Robert Finger, Thomas Böcker, Niklas Möhring. Verschiedene Akteure suchen nach Lösungen, um den Herbizideinsatz auf landwirtschaftlichen Betrieben zu reduzieren. Die Implikationen solcher Schritte, z.B. die Effekte auf die Wahl alternativer Unkrautbekämpfungsstrategien, Erträge und Deckungsbeiträge sind jedoch unklar. Darüber hinaus sind mögliche Nebenwirkungen des Herbizidverzichts auf andere Umweltziele im Fokus der Diskussionen: steigt zum Bespiel bei einem Verzicht auf Glyphosat der Einsatz toxischerer Herbizide? Führt eine Reduktion des Herbizideinsatzes zu intensiverer Bodenbearbeitung und damit zu mehr Erosion und Emissionen?

Wir haben im Rahmen des Projektes ‘HerbiFree’* ein bio-ökonomisches Modell entwickelt, in dem sich die Wahl von Pflanzenschutzstrategien im Schweizer Extenso-Winterweizenanbau** detailliert abbilden lassen. In dem Modell wird die für die Extenso-Weizenproduktion nutzbare offene Ackerfläche der Schweiz in 1166 Polygone aufgeteilt und das Vorkommen der 21 wichtigsten Unkräuter mittels Daten der Info Flora (www.infoflora.ch) räumlich explizit abgebildet. Für jedes Unkraut wird bestimmt, wie dieses, wenn unbehandelt, auf den Weizenertrag wirkt. Es werden insgesamt 140 Unkrautbekämpfungsstrategien berücksichtigt. Dabei werden 26 Vorsaatstrategien (z.B. Pflug, Glyphosat, nichtwendende Bodenbearbeitung) sowie 114 Nachsaatstrategien (z.B. diverse selektive Herbizide, Striegelanwendungen, Kombinationen diverser Komponenten, Untersaaten) explizit abgebildet. Für jede dieser Strategien wird die Effektivität bezüglich der Bekämpfung jedes der 21 Unkräuter in das Modell integriert und deren Kosten berücksichtigt. Dadurch lassen sich Nutzen und Kosten jeder einzelnen Strategie in diversen Kombinationen abbilden. Zudem werden die Variabilitäten des Unkrautdrucks und der Potentialerträge über Jahre als Risikofaktoren in das Modell integriert.

Für jedes Polygon wird basierend auf diesen Informationen eine optimale, d.h. nutzenmaximierende, Unkrautbekämpfungsstrategie gewählt. Neben Kosten und Nutzen der einzelnen Massnahmen werden auch Direktzahlungen berücksichtigt. Dabei sind iInsbesondere die Ressourceneffizienzbeiträge für schonende Bodenbearbeitung relevant, bei denen für Mulch- und Direktsaat neben Ausgangsbeiträgen von 150 bzw. 250 Fr/ha eine Herbizidverzichtsprämie von 400 Fr/ha gezahlt wird. Diese Zahlung gilt jedoch nicht, wenn Mais (oder Triticale) die Vorfrucht ist. Die Optimierung der Unkrautbekämpfungsstrategie wird für diverse Szenarien durchgeführt. Neben dem Status quo als Referenzszenario wird insbesondere die Situation bei a) einem Verzicht auf Glyphosat und b) Verzicht auf alle Herbizide analysiert. Es werden dabei diverse weitere Szenarien berücksichtigt, z.B. mit und ohne Ressourceneffizienzbeiträge, sowie mit und ohne Notwendigkeit des Pflugeinsatzes auf 50% der Fläche (z.B. zur Reduktion des Fusariumbefalls). Die im Modell bei verschiedenen Szenarien gewählten Strategien resultieren in Änderungen der Erträge und Deckungsbeiträge**.

Erste Ergebnisse des Projekts sind in einem Kurzartikel in der ‚Agrarforschung Schweiz‘ veröffentlicht***. Es zeigt sich, dass mechanische Unkrautbekämpfungsstrategien den Einsatz von Herbiziden gut substituieren können. Ohne die Berücksichtigung der Ressourceneffizienzbeiträge wäre im Ausgangszustand eine Kombination von Glyphosatanwendung, Direktsaat und die Anwendung selektiver Herbizide nach der Saat in den meisten Fällen optimal. Ein Glyphosatverzicht würde insbesondere durch Mulchsaat mit ein oder zwei mechanischen Bodenbearbeitungsgängen ersetzt. Weder Pflug noch selektive Herbizide (nach der Saat) kommen aufgrund des Glyphosatverzichts häufiger zum Einsatz. Bei einem totalem Herbizidverzicht würden häufig ein bis drei Striegeldurchgänge den Einsatz selektiver Herbizide als optimale Nachsaatstrategie ersetzen.

Aufgrund effektiver Alternativen bleiben die Ertragsauswirkungen eines Glyphosat- oder Herbizidverzichts relativ gering

Die Ertragsverluste bleiben gering (zwischen 0.8 und 1.6 dt/ha bei Glyphosatverzicht und 1.6 – 2.7 dt/ha bei Herbizidverzicht), da mechanische Alternativen gewählt werden. Die Deckungsbeitragsreduktionen sind im Mittel aller Polygone zwischen 36 und 72 Fr/ha bei einem Glyphosatverzicht, zwischen 56 und 107 Fr/ha bei einem gänzlichen Herbizidverzicht. Einzelne Betriebe würden jedoch auch höhere Verluste verzeichnen.

Die Ressourceneffizienzbeiträge des Bundes für die schonende Bodenbearbeitung mit Herbizidverzicht reduzieren dabei Deckungsbeitragseinbussen deutlich, wenn nicht Mais oder Triticale als Vorfrucht angebaut oder die gesamte Ackerfläche gepflügt werden muss. Schon unter heutigen Bedingungen wäre es in vielen Situationen optimal, auf Herbizide zu verzichten und Mulch- oder Direktsaat zu wählen, was mit Ressourceneffizienzbeiträgen von bis zu 650 Fr/ha entschädigt würde. Für die Situationen in denen Mais die Vorfrucht ist, sind die Auswirkungen auf Erträge und Deckungsbeiträge ähnlich den oben beschriebenen.

Allerdings nehmen derzeit nur wenige landwirtschaftliche Betriebe die Ressourceneffizienzbeiträge für Herbizidverzicht bei schonender Bodenbearbeitung in Anspruch. Mehrere Gründe könnten dazu beitragen. Zum Beispiel könnte ein erhöhtes Ertragsausfallrisiko oder die Sorge einer zu starken Verunkrautung in der Folgekultur Gründe sein. Des Weiteren könnte der fortlaufende Herbizideinsatz auf die fehlende Maschinenausstattung zur mechanischen Unkrautbekämpfung zurückzuführen sein. Auch die Koppelung des Herbizidverzichts an die Direktsaat oder Mulchsaat spielt eine wichtige Rolle, da Landwirte hierfür neue, spezielle Maschinen anschaffen müssten oder auf einen Lohnunternehmer angewiesen wären.

Betriebe sind zögerlich und scheuen hohe Investitionskosten bzw. höhere Kosten für die alternativen Verfahren. Dabei sind neben diversen anderen Faktoren auch Technologie- und Politikrisiken relevant. Das Technologierisiko ist vorhanden, da heute erworbene Maschinen zur Unkrautkontrolle in den nächsten Jahren bereits wieder veraltet sein können. Politikrisiken sind vorhanden, da relevante Programme (z.B. Ressourceneffizienzbeiträge inkl. Herbizidverzichtsprämie) von begrenzter Dauer (5 Jahre) sind, die Nutzungsdauer der Maschinen jedoch deutlich länger ist. Aus unseren Analysen ergeben sich einige Ansatzpunkte, herbizidfreie Extenso-Weizenproduktion attraktiver zu machen:

• Anreize zum Herbzidverzicht sollten dauerhaft sein und Planungssicherheit für Investitionen in mechanische Unkrautbekämpfungsverfahren schaffen. Beim Extenso-Programm könnte der Standard so erhöht werden, dass der Verzicht auf Herbizide (sowie ggf. den Verzicht auf Beize) verankert wird, oder ein entsprechendes Extenso-Plus-Programm eingeführt werden.
• Eine schrittweise Umsetzung des Herbizidverzichts, z.B. beginnend mit dem Glyphosatverzicht und darauffolgend in Folgejahren ein gesamter Herbizidverzicht, kann die Akzeptanz und Erfahrung landwirtschaftlicher Betriebe mit den neuen Verfahren erhöhen. Die betriebsübergreifende Nutzung neuer Technologien und die zentrale Rolle von Lohnunternehmern solle hierbei im Vordergrund stehen.
• Eine Entschädigungszahlung der nachgelagerten Stufe kann ebenfalls (oder ergänzend) einen Beitrag leisten, dass Betriebe zum Herbizidverzicht motiviert werden und in neue Technologie investieren.

Darüber hinaus gilt es zu beachten, dass diese Schritte nicht losgelöst vom grösseren Kontext der Diskussion um PSM in der Schweizer Landwirtschaft stattfinden. Viele Massnahmen können flankierend die Reduktion des Herbizideinsatzes unterstützen. In diesem Kontext könnten auch höhere Kosten für Herbizide (und andere Pflanzenschutzmittel), z.B. durch das Erheben von Lenkungsabgaben, die Attraktivität mechanischer Verfahren zusätzlich erhöhen. Einnahmen einer Lenkungsabgabe können zielgerichtet zur Förderung neuer Technologien sowie der Weiterentwicklung alternativer Verfahren (z.B. Untersaaten) eingesetzt werden*****.

 

*Mehr Informationen zum Projekt HerbiFree: http://www.aecp.ethz.ch/research/Herbifree.html.

**Im Rahmen des Extenso Programms werden Beiträge (400 Fr/ha) gewährt, wenn der Anbau von Getreide, Sonnenblumen, Eiweisserbsen, Ackerbohnen und Raps ohne Einsatz von Fungiziden, Insektiziden, Wachstumsregulatoren und chemisch-synthetischen Stimulatoren der natürlichen Abwehrkräfte stattfindet. Herbizideinsatz ist weiterhin erlaubt. Beim Weizen macht der Anteil der Extensoproduktion ca. 50% aus. Siehe auch: Finger, R., El Benni, N. (2013). Farmers‘ Adoption of Extensive Wheat Production – Determinants and Implications. Land Use Policy 30(1): 206-213 >>

*** Das ganze Modell und alle Annahmen sind frei zugänglich veröffentlicht: Böcker, T. und Finger, R. (2018). Bio-economic model on weed control in cultivation of wheat. ETH Zürich. Online: https://doi.org/10.3929/ethz-b-000278419

Die Methodik basiert auf zwei existierenden Studien:

Böcker, T., Britz, W., Finger, R. (2018). Modelling the effects of a glyphosate ban on weed management in silage maize production. Ecological Economics 145: 182–193 >>

Böcker, T., Britz, W., Möhring, N., Finger, R. An economic and environmental assessment of a glyphosate ban for the example of maize production. European Review of Agricultural Economics. In Press

**** Böcker, T., Finger, R. (2018).  Implikationen eines herbizidlosen Extenso-Weizenanbaus in der Schweiz. Agrarforschung Schweiz 9(9), 296–305 >>

***** Finger, R. (2018). Lenkungsabgabe auf Pflanzenschutzmittel statt Trinkwasserinitiative? Agrarpolitik-Blog >>

Sowie: Finger, R., Möhring, N., Dalhaus, T., Böcker, T. (2017). Revisiting pesticide taxation schemes. Ecological Economics 134: 263–266 >>

 

Nachtrag: die Analysen wurden 2019 in folgender Publikation veröffentlicht: Böcker, T., Möhring, N., Finger, R. (2019). Herbicide free agriculture? A bio-economic modelling application to Swiss wheat production. Agricultural Systems 173, 378-392 >>