The effect and dynamics of weed competition on maize in Germany and Benin

Autor/innen

  • Martina Keller
  • Geoffroy Gantoli
  • Alexandra Kipp
  • Christoph Gutjahr
  • Roland Gerhards

DOI:

https://doi.org/10.5073/jka.2012.434.036

Abstract

Four field experiments were carried out in maize at one location in Southern Germany (2009 and 2010) and at two locations in West Atacora, Benin (2010), to determine and compare the effect and dynamics of weed competition under two different environments. Further aims were to determine the critical period for weed control in Benin to provide recommendations to farmers on weed control strategies. Weeds were removed at different crop growth stages of the crop: Emergence, 4-, 8-, 10-leaf stage and flowering and maize plots were kept weed-free until harvest. In Benin, weeds were additionally removed until the aforementioned growth stages and then allowed to reemerge until harvest. Crop growth parameters and weed biomass were monitored over the whole growing season. Dry grain yield was recorded at harvest. Logistic and Gompertz equations were used to determine the critical period for weed control. The four main weeds in Germany were the dicotyledonous species Chenopodium album, Galium aparine, Stellaria media and Capsella bursa-pastoris. In Benin, the two grasses Setaria pumila and Bulbostylis hispidula and the two dicotyledonous weeds Stachytarpheta indica and Mitracarpus villosus prevailed. For all sites, the main weeds were primarily annual species. In Germany, grain yield levels without weed competition ranged from 8.5 to 10.3 t/ha; in Benin the average yield was considerably lower (3.4 t/ha). As expected, yield loss increased significantly with duration of weed competition and yield losses were highest in the control amounting to 49–86 % (Germany) and 38–58 % (Benin). For Benin, the results confirmed that weeds have to be controlled from about the 4-leaf stage until almost flowering to reduce yield loss below 20 %. As weed control is mainly done by hand, this is difficult to achieve due to the shortage of family labor and the high costs of hired labor.

Keywords: Critical period for weed control, crop-weed interaction, Gompertz curve, logistic curve, non-linear regression, yield loss

Wirkung und Dynamik der Unkrautkonkurrenz auf Mais in Deutschland und Benin

Vier Feldversuche wurden an einem Standort in Süddeutschland (2009-2010) und an zwei Standorten in West Atacora, Benin (2010), durchgeführt, um den Effekt und die Dynamik der Unkrautkonkurrenz auf die Kulturpflanze Mais in zwei verschiedenen Umgebungen zu bestimmen und zu vergleichen. Weitere Ziele waren die Bestimmung des kritischen Zeitintervalls für die Unkrautbekämpfung in Mais im Benin um die Beratung der Landwirte im Benin zu verbessern. Die Unkräuter wurden von einem bestimmten Wachstumsstadium der Kulturpflanze an entfernt: Auflauf, 4-, 8-, 10-Blattstadium und Blüte und die Parzellen wurden dann bis zur Ernte unkrautfrei gehalten. Im Benin wurden zusätzlich die Unkräuter bis zu den entsprechenden Wachstumsstadien entfernt, danach wurden auflaufende Unkräuter bis zur Ernte nicht mehr entfernt. Wachstumsparameter der Kulturpflanzen und die Unkrautbiomasse wurden während der Vegetationszeit beobachtet. Der Kornertrag wurde bei der Ernte bestimmt. Logistische und Gompertz-Gleichungen wurden zur Bestimmung der zeitbezogenen Schadensschwelle verwendet. In Deutschland waren die vier dikotylen Leitunkräuter Chenopodium album, Galium aparine, Stellaria media und Capsella bursa-pastoris. Dagegen dominierten im Benin die zwei Ungräser Setaria pumila und Bulbostylis hispidula sowie die zweikeimblättrigen Unkräuter Stachytarpheta indica und Mitracarpus villosus. In allen Versuchen dominierten einjährige Unkräuter. In Deutschland lagen die Erträge ohne Unkrautkonkurrenz zwischen 8.5 t/ha (2010) und 10.3 t/ha (2009), im Benin lag der durchschnittliche Ertrag deutlich tiefer (3.4 t/ha). Wie erwartet, stieg der Ertragsverlust mit zunehmender Dauer der Unkrautkonkurrenz an. Er war in der Kontrolle am höchsten und lag zwischen 49-86 % in Deutschland und 38-58 % im Benin. Für Benin zeigen die Ergebnisse, dass Unkräuter etwa vom 4-Blatt-Stadium bis beinahe zur Blüte bekämpft werden müssen, um den Ertragsverlust unter 20 % zu halten. Da die Unkrautbekämpfung vor allem von Hand erfolgt, ist dies schwierig zu erreichen, da die Arbeitszeit der Familien begrenzt und die Lohnkosten für Arbeiter relativ hoch sind.

Stichwörter: Ertragsverlust, Gompertz-Gleichung, logistische Gleichung, nicht lineare Regression, Unkraut-Kulturpflanzen-Interaktion, zeitbezogene Schadensschwelle

Downloads

Veröffentlicht

2012-03-07

Ausgabe

Rubrik

Alternative Managementverfahren / Alternative Management Strategies