Decision support systems for weed management in North China plain winter wheat production systems

Abstract

The North China Plain region is on eof the major production regions for wheat and maize in China.Weed control practice in the North China Plain has changed from hand weeding towards chemical methods. This change in weed management practice is caused by a shift of labour towards the fast growing industrial sector and by steadily increasing yields which made herbicides affordable even for small scale farmers. Agriculture in the North China Plain region is characterised by a double cropping system of winter wheat followed by summer maize in one year. Due to the continuous overuse of chemical fertilizers, irrigation water and pesticides severe problems are aligned with this intensive cropping system. Especially the accumulation of pesticide residues in the food chain as well as in environmental resources becomes an increasing problem. Objective of this study is to develop a decision support system for weed management for the North China Plain winter wheat production system. Examples in Europe showed that herbicide input can significantly be reduced by implementing decision support systems. Herbicide selection, dosage and timing of application is calculated on basis of knowledge on weed-crop interaction and dose-response relationships of herbicides and weeds. The decision support systems aims to provide reliable decisions under consideration of economic and ecologic effects of herbicide use.

Die Nordchinesische Tiefebene zählt zu den wichtigsten Anbaugebieten für Weizen und Mais in China. Unkrautkontrollmaßnahmen in der Nordchinesischen Tiefebene haben sich von manuellen Methoden hin zu rein chemischen Methoden verändert. Diese Veränderung der Unkrautregulierungsmaßnahmen wurde einerseits verursacht durch die Abwanderung von Arbeitskräften in den ständig wachsenden chinesischen Industriesektor und andererseits durch konstant steigende Erträge welche Herbizide auch für Kleinbauern erschwinglich gemacht haben. Die landwirtschaftliche Praxis in dieser Region ist charakterisiert durch eine Doppelfruchtfolge von Winterweizen gefolgt von Mais in einem Jahr. Überdüngung, Bewässerung und der massive Einsatz von Pestiziden führten zu weitreichenden Umweltproblemen. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Entscheidungsmodel zur Unkrautkontrolle für das Weizenanbausystem der Nordchinesischen Tiefebene zu entwickeln. Zahlreiche Beispiele aus Europa haben gezeigt, dass der Einsatz von Herbiziden durch die Einführung von Entscheidungsmodelle signifikant reduziert werden konnte. Die Wahl des Wirkstoffes, der Dosis und des Einsatzzeitpunktes wird hierbei auf Basis von Interferenzmodellen und Dosis- Wirkung Modellen getroffen. Das vorgestellte Entscheidungsmodel hat zum Ziel, unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Aspekte der Unkrautregulierung, verlässliche Entscheidungen hinsichtlich der Durchführung von Unkrautkontrollmaßnahmen zu treffen.