„Vorsorgen ist besser als Heilen“, erklärte der Bundesminister für Ernährung und Landwirtschaft, Cem Özdemir, bereits zum Internationalen Tag der Pflanzengesundheit 2022. Vorbeugende Maßnahmen zur Pflanzengesundheit sind günstiger und effektiver als die Bekämpfung, wenn sich Schädlinge bereits etabliert und wirtschaftliche Schäden verursacht haben. Fördert man die Pflanzengesundheit, kann die Pflanzenproduktion geschützt, heimische Ökosysteme bewahrt und der Verlust von Nahrungsmitteln reduziert werden.

Schnelle vor-Ort-Diagnose von Schaderregern – hochansteckende Erreger eindämmen

Im Projekt „Nanosonden-gestütztes Screeningverfahren zur Pflanzenpathogen Detektion (NanoSPoD)“ steht ein viraler Quarantäneschaderreger, das Jordanvirus, im Fokus, der zu großen Ernteverlusten bei Tomaten- und Paprikapflanzen führt. Um die Verbreitung bei Pflanzen zu begrenzen, soll u.a. für Kontrollbehörden wie den Landwirtschaftskammern ein schnelles, mobiles Testsystem für Krankheitserreger entwickelt werden. Der Verbund hat hierfür ein Verfahren entwickelt, durch das verschiedene Pflanzenviren spezifisch durch Antikörper-gekoppelte magnetische Nanosonden markiert und die Virusmenge mit einem mobilen Handgerät über das magnetische Messsignal bestimmt werden können. Nach einer kurzen Probenvorbereitung können vor-Ort-Analysen zur Bestimmung des Schaderregers innerhalb weniger Minuten durchgeführt werden, was einen großen zeitlichen Vorteil gegenüber der herkömmlichen Labordiagnostik bedeutet. Durch die Weiterentwicklung des Messgeräts soll zukünftig auch die Messung mehrerer Krankheitserreger in einer Probe möglich gemacht werden. Das Konsortium besteht aus dem Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie, der GeneCon International GmbH, dem Forschungszentrum Jülich und der Computomics GmbH.

Neue Methoden zur Früherkennung von nicht-heimischen Gehölzschädlingen

In den Projekten PHID-Coleo I und II werden neue Technologien zur Bestimmung eingeschleppter Käferarten wie eine Smartphone-App und Nukleinsäure-Testverfahren entwickelt, um ihren Einsatz bei der Inspektion von Importgütern und dem Insektenmonitoring zu ermöglichen. In einem ersten bereits abgeschlossenen Projekt PHID-Coleo I waren Bockkäfer und Bohrkäfer, wie u.a. der Asiatische Laubholzbockkäfer, die Zielorganismen. Diese Schädlinge werden vor allem mit Totholz und verarbeitetem Holz wie z.B. Paletten verschleppt. Die im Projekt entwickelte Insektendatenbank ist für Interessierte hier kostenlos aufrufbar.

Das Folgeprojekt PHID-Coleo II befasst sich mit der Diagnose von Prachtkäfern und Borkenkäfern, die vor allem im Rindenbereich lebender Gehölze auftreten. Es werden genetische Untersuchungen der wichtigsten neuen Arten, z. B. dem Asiatischen Moschusbock (siehe Abbildung oben), durchgeführt. Mit dieser Idee und eigens entwickeltem Test können zukünftig Zusammenhänge zwischen den Einschleppungsereignissen untersucht werden. Zusammen mit einer Firma, die sich auf Bilderkennung spezialisiert hat, wurde eine erste Diagnose-App entwickelt, die mittels künstlicher Intelligenz eine Vorbestimmung von Käfern vor Ort ermöglichen soll. Weitere Arbeiten widmen sich der Frage, inwiefern man das Monitoring von verschiedenen Quarantäneschädlingen gleichzeitig in Mischproben und im Hochdurchsatz effizienter gestalten kann. Beide Projekte wurden von dem Landwirtschaftlichen Technologiezentrum Augustenberg und der Universität Hohenheim durchgeführt. Die Entwicklungen sollen insgesamt dazu beitragen, dass die Behörden bundesweit auch gegenüber neuen Gehölzschädlingen, wie beispielsweise dem Asiatischen Eschenprachtkäfer, gut vorbereitet sind. Weitere Infos zu PHID-Coleo finden Sie hier.

Komplexe Forschung für die Resistenz gegen SBR

Das „Syndrome Basses Richesses“ (SBR) ist eine bakterielle Erkrankung der Zuckerrübe, die zu einem verminderten Zuckergehalt der Rübe und damit zu erheblichen Ertragsverlusten führt. Der Erreger ist ein γ-Proteobakterium und wird durch ein Insekt, der Schilf-Glasflügelzikade Pentastiridius leporinus, übertragen.

Das Projekt PENTA-Resist untersucht die komplexe Beziehung zwischen Zikade, Bakterium und Zuckerrübe. Erste Verhaltensexperimente des Insekts haben gezeigt, dass erwachsene Zikaden keine Präferenzen in der Auswahl der Zuckerrüben-Sorten haben und sich die Entwicklung der Nymphen nicht in Abhängigkeit der Sorte ändert. Anders verhält es sich bei unterirdisch lebenden Nymphen. Diese werden vom Duft der Zuckerrübenwurzel angelockt und zwar abhängig von der Sorte und dem Befall. In weiteren Versuchen wurde festgestellt, dass SBR-infizierte Zuckerrüben eine andere Zusammensetzung des sogenannten Siebröhrensaftes in den Leitbündeln vorweisen: Es waren weniger Einfachzucker vorhanden und (drei) bestimmte Aminosäuren, die für Insekten als notwendig gelten, wurden nachgewiesen. Es wäre daher möglich, dass SBR-infizierte Rüben eine bessere Nahrungsquelle für Zikaden darstellen und bevorzugt werden. Dies soll in weiteren Versuchen über das Saugverhalten und die Biologie der Insekten untersucht werden. Das Konsortium besteht aus Züchtungsunternehmen der Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V., der Georg-August-Universität Göttingen und dem Julius-Kühn Institut für Pflanzenschutz in Obst- und Weinbau.

Effiziente Strategien für die Pflanzengesundheit entwickeln

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) hatte über die BLE als Projektträger die Bekanntmachung über die „Förderung von Innovationen zur Vermeidung der Ein- und Verschleppung von geregelten und neuen Schadorganismen an Pflanzen – Pflanzengesundheit“ 2019 veröffentlicht. Seit mehr als drei Jahren forschen verschiedene Verbünde mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft an diversen Themen der Pflanzengesundheit: Entwicklung von Überwachungs-/Monitoringverfahren, Diagnostik, Risikoanalysen sowie Vorsorge- und Behandlungsverfahren. Aus einzelnen Projekten liegen vielversprechende Ergebnisse zur Umsetzung in der Praxis vor.

Hintergrund

Laut Schätzung der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) gehen jährlich bis zu 40 Prozent der Nahrungsmittelernten durch Pflanzenkrankheiten und -schädlinge verloren. Durch internationalen Reise- und Handelsverkehr sowie klimatische Veränderungen hat die Verbreitung von Pflanzenschädlingen und –krankheiten in den letzten Jahren stark zugenommen. Mit verschiedenen Maßnahmen kann die Ein- und Verschleppung von solchen Schaderregern eingedämmt werden. Unter der Bezeichnung „Pflanzengesundheit“ versteht man die amtliche Aufgabe, die Einfuhr und die Ausbreitung von risikoreichen Organismen in die EU und nach Deutschland zu verhindern.