Strategien zur Regulierung von im Gemüsebau schädigenden Blumenfliegenarten (Anthomyiidae): Wurzelfliegen an Buschbohnen (Delia platura, Delia florilega), Zwiebelfliege (Delia antiqua), Kleine Kohlfliege (Delia radicum) Erstellt von: Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) Fachbereich Integrierter Pflanzenschutz Söbrigener Str. 3a, 01326 Dresden Tel.: +49 351 2612-445 Fax: +49 351 2612-328 E-Mail: gabriele.kö[email protected] Internet: www.landwirtschaft.sachsen.de/lfl/ Gefördert vom Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau Dieses Dokument ist über http://forschung.oekolandbau.de verfügbar. Schlussbericht Zuwendungsempfänger/Ausführende Stelle: Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) Fachbereich Integrierter Pflanzenschutz Projektbearbeiterin: Karen Keuneke Forschungsprojekt Nr.: 02OE477 Thema: Strategien zur Regulierung von im Gemüsebau schädigenden Blumenfliegenarten (Anthomyiidae): Wurzelfliegen an Buschbohnen (Delia platura, Delia florilega), Zwiebelfliege (Delia antiqua), Kleine Kohlfliege (Delia radicum) Laufzeit: 15.11.2002 bis 14.04.2003 Berichtszeitraum: 15.11.2002 bis 14.04.2003 Zusammenarbeit mit anderen Stellen: Expertenbefragungen an der Universität Rennes, INRA Rennes und FiBL Schweiz Freistaat Sachsen Sächsische Landesanstalt für Landwirtschaft Abstract The Anthomyiidae is a limiting factor in the ecological production of crops of beans, onions and brusselsprouts. Our aim was to urgently investigate methods in the controlling of flies. Based on a theoretical study and the interviewing of experts, the biological regulation of cabbage-, root or bean-seed maggots as well as onion maggots was determined. A variety of studies of insecticides and repellents based on plant extracts were available. Very few of these examples concentrated on the efficiency of substances against Anthomyiidae. However, the majority of the results are transferable. This mainly concerned preparations which proved to be efficient against the larvae of Diptere or Coleoptere. Control management based on entomophage fungi proved to be unsuitable as they only attack the adult stage. The disadvantage of the approach with entomophage fungi on larvae proved to be that the pathogenese was too slow so that the damages to crops could not be sufficiently prevented. Only the usage of microbial toxins could be effective. Due to high costs involved, the usage of beneficial insects has been proved to be unpractical. The minimising of the Dipteren population is a result of the predator optimisation. A optimal effect can however not be expected due to the delay of the predator enhancement. As a result, additional measures are necessary. The regulation with entomophage nematodes proves to be a problem as the first instar larvae is not sufficiently attacked. The usage of physical control methods has proved to be successful against cabbage and onion maggots. Exclusion fences are possible as a further development of this immune system. This method proves to be a simple handling. 2 Inhaltsverzeichnis 1. Ziele und Aufgabenstellung des Projektes...............................................................4 2. Material und Methoden.............................................................................................6 3 Literaturstudie............................................................................................................7 3.1 Allgemeine Grundlagen der Regulation von Anthomyiidae..................................7 3.2 Pflanzliche Insektizide und/ oder Repellentien.......................................................9 3.2.1 Chrysanthemum sp.: Asteraceae..................................................................................9 3.2.2 Derris sp. (Fabaceaen) und Lonchocarpus sp.(Leguminosae).....................................9 3.2.3 Niembaum (Azadirachta indica: Meliaceaen)............................................................10 3.2.4 Surinam-Bitterholz (Quassia amara) und Jamaika-Bitterholz (Picrasama excelsa) Familie Simaroubaceaen............................................................................................11 3.2.5 Pfeffer (Piper sp.: Piperaceae)...................................................................................11 3.2.6 Zitrusgewächse (Citrus sp.: Rutaceae).......................................................................13 3.2.7 Erdnuss (Arachis hypogaea: Fabaceae).....................................................................14 3.2.8 Eukalyptus (Eucalyptus sp.:Myrtaceae).....................................................................15 3.2.9 Hutpilze (versch.Ordnungen der Basidiomyceten)....................................................15 3.2.10 Kokosnuss (Cocos nucifera: Arecaceae)....................................................................15 3.2.11 Pine Oil.......................................................................................................................16 3.2.12 Afrikanische Ölpalme (Elaeis guineensis: Palmaceae)..............................................18 3.2.13 Minze (Mentha sp.: Lamiaceae).................................................................................18 3.2.14 Sabadilla (Sabadilla officinales: Liliaceae)...............................................................19 3.2.15 Salbei (Salvia officinales: Lamiaceae).......................................................................20 3.2.16 Thymian (Thymus sp.: Lamiaceae).............................................................................20 3.2.17 Kalmuswurzel (Acorus calamus: Araceae)................................................................21 3.2.18 Zimt (Cinnamon zeylanicum: Lamiaceae)..................................................................21 3.3 Mikroorganismen.....................................................................................................31 3.3.1 Entomophage Pilze.....................................................................................................31 3.3.2 Bakterien....................................................................................................................35 3.4 Tierische Antagonisten............................................................................................41 3.4.1 Arthropoden................................................................................................................41 3.4.2 Nematoden..................................................................................................................47 3 3.5 physikalische Bekämpfungsmöglichkeiten............................................................52 3.5.1 Kulturschutznetze und Vliese.....................................................................................52 3.5.2 Einflugbarrieren (Exclusion fences = Ausschlußzäune)............................................52 4. Voraussichtlicher Nutzen und Verwertbarkeit der Ergebnisse...........................55 5. Zusammenfassung....................................................................................................56 6. Literaturverzeichnis.................................................................................................57 Anlagen 4 1. Ziele und Aufgabenstellung des Projekts Fördervorhaben im Bereich der Erzeugung, Verarbeitung und Vermarktung von Produkten des Anhangs I des EG-Vertrages (Vorhaben innerhalb des Agrarsektors), Grundlagenforschung Schädigende Blumenfliegen sind limitierender Faktor im ökologischen Anbau von Buschbohnen, Zwiebeln und Rosenkohl. Nach Verfahren zur Kontrolle schädigender Fliegen muss dringend gesucht werden. Ziel war es, über eine umfangreiche Recherche, Bausteine für entsprechende Verfahren im ökologischen Anbau zu finden. Damit wird ein Beitrag zur verbesserten Wettbewerbsfähigkeit auf dem Gebiet des ökologischen Anbaues von Gemüsekulturen geleistet, die von Blumenfliegen befallen werden. Schädigende Blumenfliegen begrenzen den Anbau. Beispielsweise hat der Ökoring Niedersachsen mitgeteilt, dass 13% seiner Buschbohnenfläche auf Grund von Totalausfall nicht beerntet werden konnten, in Sachsen mussten 9% der Öko-Bohnenfläche umgebrochen werden. Möglichkeiten der Regulierung von Blumenfliegen würden die Verfahrenssicherheit also deutlich erhöhen, denn Blumenfliegen stellen gegenwärtig ein Produktionsrisiko dar, welches Umstellungen behindert. Seine Minderung führt zur Ausdehnung des ökologischen Landbaues. 5 Planung und Ablauf des Projekts Teilziel Zeitraum Geplante Arbeitsaufgabe Realisierte Arbeitsaufgabe Literatur –und Mitte November 02 Literaturrecherche, Literaturrecherche, Internetrecherche bis Ende Dezember Internetrecherche Internetrecherche 2002 Anfang bis Mitte Zusammenstellen der Zusammenstellen der Januar 2003 Rechercheergebnisse Rechercheergebnisse Sammlung von Anfang Januar bis Organisatorische und Organisatorische und Informationen in 24.Januar 03 inhaltliche Vorbereitung inhaltliche einschlägigen von Reisen zu einschlägigen Vorbereitung von Forschungs- Forschungsinstituten Reisen zu Experten einrichtungen nach Frankreich 25. Januar bis Besuch von Besuch einer 7. März 2003 Forschungseinrichtungen Forschungseinrichtun zum Zweck der g zum Zweck der Informationssammlung Informations- sammlung 8. März bis Verfassen von Darstellung des 14. März 2003 Reiseberichten, Darstellung Standes der des Standes der gegenwärtigen gegenwärtigen Forschung Forschung Abschlußbericht 15. März bis Erarbeiten einer Datenbank, Besuch der 14. April 2003 Abschlußbericht Entomologentagung, Verfassen von Reiseberichten, Erarbeiten einer Datenbank, Abschlußbericht 6 2. Material und Methoden Für Recherchearbeiten wurde das Internet genutzt. Folgende Internetdatenbanken -u. Suchmaschinen wurden vorrangig eingesehen: Agris, Agricola, Phytomed und Google. Für eine Einsicht in ältere Literatur (vor der Ära des chemischen Pflanzenschutzes) wurde in der Bibliothek der BBA und der Deutsche Staatsbibliothek vor Ort recherchiert. Expertenbefragungen lieferten wertvolle Informationen zum gegenwärtigen Stand der Wissenschaft. Es wurden die Universität Rennes (Frankreich) und das Institut Nationale de la Recherche Agronomique (INRA) besucht. Ein Team unter Leitung von Etienne Brunel arbeitet am Verhalten von Kohlfliegen (Delia radicum), an dem Vorkommen von nützlichen Kurzflügelkäfern im Blumenkohlkulturen der Bretagne, an der Wirkung von natürlichen Substanzen auf Kohlfliegeneier, an kulturtechnischen Maßnahmen gegen Kohlfliegen und an Kohlfliegenzuchten. Etienne Brunel und seine Kollegen gaben Auskunft zu ihren Forschungsarbeiten und gewährten Einsicht in aktuelle Versuche und Zuchten. In der Bibliothek der Universität Rennes konnte die Literaturrecherche vervollständigt werden. Auf eine geplante Reise an das Forschungsinstitut für Biologischen Landbau (FiBL) in der Schweiz wurde verzichtet, weil der dort beschäftigte Experte Eric Wyss, seine Ergebnisse im März 2003 auf der Entomologentagung in Halle vorstellte. Dort ergab sich die Möglichkeit zu einem ausführlichem Gespräch mit Eric Wyss. Er beschäftigt sich vorwiegend mit biotechnischen Maßnahmen zur Regulierung von Kohlfliegen. Im Laufe der Recherchen stellte sich heraus, dass die Saatgutfirma Suet in Eschwege Erfahrungen bei der Inkrustrierung von ökologischem Saatgut hat. Eine Kontaktaufnahme zu dieser Firma erfolgte. Aus diesem Grund wurde auf einen Besuch des Institutes für Technologie und Biosystemtechnik der FAL Braunschweig zur Recherche von möglichen Beizmitteln abgesehen, zumal an diesem Institut keine speziellen Erfahrungen zum ökologischen Anbau vorliegen. Die Zusammenstellung der Rechercheergebnisse und der Expertenbefragungen erfolgte in Form einer Literaturstudie zu Möglichkeiten der Regulierung von schädigenden Blumenfliegen, die im ökologischen Anbau angewendet werden können. Zusätzlich wurde eine Datenbank erstellt. 7 3. Literaturstudie 3.1 Allgemeine Grundlagen von Anthomyiidae Die wichtigsten Anthomyiidae, die im ökologischen Gemüsebau eine Rolle spielen, sind die Kleine Kohlfliege Delia radicum, die Wurzelfliegen Delia floralis und Delia platura und die Zwiebelfliege Delia antiqua. In verschiedenen Quellen wird die Kleine Kohlfliege auch als Delia brassicae bezeichnet und Delia radicum als Schnauzen-Wurzelfliege (SPAAR et al., 1985, WASILEVA et al. 1974). Nach Darstellung von SPAAR et al. (1985) kann Delia radicum auch an Bohne vorkommen. Dem- nach wäre ihr Wirtskreis etwas breiter als der von Delia brassicae (Kohl und Rettich). In HOFFMANN et al. (1994) werden Delia radicum und Delia brassicae als Synonyme verwendet. WASILEVA et a. (1974) berichten, dass Delia brassicae vornehmlich im östlichen europäischen Raum und vereinzelt in Mittelasien u. Fernen Osten zu finden ist. Delia radicum kommt hauptsächlich in westlichen Gebieten Europas vor. Beide Arten treten in Nordamerika auf. Dies wäre eine Nischenteilung. Eine klare Abgrenzung konnte in der Literatur nicht gefunden werden. In den überwiegenden Quellen, die in diese Studie einflossen wird aber Delia radicum als Kleine Kohlfliege bezeichnet. Delia radicum erscheint Ende April bis Anfang Mai (Roßkastanienblüte) und hat bis zu drei Generationen im Jahr. Sie legt ihre Eier (bis zu 10 Eier/Pflanze) an den Wurzelhals oder in Erdspalten in die Nähe der Pflanzen. Die Eiablage kann aber insbesondere bei Rosenkohl und Chinakohl auch an oberirdischen Pflanzenteilen erfolgen. Nach vier bis acht Tagen Schlüpfen die Larven, die Entwicklung vom L1-L3-Stadium dauert 3-4 Wochen (CRÜGER et al., 2003). Für die Bekämpfung spielen aber nur die L1- und L2-Larven eine Rolle, da sich nur diese Stadien frei im Boden bewegen (SULISTYANTO et al., 1994). Anschließend bohren sich die Maden in den Wurzelhals (bzw. Sprossgewebe) ein und beginnen mit ihrem zerstörerischen Fraß. Die Puppendauer liegt, je nach genetischem Typ (ausführliche Beschreibung bei BIRON et al., 2000) bei 15 bzw. 35 Tagen. Nach dem Schlüpfen müssen die adulten Insekten einen Reifungsfraß von 6-8 Tagen vornehmen, ehe erneut Eier abgelegt werden können (CRÜGER et al., 2003). Die Kohlfliegenmaden der ersten Generation schädigen vor allem junge Pflanzen kurz nach der Bestellung. Dem kann durch Netz- bzw. Vlieseinsatz begegnet werden. Schwieriger ist die Situation zur Flugzeit der 2. Generation im August im Rosenkohlanbau. Hier werden die 8 Eier direkt an die Röschen gelegt, wo ein Netzeinsatz kaum noch möglich ist. Die Maden fressen sich in die Röschen, nachfolgend faulen diese (PELERENTS et al. 1983). Delia platura erscheint bereits ab März und hat bis zu vier Generationen im Jahr. Sie legt ihre Eier (30-40 Eier) in Bodenspalten auf humosen, feuchten Boden. Die L1-Larven schlüpfen nach 2-4 Tagen und begeben sich auf Wirtssuche. Die Larven dieser Art richten insbesondere im ökologischem Buschbohnenanbau große Schäden an. Sie fressen an den Keimlingen von Buschbohnen in der Phase des Auflaufens. Meistens werden die auflaufenden Pflanzen so stark geschädigt, dass sie absterben. 1-2 Larven pro Pflanze gelten bereits als starker Befall. Schädigend ist hauptsächlich die erste Generation im Zeitraum März bis Mai (BOLLOW, 1956; CRÜGER et al., 2003). Nach Aussagen von BRUNEL (2003) wird Delia platura in erster Linie von der organischen Substanz angezogen und legt aufgrund ihres großen Wirtskreises ihre Eier in den noch unbestellten Boden ab. Auch BOLLOW (1956) führt an, dass sich die Larven von Delia platura durchaus von organischer Substanz ernähren können. Demzufolge wären die Eier schon vor Aussaat der eigentlichen Kultur im Feld vorhanden. Dies hätte für die Bekämpfung weitreichende Konsequenzen, da somit ein Netz- bzw. Vlieseinsatz nicht mehr wirksam wäre. Dem ökologischen Anbau stehen, neben einem Netz-/Vlieseinsatz, bisher nur vorbeugende Kulturmaßnahmen zur Verfügung. So müssen stabile Schönwetterlagen zur Saat von Bohnen genutzt werden, um damit günstige Bedingungen für ein schnelleres Auflaufen des Keimlings zu schaffen. Für eine kontinuierliche Marktbelieferung bzw. eine termingerechte Lieferung an die Verarbeitungsindustrie wäre allerdings eine weitestgehend witterungsunabhängige Terminierung der Aussaattermine wünschenswert. Delia antiqua erscheint Ende April und hat ähnlich wie Delia radicum, drei Generationen im Jahr. Die Eier (bis zu 9 Eier/Pflanze) werden in Bodenspalten nahe der Pflanzen abgelegt. Nach 3-8 Tagen je nach Temperatur schlüpfen die L1-Larven. Die gesamte Larvenentwicklung ist nach 15-20 Tagen abgeschlossen. Die Verpuppung von Delia antiqua erfolgt in tieferen Bodenschichten (10-20 cm) als die der anderen Arten. Die Puppenruhe liegt in einem Zeitraum von 14-19 Tagen. Für den Zwiebelanbau ist die erste Generation bedeutend. Sie schädigt vor allem junge Pflanzen. Bei Trockenheit stirbt der größte Teil der Fliegeneier ab, so dass keine Maden schlüpfen können. Feuchte Witterung begünstigt den Befall. Die Pflanzen welken reihenweise und sterben ab (CRÜGER et al., 2003). 9