Fungizid-Wirkung auf Erdbeer-Blütenduftstoffe, Bestäubung und Fruchtaromen
Der Einsatz von Fungiziden ist umstritten, da sie einerseits die landwirtschaftlichen Erträge erhöhen, sich aber anderseits, zusammen mit ihren Abbauprodukten, in der Umwelt anreichern und verschiedene Organismen schädigen können. Kultur-Erdbeeren (Fragaria x ananassa Duchesne, Rosaceae) zählen zu den anfälligsten Agrarprodukten, besonders für Pilz-Krankheiten. Deshalb ist eine Vielzahl an Fungiziden im Ertragsanbau zugelassen, um den steigenden Bedarf an Erdbeeren zu decken. Obwohl die meisten der zugelassenen Fungizide als unbedenklich für bestäubende Insekten eingestuft werden, können viele der Wirkstoffe messbare Veränderungen im pflanzlichen Stoffwechsel bewirken, welche sich wiederum auf die Bestäuber auswirken könnten. Häufig werden die Mittel vor und während der Blütezeit ausgebracht, da sich bereits vor der Blüte Pilzsporen an der Pflanze befinden. Infolgedessen sind die Pollenkörner der Erdbeerpflanzen direkt den Fungiziden exponiert. Pollen enthalten Reservestoffe wie Proteine, die essenzielle Nährstoffe für Bienen sind. Folglich wirken sich Pollen mit einem hohen Proteingehalt positiv auf die Produktivität und Vitalität von Bienen aus. Da der Proteingehalt hauptsächlich aus dem Zytoplasma der Pollenkörner stammt und dieses nur in lebendigen Pollen enthalten ist, besteht eine starke Korrelation zwischen dem Proteingehalt und der Lebensfähigkeit von Pollen, die durch Fungizid-Behandlung beeinträchtigt werden könnte. Insektenbestäubung führt bei der Kulturerdbeere zu einer messbaren Steigerung von Qualität und Lagerfähigkeit der Früchte. Für die Bestäubung ist der Blütenduft von hoher Relevanz. Dieser wird nicht nur von der Pflanze selbst erzeugt, sondern auch durch Bakterien und Pilze (vor allem Nektarhefen), die in der Blüte der Pflanzen natürlicherweise vorkommen. Durch eine Behandlung mit Fungiziden (und Bakteriziden) könnte sich die natürlich vorkommende Mikrobengemeinschaft der Blüten verändern und dies könnte die Attraktivität der Blüten für Bestäuber ändern. Ergänzend kann schließlich angenommen werden, dass Veränderungen des pflanzlichen Stoffwechsels durch Fungizide auch Veränderungen in den Früchten bewirken.
In meinem Promotionsprojekt untersuche ich, ob und wie sich Fungizide auf Blütenduftstoffe verschiedener Erdbeersorten, die Zusammensetzung der floralen Mikrobengemeinschaft, auf das Verhalten von bestäubenden Insekten zu den Blüten (im Gewächshaus und Feld) und ferner auf das Fruchtaroma (Düfte, Zucker, Säuren, phenolische Verbindungen) auswirken. Anhand von zwei Kultur-Erdbeersorten und der Walderdbeere (F. vesca) wurde im Gewächshausversuch nach Etablierungsarbeiten zunächst getestet, ob das kupferhaltige Fungizid & Bakterizid Cuprozin progress und das Fungizid SWITCH® gegen Fruchtfäule den pflanzlichen Stoffwechsel im Allgemeinen verändern. Im nächsten Schritt wurde die Zusammensetzung der Blütenduftstoffe und die Attraktivität der ganzen Pflanze für die dunkle Erdhummel Bombus terrestris untersucht. In dieser Saison (2021) wird die Zusammensetzung des Nektar-Mikrobioms und die Attraktivität von Blüten-Attrappen auf die Erdhummel untersucht. Des Weiteren soll dieses Jahr (2021) ein Freilandversuch stattfinden, in dem die Wirkung der gleichen Pflanzensorten und Fungizide auf die natürlich vorkommenden Bestäuber untersucht werden soll.
Die Ergebnisse dieses Projektes können einen wichtigen Beitrag leisten, um zu verstehen, welche pflanzlichen Stoffwechsel-Veränderungen Fungizide bedingen können, wie eine Fungizid-Behandlung die Fruchtqualität beeinflussen kann und um exemplarisch zu ermitteln, wie Pflanze-Umwelt- und Pflanze-Tier-Interaktionen durch einzelne Pflanzenschutzmittel beeinflusst werden könnten. Mögliche umweltrelevante Effekte von Fungiziden können so aufgezeigt werden und einen Anreiz für die Suche nach nachhaltigen Alternativen bieten.