Österreichische Agentur für Gesundheit und ErnährungssicherheitNematoden: Natürliche Feinde des Maiswurzelbohrers
Übersicht
Einige Arten von Fadenwürmern (Nematoden) sind darauf spezialisiert, an verschiedensten Bodeninsekten zu schmarotzen und sie dabei abzutöten. Berücksichtigt man ihre Ansprüche an die Umwelt, kann man sie dazu benutzen, den wichtigsten Maisschädling, den Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera) auf sanfte Weise unschädlich zu machen.
Die AGES hat in einem mehrjährigen Forschungsprojekt des Julius Kühn Instituts (Deutschland) daran gearbeitet, ein praktikables Verfahren zur Maiswurzelbohrer-Bekämpfung durch Nematoden zu entwickeln. In einem Gebiet mit starkem Diabrotica-Befall in Ostösterreich wurden entsprechende Freilandversuche durchgeführt.
Was sind Nematoden
- Mit Nematoden befallene Mehlwürmer (Tenebrio molitor) zeigen eine typische Rotfärbung. Neben der Käferlarve sind zahlreiche kleine infektiöse Dauerstadien zu sehen sowie einige größere erwachsene Nematoden.
Fadenwürmer (wissenschaftlich: Nematoden) sind mikroskopisch kleine Lebewesen, die nahezu unbemerkt zumeist als Bewohner des Bodens und des Wassers ihr Dasein fristen. Einige Arten haben sich jedoch darauf spezialisiert, an verschiedensten Bodeninsekten zu schmarotzen und sie dabei abzutöten. Wenn man ihre Ansprüche an die Umwelt berücksichtigt, kann man sie dazu benutzen, den wichtigsten Maisschädling, den Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera) auf sanfte Weise unschädlich zu machen.
Seit seinem ersten Auftreten in Europa nahe Belgrad im Jahre 1992 hat sich der aus Nordamerika eingeschleppte Käfer in seiner neuen Heimat rasch ausgebreitet. In Österreich wurde er erstmals im Jahre 2002 im Burgenland festgestellt. Mittlerweile hat eine stetige Ausbreitung Richtung Westen stattgefunden, sodass er nun in etwa 84 % der ackerbaulich genutzten Flächen Österreichs gefunden wird. An eine Ausrottung des Käfers ist somit nicht mehr zu denken. Vielmehr ist die Bekämpfung des Maiswurzelbohrers zu einer gesamteuropäischen Herausforderung geworden: Ziel ist es, Ertragsverluste in Befallsgebieten zu verhindern sowie eine weitere Ausbreitung in bisher befallsfreie Regionen so lange wie möglich zu verzögern.
Eine erfolgversprechende Bekämpfungsstrategie stellt die Kontrolle des Maiswurzelbohrers mit Fadenwürmern der Art Heterorhabditis bacteriophora dar. Diese werden seit Anfang der 1990-er Jahre erfolgreich gegen verschiedene im Boden lebende Schadinsekten im Gartenbau und in Rasenanlagen eingesetzt.
Wie wirken Nematoden
Die Wirkung dieses Nützlings beruht auf seiner Vergesellschaftung mit insektenpathogenen Bakterien. Die Nematoden suchen im Boden aktiv nach Larvenstadien des Schädlings. Sobald ein geeignetes Wirtstier gefunden ist, dringen sie an Körperöffnungen oder über die Insektenhaut ins Innere des Wirtes ein. Daraufhin werden die insektenpathogenen Bakterien, die im Darm der Nematoden leben, in die Leibeshöhle des Wirtes abgegeben und vermehren sich dort stark. Die dabei abgegebenen Toxine führen nach kurzer Zeit zum Tod des Wirtstieres (des Schädlings). Der Kadaver dient den Nematoden zur Nahrung, zur Vermehrung und zur Bildung einer neuen Nematodengeneration. In einem befallenen Insekt können bis zu 6000 neue Nematoden heranwachsen, die dann den Kadaver verlassen und aktiv im Boden nach neuer Beute suchen. Bei einer entsprechenden Schädlingspopulation und somit genügend Nahrung sind die Nematoden über einen längeren Zeitraum im Boden aktiv und bleiben über den gesamten Zeitraum, indem sich die Schädlingspopulation entwickelt, wirksam.
Forschungskooperation AGES und Julius Kühn Institut
Zur Entwicklung solch eines Verfahrens waren umfassende Forschungsarbeiten notwendig. Erster Schritt war die Auswahl einer besonders wirksamen und kostengünstig zu produzierender Nematodenart. Hier zeigte besonders die Art Heterorhabditis bacteriophora unter Laborbedingungen die besten Eigenschaften. Daher wurde diese Art für weitere Versuche unter Freilandbedingungen herangezogen und in unterschiedlichen Aufwandmengen (Konzentrationen pro Hektar) und bei unterschiedlichem Befallsdruck durch den Schädling getestet.
Freilandversuche wurden in einem Gebiet mit starkem Diabrotica-Befall im Ostösterreichs durchgeführt. Nachdem erste, händisch angelegte Versuche in Kleinparzellen erfolgversprechend verlaufen waren, wurden diese Untersuchungen nun auch auf großen Flächen mit maschineller Applikation in Kooperation mit dem Julius Kühn-Institut und den Landwirten der Region weitergeführt.
Ziel dieser Versuche war es, die Wirksamkeit von Heterorhabditis bacteriophora mit chemischen Bekämpfungsmethoden zu vergleichen. Hauptaugenmerk wurde auf eine praktikable, kostengünstige Ausbringung mit üblichen landwirtschaftlichen Geräten gelegt. Die verwendeten Fadenwürmer sind sehr empfindlich gegenüber Austrocknung und Licht und müssen daher möglichst schonend in den Boden in einer Tiefe von etwa 10-15 cm eingebracht werden, wo sie ausreichende Bodenfeuchtigkeit vorfinden.
Zur Überprüfung der Wirksamkeit wurde die Anzahl an schlüpfenden Käfern an behandelten Versuchspflanzen mit Kontrollpflanzen (unbehandelt oder Saatgutbeizung) verglichen sowie angerichtete Wurzelschäden bewertet.
Ergebnisse der Versuche
Die Versuche der vergangenen Jahre zeigten eine deutliche Abhängigkeit der Wirkung von der Menge an ausgebrachten Nematoden (Dosis-Wirkungskurve). Je höher die eingesetzte Aufwandmenge von Nematoden je Hektar war, desto geringer war die Anzahl an schlüpfenden Käfern bzw. die entstandenen Wurzelschäden. Bei einer Aufwandmenge von 2,7 Milliarden Nematoden pro Hektar wurden um bis zu 70 % weniger Käfer in den „Nematodenparzellen“ gefangen als in der unbehandelten Kontrolle. Damit waren die Nematoden in diesem Versuch sogar wirksamer als die zum Vergleich herangezogenen chemischen Bekämpfungsvarianten, die eine maximale Wirksamkeit von etwas weniger als 60 % bei der Reduktion des Käferschlupfes erreichten.
Bei der Auswertung des an den Maispflanzen entstandenen Wurzelschadens hatten meist jedoch die chemischen Bekämpfungsmittel mit bis zu 80 % Wirksamkeit die Nase vorn. Die Wurzelschäden in den mit Nematoden behandelten Parzellen hingegen zeigten eine maximale Wirksamkeit von etwa 40 % und unterschieden sich deutlich weniger von den unbehandelten Kontrollen. Eine Erklärung für diese weniger gute Wirkung könnte sein, dass die Nematoden die Larven erst dann abtöten, wenn diese bereits deutlich an den Wurzeln gefressen haben.
Zusammenfassung
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass eine Ausrottung des Maiswurzelbohrers durch den Einsatz von Nematoden nicht möglich ist, genauso wenig wie mit chemischen Insektiziden. Jedoch ist bei einer entsprechenden Aufwandmenge eine mit chemischen Bekämpfungsvarianten vergleichbare Reduktion des Käferschlupfes unter die Schadschwelle gegeben. Somit ist neben der Einhaltung einer strikten Fruchtfolge eine Nematodenbehandlung die zurzeit umweltschonendste Art, die weitere Ausbreitung der Käfer in neue Regionen zu verzögern.
In den vergangenen Jahren wurden auch unterschiedliche Formulierungen an Nematoden (flüssig, in Granulatform oder als Maisbeizung) überprüft. Dabei hat sich die Ausbringung der Nematoden als Suspension (in flüssiger Form) während der Aussaat bewährt und wird seitens der Produktionsfirma bevorzugt. Zu diesem Zwecke wurden in Kooperation mit Forschungspartnern in Deutschland und Ungarn Maissägeräte verwendet, die die Nematodensuspension mithilfe einer „Injektionsdüse“ hinter dem Andruckrad in die Saatrille einbringen. Danach wird die Saatfurche wieder mit Erde bedeckt und die Fadenwürmer können, nun geschützt von Licht und Trockenheit, den Zeitraum von etwa 4-6 Wochen bis zum Auftreten der ersten Wirtslarven im Boden überleben. Diese Versuchsergebnisse geben Anlass zur Hoffnung, dass Fadenwürmer in der Lage sein werden, den Maiswurzelbohrer auf umweltschonender Weise Herr zu werden.
Zulassung als Pflanzenschutzmittel
Die hier beschriebenen Versuche wurden mit dem bereits in Österreich zugelassenen Präparat Nematop (Reg.Nr 2730) durchgeführt. Nematop ist bereits seit März als Indikationserweiterung / Gefahr in Verzug gem Art. 53 EG 1107/2009 /gegen Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera virgifera) zugelassen. Die Indikation ist vom 2012-03-21 bis zum Ablauf des 2012-05-31 zugelassen. Ein Abverkauf nach dem 2012-05-31 ist nicht zulässig.
Nachhaltige Pflanzenproduktion
Institut: Nachhaltige Pflanzenproduktion
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