Bestäuber und Nützlinge

Im Acker-, Obst- und Gemüsebau hängen Ertrag und Qualität vieler Kulturen davon ab, dass sie ausreichend von Insekten bestäubt werden. Global betrachtet sind 75 % der wichtigen Kulturen und 35 % des weltweiten Ertrags von Tierbestäubern abhängig (vgl. folgendes Foto). Der wirtschaftliche Wert der Bestäubung in der Schweizer Landwirtschaft wird auf jährlich 341 Millionen Franken geschätzt (vgl. folgende Tabelle aus Sutter et al. 2017a).
 
Dieser direkte ökonomische Wert der Bestäubungsleistung für die Schweiz basiert auf der jährlichen Produktionsmenge und durchschnittlichen Wertschöpfung aller in der Schweiz produzierten Kulturen, bei welchen die Insektenbestäubung zur Steigerung der Ertragsmenge beiträgt (gemäss Klein et al. 2007). Nicht einberechnet sind Effekte der Insektenbestäubung auf die Qualität des Ernteguts. Bei Erdbeeren zum Beispiel, wird Fruchtform, Zuckergehalt und Lagerungsfähigkeit, Aspekte welche gerade bei Beeren und Früchten preisbestimmend sind, positiv durch die Insektenbestäubung beeinflusst (Klatt et. al. 2014). Die obige Berechnung ist somit eine konservative Schätzung, da sie sich ausschliesslich auf die Menge fokussiert.

Eine Honigbiene besucht eine Rapsblüte und erhöht den Ertrag durch optimierten Pollenaustausch
(Foto Matthias Tschumi).

Quelle: Sutter et al. 2017a

Von diesem Wert kann rund die Hälfte Wildbestäubern zugeschrieben werden (Kleijn et al. 2015). Honig- und Wildbienen sind die wichtigsten Bestäuber. Sie kommen zunehmend durch Krankheiten, Trachtlücken und Pestizideinsatz unter Druck. Bei den Wildbienen wirken sich zudem noch die Zerstückelung ihrer Lebensräume und die Verminderung der Lebensraumqualität negativ aus. Deshalb untersucht Agroscope, ob für die von Insekten bestäubten Kulturen in der Schweiz ein sogenanntes Bestäubungsdefizit besteht. Die Untersuchung umfasst die Kulturen Raps, Sonnenblume, Ackerbohne, Erdbeere, Kirsche und Apfel. Diese Kulturen werden in der Schweiz auf ca. 65 000 –
70 000 ha angebaut und sind in unterschiedlichem Ausmass auf die Bestäubung durch Insekten angewiesen sind (vgl. folgende Abbildung). Dabei handelt es sich zum Teil um Kulturen mit einer hohen Wertschöpfung, bei denen die Bestäubung den Ertrag massgebend beeinflusst. Insbesondere für frühblühende Obstsorten sind Wildbienen von grosser Bedeutung, da einige Arten bereits bei kühlen Temperaturen aktiv sind. Auf den Grundlagen dieser Untersuchungen kann bei Bedarf ein Bestäubungs-Monitoring aufgebaut werden.

Die Bestäubung der Kulturpflanzen wird am effizientesten durch gesunde Honigbienenbestände und arten- und individuenreiche Wildbienengemeinschaften abgedeckt. In der Landwirtschaft werden zurzeit für die Sicherung der Bestäubung der Kulturen zwei Wege verfolgt. Zum einen können gezielt sowohl Honigbienen als auch im Handel angebotene Wildbienen und Hummeln eingesetzt werden. Dies wird bevorzugt in Obstanlagen umgesetzt, denn eine gesicherte Bestäubungsleistung während der kurzen Blütezeit ist die Voraussetzung für gute Erträge und eine hohe Qualität der Früchte. In welchem Ausmass hierzulande diese Bewirtschaftung mit Bestäubern in Obstanlagen heute bereits betrieben wird, ist nicht bekannt. Auch nicht bekannt ist, ob diese Methode genauso gut funktioniert wie eine natürliche Bestäubergemeinschaft. Zum anderen können durch eine biodiversitätsfördernde Gestaltung der Agrarlandschaft und der Umgebung von Obstanlagen gute Lebensbedingungen für natürlich vorkommende Wildbienenpopulationen geschaffen werden. Eine entsprechende Biodiversitätsförderfläche – der «Blühstreifen für Bestäuber und andere Nützlinge» – ist 2015 in die Direktzahlungsverordnung aufgenommen worden (Bundesrat 2014, 2016). Agroscope hat in diesem Bereich Pionierarbeit geleistet (siehe Absatz weiter unten zu Nützlingsblühstreifen).

Die Bedeutung von Nützlingen und Bestäubern für die landwirtschaftliche Produktion ist nicht nur in der Schweiz, sondern auch international ein wichtiges Thema. Viele Zusammenhänge in diesem breiten Themenbereich sind jedoch noch ungenügend bekannt. Entsprechend werden erhebliche Mittel für die Erforschung dieser Zusammenhänge durch internationale Forschungsfonds bereitgestellt. Agroscope und seine Projektpartner aus Deutschland, Estland, Frankreich, Grossbritannien, Holland, Italien und Ungarn untersuchten im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts QuESSA («Quantifizierung von Ökosystemdienstleistungen für eine nachhaltige Landwirtschaft», www.quessa.eu) die Bestäubungsleistung und das Potenzial der von Insekten und Spinnen erbrachten Schädlingskontrolle (vgl. folgende Fotos). Dafür wurde die Bestäubung durch Insekten sowie die natürliche Schädlingskontrolle in Abhängigkeit von lokal angesäten Biodiversitätsförderflächen und der Vielfalt an Landschaftselementen gemessen. Des Weiteren wurde untersucht, ob Bestäubung und natürliche Schädlingskontrolle voneinander unabhängig den Ertrag beeinflussen oder ob sich der Nutzen gegenseitig verstärkt.

Oben: Der Rapsglanzkäfer frisst Pollen in einer Rapsblüte und verkürzt somit deren Blütezeit, Unten: Laufkäfer fressen die Larven des Rapsglanzkäfer bevor sie sich im Boden verpuppen (Foto: Matthias Tschumi, Louis Sutter).

In Landschaften mit einem höheren Anteil an Biodiversitätsförderflächen verbesserte sich die Bestäubungsleistung der Insekten um 10 % und die Schädlingsreduktion durch Nützlinge in den Kulturen um 13 %. In Feldern, welche an eine Biodiversitätsförderfläche grenzten, nahm die Bestäubungsleistung stärker zu als in Feldern neben einer Ackerkultur. Die natürliche Schädlingskontrolle durch Nützlinge erhöhte den Ertrag bei durchschnittlicher Bewirtschaftungsintensität um bis zu 7 %. Dies führt zur Schlussfolgerung, dass neben einem hohen Anteil an Biodiversitätsförderflächen in der Landschaft auch das Anlegen einer Hecke oder Buntbrache neben einer Ackerkultur diese wichtigen Ökosystemdienstleistungen verstärkt, was sich positiv auf den Ertrag auswirkt (gemäss Agroscope-Studie von Sutter, Albrecht & Jeanneret 2017). In Zusammenarbeit mit Kollegen aus Frankreich entstand aus Videoaufnahmen im Feld ein kurzes Video, das aufzeigt, welche Nützlinge im Feld aktiv sind und damit Schädlinge reduzieren können.

Bislang wurden Bestäubung und natürliche Schädlingskontrolle vorwiegend einzeln untersucht, ohne potenzielle Wechselwirkungen untereinander zu berücksichtigen. In einem von Agroscope durchgeführten Experiment konnten jedoch starke synergistische Wirkungen von Insektenbestäubung und Schädlingskontrolle auf den Ertrag von Raps festgestellt werden. In Kombination erhöhte sich der Ertrag um 23 %, wobei durch die einzelnen Ökosystemdienstleistungen lediglich 7 % bzw. 6 % erklärt werden konnte. Die Synergieeffekte betrugen somit 10 %. Darüber hinaus war auch der Ölgehalt der Rapskörner erhöht, was zu einer zusätzlichen Steigerung der Wirtschaftlichkeit um weitere 12 % führte. Dieser starke Effekt der Wechselwirkung zwischen Bestäubung und natürlicher Schädlingskontrolle unterstreicht deren Bedeutung für die Produktion von Nahrungsmitteln (Sutter & Albrecht 2016).

Im Rahmen des Projektes hat Agroscope auch gezeigt, dass das Erhalten von seltenen Arten und die Bestäubung von Nutzpflanzen mit identischen Massnahmen in der Landwirtschaft gefördert werden können. In einer umfangreichen Erhebung von blütenbesuchenden Bestäubern in verschiedenen Landschaftselementen wie Säumen, Ackerrandstreifen, Wiesen und Buntbrachen wurde gezeigt, dass sowohl seltene Bienen als auch solche, die wichtig sind für die Bestäubung von Kulturpflanzen, durch erhöhte Pflanzenvielfalt in gleichem Masse gefördert werden. Die Förderung vieler Wildbienenarten gelingt jedoch nur, wenn spezifische Pflanzenarten wie beispielsweise Johanniskraut, Dost oder Natternkopf vorkommen, während von Honigbienen auch Rot- und Weissklee gut besucht werden (Sutter et al. 2017b).

Forschende von Agroscope haben während zwei Jahren im ganzen Schweizer Mittelland 125 Blühstreifen für Nützlinge in enger Zusammenarbeit mit Landwirten und landwirtschaftlichen Schulen angelegt und begleitet. Dieser breit angelegte Praxistest war die Voraussetzung für die Einführung der Nützlingsblühstreifen als beitragsberechtigte Biodiversitätsförderfläche ab 2017 (BFF). Denn bevor eine Samenmischung in den Handel geht, braucht es jeweils eine breite Prüfung an verschiedenen Standorten. Auf unterschiedlichen Böden und Betriebsstrukturen wurden die agronomischen Eigenschaften evaluiert. Dabei wurden Samenmischungen getestet, welche eine effiziente Reduktion von Schädlingen in den angrenzenden Weizen- und Kartoffelkulturen erzielten. Die Landwirte wurden zu ihren Eindrücken befragt und die Wirtschaftlichkeit wurde abgeschätzt.

Die neu angesäten einjährigen Nützlingsblühstreifen entwickelten sich mehrheitlich gut bis sehr gut (siehe folgendes Foto). Eine sorgfältige Saatbeetvorbereitung, die Standortwahl und das Wetter waren jeweils ausschlaggebend für den Erfolg. Aus den Befragungen resultierte, dass die Landwirte vom Nutzen ihrer Nützlingsblühstreifen überzeugt waren und den Arbeitsaufwand nicht als zu hoch empfanden. Bei einem Anteil von 2 bis 8 % der Nützlingsblühstreifen in der Weizenkultur konnte der Blattschaden durch Getreidehähnchen gegenüber Feldern ohne Blühstreifen bis zu einem Abstand von 40 – 50 m reduziert werden (Tschumi et al. 2016a; b).

Die Anlage und Pflege der Nützlingsblühstreifen ist im Vergleich zur Reinkultur teurer. Wenn aber durch die Nützlingsförderung der Pflanzenschutzmitteleinsatz reduziert und der Ertrag gesteigert werden kann, so sinken diese Mehrkosten und führen bereits bei geringen Ertragszunahmen ökonomisch zu einem besseren Ergebnis (Tschumi et al. 2015).

Die Ergebnisse zeigen, dass Nützlingsblühstreifen zur Förderung der Biodiversität von Flora und Fauna im Ackerland beitragen. Die Biodiversität wird darüber hinaus indirekt gefördert, da weniger Insektizide eingesetzt werden müssen. Der reduzierte Pestizideinsatz verringert zudem die Belastung von Böden und Gewässer. Nützlingsblühstreifen sind nicht nur für Insekten attraktiv, auch viele Passanten haben sich über die bunten Streifen in der Kulturlandschaft gefreut.

Aufgrund der vielversprechenden Resultate und den positiven Erfahrungen in der Praxis bewilligte das BLW die zwei Samenmischungen «Nützlingsblühstreifen Frühlingssaat» und «Nützlingsblühstreifen Herbstsaat» zur Förderung der Nützlinge im Ackerland. Zusätzlich wurde die Forschungs-Plattform «Blühende Lebensräume» ins Leben gerufen. Somit sind ab dem Jahr 2017 diese beiden Samenmischungen für die Biodiversitätsförderflächen «Blühstreifen für Bestäuber und andere Nützlinge» im Handel verfügbar und beitragsberechtigt. Für Extenso- und Bio-Produktion können Nützlingsblühstreifen besonders interessant sein, da sie eine der wenigen verfügbaren Alternativen zu Insektiziden bieten. Dies könnte auch Hürden für den Umstieg auf solche Produktionsmethoden abbauen.

Eine nachhaltige Landwirtschaft, die mit weniger oder alternativen Hilfsstoffen auskommen soll, ist auf intakte Schädlingskontroll-Leistungen durch Nützlinge angewiesen. Diese benötigen naturnahe Biodiversitätsförderflächen wie artenreiche Wiesen, Hecken, Saumstreifen oder Buntbrachen. In Ackerbaugebieten besteht oft ein Mangel an solchen Flächen. Hier können Nützlingsblühstreifen helfen, dieses Defizit zu verringern, weil sie auf den Arbeitsablauf der Landwirte abgestimmt sind. Eine breite Anwendung der Nützlingsblühstreifen würde die Belastung der Umwelt mit Pestiziden markant reduzieren und einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der Umweltziele in der Landwirtschaft leisten.

Nützlingsblühstreifen in voller Blütenpracht zieht Nützlinge erfolgreich an. Das hilft, die Anzahl an Schädlingen im umgebenden Weizenfeld unterhalb der Schadschwelle zu halten (Foto Matthias Tschumi).

Literatur

Bundesrat. (2014) Nationaler Massnahmenplan Für Die Gesundheit Der Bienen. Bern.
 
Bundesrat. (2016) Bericht Zur Umsetzung Des Nationalen Massnahmenplans Für Die Gesundheit Der Bienen. Bern.
 
Klatt, B., Holzschuh, A., Westphal, C., Clough, Y., Smit, I., Pawelzik, E., Tscharntke, T. (2014) Bee pollination improves crop quality, shelf life and commercial value Proc. R. Soc. B 2014 281 20132440
 
Klein, A.M, Vaissière, B., Cane, J., Steffan-Dewenter, I., Cunningham, S., Kremen, C., Tscharntke, T. (2007) Importance of pollinators in changing landscapes for world crops Proc. R. Soc. B 2007 274 303 – 313
 
Kleijn, D., Winfree, R., Bartomeus, I., Carvalheiro, L.G., Henry, M., Isaacs, R., et al. (2015) Delivery of crop pollination services is an insufficient argument for wild pollinator conservation. Nature Communications, 6, 7414.
 
Sutter, L. & Albrecht, M. (2016) Synergistic interactions of ecosystem services: florivorous pest control boosts crop yield increase through insect pollination. Proceedings of the Royal Society B, 283, 20152529.
 
Sutter, L., Albrecht, M. & Jeanneret, P. (2017) Local creation of wildflower strips and hedgerows and high share of greening promote multiple ecosystem services. submitted.
 
Sutter, L., Dietemann, V., Charriére, J.-D., Herzog, F. & Albrecht, M. (2017a) Nachfrage, Angebot und Wert der Insektenbestäubung in der Schweizer Landwirtschaft. Agrarforschung Schweiz, 7.
 
Sutter, L., Jeanneret, P., Bartual, A.M., Bocci, G. & Albrecht, M. (2017b) Enhancing plant diversity in agricultural landscapes promotes both rare bees and dominant crop-pollinating bees through complementary increase in key floral resources. Journal of Applied Ecology.
 
Tschumi, M., Albrecht, M., Bärtschi, C., Collatz, J., Entling, M.H. & Jacot, K. (2016a) Perennial, species-rich wildflower strips enhance pest control and crop yield. Agriculture, Ecosystems & Environment, 220, 97 – 103.
 
Tschumi, M., Albrecht, M., Collatz, J., Dubsky, V., Entling, M.H., Najar-Rodriguez, A.J., et al. (2016b) Tailored flower strips promote natural enemy biodiversity and pest control in potato crops. Journal of Applied Ecology, in press.

Tschumi, M., Albrecht, M., Entling, M.H. & Jacot, K. (2015) High effectiveness of tailored flower strips in reducing pests and crop plant damage. Proceedings of the Royal Society B, 282, 20151369.

Louis Sutter, Katja Jacot, Philippe Jeanneret, Matthias Albrecht, Felix Herzog, Thomas Walter, Agroscope, Forschungsbereich Agrarökologie und Umwelt, Agroscope
Jérôme Frei, BLW, Fachbereich Genetische Ressourcen und Technologien, jerome.frei@blw.admin.ch