© Foto: Sabine Grausgruber-Gröger, AGES
NANOVIR: Epidemiologie von Pea necrotic yelow dwarf virus (PNYDV) und Bekämpfungsstrategien von Blattläusen als Nanovirenvektoren im biologischen Ackerbohnenanbau
Projektleitung
Sabine Grausgruber-Gröger
Forschungseinrichtung
Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit
Projektnummer
101266Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft| Amt der Burgenländischen Landesregierung| Amt der Niederösterreichischen Landesregierung| Amt der Oberösterreichischen Landesregierung| Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus| Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
• Welche Leguminosenarten sind Wirtspflanzen für PNYDV?
• Welche Leguminosenarten sind keine Wirtspflanzen für PNYDV, und können in Zwischenfrüchten empfohlen werden?
• Gibt es Beikräuter, die Wirtspflanzen für PNYDV sind?
• Welche Lausarten sind auf welchen Leguminosen vorrangig zu finden?
• Welche Blattlausarten außer den bekannten, sind Vektoren für den Virus?
• Wie bauen sich infizierte Vektorpopulationen in der Vegetationsperiode auf?
• Wie/wo überwintert der Virus?
• Gibt es unterschiedliche Isolate von PNYDV, bzw. andere vorkommende Nanovirenarten?
Ein weiteres Ziel des Projektes ist es, in Kooperation mit der Firma biohelp, in einem Kleinparzellenversuch und in einem großflächigen Praxisversuch Bekämpfungsstrategien gegen Blattläuse als Nanovirenvektoren zu testen, um Spritzmittelstrategien für den biologischen Ackerbohnenanbau zu entwickeln, und Empfehlungen für die Praxis erarbeiten zu können.
Um zu überprüfen, ob in Mischkulturen ein niedrigerer Blattlausdruck herrscht, wird in Zusammenarbeit mit der LK NÖ ein Ackerbohnenbestand und eine Ackerbohne/Hafer Mischkulturvariante betreffend Blattlausdruck untersucht. Die Ergebnisse sollen eine Datengrundlage schaffen, um Biolandwirten eventuell einen Mischkulturanbau zur Reduzierung des Blattlausdruckes in der Ackerbohne empfehlen zu können.
Schlagwörter (deutsch)
Leguminosen, Biologischer Pflanzenbau, Nanoviren, Vektoren, Blattläuse, Epidemiologie, Zwischenfrüchte, Gründüngungen, Ackerbohne, Grünerbse,
Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)
Titel (englisch)
Epidemiology of Pea necrotic yellow dwarf virus (PNYDV) and possibilities for aphid control in organic faba beans
Abstract (englisch)
• Which legume species are host plants for PNYDV?
• Which legume species are no host plants for PNYDV, and can be recommended as catch crops?
• Are there weed species which act as host plants for PNYDV?
• Which aphid species feed on which legume species?
• Are there other aphid species than the known ones which act as vectors for PNYDV?
• Where does the virus overwinter?
• Can different PNYDV isolates or other Nanovirus species be found?
Results from the first workpackage enable to recommend different legume species to be used as catch crops, and to provide information for a pest alert system which aphid species should be watched for. Epidemiological data can also be used to generate prediction models for the development of PNYDV infection.
Nanoviruses are transmitted by aphids, and the only possibility to reduce infections is to control aphids. Therefore, in the second workpackage different aphid control strategies in organic faba beans will be tested. Trials are done in cooperation with the company “biohelp” and a practical farmer, using field trials with small plots and a practical trial with big plots (3 to 4 ha) to test different applications of insecticides. In cooperation with LK NÖ the influence of intercropping field beans with oat on the occurrence of aphids will be tested. The aim is to develop recommendations for aphid control when growing organic field beans.
Projektziele
Am Julius Kühn-Institut (JKI) in Braunschweig wurden im Glashaus künstliche Infektionsversuche mit PNYDV und der Grünen Erbsenblattlaus als Vektor an unterschiedlichen Leguminosenarten durchgeführt (H. Ziebell, persönliche Mitteilung), die Ergebnisse aus diesen Versuchen wurden bisher nicht publiziert. Die Ergebnisse aus den Versuchen des JKI und aus den Monitorings in Deutschland und Österreich der letzten Jahre sind die einzigen zurzeit verfügbaren Daten, die Auskunft darüber geben, welche Leguminosenarten Wirtspflanzen für PNYDV sind und welche nicht. Da die Versuche am JKI mit der Grünen Erbsenblattlaus durchgeführt wurden, aber nicht davon ausgegangen werden kann, dass diese Blattlausart auch der optimale Vektor für alle Leguminosenarten ist, müssen die Ergebnisse vom JKI in der Praxis überprüft werden. Für Gelbklee (Medicago lupolina), Hornklee (Lotus corniculatus), Alexandrinerklee (Trifolium alexandrinum), Schwedenklee (Trifolium hybridum), Wundklee (Anthyllis vulneraria) und Seradella (Ornithopus sativus) gibt es beispielsweise noch keine Daten, ob sie anfällig für PNYDV sind oder nicht. Da viele Leguminosenarten in Begrünungen und Zwischenfrüchten Verwendung finden, können diese, wenn sie anfällig für PNYDV sind, und winterhart oder mehrjährig sind, bzw. in warmen Wintern nicht ausfrieren, das Virenreservoir für die Infektionen am Beginn der nächsten Vegetationsperiode sein. Um Leguminosenarten für Begrünungen empfehlen zu können ist es also notwendig zu wissen, ob sie Wirtspflanzen für PNYDV sind. Zurzeit gelten die Grüne Erbsenblattlaus (Acyrthosiphon pisum), die Schwarze Bohnenlaus (Aphis fabae) und eventuell die Grüne Pfirsichblattlaus (Myzus persicae) als Vektoren für PNYDV. Ob noch andere Blattlausarten in Frage kommen und welche Rolle diese spielen ist eine weitere wichtige Frage, die geklärt werden soll.
Die im vorliegenden Projekt geplanten Provokationsversuche sollen die Möglichkeit bieten folgende Fragen zur Epidemiologie des PNYDV zu klären:
• Welche Leguminosenarten sind Wirtspflanzen für PNYDV?
• Welche Leguminosenarten sind keine Wirtspflanzen für PNYDV, und können in Zwischenfrüchten empfohlen werden?
• Gibt es Beikräuter, die Wirtspflanzen für PNYDV sind?
• Welche Lausarten sind auf welchen Leguminosen vorrangig zu finden?
• Welche Blattlausarten außer den bekannten, sind Vektoren für den Virus?
• Wie bauen sich infizierte Vektorpopulationen in der Vegetationsperiode auf, sind witterungsbedingte Abhängigkeiten feststellbar?
• Wie/wo überwintert der Virus?
• Gibt es unterschiedliche Isolate von PNYDV, bzw. andere vorkommende Nanovirenarten?
Praktischer Nutzen aus Arbeitspaket 1: Empfehlungen für die landwirtschaftliche Praxis, welche Leguminosen in Begrünungen verwendet werden können. Informationen für den Warndienst, ob es noch weitere Blattlausarten (außer der Grünen Erbsenblattlaus und der Schwarzen Bohnenlaus) gibt, auf die geachtet werden muss. Entwicklung einer epidemiologischen Datengrundlage, die Basis für die Entwicklung von Prognosemodellen sein kann.
Übertragen werden Nanoviren über Blattläuse, die einzige Möglichkeit Infektionen zu verhindern ist somit die Blattlausbekämpfung. In der Grünerbsenproduktion sind die Konsequenzen einer frühen Infektion mit PNYDV in den letzten Jahren klar zu Tage getreten und die landwirtschaftlichen Betriebe sind sich dieser Gefahr bewusst. Es wird dem Problem auch bereits in verschiedenen Initiativen Rechnung getragen (http://www.bio-net.at/fileadmin/bio-net/documents/gruenerbsenanbau_1610.pdf). In der Ackerbohne ist seit dem epidemischen Auftreten des PNYDV 2016 klar, dass dieser Virus auch in der Ackerbohne zu enormen Ernteverlusten führen kann. Da die Ackerbohne, als wesentliches Fruchtfolgeglied vor allem im biologischen Landbau in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen hat, sollen in Kooperation mit der Firma Biohelp und einem biologisch wirtschaftenden landwirtschaftlichen Betrieb Blattlausbekämpfungsstrategien mit biologischen Pflanzenschutzmitteln zur Verhinderung der Übertragung von Nanoviren in Ackerbohnen getestet werden.
Das Ziel ist in einem Kleinparzellenversuch an einem AGES-Versuchsstandort und in einem großflächigen Praxisversuch im Waldviertel verschiedene Bekämpfungsstrategien im biologischen Ackerbohnenanbau zu testen um Empfehlungen für die Praxis entwickeln zu können.
Praktiker berichten von einem tendenziell niedrigeren Blattlausdruck in Mischkulturen als in Reinsaaten. (Literatur zu Mischkultureffekten gibt es vor allem für Erbse/Getreidemischungen, z.B. Seidenglanz et al. 2011). Um diese Erfahrungen zu überprüfen soll auf einem Biobetrieb in der Nähe der AGES Versuchsstation Grabenegg ein Ackerbohnenschlag geteilt werden (bzw. zwei benachbarte Schläge verwendet werden) um Ackerbohne in Reinsaat und eine Ackerbohne/Hafer Mischkulturvariante anzubauen. Regelmäßige Blattlauszählungen werden in beiden Beständen durchgeführt. Die Ergebnisse sollen eine Datengrundlage schaffen, um österreichischen Biolandwirten eventuell einen Mischkulturanbau zur Reduzierung des Blattlausdruckes in der Ackerbohne empfehlen zu können.
Praktischer Nutzen aus Arbeitspaket 2: Empfehlungen für Blattlausbekämpfungsmöglichkeiten im biologischen Ackerbohnenanbau.
Das vorliegende Projekt ist eines von drei Vorhaben bezüglich Nanoviren (siehe dazu auch: Arbeiten, die außerhalb des Projektes ergänzend durchgeführt werden). Ein weiteres Ziel das längerfristig, gemeinsam mit den Ergebnissen und Daten aus den anderen Vorhaben erreicht werden soll, ist Daten und Erfahrungen zu sammeln auf Grund deren man Prognosemöglichkeiten für das Auftreten des PNYDV entwickeln kann.
Praxisrelevanz
Bei der Ackerbohne wurden Nanoviren erstmals in Lambach/Stadl-Paura (OÖ) im Jahr 2010 nachgewiesen. Dieser Nachweis erfolgte zwei Jahre nach einer Virusepidemie, die zu ähnlichen Ertragsausfällen führte wie 2016. Die Schäden wurden damals ausschließlich dem Pea enation mosaic virus (PEMV) zugeschrieben (Huss 2009). Ertragsausfälle durch Virusinfektionen waren 2008 auch in Gemüseerbsen im Marchfeld zu verzeichnen (Bedlan und Plenk, 2008). Auch hier wurde das PEMV als Ursache für die Schäden gesehen. Es spricht jedoch einiges dafür, dass Nanoviren, die 2008 methodisch noch nicht nachweisbar waren, an den Ertragsausfällen mitbeteiligt waren, da bereits typische Nanovirensymptome zu beobachten waren. Es ist damit zu rechnen, dass es immer wieder zu einem epidemischen Auftreten des PNYDV kommen wird. Um wirksame Strategien gegen das Virus, oder Prognosemodelle für das Auftreten des Virus entwickeln zu können ist es grundlegend, ausreichend epidemiologische Daten zur Verfügung zu haben.
Wie bereits erwähnt sind Leguminosen aus einer gesunden Fruchtfolge nicht wegzudenken. Sowohl der Anbau von Körnerleguminosen als Hauptfrucht, als auch der Anbau von Leguminosen in Zwischenfrüchten ist zu fördern. Im Herbst 2016, nachdem die Ertragseinbußen durch PNYDV in Grünerbsen und Ackerbohnen, aber auch Linsen und Sommerwicken an vielen Standorten in Ober- und Niederösterreich und im Burgenland klar ersichtlich waren, waren viele Landwirte verunsichert, ob sie weiter Ackerbohnen anbauen sollen, und ob sie nicht besser leguminosenfreie Zwischenfrüchte verwenden sollen. Die Winter werden zunehmend wärmer, und wie die Erfahrungen 2014/2015 und 2015/2016 gezeigt haben, kann nicht davon ausgegangen werden, dass alle abfrostenden Leguminosen auch wirklich in jedem Winter abfrieren. Besonders in Gebieten, wo Grünerbsen, Körnererbsen, Ackerbohnen oder Linsen angebaut werden, ist anzuraten, in Zwischenfrüchten auf Leguminosen zu verzichten, die anfällig für PNYDV sind. So kann verhindert werden, dass der Virus in infizierten Pflanzen überwintert, und diese Pflanzen als Inokulum für eine neue Vegetationsperiode fungieren. Das vorliegende Projekt soll klären welche Leguminosenarten Wirtspflanzen für PNYDV sind. Das Wissen um die Anfälligkeit verschiedener Leguminosen, und somit um ihre Verwendungsmöglichkeiten erhöht die Sicherheit bei den Landwirten und verhindert, dass aus Unsicherheit auf Leguminosen verzichtet wird.
Zwar konnten auch die beiden Nanovirenarten Black medic leaf roll virus (BMLRV) und Pea yellow stunt virus (PYSV) schon in Österreich nachgewiesen werden, im Monitoring 2016 wurde jedoch nur das Pea necrotic yellow dwarf virus (PNYDV) bestätigt. Über BMLRV und PYSV, ihre Wirtspflanzen und Vektoren ist noch kaum etwas bekannt. Es ist von großer Wichtigkeit durch regelmäßige Monitorings zu überprüfen welche Nanoviren vorhanden sind, da BMLRV oder PYSV eventuell auch Leguminosen befallen könnten, die für PNYDV keine Wirtspflanzen sind, wie beispielsweise Sojabohne oder Luzerne.
Werden Maßnahmen zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von Leguminosen gefördert hat das auch weitreichendere Folgen. Neben einem geringeren Düngemittel- und Pestizidaufwand durch den Anbau von Leguminosen in gesunden Fruchtfolgen, und damit den positiven Auswirkungen auf die Umwelt, dienen Leguminosen auch als Bienenweiden, oder erhöhen die Vielfalt an Kulturpflanzen, was sich auf das Landschaftsbild positiv auswirkt.