Landwirte wenden viel Zeit und Geld für die Bekämpfung von Unkräutern und anderen Schädlingen auf und müssen oft auf chemische Begasungsmittel zurückgreifen, um die zerstörerischsten Schädlinge in Schach zu halten. Landwirte ringen auch damit, was sie mit geringwertigen Nebenprodukten der Pflanzenproduktion tun sollen, wie Schalen, Samen und Schalen aus der Obst-, Gemüse- und Nussverarbeitung.
Was wäre, wenn diese landwirtschaftlichen Abfallströme Alternativen zu chemischen Begasungsmitteln schaffen und die Landwirtschaft produktiver, rentabler und umweltfreundlicher machen könnten?
Vielleicht können sie es. Forscher an der University of California, Davis, sind ermutigt durch frühe Ergebnisse aus gemeinsamen Experimenten mit „Biosolarisierung“, einem Prozess, der die Wärme der Sonne mit Bodenverbesserungen kombiniert, um Unkräuter und andere bodenbürtige Schädlinge zu bekämpfen.
„Es sieht vielversprechend aus“, sagte Christopher Simmons, Professor für Lebensmittelwissenschaft und -technologie, der die Biosolarisierung mit verschiedenen Feldfrüchten testet und mit Landwirten im ganzen Bundesstaat zusammenarbeitet. „Wir haben noch viel zu tun, aber die Biosolarisierung zeigt echtes Potenzial als sichere, nachhaltige Methode zur Bekämpfung von Schädlingen bei gleichzeitiger Verbesserung der Erntequalität und des Ertrags.“
Stärkung der Solarenergie
Viele Hinterhofgärtner kennen die Kraft der Solarisation. Wenn Sie eine durchsichtige Plastikplane über feuchten Boden legen, können Sie Sonnenstrahlung einfangen und den Boden ausreichend erhitzen, um Unkraut und andere bodenbürtige Schädlinge abzutöten. Es ist effektiv, kann aber 4 bis 6 Wochen dauern, was oft zu lange ist, damit die Felder brach liegen.
Biosolarisation kann den Prozess beschleunigen und verbessern. Simmons und sein Team fügen dem Boden organische Zusätze wie Trauben- und Tomatenschalen oder gemahlene Nussschalen hinzu, bevor sie ihn abdecken, was das Wachstum nützlicher Bakterien fördert. Die hilfreichen Mikroorganismen konkurrieren mit Schädlingen und machen den Boden vorübergehend saurer und weniger gastfreundlich für Unkräuter und andere Schädlinge.
Zusammen können die Bodenerwärmung und die mikrobielle Aktivität die Behandlungszeit auf Tage und nicht auf Wochen verkürzen.
„Und durch die Aktivierung nützlicher Mikroben im Boden hat die Biosolarisierung das Potenzial, die Bodengesundheit langfristig zu verbessern“, erklärte Simmons.
Prüfung unter kommerziellen Bedingungen
Chemische Begasungsmittel sind teuer, und viele wurden von staatlichen und bundesstaatlichen Aufsichtsbehörden als krebserregend eingestuft. Aber wenn es darum geht, bodenbürtige Schädlinge abzutöten, sind sie sehr effektiv.
„Begasungsmittel sind weitgehend biozid, was bedeutet, dass sie neben den Schädlingen auch nützliche Mikroorganismen angreifen“, sagte Simmons. „Durch die Biosolarisierung können mehr harmlose und nützliche Mikroorganismen im Boden überleben.“
Aber damit Landwirte die Biosolarisierung als Alternative zu chemischen Begasungsmitteln einführen können, muss die Behandlung effektiv, vorhersehbar und wirtschaftlich sein. Daher testet das Team die Biosolarisierung mit einer Vielzahl von Feldfrüchten, Zusätzen und Böden gegen verschiedene Schädlinge an verschiedenen Standorten im kommerziellen Maßstab im ganzen Bundesstaat.
„Wir haben Feldversuche mit Salat, Tomaten, Melonen und verschiedenen Deckfrüchten im Gange“, sagte Simmons. „Und wir haben einen 10 Hektar großen Langzeitversuch mit Mandeln auf einem konventionellen Obstgarten in Chico.“
In Chico arbeiten Simmons und sein Team mit dem Mandelzüchter Rory Crowley bei der Nicolaus Nut Company zusammen, mit finanzieller Unterstützung des Almond Board of California und des Western Center for Agricultural Health and Safety. Sie sind ein Jahr in einem 25-jährigen Experiment, um zu sehen, ob Rückstände aus der Mandelverarbeitung und die Sonne die Bodengesundheit verbessern und Unkraut und andere bodenbürtige Schädlinge reduzieren können. Bisher ist Crowley beeindruckt.
„Das war großartig für den Boden“, sagte Crowley. „Durch die Biosolarisierung und eine Senf-Zwischenfrucht haben wir die organische Substanz um 1.25 bis 1.75 Prozent erhöht, was einen enormen Sprung darstellt. Das ist gut für die Kohlenstoffbindung und die allgemeine Gesundheit des Bodens.“
Es ist noch zu früh, um zu sagen, ob die Bodenverbesserungen zu höheren Ernteerträgen führen werden, aber Crowley glaubt, dass die Biosolarisierung ein gutes Instrument zur Schädlingsbekämpfung und eine wertvolle Verwendung für das werden könnte, was andernfalls landwirtschaftlicher Abfall wäre.
„Wir müssen ein Zuhause für die Nebenprodukte der Mandelverarbeitung finden. Warum also nicht prüfen, ob wir sie nutzen können, um die Bodengesundheit zu verbessern und gleichzeitig Schädlinge zu kontrollieren?“ fragt Crowley.
Feldversuche gehen weiter
Simmons und sein Team testen die Biosolarisierung an mehreren einjährigen und Deckfrüchten in Parzellen auf dem Campus der UC Davis unter Verwendung landwirtschaftlicher Abfallströme aus der Tomaten- und Weinverarbeitung. Bald werden sie Tests mit Erdbeeren beginnen, die normalerweise jede Saison mit Begasungsmitteln behandelt werden, wenn die Landwirte neue Beeren pflanzen.
Das Ziel von Simmons: Den Landwirten zu gewährleisten, dass die Biosolarisierung unter einer Vielzahl von Bedingungen gegen eine Vielzahl von Schädlingen wirksam und wirtschaftlich sein kann.
„Wir machen bedeutende Fortschritte“, sagte er. „Wir hoffen, dass die Biosolarisierung den Landwirten helfen kann, Lebensmittel und landwirtschaftliche Abfälle wieder in das System zurückzuführen, um Schädlinge zu kontrollieren und die Pflanzenproduktion zu verbessern.“
- Diane Nelson, UC Davis
Foto: In Chico testet das Team der UC Davis, ob Rückstände aus der Mandelverarbeitung und die Sonne die Bodengesundheit verbessern können.