RAGWEED: Ausbreitungsbiologie und Management einer extrem allergenen, eingeschleppten Pflanze – Wege und Ursachen der Ausbreitung von Ragweed (Ambrosia artemisiifolia) sowie Möglichkeiten seiner Bekämpfung

Projektleitung

Gerhard Karrer

Forschungseinrichtung

Universität für Bodenkultur Wien - Department für Integrative Biologie

Projektnummer

100198

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft| Amt der Burgenländischen Landesregierung| Amt der Kärntner Landesregierung| Amt der Niederösterreichischen Landesregierung| Amt der Salzburger Landesregierung| Amt der Steiermärkischen Landesregierung| Amt der Tiroler Landesregierung| Amt der Vorarlberger Landesregierung| Amt der Wiener Landesregierung

Allgemeine Projektinformationen

Abstract (deutsch)

Das Ziel ist es,
- einerseits die biologischen Grundlagen für die aktuelle rasche Ausbreitung von Ragweed in Österreich insbes. entlang des Straßen- und Gewässernetzes zu analysieren
- sowie Quellen und Wege der Ausbreitung auf landwirtschaftlichen und sonstigen außerlandwirtschaftlichen Flächen ausfindig zu machen,
- und andererseits – darauf aufbauend – Vorschläge für eine effektive Eindämmung durch konkrete und - soweit wie möglich wissenschaftlich getestete - Bekämpfungsmaß-nahmen zu machen.

Die Ergebnisse sollen einen Beitrag zur zielgerichteten und rechtzeitigen Bekämpfung dieser aus volksgesundheitlicher und volkwirtschaftlicher Sicht ausgesprochen gefährlichen Pflanze leisten.

Schlagwörter (deutsch)

Ackerunkraut, Straßen-Begleitflora, Invasive Art, Bekämpfungsmaßnahmen, Allergene Pflanze, Ausbreitungsprozess

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

Spreading, population biology and management of the allergic alien ragweed – causes for the actual spreading and control options

Abstract (englisch)

Three main goals of this project can be pointed out:
- First, to analyse the causes for the actual spread of ragweed in Austria, i.e. the areal expansion along the roads, highways and waterways.
- Second, to find out the vectors between source and sink of Ambrosia on agricultural and other non agricultural systems.
- Third, to test control experiments on the base of the above analyses and to recommend specific measures for controlling this weed.
The results of the experiments may contribute to the effective control of this weed, which is stated dangerous from the viewpoint of national health and national economics.

Projektziele

Das übergeordnete Ziel ist es, die weitere Ausbreitung von Ragweed in Österreich zu verhindern und bestehende Populationen dieser die Volksgesundheit bedrohenden Pflanze einzudämmen oder so weit wie möglich zu vernichten.
Die Basis jeder Bekämpfung ist das Wissen um das Objekt und über die zugrunde liegenden Prozesse.
• Durch die Aufklärung des bisherigen Ausbreitungsprozesses von Ragweed kann besser abgesichert auf die mögliche weitere Entwicklung geschlossen werden. Molekulargenetisches Fingerprinting ist die modernste und am ehesten Erfolg versprechende Methode für die Auflösung der Frage der Ausbreitungswege und Ausbreitungsdynamik.
• Durch das verbesserte Wissen um das biologische Verhalten der sich ausbreitenden Populationen können die Versuche zur Eindämmung von bestehenden Populationen sowie zur Verhinderung ihrer weiteren Expansion wesentlich zielgerichteter eingerichtet werden.
• Sollte sich herausstellen, dass die Allergene von verschiedenen Populationen von A. artemisiifolia unterschiedlich sind, können allfällige Bekämpfungsmaßnahmen gezielter eingesetzt werden.
• Die Bekämpfungsversuche werden in Zusammenarbeit mit den für die Bewirtschaftung der kontaminierten Flächen verantwortlichen Organisationen durchgeführt, was die Entwicklung eines praxisnahen und sehr zielgerichteten Bekämpfungskonzeptes ermöglicht.
• Weiters können durch Konkurrenzversuche (im Versuchgarten wie auch an Neubauabschnitten von Strassen) mit Einsaat unterschiedlicher Anteile von Ambrosia die Möglichkeiten der gezielten Eindämmung bzw. Verhinderung der Etablierung mittels unterschiedlicher handelsüblicher Saatgutmischungen (Böschungsmischungen) in Kombination mit unterschiedlichen Schnittrhythmen getestet werden.
• Etablierung einer Kommunikationsplattform, welche laufend den wechselweisen Informationsaustausch zwischen Praktikern und Wissenschaft über neue Erkenntnisse und die Praxis des Managements von Ambrosia artemisiifolia herstellt (Verhinderung der Ausbreitung des Traubenkrautes). In einem zweiten Schritt auch Verbreitung der wissenschaftlichen Ergebnisse an die Fachwelt, die Praktiker und die interessierte Öffentlichkeit.
Folgende konkrete Fragen sollen beantwortet werden:
- Wie erfolgte die Einschleppung und Ausbreitung von Ambrosia artemisiifolia in Österreich (insbes. Niederösterreich)?
- Wo liegen die wichtigsten Ausbreitungsherde?
- Welche Vektoren sind bei traditioneller Bewirtschaftung verantwortlich für die weitere Ausbreitung von Ragweed entlang des Straßen- und Gewässernetzes?
- Welche Vektoren sind bei traditioneller Bewirtschaftung an der Ausbreitung von Ragweed auf Äckern, Ruderalstellen und anderen betroffenen Biotoptypen beteiligt?
- Welche Rolle spielt mit Ambrosia verunreinigtes Saatgut für Begrünungen und tierische Futtermittel (Vogelfutter) bei der Dotation der Populationen?
- Welchen populationsbiologischen Status haben die aktuellen Populationen? (Populationsgenetik, Bodensamenbank)
- Gibt es besondere Merkmale in der Begleitvegetation oder in den Bewirtschaftungsmaßnahmen befallener Flächen, die sich mit den populationsbiologischen Merkmalen des Ragweed korrelieren lassen?
- Welche Lebenszyklus-Merkmale erweisen sich als gut geeignet für Manipulationen: Konkurrenzvegetation; Schnitt-Zeitpunkte, -höhe und –häufigkeit; Bodenbearbei-tungsmaßnahmen; Herbizid-Einsatz.
- Auf welchen Straßenabschnitten Österreichs (insbes. Niederösterreichs) müssen welche Bekämpfungsmaßnahmen erfolgen bzw. verbessert werden?
- Überprüfung des direkten Effekts und der Nachhaltigkeit von Herbizideinsatz gegen Ambrosia artemisiifolia?
- Welche Bekämpfungsmaßnahmen sind ökologisch und humanmedizinisch vertretbar?
- Welche Bekämpfungsmaßnahmen sind auf welcher organisatorischen Ebene am sinnvollsten durchführbar? Wie müssen die Maßnahmen der Information und Kommunikation aussehen, um optimalen Erfolg zu erzielen?
- Sind die Allergene von Ambrosia artemisiifolia in unterschiedlichen Populationen Österreichs verschieden?
Die Antworten auf diese Fragen sollen die Eindämmung von Ragweed in Österreich ermöglichen. Durch die Ableitung praxisnaher und zielgerichteter Handlungsempfehlungen für stark betroffene Regionen in Österreich sollen auch für die Landwirtschaft Maßnahmen gegen die weitere Etablierung und Ausbreitung von Ragweed erstellt werden.
Für die Beantwortung der Fragen werden unterschiedliche Disziplinen vereint. Interdisziplinäre Lösungsansätze sind bei solchen Fragestellungen erfahrungsgemäß eher zielführend. Die Zusammenführung von Molekulargenetik, Populationsbiologie, Vegetationskunde, Landwirtschaft, Grünraum- und Straßenpflege, Bodenkunde und Phytomedizin zwecks Management einer invasiven Pflanze ist im Rahmen der angewandten Forschung in ganz Mitteleuropa neu.
Der besondere Nutzen des Projekts wird darin liegen, dass man nicht durch schlechte Kenntnis des das Problem verursachenden Objektes viel Geld in Maßnahmen investiert, die womöglich gar nicht greifen. In Ungarn wird bereits seit längerem an Ambrosia geforscht, trotzdem werden dort die Forschungen sogar noch intensiviert, weil man noch immer viel zu wenig genau über das Objekt und seine Populationsdynamik Bescheid weiß. Die bisher erzielten Ergebnisse der ungarischen Forschung sind auch nicht einfach auf die doch stärker ozeanischen Gebiete Österreichs zu übertragen. Bei Unkräutern und invasiven Arten muss man durch die kurzen Lebenszyklen und den hohen Selektionsdruck mit ständigen Änderungen der pflanzlichen Strategien rechnen und daher auch beim Monitoring am Ball bleiben. Beispielsweise hat sich das für die Anthrazin-Resistenz von Ragweed veranwortliche Gen in Ungarn offensichtlich innerhalb weniger Jahre über ganz Ungarn ausgebreitet, wobei derzeit noch vollkommen unklar ist wie das passieren konnte – ist doch diesen Gen in der Chloroplasten-DNA lokalisiert und damit nur über Samen in andere Populationen einbringbar (Tallos, mdl. Mitt.).
Das Projekt bedeutet somit eine wichtige Investition in die Zukunft, ist doch eindeutig eine zunehmende Sensibilisierung der ostösterreichischen Bevölkerung gegenüber dem allergenen Pollen von Ambrosia artemisiifolia nachgewiesen (Jäger 2006). Es würde einen zukunftsweisenden Schritt zur Vorsorge für die ostösterreichische Bevölkerung bedeuten, wenn man durch die Förderung dieses Projekts das Ragweed schlussendlich so weit wie möglich zurückdrängen könnte und damit die weitere Zunahme der gesundheitlichen und volkswirtschaftlichen Belastung durch die Folgekosten der Ragweed-Allergie verhindert.

Praxisrelevanz

Wenn man die internationale Literatur zur aktuellen Invasion der extrem allergenen Art Ambrosia artemisiifolia liest, wundert es nicht, dass auch in Österreich gerade ein Prozess der sekundären Ausbreitung von Ragweed begonnen hat, der sehr rasch dazu führen kann,, dass – ausgehend von den Hauptverkehrsadern – eine Naturalisierung von Ragweed erfolgt und damit wohl die gesamte österreichische Bevölkerung durch starke Zunahme allergischer Erkrankungen und in der Folge von chronischem Asthma bedroht ist.
Die große Bedeutung dieses Projekts liegt darin, dass es der Prophylaxe dient, d. h. daraus seriöse Handlungsstrategien ableitbar sein werden, die die weitere Ausbreitung von Ragweed verhindern können. Die dafür aufzubringenden Kosten machen nicht einmal Promille jener Gelder aus, die für die Behandlung von Atemwegserkrankungen aufgewendet werden müssten, wenn man Ragweed nicht ernsthaft bekämpft. Anlässlich eines vom Land Niederösterreich veranstalteten Ragweed-Workshops zu hat Paldy (2006) sehr deutlich gemacht, wie prekär die Situation der Ragweed-Allergie in Ungarn bereits ist. Dort müssen für die Behandlung von durch Ragweed ausgelösten Atemwegserkrankungen weit über 1 Milliarde € pro Jahr aufgewendet werden. Dies gilt es, für Österreich zu verhindern, wobei wissenschaftlich gestützte Bekämpfungsmaßnahmen in Niederösterreich derzeit am vordinglichsten erscheinen. Einzelne Versuche (mit Konkurrenzsaat und angepasster Mährhythmik wären aber auch in Kärnten und Wien sehr angebracht. Die Betroffenheit landwirtschaftlicher Flächen ist vor allem in der Steiermark gegeben, weshalb primär dort einschlägige Untersuchungen zur Verschleppung mit landwirtschaftlichen Geräten und Bekämpfungsversuche mit Herbiziden geplant sind. Landwirtschaftliche Flächen in Burgenland, Niederösterreich und Wien sind aber fallweise ebenfalls von Ragweed betroffen, weshalb man für diese Länder sehr gut Handlungsstrategien aus den Versuchsergebnissen in der Steiermark ableiten wird können.
Die Analyse der Allergene von Populationen aus unterschiedlichen Gebieten Österreichs kann eventuell zur Ausweisung von Gebieten mit geringerer oder größerer Dringlichkeit der Ragwed-Bekämpfung führen und so auch die Bekämpfungskosten einsparen helfen.
Die im Projekt vorgeschlagenen Maßnahmen werden gemeinsam mit der Praxis getestet, sodass ihre Umsetzbarkeit gleich geprüft werden kann.
Durch die Interdisziplinarität ist gewährleistet, dass die vorgeschlagenen Maßnahmen auch allgemein umweltverträglich bleiben.

Berichte

Abschlussbericht , 30.11.2011

Kurzfassung

Die aus Nordamerika eingeschleppte Pflanze Ambrosia artemisiifolia (Ragweed, Beifußblättriges Traubenkraut) hat sich im vergangenen Jahrzehnt in Österreich besonders rasch ausgebreitet. Sie verursacht starke allergische Reaktionen des menschlichen Immunsystems mit hohen Folgekosten für das Gesundheitswesen, aber auch für die Landwirtschaft und die kommunalen Verantwortlichkeiten. Im Zusammenhang mit Bekämpfungsmaßnahmen erfordert dies in der Landwirtschaft inzwischen spezifischen Herbizideinsatz und damit nicht nur zusätzliche Kosten, sondern es werden auch ökologisch nachteilige Wirkungen ausgelöst. In einem dreijährigen Projekt, das vom Lebensministerium und acht Bundesländern gefördert wurde, haben die Projektpartner AGES, BOKU, NÖLAK, Universität Salzburg und Umweltbundesamt unter der Koordination der Universität für Bodenkultur die biologischen Grundlagen der raschen Ausbreitung entlang des Straßen- und Gewässernetzes, sowie auf landwirtschaftlichen und sonstigen nichtlandwirtschaftlichen Flächen untersucht. Darauf aufbauend sollten konkrete Bekämpfungsmaßnahmen entwickelt werden. Ragweed-Samen können jahrelang im Boden überdauern, bei günstigen Bedingungen keimen jedoch bis zu 95 Prozent der Samen. Innerhalb der Populationen tauchen blühende Individuen vereinzelt schon Mitte Juni auf, während die Hauptblütezeit - je nach Höhenlage –ab der zweiten Juli-Hälfte beginnt. Die größten Pollenmengen in der Luft findet man im August. Reife bzw. keimfähige Samen sind bereits Ende August verfügbar, die Hauptmenge der Samen wird allerdings erst Ende September/Anfang Oktober reif. Die Samen werden mangels Spezialisation praktisch nur durch den Menschen ausgebreitet. Untersuchungen zur Populationsgenetik zeigten eine enorme genetische Variabilität innerhalb der Populationen, kaum jedoch zwischen den Populationen. Durch den starken Genfluss sind sie sehr anpassungsfähig und forcieren bei Erschließung neuer Lebensräume immer neue Rekombinanten mit der Chance auf noch bessere Durchsetzungskraft. Die Zunahme der Ausbreitung von Ragweed im Laufe des vergangenen Jahrzehnts konnte deutlich nachgewiesen werden. Allein in den letzten 5 Jahren gingen rund 2500 bestätigte Meldungen ein – ein Mehrfaches aller früheren Fundmeldungen. Besonders auffällig nahm die Art an den wichtigsten Transitrouten (A1, A2 A4, A8, A9 im steirischen Abschnitt und A11) zu. Die Ausbreitung entlang der Straßen hat zwei wesentliche Ursachen: Einerseits können Ragweed-Samen entlang von Transitrouten leicht transportiert werden (kontaminierte Handelsware), wobei Ragweed-Samen am Weg verloren werden. Andererseits erfolgt die in Österreich übliche Mahd der Straßen-Bankette leider in einer für Ragweed günstigen Rhythmik: Das erste Mal wird zu früh gemäht, die folgenden Mahdtermine erfolgen zu spät, sodass von August bis Oktober durch die eingesetzten Mäher, Schlägler und Mulcher die reifenden Samen lokal verteilt und durch kontaminierte Maschinen regional noch weiter verbreitet werden. Eisenbahnen und Flussufer stellen ebenfalls Korridore für die Ausbreitung von Ragweed dar. Die Ausbreitung von Ragweed entlang der Donau durch Überschwemmungen stellt ein schwierig zu handhabendes Problem dar, da kein Herbizideinsatz möglich ist und diese Flächen teilweise schlecht zugänglich sind. Die Bekämpfungs- und Eindämmungsmaßnahmen müssen Habitat-spezifisch erfolgen. Entlang der Straßen kommt in erster Linie der Optimierung der Mahd-Termine Bedeutung zu: Die erste Mahd so spät wie möglich (frühestens Mitte Juli, jedenfalls vor Beginn der Blühphase), danach aber Mahd alle drei Wochen. Die gründliche Reinigung der Mähmaschinen ist ebenfalls zielführend. Die Behandlung von Schnittgut in professionellen Kompostierungsanlagen sowie in Biogasanlagen vernichtet Ragweed-Samen zu 100 %. Bei Neubaumaßnahmen und Banketterneuerungen in Befallsgebieten ist die Bepflanzung mit starken Bodendeckern empfehlenswert, da sie die Keimung von Ragweed verhindern können. Ragweed findet sich auch auf landwirtschaftlichen Flächen, die Ausbreitung über die Landwirtschaft erfolgt jedoch im kleineren geographischen Rahmen. Saatgutuntersuchungen ergaben, dass Ragweed-Samen in lediglich 0,86 ‰ der untersuchten Proben nachweisbar waren. Vor allem in Ostösterreich kann es aber aufgrund der für Ragweed günstigen Klimaverhältnisse zu größerem Befallsdruck kommen, vor allem in den Kulturen Sojabohne, Kürbis und Sonnenblume. Über Erntemaschinen können große Mengen von Ragweed-Samen verbreitet werden. Konsequente mechanische und/oder chemische Unkrautbekämpfung gemäß der guten landwirtschaftlichen Praxis und gründliche Reinigung von Erntemaschinen können daher einen Beitrag dazu leisten, die Weiterverbreitung von Ragweed deutlich zu reduzieren. Ragweed-Samen in Futtermitteln sind geeignet, der Ausbreitung von Ragweed Vorschub zu leisten. Reinigung durch mechanische Siebung, einschlägige Lieferantenverträge, achten auf geografische Herkunft der Saaten und fachgerechte Entsorgung von Siebrückständen und anderen botanischen Abfällen können wirksame Maßnahmen zur Eindämmung von Ragweed darstellen. Einzelpflanzen sind immer als Ganzes mitsamt Wurzel auszureißen. Ab der Blütezeit muss dieses Material nachhaltig vernichtet werden (Verbrennung, professionelle Biomasse-Verwertung). Die Wahrnehmung des Problems und der Bekämpfungsmöglichkeiten sind sowohl in der breiten Bevölkerung, wie auch bei involvierten Personen noch nicht ausreichend, allerdings konnten einzelne Informationskampagnen in Österreich das Problembewusstsein bereits erhöhen. Schulungen von MultiplikatorInnen und tatsächlichen FlächenbetreuerInnen sind allerdings unerlässlich, um Ragweed einzudämmen. Das Projekt hat gezeigt, dass Ragweed zwar nicht mehr ausgerottet werden kann, dass aber durch die dargestellten Bekämpfungsmaßnahmen zumindest die negativen Effekte auf die Bevölkerung deutlich verringert werden können.

Berichtsdateien

Endbericht-RAGWEED-ProjektNr-100198.pdf

Autor/innen

Gerhard Karrer; Ivana Milakovic; Matthias Kropf; Cordula Blöch; Andrea Dlugosch; Melinda Leitsch-Vitalos; Gerald Hackl; Swen Follak; Sabine Fertsak; Martin Schwab; Andreas Baumgarten; Markus Gansberger; Rudolf Moosbeckhofer; Elisabeth Reiter; Elisabeth Publig; Franz Essl; Dietmar Moser; Ingrid Kleinbauer; Stefan Dullinger; Michael Hauser, Fatima Ferreira; Michael Wallner; Michael Mayer; Peter Klug; Barbara Jeitler; Maria Kerngast