Entwicklung von umweltschonenden Pflanzenschutz-Technologien

• Forschungsstelle: BLW
• Projektnummer: 09.09

Schlüsselwörter (Deutsch)

Pflanzenschutz, biologischer Landbau, Kupfer Ersatz

Schlüsselwörter (Englisch)

disease control, organic farming, copper replacement

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Pflanzenkrankheiten können in der Nahrungsmittelproduktion erhebliche Ertragsausfälle verursachen. Gegen zahlreiche Erreger konnten bereits hochwirksame Produkte auf natürlicher Basis bis zur Marktreife entwickelt werden, wie z.B. Neem, Fenchelöl, Spinosad, Lezithin, Coniothyrium minitans, Bacillus subtilis. Allerdings besteht auch noch ein grosses Marktpotential für Produkte, die das Wirkungsspektrum von Kupfer abdecken können. Die Verwendung von Kupfer als Pflanzenschutzmittel wird in der EU derzeit grundsätzlich in Frage gestellt. Es ist davon auszugehen, dass die maximalen Aufwandmengen weiter reduziert werden oder dass Kupfer im Pflanzenschutz in Zukunft ganz verboten wird. Kupfer wird gegen verschiedene Schlüsselkrankheiten eingesetzt, die mit anderen mit dem Biolandbau kompatiblen Massnahmen bisher kaum zu lösen sind. Für ein neues Produkt, das diesen Bereich abdecken kann, besteht daher ein Marktpotential in den wichtigsten Kulturen in Europa (Kartoffelanbau, Gemüsebau (Tomaten, Gurken) sowie Rebbau und Obstanbau).

In den letzten Jahren wurden grosse Anstrengungen unternommen, um Kupfer-Alternativen zu finden (EU-Repco 2007; EU-Blight-Mop, BLE-finanzierte Projekte im Obst und Weinbau, BLW-finanzierte Projekte an FiBL, ART und ACW, weitere nationale Projekte in Dänemark, Italien und Frankreich). Wir haben 2 Extrakte identifiziert, die ein Potential für eine Weiterentwicklung aufweisen. Das FiBL will die Grundlagenarbeit für diese gezielte Suche und Entwicklung spezifischer und hochwirksamer Extrakten von Pflanzen und Mikroorganismen in Zusammenarbeit mit führenden Schweizer KMUs vorantreiben. Die Resultate dieser Arbeit fliessen direkt zu diesen spezialisierten KMUs (Pflanzenschutzfirmen, Extrakthersteller) und sollen als Produkte auf den Markt kommen.

Kurzbeschreibung (Englisch)

Plant diseases cause substantial yield losses in food production systems. Several plant-derived products based on neem, fennel oil, spinosyn, lecithine and biocontrol agents such as Bacillus subtilis or Coniothyrium minitans with excellent activity were successfully developed and introduced to the market in the past. However, there is also a large market potential for products with the range of activity of copper. The future use of copper is under discussion in the EU. It is believed that the maximum levels of copper have to be further reduced or that copper may be phased out eventually. Copper products are used against several key pathogens that cannot be controlled adequately with current techniques in organic farming systems. A new product with the capacity to address key pathogen problems has a large market potential in important crops in Europe (potato, vegetable production, as well as viticulture and horticulture).

Substantial effort has been invested in the past years to identify copper alternatives (e.g. EU-Repco 2007; EU-Blight-Mop, BLE-projects, BLW-projects at FiBL, ART und ACW, as well as national projects in Denmark, Italy and France). We have identified 2 extracts with the potential for further development. FiBL will further the R & D for novel plant-derived extracts and biocontrol agents in collaboration with leading Swiss SMEs. Results will be provided to the SMEs in order to finally introduce novel products to the market.

Projektziele (Deutsch)

Das Ziel des Projektes ist die Identifikation und Entwicklung von spezifischen und von Pflanzen und Mikroorganismen um Kupfer ersetzen zu können. Die F & E wird in enger Kollaboration mit Schweizer KMUs durchgeführt.

Projektziele (Englisch)

The aims of the project are to identify and develop extracts of plants and mikro-organisms for copper replacement in close collaboration with Swiss SMEs.

Neue Kenntnisse/Literatur (Deutsch)

Tamm, L., B. Thürig, A. Fliessbach, A. E. Goltlieb, S. Karavani, and Y. Cohen. 2010. Elicitors and soil management to induce resistance against fungal plant diseases. Wageningen Journal of Life Sciences: submitted.

Dagostin, S., H. Schärer, I. Pertot, and L. Tamm. 2010. Evaluation of alternatives to copper for grapevine downy mildew control in organic viticulture under field and laboratory conditions. submitted.

Hauschild, R., B. Speiser, L. Tamm, and R.-U. Ehlers. 2008. Réglementation et homologation des produits phytopharmaceutiques à base d'extraits végétaux dans la législation de l'Union Européenne (UE): présent et perspectives d'évolution. In Biopesticides d'origine végétale, edited by R.-R. C, P. BJR and V. C: Lavoisier, Paris, 545.

Speiser, B., L. Tamm, J. Bale, A. Fjelsted, H. Hokkanen, I. Menzler-Hokkanen, U. Kuhlmann, H. Strasser, R. Hauschild, O. Strauch, and R. Ehlers. 2008. Facilitating the registration of biocontrol organisms, plant extracts and semiochemicals in Europe. Paper read at 16th IFOAM Organic World Congress, Modena, Italy, June 18-20, 2008, at Modena.

Tamm, L., T. Amsler, B. Thürig, and H.-J. Schärer. 2008. Efficacy testing of novel organic fungicides and elicitors for control of Plasmopara viticola in grapevine: from the lab to the field. Paper read at ICPP 2008 9th International Congress of Plant Pathology.

Tamm, L., U. Koepke, Y. Cohen, and C. Leifert. 2007. Development of strategies to improve quality and safety and reduce cost of production in organic and ‘low input‘ crop production systems. Paper read at 3rd QLIF Congress: Improving Sustainability in Organic and Low Input Food Production Systems, University of Hohenheim, Germany, March 20-23, 2007.

Dorn B. et al. (2007): Control of late blight in organic potato production: Evaluation of copper-free preparations under field, growth chamber and laboratory conditions. European Journal of Plant Pathology.

Thuerig, B., A. Binder, T. Boller, U. Guyer, S. Jiménez-Jiménez, C. Rentsch, and L. Tamm. 2006a. An aqueous extract of the dry mycelium of Penicillium chrysogenum induces resistance in several crops under controlled and field conditions. European Journal of Plant Pathology 114:185-197.

Thuerig, B., G. Felix, A. Binder, T. Boller, and L. Tamm. 2006b. An aqueous extract of Penicillium chrysogenum elicits eraly defense-related responses and induces resistance in Arabidopsis thaliana independently of known signalling pathways. Physiological and Molecular Plant Pathology 67:180-193.

Neue Kenntnisse/Literatur (Englisch)

Tamm, L., B. Thürig, A. Fliessbach, A. E. Goltlieb, S. Karavani, and Y. Cohen. 2010. Elicitors and soil management to induce resistance against fungal plant diseases. Wageningen Journal of Life Sciences:submitted.

Dagostin, S., H. Schärer, I. Pertot, and L. Tamm. 2010. Evaluation of alternatives to copper for grapevine downy mildew control in organic viticulture under field and laboratory conditions. submitted.

Hauschild, R., B. Speiser, L. Tamm, and R.-U. Ehlers. 2008. Réglementation et homologation des produits phytopharmaceutiques à base d'extraits végétaux dans la législation de l'Union Européenne (UE): présent et perspectives d'évolution. In Biopesticides d'origine végétale, edited by R.-R. C, P. BJR and V. C: Lavoisier, Paris, 545.

Speiser, B., L. Tamm, J. Bale, A. Fjelsted, H. Hokkanen, I. Menzler-Hokkanen, U. Kuhlmann, H. Strasser, R. Hauschild, O. Strauch, and R. Ehlers. 2008. Facilitating the registration of biocontrol organisms, plant extracts and semiochemicals in Europe. Paper read at 16th IFOAM Organic World Congress, Modena, Italy, June 18-20, 2008, at Modena.

Tamm, L., T. Amsler, B. Thürig, and H.-J. Schärer. 2008. Efficacy testing of novel organic fungicides and elicitors for control of Plasmopara viticola in grapevine: from the lab to the field. Paper read at ICPP 2008 9th International Congress of Plant Pathology.

Tamm, L., U. Koepke, Y. Cohen, and C. Leifert. 2007. Development of strategies to improve quality and safety and reduce cost of production in organic and ‘low input‘ crop production systems. Paper read at 3rd QLIF Congress: Improving Sustainability in Organic and Low Input Food Production Systems, University of Hohenheim, Germany, March 20-23, 2007.

Dorn B. et al. (2007): Control of late blight in organic potato production: Evaluation of copper-free preparations under field, growth chamber and laboratory conditions. European Journal of Plant Pathology.

Thuerig, B., A. Binder, T. Boller, U. Guyer, S. Jiménez-Jiménez, C. Rentsch, and L. Tamm. 2006a. An aqueous extract of the dry mycelium of Penicillium chrysogenum induces resistance in several crops under controlled and field conditions. European Journal of Plant Pathology 114:185-197.

Thuerig, B., G. Felix, A. Binder, T. Boller, and L. Tamm. 2006b. An aqueous extract of Penicillium chrysogenum elicits eraly defense-related responses and induces resistance in Arabidopsis thaliana independently of known signalling pathways. Physiological and Molecular Plant Pathology 67:180-193.

Arbeitsvorgang/Stand der Arbeiten (Deutsch)

Das Projekt ist im vorgesehenen Rahmen termingerecht gestartet und alle Arbeiten/Anschaffungen konnten im vorgesehenen Rahmen durchgeführt werden. Im bisherigen Projektverlauf sind keine besonderen Schwierigkeiten oder Verzögerungen aufgetreten, die wesentliche Korrekturen erfordern.

Arbeitsvorgang/Stand der Arbeiten (Englisch)

The project has started in time and all planned tasks have been achieved according to the workplan. No particular obstacles have been detected and no amendemnts to the workplan are necessary so far.