Etablierung einer Alternativmaßnahme zum Einsatz umweltgefährdender Kupferpräparate zur Bekämpfung des Bakterienbrandes an Süßkirschen im ökologischen Obstbau


Die Produktion von Süßkirschen in Deutschland und der Welt ist im erheblichen Maße durch den bakteriellen Krankheitserreger Pseudomonas (Pseudomonas syringae pv. Morsprunorum, Pseudomonas syringae pv. syringae) gefährdet, welcher für den Bakterienbrand an Kirschbäumen (Prunus avium) verantwortlich zeichnet. Diese Bakteriose verursacht massive Schäden an den Blättern und Früchten des Baumes, was mit erheblichen Ertragseinbußen und qualitativen Mängeln der Früchte einhergeht. In extremen Fällen müssen erkrankte Bäume sogar gerodet werden, um Infektionsherde im Bestand einzudämmen.

Die Obstbauern sind also darauf angewiesen, diesen bakteriellen Krankheitserreger unter Verwendung von Pflanzenschutzmitteln zu bekämpfen. Aus Mangel an wirksamen Alternativen haben sich im konventionellen als auch ökologischen Obstanbau Kupferpräparate als unverzichtbares Kontaktgift bei der Bekämpfung der bakteriellen Erreger des Bakterienbrandes erwiesen. Die tonnenweise Ausbringung von Kupfer stellt allerdings eine starke Belastung unserer Ökosysteme dar. Dies liegt in erster Linie daran, dass Kupfer ein Schwermetall ist und im Boden anreichert, wo es in hohen Konzentrationen toxisch wirkt und Nährstoffkreisläufe beeinträchtigt, was letztendlich zu einem Rückgang in der Biodiversität führt. Hohe Dosen können auch unmittelbar für Kleinstlebewesen wie Würmer und Insekten giftig sein. Ferner birgt die Anwendung von Kupfer als Pflanzenschutzmittel auch eine Reihe an Nachteilen in der praktischen Anwendung: Kupfer wirkt nicht systemisch und kann daher Pathogene, die bereits in tiefere Gewebeschichten der Pflanze vorgedrungen sind, nicht erreichen, ist dann also unwirksam. Einige Pathogenstämme haben bereits Resistenzen entwickelt, was wiederum dazu führt, dass Produzenten teils höhere Aufwandsmengen applizieren, da die gewünschte Wirkung ausbleibt. Zu hohe Konzentrationen an Kupfer können jedoch phytotoxisch wirken und Ertrag und Qualität der Kirschen beeinträchtigen.

Aufgrund dieser Umwelt- und Anwendungsproblematiken, die mit der Verwendung von Kupferpräparaten zur Bekämpfung des Bakterienbrandes an Süßkirschen einhergehen, ergibt sich die Notwendigkeit der Etablierung einer umweltschonenderen und effektiveren Alternativmaßnahme zum Einsatz solcher Kupferpräparate. Wie schlagen hier einen neuartigen Lösungsweg zur Bekämpfung des Bakterienbrandes an Blättern der Süßkirsche vor, der darin besteht, einen physiologischen Mechanismus des Bakteriums zu konterkarieren, der in der Pflanze abläuft und für eine erfolgreiche Vermehrung in der Wirtspflanze hilfreich ist: Die Besiedlung des Blattes durch den Erreger Pseudomonas geht nämlich damit einher, dass sich der pH-Wert im extrazellularen Raum des Blattes verändert. Einige unserer Vorarbeiten (siehe unten) haben gezeigt, dass wenn man diese pH-Wert-Veränderung unterbindet, sich der Erreger nicht weiter vermehrt und die Blätter gesünder bleiben. Dies gelingt, indem ein pflanzeneigenes Stoffwechselprodukt, ein Derivat der Essigsäure, auf die Blätter gesprüht wird. Diese Substanz, das sog. Auxin, reguliert nämlich den pH-Wert im Blatt der Pflanze.

In dem geplanten Vorhaben soll diese natürliche Maßnahme nun in enger Zusammenarbeit mit einem Süßkirschproduzenten erstmals unter Produktionsbedingungen getestet, optimiert und etabliert werden. In einer ersten Projektphase soll diese Strategie zunächst aus ökonomischer und arbeitstechnischer Sicht unter kontrollierten Bedingungen im Gewächshaus optimiert werden, bevor in einer zweiten, längeren Phase, die Maßnahme auf unterschiedlichen Feldstandorten über zwei Saisons in die Praxis eingeführt werden soll. Am Ende des Vorhabens steht eine Strategie, die nicht nur die Umwelt entlastet, da weniger des Schwermetalls Kupfer ausgebracht wird, sondern auch effektiver als die herkömmliche Verwendung von Kupferpräparaten ist, da Kupfer als Kontaktgift nicht systemisch wirkt.

Projektleitung
Geilfus, Christoph-Martin Prof. Dr. (Details) (Controlled Environment Horticulture (J))

Laufzeit
Projektstart: 07/2019
Projektende: 07/2022

Zuletzt aktualisiert 2021-04-01 um 17:50