Springe zum Hauptinhalt der Seite

Fachsektionen

KLIMAKOM

KLIMAKOM

Einfluss wesentlicher Faktoren des Klimawandels auf die Interaktion von Schädlingen mit ihren Kulturpflanzen und Berücksichtigung der Ergebnisse bei deren Bekämpfung in Obst- und Weinbau

Projektkoordinator

PD Dr. Jürgen Gross
Julius Kühn-Institut für Pflanzenschutz in Obst- und Weinbau, Dossenheim
juergen.gross@julius-kuehn.de

Verbundpartner

Hochschule Geisenheim University

Projekthomepage

https://www.unter-2-grad.de/projekte/klimakom/

Projektbeschreibung in FISA

Zum Forschungsinformationssystem Agrar und Ernährung (FISA)

Ziel

Temperaturerhöhung, erhöhte Konzentrationen klimawirksamer Gase (v.a. CO2) und die Zunahme von reaktiven Sauerstoffspezies (v.a. Ozon) in unserer Atmosphäre sind Faktoren des Klimawandels, die sich wesentlich auf Pflanzenschutzpraktiken im Wein- und Obstanbau auswirken können. Besonders biologische Pflanzenschutzmaßnahmen, welche auf der Emission von volatilen organischen Komponenten beruhen, können durch klimatische Veränderungen beeinträchtigt werden. Im Projekt KLIMAKOM wird daher der Einfluss dieser Faktoren auf die chemische Kommunikation von Schadinsekten untereinander (intraspezifisch) und mit ihren Wirtspflanzen (interspezifisch) untersucht. Anhand der Ergebnisse werden die Auswirkungen des Klimawandels auf bestehende Monitoring- und Bekämpfungsstrategien beurteilt sowie die Notwendigkeit von Anpassungen an zukünftige Umweltbedingungen ermittelt. Im Zentrum des Projekts stehen zwei Schädlinge, der Bekreuzte Traubenwickler Lobesia botrana und der Gemeine Birnblattsauger Cacopsylla pyri.

Ergebnisse

In den bisher durchgeführten Untersuchungen stand die Auswirkung von CO2 auf die interspezifische Kommunikation beider Insektenarten im Fokus. Dazu wurde die Duftstoffemission von Reben und Birnen unter zwei CO2-Konzentrationen gemessen. In der FACE-Anlage (Free Air Carbon Dioxide Enrichment System) an der Hochschule Geisenheim (siehe Abbildung 1) wird der bis 2050 erwartete 20%ige Anstieg der CO2-Konzentration (ca. 450 ppm) in der Erdatmosphäre simuliert und kann mit den aktuell herrschenden ca. 400 ppm verglichen werden. Die Duftstoffemission der Reben und Birnen wurde zu unterschiedlichen phänologischen Entwicklungsstadien über den Verlauf von zwei Wachstumsperioden ermittelt.  

Reben, die unter erhöhtem CO2-Gehalt kultiviert wurden, wiesen quantitative Unterschiede von einzelnen Duftstoffen im Vergleich zu Reben, die unter einer normalen CO2-Konzentration angebaut wurden (siehe Tabelle 1). Es konnte keine signifikante Veränderung der Duftstoffzusammensetzung in Abhängigkeit vom CO2-Gehalt festgestellt werden. Die Unterschiede waren zudem abhängig vom Entwicklungsstatus der Reben. Während für einige der Komponenten bereits die Wahrnehmbarkeit sowie die Relevanz für die Eiablage vonL. botrana bekannt ist, konnte die Wahrnehmung von weiteren vier Substanzen durch L. botrana-Weibchen mittels Elektroantennographie (EAG) im Rahmen des Projektes nachgewiesen werden. Ob diese Komponenten einen Einfluss auf das Verhalten des Traubenwicklers ausüben, ist noch nicht bekannt.

Die Abgabe einzelner Komponenten im Duftbukett von Birnen, die unter erhöhter CO2-Konzentration gewachsen waren, wurde ebenfalls beeinflusst, insbesondere während der Blattentwicklung zu Beginn der Wachstumsperiode (Mai). Der erhöhte CO2-Gehalt in der Umgebung verringerte die Abgabe verschiedener Terpene. Für verwandte Blattfloh-Arten ist die Wahrnehmung und das verhaltensbeeinflussende Potential einiger Terpene bereits bekannt. Auf die Eiablage von C. pyri wirkte sich die veränderte Duftstoffabgabe der Pflanzen jedoch nicht aus. In Wahlversuchen legten weibliche C. pyri gleich viele Eier auf Blätter von Birnbäumen, unabhängig vom CO2-Gehalt der umgebenden Luft während der Kultivierung.   

Die Versuche zur intraspezifischen Kommunikation und zum Einfluss reaktiver Sauerstoffspezies sind noch nicht vollständig und werden hier nicht berichtet.

Verwertung

L. botrana und C. pyri sind wirtschaftlich relevante Schädlinge im Wein- und Obstanbau. C. pyri ist ein Primärschädling der Birne und Überträger von Phytoplasmen, welche schwerwiegende Pflanzenkrankheiten auslösen. Aktuell wird an der Entwicklung von nicht-chemischen Pflanzenschutzstrategien, basierend auf volatilen Komponenten, zur Bekämpfung von Vektorinsekten verschiedener Phytoplasmosen geforscht. Dabei werden spezifische Lock- und Repellentstoffe in sog. Push-and-Pull-Strategien eingesetzt. Die Erkenntnisse aus diesem Projekt liefern wichtige Hinweise, welche Stoffe sich hierfür unter Klimawandelbedingungen eignen. Traubenwickler werden derzeit erfolgreich mittels Pheromonen im Verwirrverfahren reguliert. Das Projekt wird wichtige Erkenntnisse zur Wirksamkeit dieses Verfahrens sowie zur Orientierung von Traubenwicklern zu ihren Wirtspflanzen unter zukünftigen CO2-Konzentrationen liefern.

Broschüre: Poster KLIMAKOM
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 632 KB

Broschüre Beschreibung:

EInfluss wesentlicher Faktoren des Klimawandels auf die Interaktion von Schädlingen mit ihren Kulturpflanzen