzenschutzmittel braucht es, aber sie müssen gezielt wirken und möglichst umweltschonend sein.» Carole Enz, Agroscope Changins-Wädenswil ACW

A k t u e l l

Neue Publikationen

Neues Nachschlagewerk für die Kräuterpraxis Der Anbau von Kräutern stellt in der Schweiz eine Nische dar. Dennoch zeigen die aktuellen Ent wicklungen: Schweizer Kräuter – richtig produziert und vermarktet – sind gefragt! Die neuen Datenblätter Heil- und Gewürzkräuter bieten dazu das notwendige Fachwissen. Viele kleine Betriebe produzieren heute Kräuter als alternative Erwerbsmöglichkeit und setzen diese als Tees, über die Direktvermarktung oder als Rohware für die verarbeitende Industrie ab. Dabei zeigt sich immer mehr die Tendenz zu grösseren und spezialisierten Betrieben, welche voll und ganz auf den Anbau und die Vermarktung von Kräutern setzen. Dazu braucht es entsprechendes Know-how in geeigneter Form. Genau hier setzt das von AGRIDEA entwickelte DatenblattKonzept im Abo-System an! Aktualisierungen im Abo Die Datenblätter Heil- und Gewürzkräuter werden von AGRIDEA zusammen mit der ArGe Bergkräuter, Agroscope Changins-Wädenswil ACW, Ricola und weiteren Partnern herausgegeben. In acht Kapiteln wird das Markt- und Absatzpotenzial, die Produktions- und Qualitätsanforderungen sowie eine Auswahl der bedeutendsten Arten beschrieben. Zahlreiche Bilder runden diesen rund 150 Seiten umfassenden Ordner ab. Der Vertrieb der Datenblätter im Abonnementsystem bietet laufende Aktualisierungen. Fachliche Begleitung durch ständige Arbeitsgruppe Der in Deutsch und Französisch vorliegende Ordner bündelt aktuelles Wissen aus Praxis, Beratung und Forschung und bildet somit die ideale Grundlage, um die Freude und das Verständnis am und für den Kräuteranbau zu fördern. Die fachliche Abstützung und laufende Weiterentwicklung erfolgt im Rahmen der Schweizerischen Begleitgruppe Kräuter / Groupe Plantes aromatiques et médicinales. Bestellung und weitere Informationen zum Kräuteranbau im Internet unter www.agrigate.ch > Kräuter oder direkt bei AGRIDEA, Eschikon 28, 8315 Lindau, Tel. 052 354 97 00, Fax 052 354 97 97, Preis Einzelexemplar Fr. 60. – (exkl. Versand), Abo, jährlich, Preis je nach Umfang.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 253–255, 2010

253

Aktuell

Die wichtigsten in der Schweiz angebauten Rebsorten

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Dieses 130 Seiten umfassende Werk in Farbe, bereichert durch zahlreiche exklusive Abbildungen gemäss inter nationalem Beschreibungsstandard (OIV), stellt 57 in der Schweiz angebaute Rebsorten vor. Es enthält ein Glossar zur Erklärung des Vokabulars sowie Zusammenfassungen über die Rebsorten und Klone. Diese Publikation richtet sich an alle Fachleute im Rebbau sowie an alle Liebhaber von Reben und Weinen. Das Buch ist ein Gemeinschaftswerk der Ingenieurschule Changins und der Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW. Heraus geberin ist AMTRA, Postfach 1006, 1260 Nyon.

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Dieses Werk ist in drei Sprachen erhältlich: Deutsch, Französisch und Italienisch. Bestellungen an folgende Adresse: Cathy Platiau, Agroscope Changins-Wädenswil ACW, 1260 Nyon 1 Tel. +41 22 363 41 51 oder Fax +41 22 363 41 55 E-Mail : cathy.platiau@acw.admin.ch

Medienmitteilungen

www.agroscope.ch

254

11.05.2010 / ACW Feuerbrand-Erbgut ist entschlüsselt

10.05.2010 / ACW Invasive Neophyten – uneingeladene Gäste

Der genetische Bauplan des Feuerbrand-Erregers Erwinia amylovora, der weltweit berüchtigsten Obstkrankheit, ist entschlüsselt. Dieser Durchbruch von Wissenschaftern der Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW beflügelt die Feuerbrand-Forschung weltweit. Bereits haben ACW-Forscher Gene gefunden, die das Überleben des Bakteriums und die krankmachende Wirkung, die Virulenz, beeinflussen könnten. Dort Schwachstellen zu finden könnte möglicherweise helfen, innovative Strategien gegen Feuerbrand zu entwickeln sowie feuerbrand tolerante Kernobstsorten zu züchten.

Die Vereinten Nationen haben 2010 zum Jahr der Biodiversität erklärt. Doch die biologische Vielfalt erleidet Jahr für Jahr markante Verluste. Die Ausbreitung von gebietsfremden Pflanzen, den so genannten invasiven Neophyten, ist ein Grund dafür. Sie verdrängen die einheimische Flora und Fauna. Die Forschungsanstalt Agroscope ChanginsWädenswil ACW widmet sich daher der Erforschung von invasiven Neophyten mit dem Ziel, eine für die Biodiversität nachteilige Ausbreitung zu verhindern.

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 253–255, 2010

Aktuell

Neue Internetlinks

Verbundprojekt AlpFUTUR www.alpfutur.ch Die übergeordnete Zielsetzung des Verbundprojektes AlpFUTUR ist es, für einen mittleren Zeithorizont (10 bis 40 Jahre) Perspektiven für die zukünftige Nutzung des Schweizer Sömmerungsgebietes aufzuzeigen. Die Alp- oder Sömmerungsweiden sind ein heraus ragendes Element der Kulturlandschaft der Schweiz und prägen grosse Teile der Alpen, der Voralpen und des Jura. Das Sömmerungsgebiet umfasst im Alpenraum und im Jura ca. 500 000 ha oder 1/8 der Landesfläche der Schweiz. Es zeichnet sich durch eine hohe Biodiversität und eine charakteristische Landschaft aus. Neuere Erhebungen zeigen, dass sich die Schweizer Landwirtschaft zunehmend aus der Bewirtschaftung von Teilen der Sömmerungsweiden zurückziehen könnte. Auslöser dafür ist ein sinkendes wirtschaftliches Interesse der (Berg-)Landwirtschaft an einer Alpung der Tiere.

Vor schau Juli-August / Heft 7 – 8 Jedes Jahr prüft Agroscope zahl reiche Getreidesorten im Feld versuch auf ihre Anbaueigen schaften für die Praxis. In der «Liste der empfohlenen Getrei desorten» werden die Daten der am besten an die Anbaubedin gungen in der Schweiz ange passten Sorten publiziert.

•• Stationäre RFID-Antennensysteme zur Identifikation von Schweinen, F. Burose et al. ART und Universität Hohenheim ••Mikrowellentechnologie zur Bekämpfung des Stumpfblättrigen Ampfers, R. Latsch und J. Sauter ART ••29 Neuzüchtungen von Italienischem Raigras geprüft, D. Suter et al. ART und ACW •• Phänologischer Rückblick ins Jahr 2009, C. Defila Meteoschweiz

Veranstaltungen

Juni 2010 16.06. – 17.06.2010 Tänikoner Agrartechniktage Agroscope Reckenholz-Tänikon ART Tänikon, Ettenhausen 18.06. – 20.06.2010 Tage der offenen Tür 2010 Agroscope Changins-Wädenswil ACW Changins, Nyon August 2010 12.08. – 12.08.2010 AGFF-Futterbautagung AGFF, Landwirtschaftliches Zentrum SG, ART Neu St. Johann (SG) 13.08.2010 Info-Tag Medizinal- und Gewürzkräuter Agroscope Changins-Wädenswil ACW, Forschungszentrum Conthey Bei Fam. Theiler, Hergiswil bei Willisau 14.08.2010 Güttingertagung 2010 Agroscope Changins-Wädenswil ACW und BBZ Arenenberg Versuchsbetrieb Güttingen, Güttingen TG September 2010 08.09.2010 AGFF-Futterbautagung AGFF, Inforama, ART Flugplatz Meiringen, Unterbach (BE) 16.09.2010 Agrarökonomie Informationstagung Agroscope Reckenholz-Tänikon ART Tänikon, Ettenhausen Oktober 2010 01.10.2010 ALP-Tagung 2010 Agroscope Liebefeld-Posieux ALP + Agridea Lindau Posieux

••Ambrosiakontrolle – nicht nur in der Landwirtschaft! Ch. Bohren ACW •• Liste der empfohlenen Getreidesorten für die Ernte 2011

Informationen: www.agroscope.admin.ch/veranstaltungen

Agrarforschung Schweiz 1 (6): 253–255, 2010

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