Untersuchungen zu Alternativen für den Einsatz kupferhaltiger Mittel gegen Rebenperonospora im ökologischen Weinbau

Dr. Walter K. Kast
LVWO Weinsberg
E-Mail: walter.kast@lvwo.bwl.de

Ziele des Projektes:Prüfung und Entwicklung neuer Methoden als Alternativen zum Einsatz von Kupfer im ökologischen Weinbau.

Prüfung antifungaler Naturstoffe, anorganischer und organischer Substanzen in Labor-, Gewächshaus- und Freilandversuchen.

1. Problemstellung
Die Anwendung kupferhaltiger Präparate zur Bekämpfung der Rebenperonospora (Plasmopara viticola) ist im ökologischen Anbau nur bis 31.03.2002 zulässig. Gegen den Einsatz von Kupfer sprechen folgende Argumente:

	Kupfer als Schwermetall reichert sich in den Böden behandelter Rebflächen an (Folge: Chlorosen, Hemmung der mikrobiellen Stoffkreisläufe, Schädigungen von Regenwürmern und Veränderung der Biozönose).
	Oberflächengewässer werden durch den Eintrag von Kupfer belastet, da Kupfer toxisch für Fische und Fischnährtiere ist.
	Kupfer reichert sich im Sediment von Gewässern an.

Als Alternative stehen im ökologischen Anbau nur aluminiumhaltige Gesteinsmehle zur Verfügung, die teilweise als Pflanzenstärkungsmittel registriert sind (Mykosin, Ulmasud). Diese haben eine geringe Regenbeständigkeit und schädigen bei häufigem Einsatz die Rebe sowie wichtige Nützlinge, z. B. Raubmilben.

Ziel des Vorhabens war deshalb die Prüfung und Entwicklung neuer Bekämpfungsmethoden durch antifungale Naturstoffe, anorganische und organische Substanzen.

2. Methodik

2.1 Extrakte

Ausgangsmaterial

	Luzerne: Entnahme von einem Gründüngungsschlag am Burgberg. 24h Trocknung bei 40°C im Trockenschrank. Verwendung der gemahlenen Blätter.
	Hafer: Aussaat in 20l-Containern. Kultur im Gewächshaus bei 20°C und ca. 70% relativer Feuchte. Entnahme 6 Wochen nach Auflauf. 24h Trocknung bei 40°C im Trockenschrank. Verwendung der gesamten gemahlenen Pflanze.
	Andere Drogen: Bezug über Fa. Caesar & Loretz GmbH, Herderstr. 31, 40721 Hilden.

Extrakte in Laborversuchen

Die Auszüge sind in braunen Glasflaschen bei 4°C mindestens eine Woche lagerfähig.

Extrakte in Freilandversuchen

Die Einstellung der gewünschten Konzentrationen erfolgte kurz vor Anwendung am Versuchsort.

Konzentrationen

Die jeweilige Extraktkonzentration ergibt sich als Masse der extrahierten pflanzlichen Trockensubstanz [g] pro Volumen des Lösungsmittels [ml].

2.2 Blattscheibenversuche

Versuchsanstellung und Bonitur orientierte sich an der Standardmethode der LVWO.

In einer Wiederholung wurden pro Präparat und Variante 16 Blattscheiben berücksichtigt.

Konzentration der Präparate: 5%, wenn nicht anders angegeben

Varianten:
Termin A: Behandlung 48 h vor Inokulation
Termin B: Behandlung 4 h vor Inokulation
Termin C: Behandlung 24 h nach Inokulation

Erregerstamm: We 03/7; Suspensionsdichte: 20.000 Sporangien/ml.

Angabe von Wirkungsgraden nach
ABBOTT W (1925) A method for computing the effectiveness of an insecticide. J Econ Entomol 18: 265-267.

2.3 Topfrebenversuche

Pro Präparat und Variante wurden fünf Wiederholungen (je 1 Topfrebe) durchgeführt.

Konzentration der Präparate: 5%

Varianten:
A: Behandlung 48h vor Inokulation
B: Behandlung 4h vor Inokulation
C: Behandlung 24h nach Inokulation

Pflanzen: Im Alter von 10 Wochen (9-12 Blätter).

Kultur: 14h Belichtung (6000lx), 20°C, 70% Luftfeuchte.

Applikation der Präparate erfolgte tropfnass mit Handsprühflasche.

Inokulation: Blattunterseite mit Handzerstäuber.
Erregerstamm: We 03/7; Suspensionsdichte: 20.000 Sporangien/ml.

Bonitur: Pro Pflanze wurden die Unterseiten von fünf Blätter nach Befallsstärke bonitiert. Die Bonitur erfolgte nach Richtlinie PP 1/31(2) der European and Mediterranean Plant Protection Organization (in gleichen Schritten von 0 bis 10, 0 bis 100% Befall entsprechend, Schema nächste Seite).

Angabe von Wirkungsgraden (Relationswerten) nach
ABBOTT W (1925) A method for computing the effectiveness of an insecticide. J Econ Entomol 18: 265-267.

2.4 Freilandversuche

2.4.1 Freilandversuch 1999

Versuchsanlage

Varianten

^{§Zusatz 1 ("N"): Netzschwefel 0,6%, ab Blütestadium 0,2%.
*}3 Behandlungen nach Prognosesystem Adcon am 14.6., 29.6. und 6.7.

Bemerkungen:

Ausbringung mit rückentragbarem Sprühgerät.
9 Behandlungstermine im 10tägigen Abstand ab 15.05.2000 bis 10.08.2000.
ausschließlich natürliche Infektionen.

2.4.2 Freilandversuch 2000

Versuchsanlage

Varianten

Zusatz 1 ("N"): Netzschwefel 0,6%, im Blütestadium 0,2%.
Zusatz 2 ("pS"): Phosphorige Säure (50%ig); 0,1%+ NaOH (50%ig); 0,1%.
Zusatz 3 ("Sap"): Saponin; 0,1%.
Kupferkalk von Spieß-Urania.

Bemerkungen:

Ausbringung mit Kolbenrückenspritzgerät. Hohlkegeldüse.
9 Behandlungstermine im 10tägigen Abstand ab 15.05.2000 bis 07.08.2000.
Künstliche Plasmoparainfektion (ein Blatt pro Parzelle in Augenhöhe) am 24.06.2000, 20-22 Uhr.

2.5 Rückstandsuntersuchungen

Von den Varianten 02, 06 und 11 des Freilandversuches 1999 wurden Trauben- und Mostproben gezogen sowie in 2 Wiederholungen zu Wein ausgebaut. Traubenmost und Weinproben wurden auf die Gehalte an Phosphoriger Säure analysiert. Mit den Analysen wurde beauftragt:

RCC Ltd., Environmental Chemistry & Pharmaanalytics, CH-4452 Itingen/Schweiz.

3. Bisherige Arbeiten

3.1 Untersuchungen zur Wirkung von Salicylsäure

Salicylsäure ist als naturidentische Substanz preiswert im Handel erhältlich. Sie wird als Abwehr-assoziierte Substanz diskutiert und hatte in Freilandversuchen der LVWO bei 0,2 %iger Anwendung als Suspension teilweise eine deutliche Befallsminderung gezeigt, teilweise waren die Behandlungen aber wirkungslos. Ziel dieses Teils der Untersuchungen war die Prüfung der Wirkungscharakteristik und Kombinationsmöglichkeiten. Dazu wurde 1999 ein Labortest durchgeführt und ein Freilandversuch angelegt.

3.3.1 Laborversuch (Blattscheibentest)

Ziel: Wirkungscharakteristik und Wirkungsdauer

Methodik: Blattscheibentest (Termine A, B, C, siehe 2.2), 3 Wiederholungen

Varianten:
01 Kontrolle
02 Mykosin 1,0 %
03 Ökofluid-P 1,0 % (enthält ca. 10 % phosphorige Säure)
04 Saylicylsäure 0,2 %

Salicylsäure zeigt die beste Wirkung, wenn sie sehr kurz vor der Infektion appliziert wird. Bereits nach 2 Tagen ist die Wirkung reduziert. Der kurative Effekt ist gering und weitgehend durch eine verstärkte Vergilbung der Blätter (toxischer Effekt) zu erklären. Bei einer Resistenzinduktion durch Salicylsäure wäre zu erwarten, dass die Wirkung bei Applikation 48 Stunden vor der Infektion am größten ist. Die gefundenen Werte sprechen eher gegen eine Resistenzinduktion.

3.1.2 Freilandversuch 1999

Ziele:
  Prüfung von Kombinationen mit Salicylsäure und Phosphorige Säure
  Prüfung des gezielten Einsatzes von Phosphoriger Säure (kurativ nach Prognosen)
  Bewertung der Rückstände nach dem Einsatz von Phosphoriger Säure

Methodik: Freilandversuche (siehe 2.4.1)

Ergebnisse:

* Befallshäufigkeit %; ** Befallsstärke %

Salicylsäure bewirkte im Juli eine signifikante Befallsminderung (um 29 - 59 %). Im September war der Blattbefall in der Salicylsäurevariante auf fast 100 % angestiegen, der Traubenbefall aber noch um die Hälfte geringer. Vermutlich ist die Wirkungsdauer zu kurz. Der Zusatz von Salicylsäure zu Mykosin ergab nur anfänglich (im Juli) eine geringfügige Wirkungsverstärkung.

3.2 Untersuchungen zur Wirkung und Rückstandssituation bei Phosphoriger Säure

Phosphorige Säure (P. S.) kommt in Spuren natürlich in Pflanzen vor. Als anorganische Substanz könnte sie eventuell als Ersatz für Kupfer in Frage kommen. In bisherigen Versuchen hatte P. S. während der Hauptwachstumsphase eine mit konventionellen Fungiziden vergleichbare, insbesondere auch kurative, Wirkung gezeigt. An älteren Blättern ist die Substanz nahezu unwirksam. Sie baut sich allerdings in der Pflanze nur extrem langsam ab. Ziel dieser Teiluntersuchungen des Freilandversuchs 1999 (siehe 2.4.1) war die Überprüfung der Wirkung und Rückstände bei gezieltem Einsatz nach Prognosesystemen während der Blüte und in Kombinationen mit Kupfer und Gesteinsmehlen (Mykosin).

Methodik: Freilandversuch (siehe 2.4.1), Rückstandsanalytik (siehe 2.5).

Ergebnisse:

* Befallshäufigkeit %, ** Befallsstärke %, § bei Ernte

Der Befall durch Peronospora während der Hauptwachstumsphase im Juni und Juli (Auswertung Juli) konnte durch den Einsatz von Phosphoriger Säure (P.S.), insbesondere durch gezielte kurative Spritzungen, hervorragend kontrolliert werden. Danach nahm der Befall in den P.S.-Varianten besonders an den Blättern drastisch zu. Dies bestätigt ältere Versuchsergebnisse der LVWO, nach denen P.S. an älteren Blättern fast wirkungslos ist. Ein ausreichender Schutz während der gesamten Vegetationsperiode kann nur durch Kombinationen, insbesondere mit Gesteinsmehlen (Mykosin) oder auch Kupfer erreicht werden. In der Praxis dürfte die gleichzeitige Ausbringung von Mykosin (oder Kupfer) und P.S. weniger interessant sein. Besser wäre ein Einsatz von P.S. bis zum Rebstadium „Schrotkorngröße der Beeren", gefolgt von Spritzungen mit Mykosin. Interessant ist auch, dass die Rückstandssituation in dieser Variante (3 x kurativ) sehr günstig aussieht. Allerdings hinterlassen auch frühe Einsätze in der Vegetationsperiode nachweisbare Rückstände. Vermutlich wird bei frühem Einsatz P.S. relativ stark in die Beeren verlagert und baut sich dort kaum ab. Die Daten von Trauben, Most und Wein belegen ältere Ergebnisse der LVWO, nach denen sich P.S. weder in der Pflanze noch bei der Weinbereitung nennenswert abbaut.

3.3 Untersuchungen zu naturnahen chemischen Substanzen

In einem Blattscheibenversuch (siehe 2.2) sowie einem Versuch mit Topfreben (siehe 2.3) wurden chemische Substanzen ihrer Wirkung an den Terminen A, B und C geprüft, bei denen vermutet wurde, dass sie resistenzinduzierend, pflanzenstärkend und/oder fungizid wirksam sein könnten. Bei dem Präparat „Anti-Blight" handelt es sich nach Angaben des Herstellers um ein Präparat, das 8 % P₂O₅, 21 % K₂O, 20 % Saponin, 11 % Calcium, 2,5 % Katechol, 6 % Alkaloide und 7 % Pflanzenöle enthält. „Ökofluid-P" enthält (ohne nähere Angaben) nach Angaben des Herstellers ca. 7 % Phosphorige Säure sowie Gesteinsmehl, Soja-Lecithin, Kräuterextrakte und Humusextrakte.

Ergebnisse:

Signifikante kurative Effekte ergaben nur das Präparat Ökofluid-P sowie insbesondere die Nicht-Protein-Aminosäure Canavanin. Alle Substanzen reduzierten den Befall signifikant, wenn sie 4 Tage vor der Infektion angewandt wurden. Cholsäure hatte erst nach 2-tägiger Einwirkung einen signifikanten Effekt, was auf Resistenzinduktion hindeutet. Bei Salicylsäure und Methyljasmonat, einem Signalstoff der pflanzlichen Resistenzreaktion, war mit zunehmendem Abstand zwischen Applikation und Infektion ein deutlicher Wirkungsabfall zu erkennen. Bei allen anderen Substanzen waren die Unterschiede zwischen den vorbeugenden Behandlungsterminen unbedeutend.

3.4 Voruntersuchungen zu Pflanzenextrakten

Für einen Vortest wurden von 23 Pflanzen (Tabelle 6) wässrige, wässrige AC, alkoholische und alkoholische AC-Auszüge hergestellt (siehe 2.1) und in einem Blattscheibentest 48 und 4 Stunden vor sowie 24 Stunden nach der Infektion appliziert (siehe 2.2).

Ergebnisse:

Kurative Effekte (Termin C) wurden nur in wenigen Fällen in begrenztem Umfang, insbesondere bei Extrakten der Faulbaumrinde und Schlüsselblumenwurzel, festgestellt. Besonders hohe Wirkungsgrade erzielten alle vier Extrakte der Efeublätter und der Schlüsselblumenwurzel sowie Weidenrindenextrakte. Nur in wenigen Fällen, insbesondere bei Rosmarin, war die Wirkung deutlich von der Extraktionsmethode abhängig. Bei Rosmarin scheinen im Wesentlichen alkoholische Extrakte zu wirken.

3.5 Topfrebenversuch mit Kräuterextrakten

Da im Vorversuch keine nennenswerten kurativen Effekte gefunden wurden, wurden im Topfrebenversuch (Methodik siehe 2.3) die Pflanzenextrakte nur 48 und 4 Stunden vor der Infektion angewandt und auf einen Test auf kurative Wirkung verzichtet.

Ergebnisse:

Die Wirkungsgrade, die an Topfreben ermittelt wurden, entsprechen weitgehend den Ergebnissen, die auch im Blattscheibentest bereits festgestellt wurden.

Abbildung: Bei den untersuchten Kräuterextrakten erreichten Efeublätter mit die höchsten Wirkungsgrade

3.6 Untersuchungen zur Dosis-Wirkungsbeziehung bei Kräuterextrakten

In einem Verdünnungsversuch wurde die jeweils wirksamste Auszugsvariante der vier verschiedenen Auszugsmethoden geprüft. Dabei sollte ermittelt werden, inwieweit die Konzentration ohne allzu großen Wirkungsabfall vermindert werden kann (Grenzkonzentration). Dazu wurde mit 21 Extrakten ein Blattscheibentest (siehe 2.2) mit Konzentrationen zwischen 1 und 5 % durchgeführt.

Ergebnisse:

Während einzelne Varianten mit zunehmender Verdünnung stark in der Wirkung abfielen (z. B. Schafgarbe und Kastanienblätter), reagierten Weidenrinden-, Schlüsselblumen-, Enzian- und Faulbaumrindenextrakt weniger auf eine Absenkung der eingesetzten Menge.

3.7 Freilandversuch 2000

Im Jahr 2000 wurde die Wirkung von Kräuterextrakten in einem Freilandversuch überprüft (siehe 2.4.2). Alle Varianten wurden auch in Kombination mit Phosphoriger Säure und mit Zusatz von Saponin sowie in einer Dreierkombination geprüft.

Im Jahr 2000 trat Peronospora zunächst nicht auf. Deshalb wurden Ende Juni künstliche Primärinfektionen im Versuch getestet. An den Blättern breitete sich während der extrem hohen Niederschläge im Juli der Erreger deutlich aus. Trauben wurden nicht mehr befallen. Trotz regelmäßiger Anwendung von Netzschwefel in 10-tägigem Abstand trat ein relativ starker Spätbefall des Echten Rebenmehltaus auf. Dies deutet darauf hin, dass die Applikationstechnik (Rückenspritze) möglicherweise ungenügend war.

Anfang September waren in der unbehandelten Kontrolle ca. 70 % der Blätter von Peronospora befallen. Die Anwendung von Kupferkalk 0,1 %ig (1/10 der zugelassenen Aufwandmenge) reduzierte die Befallsstärke im Mittel über die Zusatz-Varianten um 80 %. Die Kräuterextrakte reduzierten den Befall um ca. 35 %, wobei sich alle geprüften Kräutervarianten nicht signifikant unterschieden (Tabelle 11).

Der Zusatz von Phosphoriger Säure verbesserte die Wirkung nur wenig. Phosphorige Säure wirkt bekanntlich im Wesentlichen an jungen Blättern. Da sich Peronospora erst im Juli und August weitgehend an älteren Blättern ausbreitete, war dieses Ergebnis zu erwarten.

Der Zusatz von Saponin, das im Blattscheibentest den Befall deutlich reduziert hatte, bewirkte im Freilandversuch einen teilweise signifikant höheren Befall als in der Kontrolle (Tabelle 11).

Die beste Wirkung erzielte die Kombination Kupfer + Phosphorige Säure.

4. Personelles

Am 01.06.1999 wurde Herr Derik Propfe als wissenschaftlicher Angestellter (½ BAT 2) angestellt. Herr Propfe beendete sein Arbeitsverhältnis kurzfristig am 31.05.2001 aus persönlichen Gründen.

Seit 01.06.2001 arbeitet Herr Philipp Koessler als Diplomand im Rahmen einer Diplomarbeit der FH Geisenheim (Kooperationsprojekt mit Professor Dr. R. Kauer, FH Geisenheim) im Projekt mit.

5. Weitere Arbeiten

Im Sommer 2001 wird ein Freilandversuch mit wässrigem Efeu-Extrakt durchgeführt. Der Versuch wird mit optimaler Applikationstechnik (Parzellensprühgerät) und unter kontinuierlich hohem Befallsdruck (künstlich Anfang Juni infizierte Trennreihen) in Weinsberg durchgeführt. Weiterführende Untersuchungen sind voraussichtlich durch das kurzfristige Ausscheiden von Herrn Propfe nicht möglich.