Projekt 24886/01

Bekämpfung des Feuerbranderregers (Erwinia amylovora) im Obstbau mittels Xylemapplikation ohne Antibiotika

Projektdurchführung

RLP AgroScience GmbH Institut für Agrarökologie (IfA)
Breitenweg 71
67435 Neustadt

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Feuerbrand kann im Kernobstbau zu großen Ausfällen führen. In Deutschland sind zurzeit 13.500 ha Apfel- und Birnenanlagen von dieser Problematik betroffen. Für die Bekämpfung von Feuerbrand war bis 2004 das Antibiotikum Streptomycin zugelassen, dessen Anwendung nur noch nach § 11 Abs. 2 Satz 1 Nr. 2 PflSchG bei Gefahr im Verzuge erlaubt ist. Allerdings ist die Anwendung von Antibiotika im Pflanzenschutz heftig umstritten, da unerwünschte Auswirkungen auf die Umwelt sowie Wirkungsverluste durch Resistenzbildung zu befürchten sind. Ziel des Projekts ist deshalb die Entwicklung einer praxisreifen Methode zur Bekämpfung von Feuerbrand, ohne den Einsatz von Antibiotika (entsprechend der Strategie der europäischen Gemeinschaft zur Bekämpfung der Resistenz gegen antimikrobielle Mittel) und unter Verwendung eines umweltneutralen Applikationssystems, welches geeignete Substanzen direkt in das Xylem von Bäumen appliziert.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn einem ersten Arbeitsschritt wurde die Wirkung xylemapplizierter Substanzen, die nach Aufnahme in pflanzliches Gewebe über sekundäre Biosynthesewege eine Resistenzbildung gegen den Feuerbranderreger anregen können, in Gewächshaus- und Freilandexperimenten untersucht. Parallel dazu entwickelte der Kooperationspartner TU Kaiserslautern einen auf den Einsatzzweck abgestimmten und gewebeschonenden Baumapplikator. In einem weiteren Schritt erfolgt der praxisnahe Einsatz im Freiland. Eine als besonders geeignet ermittelte Wirksubstanz wird auf ihre Wirkung bzgl. primären Feuerbrandbefalls an Blüten im Freiland getestet. Der neu entwickelter Baumapplikator wird an geeigneten Bäumen getestet. Hierbei erfolgen Beurteilungen nicht nur bezüglich der Wirkung der xylemapplizierten Substanz sowie der auf Grund der Montage des Baumapplikators resultierenden Wunden. Ebenso werden rückstandsanalytische Untersuchungen mit den Früchten der im Freilandexperiment eingesetzten Versuchsbäume durchgeführt. Im Anschluss an das Projekt ist die Vermarktung des neu entwickelten Verfahrens durch die Trifolio-M GmbH geplant.


Ergebnisse und Diskussion

Als geeignete Alternative zu Streptomycin konnte in den Untersuchungen Prohexadion-Ca, der aktive Wirkstoff von Regalis®, ermittelt werden. Regalis® ist bereits zur Bekämpfung sekundärer Infektionen durch Feuerbrand (Erwinia amylovora) im Kernobstbau zugelassen. Allerdings wird mittels Spritzen und Sprühen von Regalis® nach heutigem Kenntnisstand keine zufriedenstellende Wirkung gegen primäre Blüteninfektionen durch Erwinia amylovora erzielt. Der Einsatz von Prohexadion-Ca mittels Stamminjektion konnte diese Anforderung nun im Freilandversuch als Alternative zu Streptomycin erfüllen. Die Untersuchungen zur Rückstandssituation in Früchten mittels Injektion von Prohexadion-Ca behandelter Bäume erbrachten außerdem den Nachweis, dass die ermittelten Werte (0,001 mg/kg - 0,003 mg/kg) ein Vielfaches unter dem vorgegebenen Richtwert der EU (0,05 mg/kg) liegen. Somit wäre der Einsatz von Prohexadion-Ca mittels Stamminjektion unter dem Gesichtspunkt der Produktionsrückstände im Endprodukt unter praxisgerechten Bedingungen problemlos möglich. Allerdings wurden an den mit Prohexadion-Ca behandelten Bäumen Triebstauchungen beobachtet, welche auf Grund einer bioregulatorischen Wirkung von Prohexadion-Ca auf das Längenwachstum resultieren und letztendlich zu einem mengenmäßigen Ernteverlust führten. Eine Schwächung dieser unerwünschten Wirkung könnte durch einen wesentlich früher gelegten Applikationszeitpunkt im Herbst, Winter oder zeitigem Frühjahr vor dem Austrieb der Blätter erzielt werden. Diesbezüglich böte sich auf Grund der Relevanz zur praktischen Umsetzung des erarbeiteten Verfahrens die Durchführung eines Folgeprojekts zur Klärung der offenen Fragen an, zumal Regalis® bereits nach § 18 zur Bekämpfung von Feuerbrand (Erwinia amylovora), unter der Nummer 5254-00 zugelassen ist und dadurch die Anmeldung des Verfahrens mittels Stamminjektion vereinfacht.
Für den schnellen Applikationsprozess in wenigen Arbeitsschritten (einfache Handhabung, Ergonomie) wurde für das geplante Injektionsverfahren ein entsprechendes Injektionsgerät erstellt und erprobt. Zwecks hoher Mobilität und einfacher Handhabung im freien Gelände wurde das Gerät robust und leicht sowie unabhängig von elektrischer Versorgung als ein rein pneumatisches System ausgeführt. Tastexperimente, welche aus Mangel geeigneter Apfelertragsanlagen an urbanen Platanen und Eichen durchgeführt wurden, bestätigten die Praxistauglichkeit des neu entwickelten Injektionsgeräts. Auf Grund des großen Volumens des Flüssigkeitsbehälters sowie der Repetierfähigkeit des Druckzylinders und der daraus resultierenden Mehrfachbeladung der Versorgungseinheit ohne vorherige Entfernung und Neumontage der Injektoreneinheiten sind Stamminjektionen mit diesem Gerät nicht nur an kleineren Solitär- und Plantagenbäumen sondern bevorzugt auch an großen urbanen und Parkbäumen möglich. Dadurch ergibt sich eine Vielzahl erweiterter Einsatzmöglichkeiten. Die Untersuchung von Stammscheiben gefällter Versuchsbäume ergab, dass die einzigen Verwundungen am Stamm durch die für den Injektionsvorgang benötigter Bohrlöcher resultierten. Diese waren jedoch bereits nach einiger Zeit nekrotisiert und vom restlichen Xylem abgeschottet. Es wurden keine Anzeichen für eine potentielle Sekundärinfektion beobachtet. Auch resultierten im Xylem, außer an den Bohrlöchern, keine Verfärbungen, die auf eine Unverträglichkeitsreaktion bezüglich der applizierten Substanz hätten schließen lassen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Es erfolgte eine deutsche (10 2009 033 777.6) und eine europäische (10 007 347.7) Patentanmeldung.
Der Schlussbericht zum Vorhaben wird im Shaker-Verlag veröffentlicht (ISBN wird nachgereicht).


Fazit

Somit konnten die Ziele bezüglich der Entwicklung eines geeigneten Injektionsgeräts und dem Auffinden einer geeigneten Alternative für den Streptomycin-Einsatz in Form von Prohexadion-Ca erfolgreich umgesetzt werden. Lediglich der unerwünschte Einfluss von Prohexadion-Ca auf das Spross-Längenwachstum unterbindet noch die praktische Umsetzung des dargestellten Projekts.