Simulation model for longterm management of Avena fatua L. in winter wheat

Decision support systems (DSS) are used for weed control decisions worldwide. Several DSS for weed management have been published. However they mostly rely on full herbicide dosages and do not take weed population dynamics into account. We developed a modular DSS for long-term Avena fatua L. control in winter wheat. The DSS was parameterized with three year field experiment datasets covering yield loss data, densitydependent population dynamics data as well as data on dose dependent herbicide efficacy and dosedependent population dynamics. The DSS aims to control the A. fatua in the long run. Our hypothesis is that the optimized DSS reduces herbicide input while keeping the population density at low level, maintaining high grain yields and net return.The DSS comprises four sub-models calculating crop yield loss, A. fatua population dynamics as well as dose dependent herbicide efficacy and economics of the weed control decision. The economic sub-model calculates net return in dependency of the herbicide dosage and thus the resulting crop yield.First results of a 10-year simulation showed that herbicide input could be reduced by 40% compared to the economic threshold strategy, while the population density of A. fatua is controlled.Up to now the DSS has been parameterized for the herbicides Ralon Super, Axial 50 and Broadway. The results show the great potential of reducing herbicide input and point out the importance of including population dynamics models into DSS.Keywords: Decision support system, dosage reduction, population dynamics, weed controlSimulationsmodell zur langfristigen Kontrolle von Avena fatua L. in WinterweizenZusammenfassungEntscheidungssysteme finden weltweit Einsatz bei der Unterstutzung der Unkrautkontrolle. Bisher sind einige Entscheidungssysteme verfugbar. Diese berucksichtigen in der Regel die volle Herbizidaufwandmenge und beinhalten keine Modelle zur Populationsdynamik der Unkrauter. Wir haben ein Entscheidungssystem zur langfristigen Kontrolle von A. fatua in Winterweizen entwickelt, welches mit 3-jahrigen Feldversuchsdatensatzen zu Ertragsverlustswirkung und dichteabhangiger Populationsdynamik, sowie zu Herbizidwirkung und aufwandmengenabhangiger Populationsdynamik parametrisiert wurde. Das Entscheidungssystem zielt darauf ab, A. fatua langfristig zu kontrollieren. Unsere Hypothese ist, dass der Herbizideintrag mithilfe des Entscheidungssystems verringert, und gleichzeitig eine hohe Unkrautkontrollwirkung sowie ein hoher Kornertrag und Deckungsbeitrag erzielt werden kann.Das Entscheidungssystem beinhaltet vier Untermodelle zur Berechnung von Ertragsverlusten, A. fatua Populationsdynamik, Herbizidwirkungen sowie zur okonomischen Bewertung der Entscheidung zur A. fatua-Kontrolle. Das okonomische Untermodell berechnet den Deckungsbeitrag in Abhangigkeit der Herbizidaufwandmenge und des daraus resultierenden Kornertrags.Erste Ergebnisse einer Simulation uber einen Zeitraum von 10 Jahren zeigten, dass der Herbizideintrag im Vergleich zur Strategie der okonomischen Schadensschwelle um 40% verringert werden kann und gleichzeitig die A. fatua-Population kontrolliert wird.Bisher wurde das Entscheidungssystem fur die Herbizide Ralon Super, Axial 50 und Broadway parametrisiert. Die Ergebnisse zeigen das grose Potential zur Reduzierung von Herbizidenaufwandmengen und zeigen auf, wie wichtig es ist populationsdynamische Modelle in Entscheidungssysteme einzubeziehen.Stichworter: Aufwandmengenreduktion, Entscheidungssystem, Populationsdynamik, Unkrautkontrolle