Pflanzenschutzmittel gegen den Westlichen Maiswurzelbohrer

Pflanzenschutzmittel sollen effektiv Schädlinge von Kulturpflanzen bekämpfen. Viele der eingesetzten Mittel sind aber wenig spezifisch und richten sich dadurch gegen ganze Organismengruppen, anstatt nur einen oder wenige Schadorganismen. In der Schädlingsbekämpfung spricht man dann von sogenannten „non-target effects“. Das hat zum einen negative Auswirkungen auf die Biodiversität (Artenschutz), zum anderen können dadurch gegenteilige Effekte für den Pflanzenschutz provoziert werden, vor allem wenn Nützlingsorganismen betroffen sind. Wenn man indirekte Effekte über Wechselwirkungen im Ökosystem berücksichtigt, können die Auswirkungen noch weitreichender sein (vgl. Auswirkungen vom Bienensterben auf Landwirtschaft).

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wurden verschiedene Kombinationen von chemischen und biologischen Pflanzenschutzmitteln in Parzellen einer Maisanbaufläche im Bezirk Südoststeiermark ausgebracht. Untersucht wurde unter anderem die Befallsdichte des Schädlings, die Pflanzengesundheit (Pflanzenbonitur), die Dichte der biologischen Pflanzenschutzmittel im Boden (Nematoden und entomopathogene Pilze), sowie die Artenzusammensetzung der Bodenpilzgesellschaft.

Pilze spielen eine wichtige Rolle für die Pflanzengesundheit, im positiven wie negativen Sinn. So können Pilze als Mykorrhiza-Partner beispielsweise das Pflanzenwachstum verstärken, während andere Pilze wiederum als Pathogene oder Parasiten in Erscheinung treten. Ziel der Untersuchung in Hinblick auf „non-target effects“ war es nun abzuklären, ob durch den Einsatz von den angewandten Pflanzenschutzmitteln eine Verschiebung in der Artenzusammensetzung der Pilze eintritt. Es soll ausgeschlossen werden, dass dadurch nützliche Pilze verdrängt werden, und Schädlinge überrepräsentiert auftreten.

Die Untersuchung der Bodenpilzgesellschaft erfolgt dabei mit Hilfe von DNA-basiertem Next Generation Sequencing (NGS). Dabei wird die DNA aus Proben extrahiert und ein bestimmtes Gen, welches in allen Organismen von Interesse vorhanden ist, mittels PCR (Polymerase Kettenreaktion) vervielfältigt. Die PCR-Produkte werden dann nach Probenzugehörigkeit markiert („label“) und auf einer NGS-Plattform sequenziert. Durch Vergleich der gewonnenen DNA-Sequenzen mit Datenbanken können so die Organismen identifiziert und den ursprünglichen Probenflächen zugeordnet werden.

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• Im Rahmen einer Vorwissenschaftlichen Arbeit bzw. Diplomarbeit könnten man sich beispielsweise mit Pflanzenschutzmaßnahmen im Allgemeinen befassen. Je nach Fachbereich könnten dabei verschiedene Maßnahmen (e.g. chemisch, biologisch, kulturtechnisch) in der Vordergrund gerückt werden. Die Methodik (NGS) zur Analyse von mikrobiellen Gemeinschaften wäre als eigenständiges Thema behandelbar, ist aber nur für Spezialist/innen geeignet. Weiteres Thema: Die Rolle(n) von Pilzen in Ökosystemen.

Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz. Authors:Horst Börner, Klaus Schlüter, Jens Aumann ISBN: 978-3-540-49067-8 (Print) 978-3-540-49068-5 (Online)