Projekt 17357/01

Qualitätssicherung und -standardisierung von Nützlingen (Nematoden) in der biologischen Schädlingsbekämpfung

Projektdurchführung

e-nema Gesellschaft für Biotechnologie und biologischen Pflanzenschutz mbH
Klausdorfer Str. 28 - 36
24223 Schwentinental

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Der Einsatz von Nutzarthropoden und Nematoden im Pflanzenschutz hat sich dank des Verzichts auf Registrierungsverfahren in den letzten 20 Jahren gut entfaltet. Die fehlende Registrierungspflicht verlangt vom Anwender jedoch viel Vertrauen in die Qualität der Produkte. Es hat sich mehrfach gezeigt, wie empfindlich der Markt auf Nützlinge schlechter Qualität reagiert. Die Nützlingsanbieter Deutschlands haben sich daher entschlossen, Konzepte zur Sicherung der Qualität der Nützlinge zu erarbeiten. Insektenpathogene Nematoden gehören zu den meist verkauften Nützlingen im Gartenbau und sollen in diesem Projekt als Modell für ein Qualitätssicherungssystem dienen. Als lebende Organismen stellen sie hohe Anforderungen an die Versandbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit), deren Einfluss auf die Qualität in diesem Projekt untersucht werden soll. Am Ende des Projekts sollen verbindliche Richtlinien für die Versandformen und die Qualität von Nematoden stehen. Auf diese Weise soll der chemische Pflanzenschutz im Unter-Glas Anbau und in Freilandkulturen in größerem Umfang ersetzt werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Projekt gliedert sich in 3 Arbeitsblöcke:Im ersten Block sollen brauchbare Qualitätstests erarbeitet werden. Kriterien sind dabei eine gute Auflösung der Qualität unterschiedlicher Chargen, eine gute Reproduzierbarkeit und einfache Durchführbarkeit. Ausgangspunkt ist der bislang bei der e-nema GmbH angewandte Qualitätstest.
Im 2. Block sollen die Transportbedingungen mit Datenschreibern aufgezeichnet und in Klimaschränken simuliert werden. Die derzeit verwendeten Transportverpackungen können dann auf ihre Eignung untersucht und optimiert werden. Die Untersuchungen sollen an allen derzeit in Deutschland angebotenen Nematoden durchgeführt werden.
Im 3. Block sollen die Ergebnisse ausgewertet und verbreitet werden. Verbindliche Richtlinien für den Transport zu verschiedenen Jahreszeiten sowie verbindliche Qualitätskriterien sollen aufgestellt werden. In einer Pilotphase wird die regelmäßige Untersuchung der Qualität von unabhängiger Stelle (Partner GAB) praktiziert. Schließlich sollen Händler, Berater und interessierte Anwender geschult werden, um ihrerseits die Qualität von Nematoden beurteilen zu können.


Ergebnisse und Diskussion

1. Block: Erarbeitung des Qualitätstests: Mit der Methode zur Ermittlung der Nematodenzahlen können Abweichungen von mehr als 11,7% mit einer Sicherheit von 95% erkannt werden. Diese Genauigkeit reicht für die Praxis aus. Die Reproduzierbarkeit diese Tests zwischen den teilnehmenden Laboren war gut. Als Indiz für die Infektivität der Nematoden wurde die Fähigkeit, Mehlwürmer zu infizieren, ermittelt. Die Reproduzierbarkeit dieses Infektivitätstests war nicht zufriedenstellend. Im Gegensatz zu den Zähldaten sind beim Infektivitätstest deutliche Unterschiede zwischen den Laboren festzustellen. Allerdings zeigte sich, daß beim Vergleich verschiedener Nematodenchargen die Labore überwiegend die gleiche Rangfolge in der Beurteilung der Chargen erhielten. Zur Beurteilung der Infektivität sollte also stets ein Standard -Nematode mit guter Infektivität hinzugezogen werden. Ein solcher Standard, der sich über die Zeit nicht verändert, ist nicht herstellbar. Statt dessen können auf umfassende Eigenschaften (Populationsentwicklung, Einlagerung symbiotischer Bakterien, intensive Infektivitätstests) geprüfte Nematodenchargen als Quasi-Standard zu Versuchszwecken herausgegeben werden. Trotz bestehender Unzulänglichkeiten wurde eine Bewertungsschema für den Infektivitätstest entworfen, das die Infektivität in 3 Klassen einteilt.
2. Block Transportbedingungen und Einfluss der Umverpackungen: Die Temperaturermittlung während des Transportes zeigen, dass im Winter durchaus Temperaturen unter 0°C in den Versandfahrzeugen auftreten. Im Sommer wiederum werden Temperaturen von 39.5°C erreicht. Unter simulierten Temperaturverläufen zeigte sich, dass sich die Temperatur in Luftpolsterumschlägen innerhalb von einer Stunde an die Umgebungstemperatur anpasst. In Kartons, die zur Isolierung mit Zeitungspapier ausgekleidet waren und 400 g Eis enthielten, wurde die Umgebungstemperatur erst nach ca. 25 Stunden erreicht. Noch besser isolierten Kartons, die mit einer 2,8cm-Schicht Styropor ausgekleidet waren und in im gan-zen gegossene Styroporboxen (Wandstärke ebenfalls 2,8cm). In einem Fall wurde im inneren der Styroporbox höhere Temperaturen gemessen als im äußeren Bereich. Es wird vermutet, dass die Wärmeentwicklung durch die Stoffwechselaktivität der Nematoden zu einem Wärmestau im inneren Bereich geführt hat. Bei Heterorhabditis bacteriophora und Steinernema carpocapsae wurde dieser Effekt nicht beobachtet. Der Einfluss der simulierten Transportbedingungen auf Anzahl und Infektivität der Nematoden war im allgemeinen gering. Selbst in den Luftpolsterumschlägen überdauerten H. bacteriophora einen Versand über einen Tag ohne Schaden. Sichtbare Effekte auf die Infektivität und die Anzahl der Nema-toden traten erst bei einer Inkubation von 2 Tagen auf. Ausgehend von den Erfahrungen und von Literaturdaten wurden Richtlinien für den Versand der Nematodenarten H. bacteriophora, S. carpocapsae und S. feltiae erarbeitet. Die in diesem Projekt ermittelte Sterberate von S. feltiae und H. bacteriophora bei unterschiedlichen Temperaturen erlaubt die Vorhersage der Anzahl Nematoden, falls die Inkubationstemperatur bekannt ist. Das Verfahren zur Beurteilung der Anzahl und der Infektivität wurde in einem Lehrgang den Beratern im Nützlingseinsatz vermittelt. Die Teilnehmer kamen im wesentlichen zu übereinstimmenden Ergebnisse in der Beurteilung einer Nematodencharge. Allerdings wurde bei der Zählung ein 95%-Konfidenzintervall von 20% des Mittelwerts, also deutlich mehr als bei den Teilnehmern dieses Projekts (11,7%), ermittelt. In dem Lehrgang wurden wesentliche Fehlerquellen beim Zählen von Nematoden erkannt und ausgeräumt.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Das Projekt und die Ergebnisse wurden auf nationalen und internationalen Fachtagungen dargestellt. Die Ergebnisse sollen in ein Buch zur Qualitätskontrolle bei entomopathogenen Nematoden als Aktivität der COST Action 819 einfließen, welches als von der Europäischen Kommission herausgegeben wird, aufgenommen werden.


Fazit

Die Hauptziele des Projektes konnten in dem zur Verfügung stehenden Zeitraum weitgehend erreicht werden. Die Vereinheitlichung der Zählmethode und der Infektivitätsermittlung optimiert die Vergleichbarkeit der Ergebnisse in unterschiedlichen Laboren und sollte Diskussionen über unterschiedliche Ergebnisse vermeiden helfen. Das Datenmaterial zu den Transportbedingungen und zum Temperaturverhalten in den verschiedenen Umverpackungen ist für den Versand von anderen Nützlingen verwendbar und steht dem Verein der Nützlingsanbieter Deutschlands im Detail zur Verfügung. In dem Projekt konnte gezeigt werden, dass die derzeit verwendeten Umverpackungen geeignet sind, transportbedingte Qualitätseinbußen zu vermeiden. Mit Ende des Projekt stehen nun erstmals Richtlinien für die Dauer und die Art des Transportes bei verschiedenen Temperaturen zur Verfügung. Die Schulung von Nützlingsberatern stieß auf viel Resonanz. Praktische Übungen zu verwandten Themen sollen in Zukunft regelmäßig angeboten werden.