ASPROSOLUTION: Maßnahmen zur Regulierung des Rübenderbrüsslers, Asproparthenis punctiventris, mit Metarhizium brunneum
Projektleitung
Hermann Strasser
Forschungseinrichtung
Universität Innsbruck
Projektnummer
101749Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Das rapide Auftreten des Rübenderbrüsslers führte in den letzten Jahren zu massiven Schäden im Zuckerrübenanbau und stark sinkenden Anbauflächen. Darüber hinaus soll im Rahmen des “Grünen Deals” bis zum Jahr 2030 der Einsatz von Pestiziden um 50 % reduziert werden. Das Konzept eines präventiven Einsatzes von Metarhizium brunneum gegen die Entwicklung der Derbrüssler-Larven, sowie eine direkte Bekämpfung der Käfer durch Sprühapplikation auf Käfer, Fallrillen als auch Rübenblätter, gilt es in Versuchen zu prüfen. Dieser ganzheitliche Bekämpfungsansatz mit Asproparthenis punctiventris soll in Kombination mit erweiterten Fallrillen (Fräsgraben, 12 cm Breite, Tiefe bis 30 cm) sowie Pheromonfallen erfolgen. In dem das Rübenfeld „umrahmt“ wird, soll einerseits die Abwanderung des Käfers aus dem vorjährigen Rübenfeld, andererseits die Einwanderung in das aktuelle Zuckerrübenfeld verhindert bzw. zumindest erschwert werden. Die in den Fräsgraben eingesetzten Pheromonfallen dienen einer gezielten Fixierung der abgefangenen Käfer. Eine großzügige Sprühbehandlung der Fräsgraben sowie des vor- und nachgelagerten Bereiches mit Metarhizium brunneum soll zusätzliche Infektionsquellen für den migrierenden Käfer schaffen. Durch Variation der Anzahl der in den Fräsgräben versenkten Pheromonfallen, aber auch durch die Kontrolle und Regenerierung der Pilzabundanz im Fallensystem und im Umfeld der Fallrille, sollen die tatsächlich notwendigen Bekämpfungsmaßnahmen entsprechend IPM erarbeitet werden.
Neue Erkenntnisse im Forschungsbereich des endophytischen Wachstums von Metarhizium weisen auf neue Möglichkeiten in der Anwendung des Pilzes als biologisches Insektizid oder im Pflanzenbau als Pflanzenhilfsmittel. Das Folgeprojekt soll diese Fähigkeit von Metarhizium in Zuckerrübe ausloten und – so belegbar – zu einer wirksamen, nachhaltigen und kostengünstigen Regulierung der Population des Derbrüsslers beitragen. Können durch die Sprühapplikation bzw. durch die endophytische Lebensweise des Pilzes u.a. auch Blattläuse kontrolliert werden, wäre ein zusätzlicher Ansatz mit hoher Praxisrelevanz in Aussicht gestellt. Der Nachweis der Wirksamkeit unter praxisüblicher Anwendung stellt die Grundlagen für eine allfällige anzustrebende Markteinführung des biologischen Wirkstoffs Metarhizium in Österreich dar.
Schlagwörter (deutsch)
Asproparthenis punctiventris, Metarhizium brunneum, Rübenderbrüssler, Zuckerrübe, Dispersionsformulierung, IPM, Biocontrol, Darmmikrobiom
Titel (englisch)
Measures to control sugar beet weevil, Asproparthenis punctiventris, with Metarhizium brunneum
Abstract (englisch)
The occurrence of the sugar beet weevil has led to massive damage in sugar beet cultivation and a sharp decline in cultivation areas in recent years. In addition, the use of pesticides is to be reduced by 50 % by 2030 as part of the “Green Deal”. The concept of a preventive use of Metarhizium brunneum against the development of the sugar beet weevil larvae, as well as a direct control of the sugar beet weevils by spray application on weevils, trap grooves and sugar beet leaves, is to be tasted in trials. This holistic control trial with Asproparthenis punctiventris is to be carried out in combination with extended trap grooves (trench, 12 cm wide, up to 30 cm deep) and pheromone traps. By "framing" the sugar beet field, on the one hand the migration of the weevil from the previous year's sugar beet field and on the other hand the immigration into the current sugar beet field shall be prevented or at least made more difficult. The pheromone traps inserted into the trenches are used for targeted fixation of the intercepted weevils. A generous spray treatment of the trenches as well as the upstream and downstream area with Metarhizium brunneum is intended to create additional sources of infection for the migrating weevil. By controlling and regenerating the fungal abundance in the trap system incl. pheromone traps and in the surroundings of the trap groove, the actual necessary control measures are to be worked out according to IPM.
New results in the research area of endophytic growth of Metarhizium also open new options in the application of the fungus as a biological insecticide or in crop production as a plant adjuvant. The follow-up project will explore this ability of Metarhizium in sugar beet and, if provable, contribute to an effective, sustainable, and low-cost to control the population of the sugar beet weevil. If aphids can also be controlled by the spray application due to the endophytic lifestyle of the fungus, an additional approach with high practical relevance would be in prospect. The proof of efficacy under practical application is the basis for a possible market introduction of the biological active ingredient Metarhizium in Austria.
Schlagwörter (englisch)
Asproparthenis punctiventris, Metarhizium brunneum, sugar beet, sugar beet weevil, Dispersionformulation, IPM, Biocontrol, gut microbiome
Projektziele
ASPROSOLUTION soll das Potential von Metarhizium bestätigen, und eine wirksame, nachhaltige und kostengünstige Alternative zur Bekämpfung des Rübenderbrüsslers liefern. Ein ganzheitlicher Bekämpfungsversuch unter Einsatz eines erweiterten Fallrillensystems mit inkludierter Pheromonfalle, sowie die Anwendung des entomopathogenen Pilzes in Sprühapplikation, ist für das Projekt geplant.
- Eine prophylaktische Sprühbehandlung mit einer Pilz‐Suspension soll im Frühjahr auf den Rübenäckern des Vorjahres, sowie folgend zeitversetzt in den bestehenden Zuckerrübenfeldern durchgeführt werden, um den adulten Käfer mit Pilzsporen zu befrachten, folgend zu schwächen bzw. zu töten, möglichst jedoch eine weitere Eiablage zu unterbinden.
- Funktionsfähige Fallrillensysteme sollen Ab- und Einwanderung des Käfers verhindern bzw. zumindest erschweren. Durch eine großzügige Sprühbehandlung der gesamten Fallrille – sowie des vor- und nachgelagerten Terrains mittels einer Dispersionsformulierung von Metarhizium soll der Käfer bereits beim Verlassen oder spätestens beim Einwandern ins Rübenfeld mit dem Pilz infiziert werden. Damit soll die Fresslust reduziert und, spätestens bis zur Eiablage, sowohl der Käfer als auch die frisch gelegten Eier infiziert und abgetötet werden.
Neue Erkenntnisse im Forschungsbereich endophytisches Wachstum von Metarhizium weisen auf neue Türen in der Anwendung des Pilzes als biologisches Insektizid oder im Pflanzenbau als Pflanzenhilfsmittel auf. So wurde bei Kulturpflanzen wie Tomate und Bohne ein verbessertes Pflanzenwachstum sowie ein Schutz gegen Schadinsekten und Pflanzenpathogene festgestellt. Es ist geplant dieses endophytische Potential von M. brunneum auch zum Schutz der Zuckerrübe zu nutzen:
- Es soll in Topf- und Freilandversuchen untersucht werden, ob das Wachstum der Zuckerrübe sowie die Widerstandsfähigkeit gegen Schädlingsbefall durch die endophytischen Eigenschaften von Metarhizium verbessert, werden können.
- In Kooperation mit den Partnern AGES GmbH (Abteilung für Nachhaltigen Ackerbau) und AIT (Austrian Institute of Technology GmbH) soll eine häufig gestellte Frage der EFSA (European Food and Safety Association) zum Thema „Mode of Action“ von Wirkstoffen beantwortet werden.
- Angesichts der Bedeutung von Metarhizium-Derbrüssler-Interaktionen für die Schädlingsbekämpfung soll versucht werden, den Grad einer latenten M. brunneum-Infektion mit der Zusammensetzung der bakteriellen Darmbiota (Mikrobiom) des Wirtes in Beziehung zu setzen. Es soll untersucht werden, ob symbiotische Bakterien-Arten den Derbrüssler vor einer Mykose schützen können.
Aufbauend auf
- publizierte GEP/GLP-Studien, die von akkreditierten Instituten im In- und Ausland organisiert wurden,
- auf Basisinformationen aus den durchgeführten Labor- und Felduntersuchungen und
- auf „Gray Literatur“- und öffentlich zugänglicher Literaturinformation
sollen die Grundlagen für eine allfällige anzustrebende Markteinführung des biologischen Wirkstoffs Metarhizium in Österreich erarbeitet werden.
Praxisrelevanz
Das rapide Auftreten des Rübenderbrüsslers und die zu hohen Temperaturen im Frühjahr führten in den letzten Jahren zu einem Schaden von mehr als 10 Mio. Euro pro Jahr im Zuckerrübenanbau. Durch die stark sinkenden Zuckerrübenanbauflächen wird somit immer öfter auch das Aus für Zuckerfabriken in Österreich diskutiert (Janitsch, 2020). Gleichzeitig sollen im Rahmen des “Grünen Deals” bis zum Jahr 2030 der Einsatz von Pestiziden um 50 % reduziert, und 25 % der landwirtschaftlichen Flächen in der EU ökologisch bewirtschaftet werden.
Eine umweltfreundliche und nachhaltige Regulierung des Rübenderbrüsslers ist durch die Vorarbeiten des nun abgeschlossenen CURCUCONT Projektes (Strasser et.al., 2022) in Reichweite und soll nun als praxistaugliche, nachhaltige, aber auch kostengünstige Bekämpfungsmaßnahme fertig entwickelt werden.
Das Projekt ASPROSOLUTION zielt auf eine nachhaltige integrierte Schädlingsbekämpfung der Asproparthenis Population ab und ist auch bestrebt, das mögliche Potential einer zusätzlichen Blattsauger-Bekämpfung zu nutzen. Das Konzept setzt zum einen auf einen präventiven Einsatz des entomopathogenen Pilzes Metarhizium brunneum gegen die Entwicklung der Larven, zum anderen wird die Sprühapplikation mit dem Ziel einer direkten Bekämpfung der Käfer mit demselben Pilz über das Blatt durchgeführt, welches einen weiteren biologischen Bekämpfungsansatz für die Praxis darstellen könnte. Prinzipiell gilt es die Vermehrungskette durch Reduktion der Derbrüssler-Imagines zu unterbrechen. Auf beschriebener Grundlage sollen zukünftig proaktiv Maßnahmen getroffen werden, um insbesondere in Regionen mit erhöhtem Käferaufkommen Maßnahmenpakete zur Sicherung der Zuckerrübenproduktion zu entwickeln.
Nachhaltiger Pflanzenschutz braucht eine hinreichende Vielfalt an Wirkstoffen und Maßnahmen. Für ein wirksames Resistenzmanagement ist es von Bedeutung, dass Wirkstoffe mit unterschiedlichen Wirkmechanismen zur Verfügung stehen. Der Einsatz von Metarhizium kann hier in Zukunft einen wertvollen Beitrag leisten.
Die aktuellen Ergebnisse werden unmittelbar in der Beratung für Rübenanbauer aufbereitet. Auch wird die nachhaltig integrierte Schädlingsbekämpfungsstrategie bei Feldtagen, Informationsveranstaltungen für Landwirte sowie nationalen und internationalen Fachtagen präsentiert werden. Peer-review Publikationen sind weiters geplant.
Literatur:
Janitsch, Stefanie: Vorläufiger Stand der Rüben-Kontrahierung 2021. https://ris.agrana.com/home/20...‑r%C3%BCben-kontrahierung-2021, 10. Nov. 2020, aufgerufen am 22. Dezember 2021.
Strasser, Hermann/ Zottele, Maria/Remesperger, David/Mayrhofer, Martina/Eigner, Herbert: Ganzheitliche Rübenderbrüssler Bekämpfung im Zuckerrübenbau mit dem entomopathogenen Pilz Metarhizium brunneum. CURCUCONT Endbericht — Im Auftrag vom Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus, Endbericht, 2022.
Publikationen
Alle Publikationen wurden vom Projektverantwortlichen eingetragen und liegen in dessen Verantwortung.