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Produktion: Neuer Ansatz zur Bodendesinfektion: Mit Senf gegen Bodenpilze


Deutsche Baumschule - epaper ⋅ Ausgabe 5/2018 vom 04.05.2018

Pilze der Gattung Verticillium sind bodenbürtige Welke-Erreger, die zahlreiche Pflanzen befallen. Aus dem Gehölzbereich sind es 30 Gattungen, an denen der Pilz zu Schäden führen soll. In Baumschulen ist die Art Verticillium dahliae mittlerweile zu einem bedeutenden Schadorganismus geworden. Ein relativ neuer Ansatz ist die Bekämpfung durch Biofumigation. Im Folgenden der aktuelle Stand zu Möglichkeiten und Grenzen dieser Methode.


Artikelbild für den Artikel "Produktion: Neuer Ansatz zur Bodendesinfektion: Mit Senf gegen Bodenpilze" aus der Ausgabe 5/2018 von Deutsche Baumschule. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Deutsche Baumschule, Ausgabe 5/2018

Sareptasenf, hier die Sorte ‘Energy‘ in einem vom BÖLN geförderten Versuchsprojekt zur Bekämpfung der Bodenmüdigkeit, hat zum Zeitpunkt der Blüte den höchsten ...

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... Glucosinolatgehalt.


Besonders beiAcer platanoides undA. pseudoplatanus führtVerticillium zu erheblichen Schäden, die in kurzer Zeit bis zum kompletten Ausfall führen können. Es werden aber auch andere Gattungen befallen, zu denen zum BeispielCatalpa ,Castanea ,Fraxinus undTilia zählen (Neubauer et al. 2007). Im Unterschied zum Ahorn sind die bisher beobachteten Schäden an Gehölzen dieser Gattungen aber geringer, und ein Befall kann sogar ausgewachsen werden. Es wird zunehmend auch über Schäden im öffentlichen Grün berichtet, was dazu geführt hat, dass Gehölzverwender eine völlige Befallsfreiheit bei gelieferten Gehölzen fordern.

Schaffung von Quartieren ohne Befall notwendig

Die Bekämpfung des Pilzes ist äußerst problematisch und bei befallenen Pflanzen nicht möglich. Also muss eine Infektion vorbeugend verhindert werden. Der beste Schutz vor einer Infektion ist ein Boden, der völlig frei vonVerticillium ist. Dazu wurde in der Vergangenheit die chemische Bodendesinfektion sehr erfolgreich eingesetzt. Seit dem Auslaufen der Zulassung von Basamid Granulat ist leider auch das letzte wirksame Mittel, mit dem bei sachgerechter Anwendung Wirkungsgrade von über 90 Prozent bei der Bekämpfung vonVerticillium erzielt wurden, nicht mehr verfügbar. Andere Verfahren haben bisher in Versuchen keinen überzeugenden Wirkungsgrad gezeigt oder sind aus finanziellen und umwelttechnischen Gründen als fragwürdig einzustufen. So ist die Dämpfung von befallenen Flächen eventuell erfolgreich durchführbar, muss aber, bei einer entsprechenden Tiefenwirkung im Boden, aus Kostengründen und wegen der erheblichen CO2-Produktion bei der Dampferzeugung äußerst kritisch gesehen werden.

Der Anbau und die anschließende Biofumigation von Sareptasenf genau wie der Anbau und das daran anschließende Einarbeiten der pflanzlichen Substanz von Sudangras in den Boden, haben in Versuchen bisher nicht zu den notwendigen Wirkungsgraden geführt. Das gleiche gilt leider auch für die Ausbringung von Kalkstickstoff, die Schwarzbrache, den Anbau vonPhacelia oder auch die Biofumigation von Ölrettich.

Es muss genug ITC in den Boden gelangen

Theoretisch ist die Biofumigation von Sareptasenf (Brassica juncae ) ein Erfolg versprechender Ansatz zur Desinfektion von Böden, da er einen hohen Gehalt an Glucosinolaten aufweist, die im Boden enzymatisch zu Isothiocyanat (ITC) umgebaut werden. Beim Basamid Granulat ist es ebenfalls ein ITC, das zur Desinfektion des Bodens führt. Mit dem Anbau, der abschließenden Zerkleinerung (mulchen) und dem finalen Einarbeiten der zerkleinerten pflanzlichen Substanz von Sareptasenf in den Boden (= Biofumigation) wird aber leider viel zu wenig Glucosinolat und damit letztendlich auch zu wenig ITC in den Boden eingebracht, um die gewünschte Desinfektionswirkung im Boden zu erzielen.

Auch zweimal gemulchter Sareptasenf ist noch so grob, dass max. 10% der Zellen zerstört sind; entsprechend wenig Glucosinolat wird zu Isothiocyanat.


Um einen mit Basamid Granulat annähernd vergleichbaren Wirkungsgrad bei der Bekämpfung vonVerticillium im Boden zu erreichen, müssen viel größere Mengen an Glucosinolat in den Boden eingebracht werden. Nach Berechnungen von Neubauer 2015 müsste dazu eine ungefähr 40-mal höhere Menge an Glucosinolat eingebracht werden, als es bei der Biofumigation von Sareptasenf tatsächlich der Fall ist.

Erfolg versprechend: Sareptasenf-Samenmehl

Ein wesentlich größerer Teil Glucosinolat gelangt jedoch bei der Biofumigation von Sareptasenf-Samenmehl in den Boden und wird zu ITC umgebaut, da die Samen durch das Entfetten in einer Ölmühle sehr feinkörnig zerstört sind. Man geht davon aus, dass bei der Biofumigation von Sareptasenf-Samenmehl 90 Prozent des Glucosinolats zu ITC umgebaut wird. Das führt dazu, dass bei einer Biofumigation von 250 g Sareptasenf-Samenmehl pro Quadratmeter Boden umgerechnet 80 Prozent der ITC-Menge im Boden produziert wird, die durch Basamid Granulat in der zuletzt genehmigten Aufwandmenge von 400 kg/ha in den Boden gelangen würde.

Das eröffnet theoretisch positive Perspektiven für die biologische Desinfektion des Bodens. Theoretisch deswegen, da vier wichtige Voraussetzungen erfüllt sein müssen, damit die Biofumigation von Sareptasenf-Samenmehl ein verlässliches und praktikables Instrument zur Desinfektion des Bodens werden könnte: verlässliche Verfügbarkeit, günstiger Preis, ausreichender Wassergehalt im Boden und möglichst hohe natürliche Bodentemperaturen.

Abgesehen von Preis und Verfügbarkeit sind eine ausreichende Bodenfeuchte und hohe Bodentemperaturen unabdingbare Voraussetzung für die Wirksamkeit der Biofumigation von Sareptasenf-Samenmehl. Der Umbau von Glucosinolat zu Isothiocyanat (ITC) ist eine hydrolytische Reaktion, es muss also ausreichend Wasser dafür im Boden vorhanden sein. Die Reaktion wird außerdem durch das Enzym Myrosinase katalysiert, und die Aktivität von Enzymen steigt mit der Temperatur. Die Bodentemperatur sollte also besser 18 bis 20 °C als 10 bis 12°C betragen.

Sareptasenf-Samenmehl im Versuch

Vor diesem Hintergrund haben die Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein und der Pflanzenschutzdienst des Landesamts für Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern einen Versuch zur Bekämpfung vonVerticillium auf einer belasteten Fläche durchgeführt. Dazu wurden vier verschiedene Varianten der Biofumigation geprüft, die sich hinsichtlich der Aufwandmenge des Samenmehls (2,5 t/ha und 5 t/ha) und bezüglich der Art der Versiegelung des Bodens unterschieden, nachdem das Samenmehl 15 bis 20 cm tief eingefräst worden war.

Entfettetes Samenmehl von Sareptasenf der Sorte ‘Terrafit‘, das P.H. Petersen Saatzucht zur Verfügung stellte


Die Varianten und die Verteilung der Versuchsparzellen im Versuch


Teil der Versuchsfläche nach dem Einarbeiten des Sareptasenf-Samenmehls und dem Aufe bringen der Wassersiegel beziehungsweise der Folienabdeckung.


Ein Versiegeln des Bodens ist deshalb notwendig, da die gebildeten Isothiocyanate flüchtig sind und trotzdem im Boden verbleiben müssen, damit sie dort ihre desinfizierende Wirkung ausüben können. Dazu wurde im Versuch zum einen mit einem Wassersiegel gearbeitet (5 mm Beregnung) und zum anderen mit einer Abdeckung mit schwarzer PE-Folie (0,04 mm Stärke). Jede Variante wurde siebenmal wiederholt, wobei jede Wiederholung eine Parzelle 14,5 mal 1,5 m umfasste.

Vor dem Ausbringen des Samenmehls der Marke ‘Terrafit Biohum’ (von P. H. Petersen Saatzucht kostenlos überlassen) wurde Mitte August die Ausgangskontamination ermittelt. 14 Tage später wurde das Samenmehl ausgestreut, eingefräst und die Parzellen danach mit Folie abgedeckt oder mit einem Wassersiegel versehen. Die Wirkung der Behandlung wurde sechs Wochen später ermittelt. Die Ausgangskontamination war auf allen Parzellen im Mittel stark oder sehr stark (Tabelle S. 34).

Auswertung des Versuchs

Sechs Wochen nach der Biofumigation hatte sich die Kontamination auf allen Parzellen erheblich reduziert, auch in der unbehandelten Kontrolle. Dieses Phänomen in der Kontrolle wurde auch in anderen Versuchen beobachtet. Als Ursache wird vermutet, dass sich die Lebensbedingungen fürVerticillium im Boden im Jahresverlauf durch wechselnde Durchfeuchtung und Temperaturen ändern.

In den Parzellen mit Biofumigation ergab sich eine deutliche Reduktion der Kontamination auf ein Niveau von schwach bis mittel. Die beste Wirkung konnte in der Variante 5 (5 t/ha + Wasser) beobachtet werden, wo die mittlere Kontamination um mehr als 98 Prozent reduziert werden konnte. Aber auch in den anderen Varianten konnte die mittlere Kontamination deutlich gesenkt werden. In der Variante 4 (2,5 t/ha + Wasser) um rund 91 Prozent, in der Variante 3 (5 t/ha + Folie) um 87 Prozent und in der Variante 2 (2,5 t/ha + Folie) um 89 Prozent.

Anders als erwartet war der Rückgang der Kontamination in den Wassersiegel-Varianten stärker als in denen mit Folie. Die Folie bietet im Gegensatz zum nur kurzzeitig wirkenden Wassersiegel eine dichtere und langwierigere Abdeckung. Dass die Wirkung trotzdem in den Wassersiegel-Varianten besser war, könnte an der geringen Bodenfeuchte zum Biofumigationstermin gelegen haben. Der Versuch wurde im August 2016 durchgeführt, der ausgesprochen warm und trocken war. Dadurch stand das für den hydrolytischen Abbau der Glucosinolate zum ITC notwendige Wasser in den Wassersiegel-Varianten in größerem Umfang zur Verfügung als in den Folien-Varianten.

Eine Nachuntersuchung der Kontamination in Variante 5 (5 t/ha + Wassersiegel) Ende März 2017 ergab allerdings einen Anstieg der Kontamination von 0,4 cfu/g Boden auf 14,1 cfu/g Boden (= starke Kontamination). Ein Anstieg der Kontamination im Frühjahr nach einer Bodendesinfektion ist ein bekanntes Phänomen, wobei das Ausmaß des Anstiegt in diesem Versuch überraschend hoch ausgefallen ist und noch nicht erklärt werden kann.

Mittlere Kontamination mit Verticillium vor (blaue Balken) und sechs Wochen nach der Biofumigation von Sareptasenf Samenmehl (rote Balken).


Auch herbizide Wirkung zu beobachten

Eine Bodendesinfektion hat häufig auch einen herbiziden Effekt, da keimende und keimbereite Samen dadurch abgetötet werden. Auch in den Varianten 2 und 3 (Biofumigation + Folie) konnte im März 2017 ein deutlicher herbizider Effekt beobachtet werden. Der Unkrautdeckungsgrad in der unbehandelten Kontrolle und den Varianten 4 und 5 betrug fast 100 Prozent, in den Varianten 2 und 3 dagegen nur 40 Prozent. Natürlich ist es nicht ausgeschlossen, dass einfach die Folienabdeckung über sechsWochen im Herbst des Vorjahres dafür gesorgt hat, dass die Anzahl zugeflogenen Samen stark reduziert wurde. Dieser Frage muss also noch weiter nachgegangen werden.

Interessante Trends und offene Fragen

Die Biofumigation von Sareptasenf-Samenmehl eröffnet interessante Perspektiven. Im geschilderten Versuch ist es gelungen, die Kontamination eines Bodens mitVerticillium durch Biofumigation von Sareptasenf-Samenmehl erheblich zu senken. Eventuell hat eine Biofumigation von Samenmehl auch herbizide Effekte. In weiteren Versuchen muss daher geklärt werden, ob eine Biofumigation von Samenmehl unter günstigeren Bodenverhältnissen zu noch besseren und nachhaltigeren Erfolgen führt. Daneben muss geklärt werden, ob die Aufwandmenge des Samenmehls durch Optimierung des Anwendungsverfahrens weiter reduziert werden kann, so dass die Kosten ein realistisches und für Baumschulen gut tragbares Niveau erreichen.

Dr. Andreas Wrede, Thorsten Ufer und Hendrik Averdieck, Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein, Ellerhoop; Dr. Robert Schmidt, Landesamt für Landwirtschaft, Verbraucherschutz und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern, Rostock

Streubild von 5 t/ha (500 g/m²) Sareptasenf Samenmehl. Ungünstig: Der Boden war extrem trocken.


Nach sieben Monaten deutlich weniger Unkraut auf den zum Versuch mit Folie abgedeckten Parzellen.


Fotos: Wrede