Potential of pesticide reduction and effects on pests, weeds, yield and net return in winter rye (Secale cereale L.)

Reducing the intensity of pesticide use is a societal and political issue. One way to realize this is to reduce the dose of applied pesticides. The impact of strict dose reductions on yield and net return in winter rye was examined in a longterm field trial at the experimental field of the Julius Kühn Institute in Dahnsdorf (Brandenburg) over a 13-year period (2004-2016). Pesticide treatments included a situation-related strategy (100% strategy) and two other strategies in which the doses were reduced by 25% and 50% compared to the 100% strategy. Treatment decisions were based on control thresholds in the 100% strategy. Fungal pathogens and weeds occurred in all years and had to be controlled. Insect pests were negligible. Averaged over all years, there was a significant difference of 4% in yield between the 100% strategy and the 50% strategy. In contrast, no differences were found in terms of net return. There was also no accumulation of weeds in the reduced strategies. This positive result is due to the close monitoring of the plots as well as the six-year crop rotation and shows that it is possible to reduce pesticide use in winter rye

Long-term field trials on the necessary need of insecticide applications in winter oil seed rape – Lessons learned from 25 years of experiments

In Dauerfeldversuchen am Standort Dahnsdorf (Fläming) werden seit 1995 Untersuchungen zur Abschätzung des notwendigen Maßes der Anwendung von Insektiziden in Winterraps und zur Entwicklung nachhaltiger Insektizidstrategien durchgeführt. Im Rahmen des Versuches „Strategievergleich – umweltverträglicher Pflanzenschutz“ wurden in mittlerweile drei Versuchsphasen jeweils zwei verschiedene Insektizidstrategien in Winterraps gegenübergestellt, die sich in der Intensität unterschieden. Ziel des vorliegenden Beitrages war es, die Insektizid­intensitäten sowie deren Ertrags- und Umwelt­effekte vor dem Hintergrund des jährlichen Befallsdruckes vergleichend zu betrachten und zu diskutieren. Die Auswertung zeigte, dass in 21 von 22 betrachteten Versuchsjahren Insektizidmaßnahmen im Winterraps notwendig waren, deren Intensität aufgrund der Witterung und des Befallsdrucks stark schwankte. Es konnte gezeigt werden, dass eine Reduzierung der Behandlungsintensität um 50% bis 60% nur in der ersten Phase des Versuches signifikante Ertragseinbußen zur Folge hatte. Der Vergleich der Umweltwirkungen mit dem Risikoindikatormodell SYNOPS-GIS ergab, dass die Reduktion der Behand­lungsintensität in vielen Jahren mit einer Verringerung des Umweltrisikos einherging. Allerdings zeigten einzelne Fälle, dass dies nicht immer zutraf und auch die Mittel- bzw. Wirkstoffwahl von entscheidender Bedeutung waren. Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Nutzung verfügbarer Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz wie Befallskontrollen, Warndienstmeldungen, Prognosemodelle und Erfolgskontrollen, um die Anwendung von Insektiziden in Winterraps auf das notwendige Maß zu reduzieren.In long-term field trials at the Dahnsdorf (Fläming) site, investigations have been carried out since 1995 to estimate the necessary level of insecticide application in winter oil seed rape (WOSR) and to develop sustainable insecti­cide strategies. Within the scope of the trial “Comparison of strategies – environmentally sound crop protection”, two different insecticide strategies were compared in WOSR in three trial phases, each of which differed in intensity. The aim of this paper was to compare and discuss these insecticide intensities and their yield and environmental effects against the background of the annual infestation pressure. The evaluation showed that in 21 of 22 trial years considered, insecticide measures were necessary in WOSR, the intensity of which fluctu­ated considerably due to weather conditions and infestation pressure. It could be shown that a reduction of treatment intensity by 50% to 60% did result in significant yield losses only during the first trial phase. The compari­son of the environmental impacts, calculated with the risk indicator model SYNOPS-GIS, showed that the reduc­tion in treatment intensity was accompanied by a reduction in environmental risk over many years. How­ever, individual cases showed that this was not always true and that the choice of agent or active ingredient was also of decisive importance. The results underline the impor­tance of using available decision support tools in crop protection such as infestation controls, warning service, forecasting models and success monitoring to reduce the use of insecticides in WOSR to the necessary need

Impact of plant protection strategy and soil tillage on the carbon footprint of wheat

Der Klimaschutz liegt aufgrund der zunehmenden negativen Auswirkungen des Klimawandels auf die pflanz­liche Produktion im Eigeninteresse der Landwirtschaft. Welche Auswirkungen unterschiedliche Pflanzenschutzstrategien, der Verzicht auf Fungizide sowie eine reduzierte Bodenbearbeitung auf die Klimawirkung der Weizenproduktion haben wurde aufbauend auf einem Dauerfeldversuch in Dahnsdorf in 2008–2019 untersucht. Die Bewertung wurden mittels partieller Lebenszyklus (LCA) durchgeführt. Im Durchschnitt über sämtliche Versuchsvarianten und Jahre lagen die Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) bei 3002 kg CO2eq ha‑1 und der CO2-Fußabdruck (CFP) bei 0,53 kg CO2eq kg‑1. Obwohl die Varianten mit wendender Bodenbearbeitung signifikant höhere THG-Emissionen je ha aufwiesen, waren Ihre CFPs nicht signifikant höher als die der nicht-wendenden Varianten. Die ertragssichernde Wirkung der Fungizide führte zu verringerten CFPs. Signifikante Jahresunterschiede zeigten sich bei allen drei untersuchten Parametern. Dies unterstreicht die Notwendigkeit einer Bewertung über längere Zeitreihen und den besonderen Wert von Langzeitversuchen.Climate protection is in the self-interest of agriculture due to the increasing negative effects of climate change on crop production. The effects of different crop protection strategies, the non-usage of fungicides, and reduced tillage were assessed regarding climate impact of wheat production based on a long-term field trial in Dahnsdorf in 2008–2019. The assessment was carried out using a partial life cycle assessment (LCA). On average across all treatments and years, greenhouse gas (GHG) emissions were 3002 kg CO2eq ha-1 and carbon footprint (CFP) was 0.53 kg CO2eq kg-1. Although the treatments with plow caused significantly higher GHG emissions per hectare, their CFPs were not significantly higher than those of the non-plowed treatments. The yield-securing effects of fungicides led to reduced CFPs. Significant differences between years were evident for all three parameters examined. This underlines the need for an evaluation over longer time series and the special value of long-term field trials

Climate change and possible challenges for crop protection – Yesterday, today, tomorrow

Das Klima und die Witterung sind prägende Faktoren für den Pflanzenschutz. Bereits vor 100 Jahren haben sich Wissenschaftler im Nachrichtenblatt für den Deutschen Pflanzenschutzdienst dieser Thematik gewidmet. Die Auswirkungen des Klimawandels sind ambivalent und es wird insgesamt zu einer Veränderung des Schaderregerspektrums kommen. Tendenziell werden Schäden durch Insekten, Krankheitserreger und wärmetolerante Unkräu­ter begünstigt. Das Risiko der Etablierung invasiver Arten nimmt zu. Ebenso kann die Wirksamkeit des biologischen Pflanzenschutzes beeinträchtigt und neue Verfahren erforderlich werden. Beim chemischen Pflanzenschutz wird sich das Wirkstoffspektrum verschieben und die Anforderungen an Applikationstechnik und -termin steigen. Starkregen kann das Risiko des Austrags von Pflanzenschutzmitteln in die Umwelt steigern. Auch in Mitteleuropa kann es verstärkt zu Befall mit Vorratsschädlingen bereits im Feld kommen und die Qualität und Lagerstabilität der Ernteprodukte abnehmen. Ins­gesamt wird die Bedeutung präventiver Pflanzenschutzmaßnahmen zunehmen. Die Folgen des Klimawandels erhöhen die betriebs- und volkswirtschaftlichen Risiken und stellen alle Akteursebenen vor erhebliche Heraus­forderungen.Climate and weather are decisive factors for plant protection. Already 100 years ago, scientists dedicated themselves to this topic in the newsletter of the German Plant Protection Service. The effects of climate change are ambi­valent and there will be an overall change in the pest spectrum. Damage caused by insects, pathogens and heat-tolerant weeds will tend to be favoured. The risk of invasive species becoming established increases. Simi­larly, the effectiveness of biological crop protection may be compromised and new methods may be required. In the case of chemical pesticides, the spectrum of active substances will shift and the demands on application technology and timing will increase. Heavy rains can increase the risk of pesticide run-off into the environment. There may be increased infestation with storage pests already in the field in Central Europe too, and the quality and storage stability of harvested products may decline. Overall, the importance of preventive plant protection measures will increase. The consequences of climate change increase operational and economic risks and pose considerable challenges for all levels of stakeholders