Regulierung und biologische Bekämpfung von Schädlingen im Feldbau und im Grasland

• Forschungsstelle: ART
• Projektnummer: 08.32.04.03
• Projekttitel Englisch: Regulation and biological control of insect pests in field crops and grassland
• Kurztitel: Biologische Schädlingsbekämpfung

Schlüsselwörter (Englisch)

biocontrol, mycoinsecticides, entomopathogenic fungi, habitat management

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Natürliche Gegenspieler von Insekten sind wichtige Elemente zur Regulierung und Bekämpfung von Schädlingen in nachhaltigen Landwirtschaftssystemen. Von den in der Praxis eingesetzten Biocontrol-Organismen haben insbesondere die insektenpathogenen Pilze eine wichtige Funktion als natürliche Gegenspieler schädlicher Insektenpopulationen und besitzen ein grosses Potenzial für die mikrobielle Schädlingskontrolle. In Europa werden aktuell mehrere Arten solcher Pilze in biologischen Bekämpfungsprogrammen eingesetzt. Gegen Schädlinge mit bodenbewohnenden Entwicklungsstadien eignen sich vor allem Hyphomyceten der Gattungen Beauveria und Metarhizium. An der Forschungsanstalt Agroscope Reckenholz-Tänikon ART wurde in den letzten Jahren je ein Pilzpräparat (Mykoinsektizid) auf der Basis von Beauveria brongniartii (gegen Maikäfer) und Metarhizium anisopliae (gegen Junikäfer und Gartenlaubkäfer) entwickelt. Diese Pilzprodukte werden heute kommerziell genutzt und zur Engerlingsbekämpfung in Wiesen und Weiden, sowie auf Zier- und Sportrasen eingesetzt. Daneben sind in der Schweiz vereinzelt Pilzprodukte auf der Basis von Beauveria bassiana und Verticillium lecanii gegen Weisse Fliegen bzw. Blattläuse, Spinnmilben und Thripse in gedeckten Kulturen zugelassen. Hingegen gibt es bisher keine für den Feldbau registrierten Pilzprodukte, obwohl in der Vergangenheit auch in der Schweiz entomopathogene Pilze von wichtigen Schädlingen wie Drahtwürmern, Rapsglanzkäfer, Maiszünsler und Kartoffelkäfer isoliert werden konnten.

Die Entwicklung neuer Mykoinsektizide auf der Basis insektenpathogener Pilze könnte helfen diese Lücken bei der Schädlingsbekämpfung zu schliessen. Das Potenzial für solche Pilzprodukte ist noch nicht ausgeschöpft. Dies gilt neben Anwendungen gegen Bodenschädlinge auch für Anwendungen gegen Schadinsekten an oberirdischen Pflanzenteilen. Die Entwicklung und der sichere Einsatz von Mykoinsektiziden bedürfen allerdings vertiefter Kenntnisse über Wirtsspezifizität, Ausbreitung und Persistenz der Pilzprodukte, sowie über mögliche unerwünschte Nebeneffekte auf Nicht-Zielorganismen.

Für die Entwicklung erfolgreicher Biocontrol-Strategien gilt es neben Mykoinsektizideinsätzen auch Kombinationen dieser Methode mit anderen Biocontrolagenzien (z.B. entomopathogene Nematoden oder naturstoffbasierte Wirksubstanzen) und Ansätze des Habitatmanagements zu prüfen.

Mit dem Ziel vermehrt umweltschonende Pflanzenschutzstrategien auch ausserhalb der biologischen Produktion zur Anwendung zu bringen, ist die Kompatibilität von biologischen Verfahren mit herkömmlichen Pflanzenschutzstrategien zu untersuchen und allfällige Vorteile kombinierter Einsatzstrategien der Praxis nutzbar zu machen.

Für die erfolgreiche Anwendung von Mykoinsektiziden in der Praxis besteht auch ein erhöhter Informations- und Lernbedarf von Seiten der Anwender. Es ist deshalb von zentraler Bedeutung, dass der Wissenstransfer zwischen Forschung und Entwicklung, Industriepartnern, Praxisberatung und den landwirtschaftlichen Produzenten effizient organisiert wird.

Projektziele (Deutsch)

1. Aufbau und Optimierung einer funktionellen Mykothek für entomopathogene Pilze. Kundennutzen [KN]: Entwicklung qualitätsgesicherter Standardprozesse für Isolation, Evaluation und Lagerung entomopathogener Pilzisolate mit Biocontrol-Potenzial, Dokumentationshilfe

2. Prüfung und Entwicklung neuer mikrobieller Bekämpfungsmethoden zur Kontrolle von Drahtwürmern und anderen Schädlingen im Feldbau. KN: Beurteilung und Vorbereitung neuer Produkte

3. Entwicklung und Optimierung der Einsatzstrategien für Mykoinsektizide (Applikationstechnik und -zeitpunkt) gegen Engerlinge von Maikäfer, Gartenlaubkäfer und Junikäfer auf Wiesen und Weiden, sowie in Sport- und Zierrasen. KN: Erhöhung des Bekämpfungserfolges und weitere Verbesserung der Praxisberatung

4. Unterstützung und Begleitung von Firmen bei Anpassung und Optimierung der Pilzproduktion an Bedürfnisse des Marktes (Wahl von Pilzart bzw. geeigneter Isolate, Sporenproduktion) KN: Verbesserte Produktformulierungen, erhöhte Lagerfähigkeit, Anwenderfreundlichkeit und -sicherheit

5. Abklärung von Biosicherheitsaspekten beim Einsatz entomopathogener Pilze und Optimierung von Monitoringinstrumenten für Freilandapplikationen. KN: Vermeidung ökologisch negativer Wirkungen von Pilzprodukten, Nachweismöglichkeiten im Freiland, Vereinfachung der Erfolgskontrolle

6. Abklärung von Möglichkeiten zum kombinierten Einsatz von Biocontrolagenzien und Untersuchung der Kompatibilität mit anderen biologischen und chemischen Kontrollstrategien. KN: Wirkungsoptimierung von Biocontrol-Strategien, Möglichkeiten zur Integration in IP-Programme und konventionelle Landwirtschaft, Verbesserungen beim Resistenzmanagement

7. Prüfung von Möglichkeiten zur Nutzung von Habitatmanagement-Verfahren auf die Regulierung von Schadinsekten durch natürliche Gegenspieler. KN: Mögliche Reduktion von Insektizideinsätzen, Nützlingsförderung

Neue Kenntnisse/Literatur (Deutsch)

Ghormade, V., Jossi, W., Chavan, S., Rajendran, A., Ghondhelekar, A., Widmer, F., Keller, S., Enkerli, J. 2007. Evaluation of Metarhizium anisopliae isolates for biocontrol of Agriotes based on genetic, biochemical and virulence characters. IOBC WPRS Bull. 30(7): 77-82.

Kabaluk, J. T., Goettel, M., Ericsson, J., Erlandson, M., Vernon, B., Jaronski, S., Mackenzie, K., and Cosgrove, L. 2007. Promise versus performance: Working toward the use of Metarhizium anisopliae as a biological control for wireworms. IOBC WPRS Bull. 30(7): 69-76.

Keller, S. 2007. List of arthropod-pathogenic mitosporic fungi from Switzerland. Mitteilungen der Schweizerischen Entomologischen Gesellschaft 80:1-5.

Keller, S. und Schweizer, Ch. 2007. White grub control in golf courses. IOBC WPRS Bull. 30(7): 101-104.

Schwarzenbach, K., Widmer, F., Enkerli, J. 2007. Cultivation-independent analysis of fungal genotypes in soli by using simple sequence repead markers. Applied and Environmental Microbiology 73(20): 6519-6525.

Schwarzenbach, K. Enkerli, J., Widmer, F. 2007. Objective criteria to assess representativity of soil fungal community profiles. Journal of Microbiological Methods 68: 358-366.

Pilz, C., Keller, S. 2006. Pilzkrankheiten bei adulten Rapsglanzkäfern. Agrarforschung 13(8): 353-355.

Enkerli, J. Koelliker, R., Keller, S., Widmer, F. 2005. Isolation and characterization of microsatellite markers from the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae. Molecular Ecology Notes 5: 384-386.

Blaser, M. 2004. Insekten tötender Bodenpilz in Schweizer Kartoffelfeldern. Agrarforschung11(3): 92-97.

Enkerli, J., Widmer, F., Keller, S. 2004. Long-term field persistence of Beauveria brongniartii strains applied as biocontrol agents against European cockchafer larvae in Switzerland. Biological Control 29: 115-123.

Blaser, M. 2003. Die Bekämpfung des Drahtwurms mit dem Pilz Metarhizium anisopliae. Diplomarbeit an der Schweizerischen Hochschule für Landwirtschaft.

Keller, S., Kessler, P., Schweizer, Ch. 2003. Distribution of insect pathogenic soil fungi in Switzerland with spezial reference to Beauveria brongniartii and Metarhizium anisopliae. BioControl 48: 307-319.

Keiser, A., Häberli, M., Schnyder, E., Berchier, P., Häni, F. 2002. Qualitätssicherung im Kartoffelbau. Agrarforschung 9(8): 322-327.

Vestergaard, S., Cherry, A., Keller, S., Goettel, M. 2003. Safety of hyphomycete fungi as microbial control agents. In: Environmental impacts of microbial insecticides. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 35-62.

Enkerli, J., Widmer, F., Gessler, C., Keller, S. 2001. Strain-specific microsatellite markers in the entomopathogenic fungus Beauveria brongniartii. Mycol. Res. 105(9): 1079-1087.

Projektspezifische Kosten (Deutsch)

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