Teilprojekt: Phytopathologie

Einfluß unterschiedlicher Fruchtfolgesysteme auf Schaderregervorkommen in Getreide und Körnerleguminose

Zusammenfassung

Im Rahmen des Teilprojektes werden die mit der Umstellung von konventionellem auf ökologischen Landbau einhergehenden Veränderungen des Schaderregervorkommens in Getreide und Körnerleguminosen untersucht. Den wissenschaftlichen Schwerpunkt der Untersuchungen bilden die Interaktionen von Wirtspflanze (Winterweizen), Getreideblattläusen (Hemiptera: Aphididae) und deren natürlichen Gegenspielern, insbesondere den Parasitoiden in verschiedenen ökologischen Fruchtfolgen (extensiv, intensiv). Ergänzend werden konventionell geführte Winterweizenflächen in unmittelbarer Umgebung beprobt. In Körnerleguminosen werden die durch den Gestreiften Blattrandkäfer Sitona lineatus (L.) (Coloeptera: Curculionidae) hervorgerufenen Ertragsverluste quantifiziert. Neben der direkten Schädigung der Kultur, können die sich in den Wurzelknöllchen der Pflanzen entwickelnden Larven des Käfers zu einer erheblichen Minderung ihres Vorfruchtwertes und damit zu einer Störung in der Stickstoffbilanz ökologischer Anbausysteme beitragen.

Stichwörter

Getreideblattläuse, Parasitoide, Gestreifter Blattrandkäfer, Körnerleguminosen

Teilprojektinformationen

Teilprojektlaufzeit:seit 01.03.2002
Wissenschaftliche Koordination: Prof. Dr. Stefan Vidal
Wissenschaftl. Bearbeiter: Dipl. agr. Katharina Lohaus
Externe(s) Institut(e): Institut für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz der Georg-August-Universität Göttingen

 

Ziele

Im Rahmen des Projektes Hof Ritzerau soll der Einfluss von Fruchtfolgesystemen mit unterschiedlicher Stickstoffintensität auf die Abundanz der Getreideblattläuse und ihrer natürlichen Gegenspieler im Winterweizen untersucht werden. Mit der Beprobung landwirtschaftlich intensiv genutzter Flächen in unmittelbarer Umgebung ist ein Vergleich des Schaderregervorkommens in konventionellen Fruchtfolgen gegeben.

Methodik

  1. Die Befallsentwicklung der Getreideblattläuse wurde in viertägigen Intervallen von Anfang Juni (BBCH 55) bis Ende Juli (BBCH 89) erfasst (120 Halme pro Termin und Fläche). Die Blattläuse wurden nach Art, Entwicklungsstadium und Position auf der Pflanze getrennt aufgenommen.
  2. Die Dichten der spezialisierten Prädatoren (Syrphiden, Chrysopiden, Coccinelliden) und die durch Parasitierung mumifizierten Blattläuse wurden bei den unter (1) beschriebenen visuellen Kontrollen miterfasst.
  3. Getreideblattlausmumien wurden im Labor zum Schlüpfen gebracht, um das Artenspektrum der Primär- und Hyperparasitoide zu bestimmen.
  4. Pflanzenproben zur Ermittlung der Trockenmasse und des Stickstoffgehaltes wurden in BBCH 55, 65, 75 und 96 erhoben (60 Halme pro Termin und Fläche).

Die Untersuchungen zum Einfluss der Stickstoffintensität auf den Befall mit Getreideblattläusen wurden von 2002-2007 durchgeführt. Im Anschluss daran erfolgen Untersuchungen zur Quantifizierung der Ertragsverluste durch die Grosse Getreideblattlaus (Sitobion avenae, F.) im ökologischen Winterweizen. Auszugsweise werden die Ergebnisse eines dreijährigen Untersuchungszeitraumes im Hinblick auf die Abundanz der drei Getreideblattlausarten dargestellt. Von 2005-2007 wurden insgesamt 6 ökologische (leguminosen-basierte N-Zufuhr) und 6 konventionelle (Mineraldünger, 180-200 kg N/ha) Winterweizenflächen untersucht. Zusätzlich wurden 7 ökologische Flächen beprobt, auf denen teilflächenspezifisch Wirtschaftsdünger (Jauche, 135 kg N/ha) eingesetzt wurden.

Ergebnisse und Diskussion

Trotz einer hohen inter-anuellen Variabilität im Auftreten der Getreideblattläuse, wiesen die ökologische Flächen und nicht gedüngte Areale in allen Untersuchungsjahren einen signifikant höheren Befall durch Sitobion avenae (F.) auf. Demgegenüber war auf den konventionellen Flächen und mit Jauche gedüngten Arealen der Befall durch Metopolophium dirhodum (Wlk.) und Rhopalosiphum padi (L.) in allen Untersuchungsjahren signifikant erhöht. Obwohl die bessere Performance von Blattläusen bei steigendem Stickstoffgehalt der Wirtspflanze im allgemeinen gut belegt ist (z.B. van Emden 1966; Ponder et al. 2000; Nowak & Komor 2010), weisen verschiedene Freilanduntersuchungen darauf hin, dass die an der Ähre saugende Art S. avenae nicht auf eine verminderte Stickstoff Düngung reagiert (z.B. Hasken & Poehling 1995; Hambäck et al. 2007). Nach Honek & Martinkova (2004) korrelieren maximale Abundanzen von S. avenae positiv mit der relativen Samengröße; die Autoren fanden höhere Quotienten aus Samen- zu Sprossmasse in durch Stickstoff- oder Wassermangel gekennzeichneten Winterweizenbeständen, die dieses Defizit durch einen verstärkten Transport von Assimilaten aus vegetativen Organen (Blättern) zu generativen Organen (Ähren) kompensieren. Schlussfolgernd beinhalten die mit niedrigeren Abundanzen von M. dirhodum und R. padi einhergehenden niedrigeren Gesamtabundanzen (alle Arten) der Getreideblattläuse in leguminosen-basierten gegenüber gedüngten Systemen die Gefahr Ertragsverluste zu unterschätzen, da S. avenae im Vergleich zu den am Fahnenblatt bzw. im unteren Halmbereich lokalisierten Arten M. dirhodum und R. padi ein wesentlich höheres Schadpotential hat (Niehoff & Stäblein 1995) und das Artenspektrum auf den ökologischen Flächen in Ritzerau zu etwa 96% dominiert.

Literatur

  • Hambäck, P. A., Vogt, M., Tscharntke, T., Thies, C., Englund, G., 2007. Top-down and bottom-up effects on the spatiotemporal dynamics of cereal aphids: testing scaling theory for local density. Oikos 116, 1995-2006.
  • Hasken, K.-H., Poehling, M., 1995. Effects of different intensities of fertilisers and pesticides on aphids and aphid predators in winter wheat. Agriculture, Ecosystems & Environment 52, 45-50.
  • Honek, A., Martinkova, Z., 2004. The effect of environmentally induced variation of host-plant vigour on abundance of cereal aphids, in: Simon, J.-C., Dedryver, C.-A., Rispe, C., Hullé, M. (Eds.), Aphids in a new millennium. INRA Editions, Versailles, pp. 319–324.
  • Niehoff, B., Stäblein, J., 1998. Vergleichende Untersuchungen zum Schadpotential der Getreideblattlausarten Metopolophiurn dirhodurn (WIk.) und Sitobion avenae (F.) in Winterweizen. Journal of Applied Entomology 122, 223-229.
  • Nowak, H., Komor, E., 2010. How aphids decide what is good for them: experiments to test aphid feeding behaviour on Tanacetum vulgare (L.) using different nitrogen regimes. Oecologia 163, 973-984.
  • Ponder, K.L, Pritchard, J., Harrington, R., Bale; J.S., 2000. Difficulties in location and acceptance of phloem sap combined with reduced concentration of phloem amino acids explain lowered performance of the aphid Rhopalosiphum padi on nitrogen deficient barley (Hordeum vulgare) seedlings. Entomologia Experimentalis et Applicata 97, 203–210.
  • van Emden, H.F., 1966. Studies on the relations of insect and host plant. III. A comparison of the reproduction of Brevicoryne brassicae and Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae) on brussels sprout plants supplied with different rates of nitrogen and potassium. Entomologia Experimentalis et Applicata 9, 444–460.



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