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Entwicklung Praxistauglicher Strategien Zur Regulierung Von Zikaden Im Ökologischen Arznei- Und Gewürzpflanzenanbau Im Freiland Und Unter Glas

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Entwicklung Praxistauglicher Strategien Zur Regulierung Von Zikaden Im Ökologischen Arznei- Und Gewürzpflanzenanbau Im Freiland Und Unter Glas Entwicklung praxistauglicher Strategien zur Regulierung von Zikaden im ökologischen Arznei- und Gewürzpflanzenanbau im Freiland und unter Glas Practicable strategies to control leafhopper pests of organically grown medicinal herbs and spices in the field and under glass FKZ: 06OE033 Projektnehmer: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn Lehr- und Forschungsstationen, Campus Klein-Altendorf Klein-Altendorf 2, 53359 Rheinbach Tel.: +49 2225 99963-13 Fax: +49 2225 99963-18 E-Mail: [email protected] Internet: http://www.aussenlabore.uni-bonn.de Autoren: Blum, Hanna; Jung, Kerstin; Nickel, Herbert; Planer, Jörg Gefördert vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN) Dieses Dokument ist über http://forschung.oekolandbau.de unter der BÖLN-Bericht-ID 20472 verfügbar. Abschlussbericht “Entwicklung praxistauglicher Strategien zur Regulierung von Zikaden im ökologischen Arznei- und Gewürzpflanzenanbau im Freiland und unter Glas“ Projekt 06OE033 (01.04.2007 – 01.02.2011) Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Lehr- und Forschungsstationen, Campus Klein-Altendorf, Klein-Altendorf 2, D-53359 Rheinbach Projektleitung Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn Außenlabore Agrar, Geodäsie, Ernährung (AGE) Forschungsbereich Nachwachsende Rohstoffe Prof. Dr. Ralf Pude Campus Klein-Altendorf Klein-Altendorf 2 D-53359 Rheinbach Tel.: 0049 (0)2225 / 99963-13 www.aussenlabore.uni-bonn.de Projektkooperation und Projektkoordination Ökoplant e.V. Hanna Blum Geschäftsstelle Ökoplant: Himmelsburger Str. 95 53474 Ahrweiler Email: [email protected] www.oekoplant-ev.de Projektkooperation: Julius Kühn-Institut Fachhochschule Erfurt PD Dr. Johannes Jehle Fachbereich Gartenbau Institut für Biologischen Pflanzenschutz Prof. Dr. Wilhelm Dercks Heinrichstr. 243, Leipziger Str. 77, 64287 Darmstadt Erfurt Johann-Friedrich-Blumenbach-Institut für Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen Zoologie und Anthropologie Gartenstr. 11 Prof. Dr. Stefan Scheu 50765 Köln-Auweiler Abt. Tierökologie Berliner Str. 28, 37073Göttingen Projektbeteiligte Betriebe: Hofgut Habitzheim und Bombastus-Werke Freital Projektbearbeitung Hanna Blum, Gudrun Fausten, Martin Herbener, Dr. Kerstin Jung, Malte Michaelsen, Mandy Neuber, Dr. Herbert Nickel, Jörg Planer, Sabine Walter, Hannes Witte Berichtlegung: Hanna Blum, Kerstin Jung, Herbert Nickel, Jörg Planer Klein-Altendorf/Ahrweiler 2011 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung 2. Wissenschaftlicher und technischer Stand 3. Projektkooperationen 4. Darstellung der Ergebnisse 4. 1. Grundlagen zur Biologie und zum Auftreten des Schaderregers an Arznei- und Gewürzpflanzen 4.1.1. Verbreitung, Biologie, Lebensraum- und Wirtspflanzenansprüche der an mitteleuropäischen Arznei- und Gewürzpflanzen schädlichen Zikaden 4.1.2. Beprobung von Betrieben: Gesamtbetrachtung 4.1.3. Schlüssel zur Bestimmung der mitteleuropäischen Arten der Zikadengattung Eupteryx Curtis, 1833 4.1.4. Vorläufiger Bestimmungsschlüssel der Larven der Gattung Eupteryx in Deutschland 4.1.5. Aufbau und Erhaltung von Laborzuchten verschiedener Blattzikadenarten 4.1.6. Nachweis der Zikadeneier im Pflanzengewebe 4.1.7. Natürliche Gegenspieler von Zikaden 4.1.8. Erfassung von natürlichen Gegenspielern mittels Gelbtafeln 4.1.9. Erfassung der Fauna einer Salbeikultur mit Hilfe von Bodenphotoeklektoren 4.1.10. Intraspezifische genetische Varianz bei Arten der Gattung Eupteryx (Cicadellidae: Typhlocybinae) in Deutschland 4.1.11. Nachweis von Wolbachia in feminoiden Zikaden (Eupteryx spp.) 4. 2. Einfluss des Zikadenbefalls auf die Qualität und den Ertrag von Arznei- und Gewürzpflanzen 4.2.1. Auswirkung der durch Blattzikaden verursachten Saugschäden auf die Ertragsausbildung von Arznei- und Gewürzpflanzen 4.2.2. Einfluss der Saugaktivität von Blattzikaden auf die Ausbildung der sekundären Inhaltsstoffe von Arznei- und Gewürzpflanzen 4.2.3. Veränderung der äußeren Qualität von Rohware 4.2.3.1. Farbveränderungen 4.2.3.2. Aufbereitungsmaßnahmen 4. 3. Testung von Regulierungs- und Bekämpfungsmaßnahmen 4.3.1. Einsatz von Pflanzenschutzmitteln im ökologischen Anbau 4.3.1.1. Neem 4.3.1.2. Quassia 4.3.1.3. Weitere Pflanzenschutzmittel 4.3.2. Einsatz von Pflanzenstärkungsmitteln 4.3.3. Einsatz von entomopathogenen Pilzen 4.3.4. Technische Maßnahmen zur Zikadenregulierung 4.3.5. Pflanzenbauliche Maßnahmen zur Zikadenregulierung 4.3.6. Einsatz von Nützlingen zur Zikadenregulierung 4.4. Untersuchungen auf Praxisbetrieben 4.4.1. Dreijährige Phänologie der Zikaden auf den Melissefeldern des Hofgutes Habitzheim 4.4.2. Dreijährige Phänologie der Zikaden auf den Salbeiflächen der Bombastus-Werke 4.4.3. Beprobung von Freilandbetrieben 4.4.4. Untersuchungen auf Praxisbetrieben im Topf- und Schnittkräuteranbau 4.4.5. Austriebsschäden 4.4.6. Migrationsbewegungen von Zikaden auf Praxisbetrieben 4. 5. Zusatzinformationen 4.5.1. Diagnosehilfe – Erkennen von Zikaden und deren Schäden 4.5.2. Versuchsmethodik I: Erfassung der Zikadenlarven und der Adulten 4.5.3. Versuchsmethodik II: Erfassung des Zikadenschadens 4.5.4. Wissenstransfer 4.5.5. Weiterer Forschungsbedarf 5. Zusammenfassung 6. Summary Anhang I: Einfluss des Zikadenbefalls auf die Qualität und den Ertrag von Arznei- und Gewürzpflanzen, Erkennung von Zikaden Anhang II: Testung von Regulierungs- und Bekämpfungsmaßnahmen 1. Einleitung Seit den 1990er Jahren mehren sich in ganz Mitteleuropa die Meldungen von Zikadenschäden im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau Betroffen sind nahezu alle aromatischen Lippenblütler (Lamiaceae), insbesondere die wirtschaftlich bedeutsamen Arten Salbei (Salvia officinalis), Oregano (Origanum vulgare), Melisse (Melissa officinalis), Minze (Mentha spp.) und Thymian (Thymus vulgaris). Zeitgleich wurde von Biologen eine Ausbreitung südlicher Zikadenarten beobachtet. Von ÖKOPLANT e. V., dem Förderverein für ökologischen Arznei- und Gewürzpflanzenanbau, wurde daraufhin zusammen mit dem JKI-Institut für Biologischen Pflanzenschutz im Rahmen des Bundesprogrammes Ökologischer Landbau (BÖL), ein Kooperationsprojekt konzipiert, welches versuchte, durch den gegenseitigen Austausch zwischen Praxis und Wissenschaft, in Kombination mit grundlagenorientiertem sowie angewandtem Forschungs- und Versuchswesen, in möglichst kurzer Zeit Lösungsstrategien für die Zikadenproblematik zu entwickeln. Im vorliegenden, mehrteiligen Bericht sind die Ergebnisse des vierjährigen Vorhabens dargelegt (April 2007 – Januar 2011). Einen Grundpfeiler bildet das 1. Kapitel zu den biologischen Grundlagen des Schaderregers. Im 2. Teil des Berichtes werden die Projektarbeiten zur Auswirkung des Befalls auf die Qualität und den Ertrag vorgestellt. Die Arbeiten zur Schaderregerregulierung sind in Kapitel 3 zusammengefasst. Aufgrund der Vielzahl an durchgeführten Versuchen enthält dieses Kapitel jeweils Zusammenfassungen der Regulierungsmaßnahmen. Die einzelnen Berichte sind im Anhang zu finden, können parallel über entsprechende Links auch online eingelesen werden. Ein wesentliches Projektelement waren die Untersuchungen auf Praxisbetrieben (Kapitel 4). Während in den ersten drei Projektjahren die Freilandbetriebe im Vordergund standen, wurden im Verlängerungsjahr die Topfkräuterbetriebe einbezogen. Zusatzinformationen zur Erkennung der Schaderreger, zur Versuchsmethodik, dem Wissenstransfer der Projektarbeiten sowie weiterer Forschungsbedarf werden in Kapitel 5 thematisiert. Hanna Blum (Ökoplant), Dr. Kerstin Jung (JKI), Dr. Herbert Nickel (Universität Göttingen) 2. Wissenschaftlicher und Technischer Stand an den das Projekt anknüpfte Allgemeines Seit den 1990er Jahren nehmen die Berichte über Zikaden-Schäden an Gewächshaus- und Freilandkulturen im deutschen Pflanzenbau drastisch zu (Schmidt & Rupp 1997; Raupach & Hommes 2001; Bouillant et al. 2004; Gärber & Dercks 2006; Mittaz 2002; Schrameyer 2000; Vietmeier 2000). Im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau stellen Zikaden sogar die Hauptschädlinge dar (Blum, 2010; Dachler & Pelzmann 1999); hier besteht derzeit keine effiziente Möglichkeit zur Regulierung; die Praxis ist mit starken Ertragsausfällen und Qualitätseinbußen konfrontiert. Besonders betroffen sind frisch vermarktete Pflanzen (Schnitt- und Topfkräuter). Die Analyse ökologischer Produktionsverfahren der Heil- und Gewürzpflanzen (BÖL-Projekt Nr. 156) identifiziert den Zikadenbefall als das meistgenannte Pflanzenschutzproblem (Röhricht 2005). In der Literatur wird beschrieben, dass die Saugtätigkeit der Zikaden Kümmerwuchs, Deformationen, Hemmung der Fruchtbildung und Blattnekrosen, u.a. an Salbei, Melisse und Rosmarin verursacht (Mittaz et al. 2001). Biologie der Schaderreger Vor allem Arten der Gattung Eupteryx (Cicadellidae: Typhlocybinae) sind als Schädlinge im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau bekannt, u.a. Eu. atropunctata (Schwarzpunktzikade), Eu. decemnotata und Eu. melissae. Große Populationen findet man oft auf Salbei, Melisse, Rosmarin und Thymian. Mit zunehmendem Handel in den vergangenen Jahren haben sie sich innerhalb Europas stark ausgebreitet (z.B. Nickel & Holzinger 2006). Zikaden sind Pflanzensaftsauger. Viele stechen die Leitbahnen an und ernähren sich vom Phloemsaft, Typhlocybinae dagegen saugen meist Mesophyll-Zellen im Blattinnern aus und verursachen dadurch Blattnekrosen. Zikaden sind extrem beweglich und sprungfähig und können sich aktiv und passiv (Windverdriftung) über weite Strecken verbreiten. Schadsymptome und Produktqualitäten Zum typischen Schadbild Mesophyll saugender Zikaden gehören punktförmige Saugstellen
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