Entwicklung eines Quassia-Präparats für den ökologischen Landbau
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Entwicklung eines QuassiaPräparats für den Ökologischen Obstbau Prof. Dr. Zebitz, J. Kienzle Institut für Phytomedizin Universität Hohenheim Was ist „Quassia“ Bitterholz = Quassia Holz von Quassia amara oder Picrasma excelsa •Insektizide Wirkung seit über 100 Jahren bekannt •Verwendung als Bitterstoff in der Medizin und der Nahrungsmittel-industrie Wie kam es dazu? • Die Apfelsägewespe trat seit 1999 sehr stark auf und entwickelte sich bundesweit zu einem wirtschaftlich sehr wichtigen Problemschädling • Der traditionell eingesetzte Quassiaextrakt zeigte ab 1999 plötzlich keine Wirkung mehr. Terminierungsprobleme? Qualitätsprobleme? Wie muß terminiert werden? Wie ist die Qualität definiert? Wie kam es dazu? • Die Apfelsägewespe trat seit 1999 sehr stark auf und entwickelte sich bundesweit zu einem wirtschaftlich sehr wichtigen Problemschädling • Der traditionell eingesetzte Quassiaextrakt zeigte ab 1999 plötzlich keine Wirkung mehr. Terminierungsprobleme? Qualitätsprobleme? Analytik für die wichtigsten Inhaltsstoffe Quassin und Neoquassin durch Trifolio-M GmbH erarbeitet Wie kam es dazu? • Die Apfelsägewespe trat seit 1999 sehr stark auf und entwickelte sich bundesweit zu einem wirtschaftlich sehr wichtigen Problemschädling • Der traditionell eingesetzte Quassiaextrakt zeigte ab 1999 plötzlich keine Wirkung mehr. Terminierungsprobleme? Qualitätsprobleme? Analytik für die wichtigsten Inhaltsstoffe Quassin und Neoquassin durch Trifolio-M GmbH erarbeitet Viele Quassia-Hölzer auf dem Markt enthielten kein oder kaum Quassin Wie kam es dazu? 2002: Projekt Bundesprogramm Ökologischer Landbau Es bestand eine erhebliche Unsicherheit hinsichtlich der Qualitätskriterien für Quassiaholzauszüge (Inhaltsstoffe) der benötigten Aufwandmenge der optimalen Terminierung (in welchem Stadium muss das Ei getroffen werden?) der notwendigen Anzahl der Spritzungen (Kosten pro Spritzung ca. 300 EUR) der Kombinationsmöglichkeiten mit NeemAzal-T/S der Nebenwirkungen auf Nützlinge (v.a. Blutlauszehrwespe) BÖL-Projekt Sägewespe Nr. 02OE084 und 03OE524/2 Beteiligte Institutionen ÖON e.V. Jork Dr. K. Klopp Trifolio-M GmbH BBA Darmstadt Dr. H. Bathon SLVA Ahrweiler J. Zimmer Beratungsdienst Ökologischer Obstbau e.V. Sächsische Landesanstalt H. Rank BBA Dossenheim Dr. H. Vogt Universität Hohenheim Prof. Dr. Zebitz Gehalt an Quassin und Neoquassin von Holz unterschiedlicher Herkunft Übersicht über bisher untersuchte Holzproben Ursprung Holzart nach Lieferantenangabe Gehalt an Chargenbezeich Quassin nung mg/g Holz Verhältnis Quassin/Neoquassin 0,001 etwa 1: 1,5 2002 0,08 nicht bestimmt Quassia amara Typ IS 0,08 Brasilien** Quassia amara A0206052 0,13 1: 0,6 1:1,6 Brasilien Quassia amara A0203082 0,17 1:0,3 Brasilien Quassia amara A0203083 0,19 Mexiko Quassia amara* 2002 0,22 1:0,8 1: 0,8 unbekannt Quassia amara Typ FF 0,40 1: 2,3 unbekannt Quassia amara 2036 0,45 unbekannt Quassia amara Abladungsware 0,46 unbekannt Quassia amara 5085 0,56 Brasilien Picrasma excelsa A0203081 0,6356 1:1,7 1:0,8 1:1,8 1:3,26 Costa Rica Quassia amara* Ernte Oktober 01 0,79 1:0,7 Jamaika Picrasma excelsa - 0,88 unbekannt Quassia amara 20110R02 0,97 1:1,6 1:1,6 bis 1mg/g 1:0.3 bis 1: 3,5 Mexiko Mexican Cuassia amara chips* 2002 Mexiko Chapparo amargo* unbekannt Min-Max-Werte *: zuverlässige Zuordnung vom Lieferanten wahrscheinlich Quassin- und Neoquassingehalt sind nicht gekoppelt! ! Getrennte Betrachtung notwendig! Die Apfelsägewespe Hoplocampa testudinea Klug milchig Larvenschlupf glasig Augen sichtbar Primärbefall Sekundärbefall Wirkung von Quassin und Neoquassin auf die verschiedenen Stadien der Apfelsägewespe Wirkung von Quassin und Neoquassin auf die Eier der Sägewespe Wirkung von Quassin und Neoquassin auf die Einbohrung der Larven 50 40 Quassin 35 Neoquassin 30 Alkohol 25 Kontrolle 45 ** 20 15 10 Eingebohrte Larven in % Abgestorbene Eier in % 45 20 15 10 0 Augen 5 g Augen 24 g Kontrolle 25 0 glasig 5 g Alkohol 30 5 milchig 5 g Neoquassin 35 5 Stadium Quassin 40 Stadium * milchig 5 g ** * * ** glasig 5 g Augen 5 g Augen 24 g * = signifikante Unterschiede zur Alkoholkontrolle ( a = 0,01) - Mehrfeldertafel/Vierfeldertafel ** = hochsignifikante Unterschiede zur Alkoholkontrolle ( a = 0,01) - Mehrfeldertafel/Vierfeldertafel Das Absterben der Eier scheint nicht besonders relevant für die Wirkung, d.h. die Larve schlüpft ? Wirkung durch • Aufnahme von Quassin durch die Larve durch aktiven Frass • Schädigung der Larve im Ei, so dass sie zwar schlüpft aber anschliessend abstirbt (d.h. Ei müsste direkt getroffen werden) Methoden 2004 Methode „Einschnitt“ Methode „Hütchen“ Wirkung von Quassin und Neoquassin auf Eier und Larven der Sägewespe Blüte Ei Effekt auf behandelt unbehandelt Larve unbehandelt behandelt Ei, Stadium glasig unbehandelt behandelt Ei, Augen sichtbar 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Kon Ex Q12 Q24 N12 N24 Gang Kon Q 12 Q 24 N 12 N 24 abgestoppter Gang Kon Q 12 Q 24 N 12 N 24 kleine Fraßstelle Anzahl nicht geschlüpfter Eier in % 40 Anzahl in % Fraß Anzahl Fraßspuren in % 90 30 20 10 0 Kon Ex Q12 Q24 N12 N24 Kon Q 12 Q 24 N 12 N 24 Kon Q 12 Q 24 N 12 N 24 Notwendige Aufwandmenge und Vergleich von Quassin und Neoquassin im Laborversuch 100 a Gang abgestoppter Gang kleine Fraßstelle b 90 b b b 80 Fraußspuren in % b b b b 70 b b 60 50 40 c 30 20 10 0 Con Ex 1,5 3 6 Quassin (g/ha) 12 24 1,5 3 6 12 Neoquassin (g/ha) Sehr geringe Aufwandmenge ist sehr gut wirksam! Bei 1,5 g/ha kein Unterschied zwischen Quassin und Neoquassin auf frischgeschlüpfte Larven! 24 Wirkung von Quassin und Neoquassin auf Larven bei der Überwanderung in die zweite Frucht Gang 40 abgestoppter Gang kleine Fraßstelle a 35 b Feeding signs 30 25 c 20 b b 3c c c 15 c 10 3a c 5 0 Control 6 12 Quassin 24 6 12 24 Neoquassin 6+6 12+12 Extrakt Quassin signifikant besser als Neoquassin!, Neoquassin hat noch einen signifikanten Effekt, dieser wird bei höherer Aufwandmenge nicht besser Quassin als „Leitsubstanz“ Terminierung, Aufwandmenge und Anzahl Behandlungen Datengrundlage: Freilandversuche über zwei Jahre an fünf Standorten, Laborversuche und Praxisanwendung Aufwand menge mit Aufwandmengen unter 12 g/ha oft gute Wirkung Anzahl Behandlungen meist eine Behandlung ausreichend Anwendungszeitpunkt Zeitpunkt erste Eier Stadium „Augen sichtbar“ = kurz vor Schlupf der ersten Larven meist erfolgreich aber: in einigen Fällen Wirksamkeit erst ab 18 g/ha aber: nicht immer!!! aber: „Ausreisser“ im Jahr 2003 in der Praxis Wirkungssicherheit bei Reduzierung der Aufwandmenge und Anzahl der Spritzungen?! Kriterien für die Wirkung festlegen! Wirkung von Quassin und Neoquassin auf ältere Larven der Sägewespe Mortalität in den einzelnen Varianten Kontakt Aufwand Kontrolle 6g 12 g 6,7 a Quassin 10,0 Frass Neoquassin a 6,7 a 20,0 ac 10,0 ac Kontrolle Quassin Neoquassin 13,3 ac 33,3 bc 16,7 ac b 30,0 bc 53,3 Quassin wirkt stärker als Neoquassin. Je älter die Larve, desto größer der Unterschied! Bestimmung des „richtigen“ Termins für Quassin Denkschema zu früh Quassin nicht oder nicht mehr auf dem Blütenboden wenn die Larve schlüpft. Termin richtig Quassin zum Larvenschlupf auf dem Blütenboden zu spät Larve schlüpft bevor Quassin auf dem Blütenboden ist Blütenkonformation zum Spritzzeitpunkt (Sorten!)? Applikationstechnik, Wasseraufwandmenge? Trockenheit? ..?? Versuche 2003 geben nur begrenzt eine Antwort Mortalität [%] Nebenwirkungen von Quassin (Reinsubstanz) und Quassia - Extrakt auf Aphelinus mali 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Kontrolle Quassin 6 g/ha Quassin 12 g/ha Quassin 18 g/ha Aufwandmenge Orale Aufnahme, Quassin in 600 L Wasser/ha Orale Aufnahme, Quassia-Extrakt in 600 L Wasser/ha Kontaktw irkung auf Glas, Quassia-Extrakt in 600 L Wasser/ha Keine schädigenden Nebenwirkungen auf A. mali zu erwarten Ebenfalls keine schädigende Nebenwirkung bei Forficula auricularia, Aphidius rhopalosiphi und Coccinella septempunctata Noch zu klärende Fragen: Freiland und Praxis Manchmal sehr gute Wirkung mit relativ niedriger Aufwandmenge Manchmal reichen 12 g/ha nicht aus! Wir wissen: Eine sehr geringe Menge an Quassin verursacht bereits eine sehr hohe Mortalität der jungen Larven Wenn Quassia dort ist wo die Larve frisst, müsste auch eine geringe Aufwandmenge immer sehr gut wirken! Ist Quassia dort wo die Larve frisst? Verteilung der Spritzbrühe auf dem Blütenboden 125 l/ha u. mKh Blüte geschlossen Vollblüte abgeblüht Blüte geschlossen Vollblüte abgeblüht 250 l/ha u. mKh 500 l/ha u. mKh Wirkung von Behandlungen bei verschiedenen Blühstadien im Freiland: Terminversuch Sachsen h 90 Befallene Fruchtbüschel in % 100 80 BG = Blüte geschlossen VB = Vollblüte AB = Abgehende Blüte 70 60 Primärbefall 50 Sekundärbefall 40 30 20 14,9 9,1 10 4,9 1,9 2,8 1,7 1,4 0 Kontr. BG 4 g/ha VB AB Quassin BG 18 g/ha VB AB Fazit 2004 • Bei entsprechender Spritztechnik und Terminierung müsste eine erhebliche Reduzierung der Aufwandmenge an Quassia möglich sein • Im Jahr 2005 Testlauf in der Praxis Der optimale Termin ist der, bei dem möglichst viele Blüten gerade abgeblüht und die ersten Larven der Sägewespen noch nicht geschlüpft sind • Im Regelfall sollte eine Behandlung genügen Ringversuche 2005 • In Praxisbetrieben auf möglichst vielen Standorten • Ist mit optimaler Spritztechnik eine Reduktion der Aufwandmenge von 12 auf 6 g Quassin pro ha ohne wesentlichen Wirkungsverlust möglich ? • Düsensatz DG 05 blau • Wasseraufwandmenge 500 l/ha/mKh • Damit wurden jeweils 6 bzw. 12 g/ha Quassin ausgebracht. Ringversuche 2005: Bodensee Reduktion und Zusatz von Netzmittel Trifolio-S forte Idared Topaz l 60 Befallene Früchte auf 100 Blütenbüschel 50 40 Primärbefall Sekundärbefall Primärbefall Sekundärbefall 30 21,5 20 16,4 WG 71,6 11,3 10 6,0 3,3 4,7 WG 89,9 2,7 WG 81,7 6,7 4,7 0,7 1,7 10,7 1,3 8,7 3,0 0,7 2,7 4,7 1,7 2,7 3,7 0 WH 1 2 G Kontrolle 1 2 G A=6g 1 2 G B = 6 g + T/S 1 2 C = 12 g G 1 2 G A=6g 1 2 G B = 6 g + T/S 1 2 C = 12 g Unterschiede zwischen 6 und 12 g/ha, T-S forte-Zusatz sehr gut G Ringversuche 2005: Bodensee 30 25 Befallene Früchte auf 100 Blütenbüschel l Primärbefall Sekundärbefall 20 15 WG 64 % WG 78 % 10 5 0 Kontrolle 6g 6 g + T/S Guter Effekt von T/S forte-Zusatz Betrieb 10g Ringversuche 2005: Pfalz 16 14,5 14 Primärbefall Sekundärbefall 12 10,2 WG 62,0 Befall in % 10 WG 75,7 8 6,6 5,5 6 3,5 4 2,9 2 0 Kontrolle 12 g 6g 6 g/ha Quassin etwas schlechtere Wirkung Ringversuch Altes Land: Effekt der Applikationstechnik auf die Wirkung von Quassia gegen Sägewespe Brefall auf 100 Blütenbüscheln 40 35,0 35 Primärbefall Sekundärbefall 30 25 21,0 20 18,0 13,0 15 10 9,0 8,0 6,0 7,0 5 0 12 g/ha 6 g/ha Quassin, Quassin, hohe hohe WA WA 12g/ha Quassin, niedrige WA 6 g/ha Quassin, niedrige WA hohe Wasseraufwandmenge = 1.250 l/ha, DG 05 niedrige Wasseraufwandmenge = 335 l/ha Albuz AVI80-015 niedrige Wasseraufwandmenge meist schlechter Fazit 2005 • Eine entsprechende Reduktion der Aufwandmenge war in den Ringversuchen meist nicht ganz ohne Wirkungsverlust möglich • Höhere Wasseraufwandmengen pro ha brachten wie erwartet auch im Freilandversuch eine gewisse Wirkungsverbesserung • Der Zusatz von Trifolio-T/S forte verbesserte die Wirkung • aber • Es war und ist nicht immer möglich, wirklich zum optimalen Zeitpunkt zu behandeln • Empfehlung weiterhin 12 g/ha bei hohem Befallsdruck • mit hoher Wasseraufwandmenge und Zusatz von T/S forte Empfehlung für den Einsatz von Quassia gegen Apfelsägewespe • 12 g Quassin/ha • hohe Wasseraufwandmenge • Spritzung möglichst Richtung abgehende Blüte (aber nicht zu lange danach!) aber vor Schlupf der ersten Larven • ggf. noch Zugabe von Netzmitteln • Ein Spritzung genügt im Regelfall aber: Wenn viele Blüten zum Spritzzeitpunkt noch geschlossen und danach noch „Eiablagewetter“ und sehr hoher Befallsdruck, dann zweite Spritzung sinnvoll Strategieempfehlung Apfelsägewespe Bei Befallsdruck eine Behandlung mit Quassiaextrakt12 g Quassin/ha bzw. 6 g/ha und m Kh Risikominimierung: • Kombination mit NeemAzal-T/S mit Splitting bei der Blattlausbehandlung • NeemAzal „puffert“ etwaige Probleme von Quassia beim Sekundärbefall ab und wirkt gleichzeitig als Formulierungshilfe/Netzmittel wie T/S forte Massnahmen zur langfristigen Reduktion der Population: • Stören durch Bodenbearbeitung im Juni • Ggf. Absammeln von Früchten mit lebenden Larven !!!! aus der Anlage entfernen!!! Problem gelöst? Kurzfristig ja ....Langfristig ist da die Frage der Zulassung........ Zulassungssituation • Quassia ist auf der Liste nach § 6a Pfl. Sch. Ges. gelistet Selbstherstellung möglich • Darauf dürfen nur Wirkstoffe, die auf Anhang II der EG-VO sind • Auf den Anhang II der EG-VO dürfen nur Wirkstoffe, die eine Zulassung zumindest in einem Mitgliedsstaat haben Essential use für Apfelsägewespe und Hopfenlaus Hoffnungslos? Quassia kann mehr! Potential von Quassia für andere Indikationen im Obstbau Birnengallmücke Contarinia pyrivora Potential auch lt.Literatur vorhanden erste Versuche von B. Pfeiffer durchwachsen, weiterer Forschungsbedarf Potential von Quassia für andere Indikationen im Obstbau Grüne Apfellaus in der Baumschule, Befallsverlauf an einjährigen Bäumen 18 16 Kontrolle Befallsstärke in % 14 12 Spritzung Quassia 12 g Quassin 10 8 Quassia 24 g Quassin 6 4 * 2 0 7.6. 14.6. 16.7. 24.7. * signifikanter Unterschied zur Kontrolle (Tukey-Test alpha = 0.05) Potential vorhanden, wird auch eingesetzt, noch mehr austesten Potential von Quassia für andere Indikationen im Obstbau Blattläuse und Blattsauger an Birnen und ggf. Steinobst Potential auch lt.Literatur vorhanden, erste Versuche, nur gegen Larven potentiell einsetzbar, weiterer Forschungsbedarf Potential von Quassia für andere Indikationen im Obstbau Birnensägewespe Wirkung im Moment unklar, besser abzuprüfen, ggf. Applikationszeitpunkt/-technik ändern Potential von Quassia für andere Indikationen im Obstbau ? Erdbeerblütenstecher ? Stachelbeerblattwespe Wirkung im Moment unklar, besser abzuprüfen, ggf. Applikationszeitpunkt/-technik ändern Potential für andere Applikationsformen (Streichen) Bei der Apfelsägewespe wenig sinnvoll da • das Streichen vor Befallsbeginn erfolgen muss wenn noch unklar ist, ob es Befall gibt • die Blüte kein „triebiges“ Organ ist und daher eher ungeeignet • Könnte in der Baumschule interessant werden • Bei Blutläusen bis jetzt in Tastversuchen keine Wirkung Bedeutung von Quassia für den Öko-Obstbau Drittes „Insektizid“ – Wirkstoffwechsel! • Bei Apfelsägewespe einziger Wirkstoff, der gegen Primärbefall wirksam ist – essential use Bedeutung von Quassia für den Öko-Obstbau Drittes „Insektizid“ – Wirkstoffwechsel! • Bei Apfelsägewespe einziger Wirkstoff, der gegen Primärbefall wirksam ist – essential use • Für andere Indikationen noch interessant aber: lauter kleine Anwendungsbereiche Kostenfrage! Quassia kann mehr! Systemische Wirkung ist nachgewiesen! Hopfen: einzige Möglichkeit der Blattlausregulierung im ÖkoAnbau: Streichbehandlung wirksam Zierpflanzen Gießbehandlungen z.B. gegen Weiße Fliege noch erheblicher Forschungsbedarf Wir danken Den beteiligten Wissenschaftlern an den BÖL-Projekten • • • • Karsten Klopp und Peter Maxin, ÖON Jork Jürgen Zimmer, DLR Rheinpfalz, KoGa Ahrweiler Heidrun Vogt und Pia Ternes, JKI Dossenheim Kazu Yamada und Claus P. W. Zebitz, Universität Hohenheim • Horst Bathon, JKI Darmstadt Der Firma Trifolio-M-GmbH, Lahnau, für das Engagement für Quassia Den Praxisbetrieben, die sich an den Versuchen beteiligt oder Flächen zur Verfügung gestellt haben. BLE/BMVEL für die Finanzierung der Projekte
