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SIMKLIMA

SIMKLIMA

Der prognostizierte Klimawandel und seine mittel- und langfristigen potentiellen Auswirkungen auf wichtige Pflanzenkrankheiten und auf die Fungizidwirksamkeit im Ackerbau in Deutschland

Projektkoordinator

Dr. Benno Kleinhenz
Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen und Programme im Pflanzenschutz (ZEPP), Bad Kreuznach
kleinhenz@zepp.info

Verbundpartner

Syngenta Agro GmbH
Hochschule Osnabrück, Fachgebiet Integrierter Pflanzenschutz

Projekthomepage

https://www.unter-2-grad.de/simklima.html

Projektbeschreibung in FISA

Zum Forschungsinformationssystem Agrar und Ernährung (FISA)

Ziel

In dem Projekt SIMKLIMA soll für das gesamte Bundesgebiet der prognostizierte Klimawandel und seine möglichen Auswirkungen auf Pflanzenkrankheiten im Ackerbau simuliert werden. Hierfür werden durch die ZEPP eine umfangreiche Literaturrecherche, sowie Simulationen auf Basis mittelfristiger (2021 - 2050) und langfristiger (2071 - 2100) Klimaszenarien durchgeführt. Die Syngenta Agro GmbH führt Experimente unter kontrollierten Bedingungen durch, um den Einfluss von steigender Lufttemperatur und steigender CO2-Luftkonzentration auf die Pathogenese typischer Krankheiten und die Wirksamkeit verschiedener Fungizide zu untersuchen. Die gewählten Pathosysteme sind: Winterweizen und Zymoseptoria tritici (Erreger der Septoria-Blattdürre) sowie Kartoffel und Phytophthora infestans (Erreger der Kraut- und Knollenfäule). Die Hochschule Osnabrück erarbeitet Minimierungs- und Anpassungsmaßnahmen im vorbeugenden und direkten Pflanzenschutz für Gerste, Roggen, Triticale, Weizen, Kartoffel, Lupine, Raps und Zuckerrübe, falls sich das Krankheitsrisiko laut Simulationen in diesen Kulturpflanzen zukünftig ändern sollte.

Ergebnisse

Im Rahmen einer Literaturrecherche wurden mehr als 800 Artikel zu relevanten Themen archiviert. Zum Thema ‘Pflanzenkrankheit und Klimawandel‘ sind es etwa 400 Artikel, wovon mehr als 100 bereits analysiert und die Ergebnisse in einem Reviewartikel veröffentlicht wurden (siehe Juroszek et al. 2020, Plant Pathology 69: 179-193). Hierbei ist hervorzuheben, dass die veröffentlichten Ergebnisse darin übereinstimmen, dass sich das Risiko für Braunrost im Weizen (Puccinia triticina) mittel- (2050) und langfristig (2100) erhöhen wird.

In der Literatur gibt es kaum Studien zum Einfluss der Temperatur auf den Wirkungsgrad von Fungiziden. Weshalb mehrere Experimente zum Einfluss von bis zu sechs verschiedenen Lufttemperaturszenarien auf den Wirkungsgrad verschiedener Fungizide gegen Zymoseptoria tritici an Weizen durchgeführt wurden. Steigende Temperaturen (z.B. 16 °C und 24 °C) verkürzten die Latenzzeit und erhöhten bzw. beschleunigten die Befallsprogression von Z. tritici. Vermutlich hat sich durch die höhere Temperatur bei einem Teil der getesteten fungiziden Wirkstoffe der Wirkungsgrad signifikant reduziert (um bis zu 30 %), wobei andere Erklärungen ebenfalls möglich sind (z.B. könnten Zielorte der Wirkstoffe temperatursensitiv sein).

Darüber hinaus wurden konzentrations- und wirkstoffabhängige Unterschiede festgestellt, sowohl in vitro (Fungizidtests an Sporen in Mikrotiterplatten; reine Wirkstoffe getestet) als auch in planta (Fungizidtests an Weizenkeimpflanzen in Klimakammern; formulierte Produkte getestet). In den in planta-Experimenten hatten auch die beiden getesteten Weizensorten (Septoria anfällig vs. resistent) einen Einfluss auf den Wirkungsgrad der Fungizide. Die resistente Sorte unterstützte bzw. erhöhte den Wirkungsgrad der getesteten Fungizide bei steigender Temperatur, was bedeutet, dass die Resistenzausprägung auch unter höheren Temperaturen erhalten blieb. Demnach gibt es viele Interaktionen, die bei der Interpretation der Ergebnisse berücksichtigt werden müssen. Die hier getroffenen Aussagen stellen nur einen Zwischenstand dar und werden durch weitere Experimente und Analysen überprüft.

Verwertung

Der Klimawandel wird die Ansprüche an die Gesunderhaltung von Kulturpflanzen im Feld beeinflussen. Das Risiko bestimmter Krankheiten wird sich durch die Erwärmung erhöhen, laut Literaturrecherche trifft dies auf Braunrost und laut Experimente auf Zymoseptoria tritici im Weizen zu. Die Anforderungen an und die Bedeutung von Pflanzenschutz, unabhängig ob biologisch oder chemisch, werden sich unter zukünftigen Klimaszenarien in Deutschland erhöhen. SIMKLIMA wird Daten bereitstellen, um zielgerichtet und frühzeitig auf solche Änderungen reagieren zu können. Beispielsweise kann die Erforschung fungizider Wirkstoffe im Labor auf die veränderte Krankheits- und Umweltsituation im Feld ausgerichtet werden.

Broschüre: Präsentation SIMKLIMA
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 846 KB

Broschüre Beschreibung:

Der prognostizierte Klimawandel und seine mittel- und langfristigen potentiellen Auswirkungen auf wichtige Pflanzenkrankheiten und auf die Fungizidwirksamkeit im Ackerbau in Deutschland