Entwicklung von Strategien zur Feuerbrandbekämpfung im ökologischen Obstbau

Transkript

1 Entwicklung von Strtegien zur Feuerbrndbekämpfung im ökologischen Obstbu Development of strtegy for fire blight control in orgnic fruit growing FKZ: 03OE524/F, 03OE524/4F, 06OE336 Projektnehmer: Universität Konstnz Fchbereich Biologie Universitätsstrße 10, Konstnz Tel.: Fx: E-Mil: Internet: Autoren: Kunz, Stefn; Mendgen, Kurt Gefördert vom Bundesministerium für Ernährung, Lndwirtschft und Verbrucherschutz im Rhmen des Bundesprogrmms Ökologischer Lndbu (BÖL) Dieses Dokument ist über unter der BÖL-Bericht-ID verfügbr.

2 Universität Konstnz, Lehrstuhl für Phytophtologie, Universitätsstrße 10, Konstnz Entwicklung von Strtegien zur Feuerbrndbekämpfung im ökologischen Obstbu Abschlussbericht Forschungsprojekte im Bundesprogrmm Ökologischer Lndbu Bereich: Pflnzenschutz Lufzeit: 03OE OE524 (F) OE Berichtszeitrum: Dr. Stefn Kunz, Prof. Dr. Kurt Mendgen Unter Mitrbeit von Philipp Hug, Fördergemeinschft ökologischer Obstbu, Trubenpltz 5, Weinsberg. Dr. Annegret Schmitt, JKI, Institut für Biologischen Pflnzenschutz, Heinrichstrße 243, Drmstdt. Konstnz, den 23. Februr 2009

3 Inhltsverzeichnis 1. ZIELE UND AUFGABENSTELLUNG DES PROJEKTES GESAMTZIEL DES VORHABENS BEZUG DES VORHABENS ZU DEN FÖRDERPOLITISCHEN ZIELEN PLANUNG UND ABLAUF DES PROJEKTES WISSENSCHAFTLICHER UND TECHNISCHER STAND, AN DEN ANGEKNÜPFT WURDE7 3 MATERIAL UND METHODEN MIKROORGANISMEN BAKTERIZIDE ODER BAKTERIOSTATISCHE WIRKUNG IM SCHÜTTELKOLBEN Test mit Einzeldosen Erstellung von Dosis-Wirkungskurven IN VIVO TESTSYSTEM TEST AUF RESISTENZINDUZIERENDE WIRKUNG QUANTIFIZIERUNG DES FEUERBRANDERREGERS AUF BLÜTEN FREILANDVERSUCHE ZUR FEUERBRANDBEKÄMPFUNG Versuchsnlgen Inokultion Behndlungen Auswertung Dtennlyse EINFLUSS DER BEHANDLUNGEN AUF DIE FRUCHTBEROSTUNG ERGEBNISSE AUSFÜHRLICHE DARSTELLUNG DER WICHTIGSTEN ERGEBNISSE Wirksmkeit der Präprte gegen Feuerbrnd Resistenzinduktion n Topfpflnzen Wirkungsweise der Präprte Einfluss der Präprte uf ds epiphytische Wchstum von E. mylovor KOMBINATION VERSCHIEDENER WIRKUNGSMECHANISMEN Mischung von Präprten EINFLUSS VON BEHANDLUNGEN AUF DIE FRUCHTBEROSTUNG ENTWICKLUNG UND PRÜFUNG VON ANWENDUNGSSTRATEGIEN VORAUSSICHTLICHER NUTZEN UND VERWENDBARKEIT DER ERGEBNISSE Möglichkeiten der Umsetzung der Ergebnisse Anwendung der Ergebnisse für eine Ausdehnung des ökologischen Lndbus Aktivitäten zur Verbreitung der Ergebnisse ZUSAMMENFASSUNG GEGENÜBERSTELLUNG DER URSPRÜNGLICH GEPLANTEN UND DEN TATSÄCHLICH ERREICHTEN ZIELEN DANKSAGUNG LITERATUR

4 1. Ziele und Aufgbenstellung des Projektes 1.1 Gesmtziel des Vorhbens Beim Fchgespräch "Bekämpfung des Feuerbrnderregers im Ökologischen Obstbu" m in Weinsberg wurde von den nwesenden Experten Kenntnislücken zur Wirkungsweise und Wirksmkeit von im ökologischen Obstbu zur Feuerbrndbekämpfung eingesetzten Präprten festgestellt. Ziel dieses Forschungsprojektes wr, entsprechend dem beim Fchgespräch ermittelten Hndlungsbedrf diese Präprte sowohl uf ihre Wirksmkeit ls uch uf ihre Wirkungsweise systemtisch zu prüfen. So wurde für jedes Präprt ein Profil errbeitet, ds seine spezifischen Fähigkeiten bei der Feuerbrndbekämpfung zeigt. Anhnd dieser Profile wurden Bekämpfungsstrtegien entwickelt. Diese wurden im Lbor n einem in vivo Testsystem und in Freilndversuchen überprüft. Zusätzlich musste sichergestellt werden, dss die zur Feuerbrndbekämpfung gewählte Strtegie eine verlässliche Schorfbekämpfung zulässt und dss keine Mehrberostung der Früchte entsteht. 1.2 Bezug des Vorhbens zu den förderpolitischen Zielen Als dieses Forschungsprojekt in 2003 initiiert wurde, stnden im ökologischen Obstbu keine verlässlichen Bekämpfungsstrtegien gegen Feuerbrnd zur Verfügung (Bundesministerium für Verbrucherschutz, 2003). Dies reduzierte die Bereitschft der Obstbuern uf ökologische Wirtschftsweise umzustellen, d ds Risiko nch Feuerbrndbefll gnze Anlgen zu verlieren, zu groß wr. Die Entwicklung einer wirksmen Bekämpfungsstrtegie wr für eine weitere Ausdehnung des Ökonbus deshlb notwendig. Die geplnten Arbeiten wren uf die spezifischen Anforderungen des ökologischen Obstbus bgestimmt. Dies wr durch die Mitrbeit der Fördergemeinschft Ökologischer Obstbu (FÖKO) gewährleistet. Die Projektprtner erklärten sich bereit, Ihre Erfhrungen und Ergebnisse in Diskussionsrunden einzubringen, die im Rhmen des von der BLE usgeschriebenen Forschungsvorhbens Bekämpfung des Feuerbrnderregers im Obstbu ohne Antibiotik sttt fnden. Die beim BLE usgeschriebenen Arbeiten sind druf usgerichtet Alterntiven zum Plntomycin für den Integrierten Anbu zu finden. Durch einen intensiven Austusch von Ergebnissen und Absprchen bei der Versuchsplnung konnte gewährleistet werden, dss sich dieses Projekt und ds usgeschriebene Forschungsvorhben möglichst gut ergänzte und uch ndere Forschungsprojekte von den hier errbeiteten Ergebnissen profitierten. 3

5 1.3 Plnung und Abluf des Projektes Für ds Projekt wurden n der Universität Konstnz vier Testsysteme ufgebut, mit denen die Wirksmkeit von Ökopräprten geprüft werden konnte. Ein in vitro Test in Schüttelkultur wurde ergänzt durch ein Blütentestsystem, welches durch Blütennzucht im Gewächshus jeweils von Jnur bis Juli zur Verfügung stnd. Während der Blühperiode wurden in drei der fünf Jhre Versuche zur Resistenzinduktion n Topfpflnzen durchgeführt. Wesentlicher Bestndteil des Projektes wr der Aufbu der Versuchsnlge in Krsee zur Durchführung der Freilndversuche nch EPPO Richtlinie PP1/166 (3). Dieser neue Versuchsstndort wurde ergänzt durch die vom JKI, Institut für Biologischen Pflnzenschutz betreute Versuchsnlgen in Groß-Umstdt (2004) und Drmstdt ( ). In Deutschlnd gibt es nur drei weitere Stndorte, n denen Freilndversuche zur Feuerbrndbekämpfung durchgeführt werden. Somit wurde über dieses Projekt die Testkpzität nhezu verdoppelt. Nur so wr es möglich neben der Prüfung von Einzelpräprten uch Anwendungsstrtegien zu prüfen. Unter Berücksichtigung von Literturdten (Renner, 2001; Fried, 2002; Hrzer, 2002; Fried et l., 2004), Prxiserfhrungen der Berter und Ergebnissen us bgeschlossenen und lufenden Forschungsprojekten wurden 2004 zu Beginn des Projektes 14 Präprte zur Prüfung uf Wirksmkeit gegen Feuerbrnd usgewählt: Myco-Sin, BlossomProtect (Aureobsidium pullulns), Kolin Tec 800, Cutisn, Schwefelklk, Fungend, Biplntol erwini, Elot-Vis, Löschklk (Clziumhydroxid), Fungurn, Protex-Cu, Serende WPO (Bcillus myloliquefciens), Biopro, BPASc (Aureobsidium pullulns). D der Projektstrt im März lg, mussten die Freilndversuche durchgeführt werden, bevor die Ergebnisse us in vitro bzw. in vivo Versuchen vorlg. In den Folgejhren wurden über Empfehlungen von Herstellerfirmen, durch Obstbuprktiker und Bertern sowie durch eigene Recherchen 30 weitere Präprte ins Untersuchungsprogrmm ufgenommen (siehe Tbelle 4). Die Präprte wurden in vitro und im Blütentest untersucht und nur bei entsprechender Wirksmkeit in die Freilndversuche übernommen. So konnten im Lufe des Projektes 23 verschiedene Präprte mindestens einml im Freilnd geprüft werden. In den ersten beiden Förderperioden wren die Arbeiten in fünf Arbeitspkete unterteilt (Tbelle 1). Neben der Wirksmkeit der Präprte in vivo sollten die Wirkmechnismen der Präprte geklärt werden. Dzu wurden die Präprte uf resistenzinduzierende, bkteriosttische und bkterizide Wirkung getestet. Bei den Präprten, die in vitro eine bkteriosttische/bkterizide Wirkung htten, wurden weitere Tests durchgeführt. Es wurde geprüft, welche Eigenschft (z.b. ph-wert) oder welcher Einzelbestndteil für die Wirkung verntwortlich ist. Nch Klärung der Wirkmechnismen wurde die Möglichkeit der Kombintionen verschiedener Wirkungsmechnismen nlysiert und uch experimentell überprüft. Die Ergebnisse zeigten, dss es nur wenige sinnvolle Möglichkeiten gibt Präprte zu mischen. Deshlb wurden überwiegend Anwendungsstrtegien mit lternierendem Einstz verschiedener Präprte entwickelt und im Freilnd getestet. 4

6 Tbelle 1: Blkenpln für den zeitlichen Abluf des ersten Förderbschnitts 03OE524 und 03OE524 (F) 1. Wirksmkeit 1.1 in vivo Testsystem 1.2 Freilndversuche 2. Wirkungsweise 2.1 Resistenzinduktion 2.2 Lboruntersuchungen 3. Kombintionen und Strtegien 4. Integrtion in Schorfbekämpfung 5. Aufrbeitung der Ergebnisse und Trnsfer in Prxis Nch dem ersten Versuchsjhr zeigte sich, dss ds Hefepräprt BlossomProtect die beste Wirkung gegen Feuerbrnd ht. Deshlb wurden Versuche zur Integrtion von Hefepräprten in die Schorfbekämpfung ins Progrmm ufgenommen. Es wr beknnt, dss diese Hefen bei direktem Kontkt empfindlich gegenüber Fungiziden und Gesteinsmehlen sind (u.. Schwefel, Schwefelklk und Myco-Sin), so dss uch hier Strtegien zum lternierenden Einstz von BlossomProtect und Schwefelpräprten ls Lösung ngestrebt wurde. Zur Verlängerung des Projektes in 2007 wurde die Prüfung weiterer Präprte mit den etblierten Testsystemen uf Ihre Wirksmkeit gegen Feuerbrnd fortgeführt. In den jährlich zwei Freilndversuchen wurden weiterhin Einzelpräprte und die im ersten Abschnitt entwickelten Anwendungsstrtegien geprüft (Tbelle 2). D sich die gute Wirkung von BlossomProtect bestätigt htte, ber uch Berichte über eine Förderung der Fruchtberostung durch BlossomProtect beknnt geworden wren (Fried, 2005; Scheer et l., 2005), wurden Freilndversuche in Prxisnlgen ins Versuchsprogrmm ufgenommen, in denen der Einfluss von BlossomProtect oder Kupferpräprten uf die Fruchtberostung untersucht wurde. 5

7 Tbelle 2: Blkenpln für den zeitlichen Abluf des zweiten Förderbschnitts 06OE Wirksmkeit im Lbor 2. Freilnd Wirksmkeit 3. Freilnd Berostung 4. Auswirkung uf epiphytische Besiedlung 5. Aufrbeitung der Ergebnisse und Trnsfer in Prxis In 2006 wurde m Lehrstuhl für Phytopthologie der Universität Konstnz eine Rel-time PCR Methode etbliert (nch Slm und Geider, 2004), mit deren Hilfe der Erreger uf den Blüten quntifiziert werden knn. Ddurch wr es möglich die Wirkung von Präprten nicht nur hinsichtlich der Reduktion der Symptombildung sondern uch uf die Reduktion der epiphytischen Besiedlung durch den Erreger zu untersuchen. Lboruntersuchungen mit den bisher ls wirksm identifizierten Präprten (BlossomProtect, Fungurn, Serende, Löschklk) sollten zeigen, ob es unterschiedliche Auswirkungen uf die epiphytische Besiedelung gibt. Im Freilndversuch in Krsee sollte der Einfluss der verschiedenen Strtegien uf die epiphytische Besiedlung durch den Erreger untersucht werden. Wichtiger Bestndteil des Projektes wr über die gesmte Lufzeit der Trnsfer der Ergebnisse in die Prxis. Die Ergebnisse der Freilndversuche sollten bei Versuchsbesichtigungen interessierten Fchleuten n den Versuchsstndorten präsentiert werden. Alle Ergebnisse sollten in den einschlägigen Fchzeitschriften sowohl im Fchgebiet Obstbu ls uch in Zeitschriften des ökologischen Lndbus (z. B. Ökoobstbu) und den jeweiligen Jhresberichten der Institutionen publiziert werden. Ebenso wr vorgesehen uf Tgungen (z.b. Dt. Pflnzenschutztgung, Ecofruit), Arbeitskreisen und nderen Vortrgsvernstltungen über die Ergebnisse zu berichten. Dmit sollte gewährleistet werden, dss die Ergebnisse ls Grundlge für weiterführende Forschungsrbeiten zur Verfügung stehen. Drüber hinus sollten die Versuchsergebnisse im Rhmen von Bertungsvernstltungen für Berter und Obstbuern (z. B. Ökologische Obstbutgung in Weinsberg mit Teilnehmern us dem gnzen Bundesgebiet) vorgestellt werden. Die Beteiligung der FÖKO m Forschungsprojekt sollte gewährleisten, dss erfolgreiche Anwendungsstrtegien Einzug in die Prxis finden. 6

8 2 Wissenschftlicher und technischer Stnd, n den ngeknüpft wurde Im ökologischen Obstbu stnden verschiedene Präprte (Myco-Sin, Biopro, Serende Thyminöl, Hefepräprte, Kolin, Löschklk, Biplntol, u..) mit einer Teilwirkung gegen Blüteninfektionen durch den Feuerbrnderreger zur Verfügung. Keines der Präprte htte lleine eine usreichende Wirkung (Fried, 2001; Fried, 2001). Bei vielen Präprten wr uch unklr woruf die Teilwirkung beruht. Diskutiert wurden direkte bkterizide Wirkung, Konkurrenz um Pltz und Nährstoffe und induzierte Resistenz. Für Myco-Sin und Löschklk wurde eine bkteriosttische Wirkung über den ph-wert der Spritzbrühe diskutiert. Bei Biopro und Hefepräprten ging mn dvon us, dss sich die im Präprt enthltenen Mikroorgnismen in den Blüten etblieren und ddurch die Vermehrung des Feuerbrnderregers unterdrückt wird. Bei Kolin könnte eine mechnische Behinderung des Bkterienwchstums in den Blüten stttfinden. Bei verschiedenen Wirkmechnismen der Präprte werden dditive Effekte erwrtet, die zu wirksmen Anwendungsstrtegien weiterentwickelt werden müssen. So konnte z.b gezeigt werden, dss eine Vorblütebehndlung mit dem Wchstumsregultor Reglis (für Ökobetriebe nicht verfügbr) eine Wirkung von c. 30% ergibt. Der Einstz eines Hefetestpräprtes während der Blüte ergb eine Wirkung von c. 50%. Eine Kombintion der resistenzinduzierenden Vorblütebehndlung mit Reglis und der Blütenbehndlung mit dem Hefepräprt ergben einen Wirkungsgrd von 77% (Fried et l., 2004). Dies zeigte, dss es sinnvoll ist die Wirkungsmechnismen potenzieller Präprte zu untersuchen und Kombintionsstrtegien zu entwickeln. 3 Mteril und Methoden 3.1 Mikroorgnismen Feuerbrnderreger: Die Stämme E385, E645, E610 und E639, E702, E708, E725, E743 des Feuerbrnderregers Erwini mylovor wurden von Dr. Moltmnn (LTZ Augustenberg, Außenstelle Stuttgrt) zur Verfügung gestellt. Die Stämme wurden uf NBZA (8g/l Nutrient Broth, 50g/l Scchrose; 20 g/l Agr) bei 27 C vermehrt und in 0,6% NCl suspendiert bei 20 C gelgert. Für lle Lborversuche wurde der Stmm E385 verwendet. In den Freilndversuchen wurde jeweils mit Mischungen us drei bis vier Stämmen inokuliert, die nch Prüfung der Virulenz von der Arbeitsgruppe Feuerbrnd usgewählt wurden (Fried, 2007). 3.2 Bkterizide oder bkteriosttische Wirkung im Schüttelkolben Test mit Einzeldosen 100 ml Schüttelkolben mit 25 ml NBZ-Medium (8 g/l Nutrient Broth, 50 g/l Scchrose) wurden die Präprte in der entsprechenden Anwendungskonzentrtion zugegeben und mit dem Feuer- 7

9 brnderreger (Stmm E385) ngeimpft. Die Strtkonzentrtion von 10 7 Zellen/ml wurde photometrisch eingestellt (OD 660 0,2 = 2,6x10 8 Zellen/ml). Die Kolben wurden bei 27 C geschüttelt und die Konzentrtion von E385 wurde nch 4h und 24h im Vergleich zu einer Kontrolle ohne Präprt durch usplttieren uf NBA (8 g/l Nutrient Broth, 50 g/l Scchrose, 20 g/l Agr) mit dem Tropfplttenverfhren (Bumgrt, 1999) bestimmt. Wenn die Präprte lebende Mikroorgnismen enthielten, wurden die Kulturen uf Selektivmedien usplttiert, dmit nur Erwini mylovor nchgewiesen wurde. Bei den Hefe-Präprten wurde NBA+Actidion (8 g/l Nutrient Broth, 20 g/l Agr, 50 mg/l Actidion) und bei Präprten, die Bcillus sp. enthielten, wurden McCA (40 g/l McConkey Broth, 15 g/l Agr) verwendet. Der ph- Wert in den Kulturen wurde direkt nch dem Animpfen, nch 4h und nch 24h gemessen. Zur Bestimmung der Wirksmkeit der Präprte wurde die prozentule Reduktion von E. mylovor, bezogen uf die momentne Lebendzellzhl der Kontrolle, berechnet Erstellung von Dosis-Wirkungskurven 3.3 In vivo Testsystem A B C Abbildung 1: In vivo Test-System zur Untersuchung der Wirksmkeit von Präprten gegenüber dem Feuerbrnderreger E. mylovor. A: Apfelblüten wurden in 10% Scchroselösung gestellt und bei 100% Luftfeuchtigkeit inkubiert. B: Nicht befllene Blüte nch 6d Inkubtion. C: Blüte mit Feuerbrndsymptomen. Am Blütenstiel tritt Bkterienschleim us. Für einige Präprte wurden Dosis-Wirkungskurven in Mikrotiterpltten erstellt. Dzu wurden in den Pltten mit 96 Vertiefungen Verdünnungsreihen der Präprte in NBZ Medium ngesetzt und jeweils mit 10 7 Zellen/ml E385 ngeimpft. Die Pltten wurden im Photometer ( =690 nm) zu Beginn des Versuches und nch 24 h Inkubtion bei 27 C gemessen. Zusätzlich wurden einzelne Ansätze nch der photometrischen Messung uf NBZA usplttiert. Die Pltten wurden 48 h bei 27 C inkubiert und dnn die entstndenen E. mylovor Kolonien gezählt. Dies wr dnn nötig, 8

10 wenn bei hoher Präprtkonzentrtion bereits eine hohe OD vorlg, und so ds Wchstum von E. mylovor nicht mehr über die OD bestimmt werden konnte. Ds in vivo Testsystem zur Untersuchung der Wirksmkeit von Präprten gegen den Feuerbrnderreger wurde in Anlehnung n Arbeiten von Pusey (Pusey, 1997; Pusey, 1999; Pusey, 2000) ufgebut. Bei Apfelbäumen der Sorte `Gl` wurde der Zeitpunkt der Blüte entweder durch Aufstellen der Pflnzen im Gewächshus unter künstlicher Beleuchtung vorgezogen oder durch Lgerung des Pflnzmterils bei Dunkelheit im Kühlrum verzögert. Die Blüten wurden bgenommen und mit dem Blütenstiel in eine 10% ige Scchroselösung gestellt (Abbildung 1) und mit einer Suspension (1x10 6 Bkterien/ml) des Feuerbrnderregers (E385) inokuliert. 1h dnch wurden die Blüten mit den Präprten behndelt und dnn bei C und 100% rel. Luftfeuchtigkeit inkubiert. Nch 6d wurden die Blüten mit Feuerbrndsymptomen gezählt (Abbildung 1). Die Wirkung der Präprte im Vergleich zu einer mit Wsser behndelten Kontrolle wurde nch Abbott berechnet (Abbott, 1925). 3.4 Test uf resistenzinduzierende Wirkung Abbildung 2: Apfelblüten der Sorte Gl im Stdium rote Knospe m Tg der ersten Behndlung im Versuch zur Resistenzinduktion Topfpflnzen der Sorte Jongold wurden im Freilnd vor der Blüte mit den Präprten behndelt (Abbildung 2). Nch dem Aufblühen, wurden die Blüten in Zuckerlösung gestellt, im Lbor inokuliert und 6 Tge bei 22 C und 100% rel. Luftfeuchte inkubiert (siehe Glp. 3.3). Der Befll wurde im Vergleich zu Blüten von unbehndelten Bäumen bonitiert. Für jede Behndlung wurden vier Bäume verwendet, deren Blüten jeweils getrennt gesmmelt und usgewertet wurden. Bei jeder Probenhme wurden von jedem Bum 24 Blüten gesmmelt. 9

11 3.5 Quntifizierung des Feuerbrnderregers uf Blüten Der Feuerbrnderreger E. mylovor wurde in Blüten mit einer Rel-Time PCR Methode gemessen. Die verwendeten Primer (Slm und Geider, 2004) binden n pea29, ein E. mylovor spezifisches Plsmid. Alle Rektionen wurden nch dem in Tbelle 3 gezeigten Schem ngesetzt (Sickinger, 2008). Als Templte wurde Blütenwschwsser eingesetzt. Im Blütentestsystem wurden je Wiederholung drei Blüten in Wsser bgewschen, im Freilndversuch us jeder Przelle 10 Blüten. Aus den nch der PCR-Rektion erhltenen ct-werten wurde mit einer Stndrdgerde die Konzentrtion von E. mylovor in der Probe errechnet (Sickinger, 2008). Die Nchweisgrenze der E. mylovor spezifischen Rel-Time PCR lg bei einer Zelle je Rektion. E. mylovor konnte lso bis zu Konzentrtionen von 200 Zellen/Blüte detektiert werden. Eine sichere Quntifizierung wr b Zellen/Blüte möglich. Tbelle 3: Bestndteile eines Rel-Time PCR Anstzes zum Nchweis von E. mylovor Komponente Volumen (µl) Endkonzentrtion QuntiFst SYBR Green (2x) Qigen 12,5 1x Primer p29tf (10µM) 1,25 0,5µM Primer p29tr (10µM) 1,25 0,5µM Templte 10 Gesmt Freilndversuche zur Feuerbrndbekämpfung Versuchsnlgen Abbildung 3: Versuchsnlge Krsee während der Apfelblüte

12 Die Freilndversuche wurden nch EPPO Richtlinie PP 1/166(3) in rndomisierten Blocknlgen mit jeweils 4 Wiederholungen durchgeführt. In den fünf Versuchsjhren wurden insgesmt 11 Versuche mit künstlicher Inokultion durchgeführt in Groß-Umstdt und Krsee (Kunz et l., 2004), 2005 bis 2008 jeweils in Drmstdt und Krsee (Kunz et l., 2006; Kunz et l., 2008). In Groß-Umstdt und Drmstdt wurden die Versuche uf gepflnzten Bäumen durchgeführt, die jedes Jhr nch dem Versuch durch Rückschnitt der Befllsstellen sniert wurden. In Krsee wurden jeweils dreijährige Topfbäume verwendet (Abbildung 3), die nch dem Versuch verbrnnt wurden Inokultion In llen Versuchen wurde je Przelle ein Bum mit dem Erreger inokuliert, in dem Bkteriensuspensionen mit einer Konzentrtion von 1x10 7 Zellen/ml bis 4x10 7 Zellen/ml ufgesprüht wurde. Es wurde Behndlungen Abbildung 4: Tgesdurchschnittstempertur, Stundengrdsumme zur Bsis 18,3 (CDH18), Blühverluf (offene Blüten), Niederschlgsmenge und epiphytisches Erregerpotenzil (E. mylovor) m Stndort Krsee Behndlungen wurden nch der Phänologie der Blütenöffnung (ph) oder nch Mryblytprognose (fb) durchgeführt. Mit sc sind die Schorfbehndlungstermine in den Strtegien bezeichnet. Die Präprte wurden mit einer Motorrückenspritze (Groß-Umstdt und Drmstdt) oder mit einer hndgeführten Druckspritze (Krsee) mit einer Wsserufwndmenge von c. 500l/h*m Kronenhöhe usgebrcht. 11

13 In Krsee wurden ußerhlb des Versuchs keine Pflnzenschutzmittel eingesetzt. In Groß- Umstdt und Drmstdt wurden die Bäume ußerhlb der Blühperiode prxisüblich mit Insektiziden und Fungiziden behndelt. Während der Blüte wurden nur in dringenden Fällen (Befll mit Schwmmspinner) Insektizide, ber keine Fungizide eingesetzt. In Drmstdt wurden Wetterdten jeweils mit einem Thermohygrogrphen ufgezeichnet. In Krsee stnd eine mobile Wettersttion der Mrktgemeinschft Bodenseeobst, welche die für Prognoseberechnungen im Obstbu notwendigen Dten ufzeichnete. Diese wurden dnn mit dem Progrmm Mryblyt zur Feuerbrndprognose verrechnet (Abbildung 4). In Groß-Umstdt und Drmstdt erfolgte die Terminierung der Behndlungen immer nch Phänologie zu c. 10%, 40%, 70% und 90% offener Blüten. In Krsee wurden Feuerbrndbehndlungen je nch Frgestellung nch Phänologie oder nch Prognose durchgeführt. Bei Behndlungen nch Prognose wurden in den Strtegien lternierend Schorfbehndlungen usgebrcht Auswertung Zu Beginn der Blüte (Groß-Umstdt und Drmstdt) oder zum Ende der Blüte wurden jeweils lle Blütenbüschel n den Versuchsbäumen gezählt. Die so ermittelte Gesmtzhl potenzieller Befllsstellen wurde ls Bezugsgröße zur Berechnung der Befllsstärke herngezogen. D nicht befllene und nicht befruchtete Blüten bis zur Auswertung der Symptome bgeworfen wurden, hätte mn sonst die Befllsstärke überschätzt. In llen Versuchen wurde die von der EPPO- Richtlinie geforderte Mindestnzhl von 800 Blütenbüscheln je Versuchsglied überschritten. Sobld Feuerbrndsymptome n den Blüten sichtbr wurden, wurde n llen Versuchsbäumen die Anzhl der Blütenbüschel und die Anzhl der befllenen Blütenbüschel gezählt (Abbildung 5). Abbildung 5: Blütenbüschel mit Feuerbrndsymptomen in der Versuchsnlge Krsee. Eine zweite Bonitur wurde 7 bis 14 Tge später durchgeführt. In Krsee 2007 wurde eine weitere Woche später eine dritte Bonitur durchgeführt. Die Befllsstärke wurde für jede Vrinte für jeden Boniturtermin berechnet, indem ls Bezugsgröße die während der Blüte usgezählten Blütenbüschel verwendet wurden. In den Übersichtstbellen wurden jeweils die Dten der letzten Bonitur ngegeben. In 2005 wurde weder in Drmstdt noch in Krsee der für eine Auswertung erforderli- 12

14 che Mindestbefll von 40 Befllsstellen in der Kontrolle erreicht (mind. 5% Befll us mind. 800 Blütenbüscheln), so dss Dten us diesen beiden Versuchen nicht weiter verwendet wurden Dtennlyse Die Befllsstärkenn in den vier Wiederholungen der Vrinte wurden gemittelt. Aus diesem Mittelwert in der Behndlung wurde im Vergleich zu dem in der unbehndelten Kontrolle der Wirkungsgrd nch Abbott (Abbott, 1925) errechnet. In jedem Freilndversuch wurden die Mittelwerte der Befllsstärke jeder Behndlung mit einem zweiseitigen, homoskedstischen T-Test mit dem der unbehndelten Kontrolle verglichen. Die Mittelwerte der verschiedenen Behndlungen wurden untereinnder verglichen, in dem sie nch einer Vrinznlyse Tukey`s Multiple Comprison Test unterzogen wurden. 3.7 Einfluss der Behndlungen uf die Fruchtberostung Freilndversuche zur Untersuchung des Einflusses von Präprten uf die Fruchtberostung wurden in Prxisnlgen ngelegt, die nch den Richtlinien des ökologischen Obst-bus geführt wurden. Seit 2005 wurden n den Stndorten Stetten, Lindu und Insel Minu Versuche n verschiedenen Apfel- und Birnensorten durchgeführt. Alle Versuche wurden im rndomisierten Blockdesign mit vier Wiederholungen ngelegt. Die Behndlungen erfolgten jeweils mit der Motorrückenspritze mit einer Wsserufwndmenge von c. 500 l/h*m Kronenhöhe. Die Bonitur erfolgte jeweils kurz vor der Ernte, indem mindestens 100 Früchte in jeder Przelle in vier Berostungsklssen (BK) eingeteilt wurden (Abbildung 6). Der Berostungsindex (BI) wurde nch folgender Formel in jeder Przelle berechnet. BI = (Anzhl der Früchte in BK 1 x 1 + Anzhl der Früchte in BK 2 x 2 + Anzhl der Früchte in BK3 x 3 + Anzhl der Früchte in BK 4 x 4)/ Gesmtnzhl der Früchte. Berostete Fruchtoberfläche 0% 1-10% 11-30% >30% Berostungsklsse Abbildung 6: Einteilung der Fruchtberostung in Berostungsklssen m Beispiel Golden Delicious. 13

15 Die BI der vier Wiederholungen einer Behndlung wurden gemittelt und die Mittelwerte wurden nch einer einfktoriellen Vrinznlyse mit Tukey`s Multiple Difference test verglichen. 4 Ergebnisse 4.1 Ausführliche Drstellung der wichtigsten Ergebnisse Wirksmkeit der Präprte gegen Feuerbrnd In den Jhren 2004 bis 2008 wurden insgesmt 44 Präprte uf Ihre Wirksmkeit gegen den Feuerbrnderreger Erwini mylovor mit den Lbortestsystemen geprüft (Tbelle 4). 23 der Präprte wurden uch in Freilndversuchen eingesetzt (Tbelle 5). 13 Präprte reduzierten ds Erregerwchstum in der Schüttelkultur nicht oder nur wenig. Keines dieser Präprte htte im Blütentestsystem eine Wirkung von mehr ls 20% (Tbelle 4). Einige dieser Präprte (Kolin Tec. 800, Biplntol erwini, Fungend, Phyto-Vitl) wurden trotzdem im Freilndversuch getestet und zeigten uch dort keine Wirkung (Tbelle 5: ). 31 Präprte reduzierten ds Wchstum von E. mylovor im Schüttelkolben nch 24h Inkubtion um mehr ls 90% im Vergleich zur unbehndelten Kontrolle. Dies zeigt Ihre bkteriosttische Wirkung. Einige Präprte wurden uch uf Ihre Wirksmkeit im Schüttelkolben nch vier Stunden Inkubtionszeit getestet. Zu diesem Zeitpunkt wr in der Kontrolle nur ein geringes Erregerwchstum festzustellen, so dss die in der Kultur gemessene Zellzhl noch der ngeimpften Zellzhl entsprch. Oft reduzierte die Behndlung die Lebendzellzhl in der Kultur im Vergleich zur ursprünglichen Lebendzellzhl, ws eine bkterizide Wirkung zeigt. Ausnhmen bildeten dbei die Mikroorgnismen enthltenden Präprte BoniProtect (Aureobsidium pullulns) und Serende WPO (Bcillus subtilis). Hier wren die Feuerbrndbkterien nch 4h nicht bgetötet, es fnd bis 24h ber trotzdem kein Wchstum des Erregers in der Kultur sttt (Tbelle 4). Dies wird uf ds Wchstum der im Präprt enthltenen Mikroorgnismen zurückgeführt. Von den 31 in Schüttelkultur wirksmen Präprten reduzierten 18 die Symptombildung im Blütentest nicht usreichend (<60% Wirkungsgrd). Präprte us dieser Gruppe wren uch in den Freilndversuchen weniger wirksm ls 60% (Tbelle 4 und Tbelle 5). 13 Präprte hemmten ds E. mylovor Wchstum in Schüttelkultur vollständig und wren uch im Blütentest wirksmer ls 60%. Zu dieser Gruppe gehörten 5 Kupferpräprte (SPU F- 0SC, Kupferprotein 06, Cuev, SPU F, Cuprozin flüssig) 5 Präprte mit Aureobsidium pullulns (BlossomProtect, BoniProtect, BPASc4, BPASc06, BPGP07), Myco-Sin, und die Bcillus myleloquefciens Präprte Serende Mx und BciM. Neun dieser 13 Präprte wurden uch im Freilnd getestet, sechs dvon zeigten im Freilnd eine Wirkung von über 60% (Tbelle 5:). BlossomProtect oder die ähnlichen Testpräprte BPASc4, BPASC6 und BPG07 reduzierten den Feuerbrndbefll in Freilndversuchen immer signifiknt. BlossomProtect erreichte dbei in 8 Versuchen einen durchschnittlichen Wirkungsgrd von 78%. Myco-Sin reduzierte den Befll in 3 14

16 von 6 Freilndversuchen signifiknt und erreichte dbei eine durchschnittliche Befllsreduktion von 65%. Kupferprotein 06 mit einem Kupferufwnd von 190g/h eingesetzt reduzierte den Feuerbrndbefll in einem Versuch signifiknt um 71% und Serende Mx+Nu-Film P um 61% (Tbelle 5). Der Vergleich der Testsysteme zeigt, dss eine Wirkung in vitro (Schüttelkultur) notwendig ber nicht usreichend wr, um eine gute Wirkung im Freilnd vorherzusgen. Die Wirksmkeit im Blütentest korreliert meist mit der Wirksmkeit im Freilnd, ber uch hier gibt es Präprte wie z.b. BoniProtect, die im Freilnd schlechter wirkten ls im Blütensystem. Trotzdem konnte gezeigt werden, dss es sinnvoll ist Präprte mit diesen Testsystemen zu überprüfen, bevor mn Sie in zeitlich ufwändigen und kostenintensiven Freilndversuchen einsetzt. 15

17 Tbelle 4: Von getestete Präprte, deren Herkunft, Zusmmensetzung und Anwendungskonzentrtion, sowie der ph-wert der Kultur nch dem Zustz des Präprtes (ph) und die Reduktion der lebenden Feuerbrndbkterien in Schüttelkolben nch 4h oder 24h Inkubtion, sowie die Wirksmkeit im Blütentestsystem. Nr. Präprt Liefernt Wirkstoff Konz. % Schüttelkolben Blüten ph Red. 4 h Red.24 h Wirkung (%) Vergl. Streptomycinsulft Sigm Streptomycinsulft 0,025 7, SPU F-0-SC Spiess Urni Chemicls GmbH Kupferhydroxid 0,05 7, Kupferprotein 06 Novprot GmbH Kupfer 1.0 6, Cuev Neudorff GmbH Kupferoctnot 2,0 4, SPU F Spiess Urni Chemicls GmbH kleine Kupferkristlle 0,08 7, Serende Mx Intrchem Bio Deutschlnd Bcillus subtilis QST 0, BPASc4 Bio-Protect GmbH A. pullulns+ Puffer C 1,2 3, BlossomProtect Bio-Protect GmbH A. pullulns + Puffer P 1,2 4, BoniProtect Bio-Protect GmbH A. pullulns (Hefen) 0,15 6, Cuprozin flüssig Spiess Urni Chemicls GmbH Kupferhydroxid 0,05 7, BPASC6 Bio-Protect GmbH A. pullulns + Puffer CKC 0,75 4, BPGP07 Bio-Protect GmbH A. pullulns (Hefen) +POM 0,85 4, Myco-Sin Biof AG Sures Gesteinsmehl 1 3, BciM ABITEP GmbH Bcillus myleloquefciens Biof Cocn Biof AG Kokosseife 1 8, Serende WPO AgrQuest Inc. Bcillus subtilis QST 1 6, Elot-Vis Biof AG Ethnolischer Hnfextrkt 10 7, Fungurn Biof AG Kupferoxychlorid 0, Folnx C29 Lnxess Distribution GmbH Clciumformit 1,0 5, Kupferprotein 04 Progro GmbH Kupfer 1 6, Protex-Cu MAC-GmbH Kupfersulft 0,15 4, Löschklk (COH) Fluk Clciumhydroxid 2 12,

18 Nr. Präprt Liefernt Wirkstoff Konz. % Schüttelkolben Blüten ph Red. 4 h Red.24 h Wirkung (%) 22 Hydrocl super Verblsetechnik Schneider Clciumhydroxid Stäuben Asept Erwini I Asept B.V. Delft, NL 4 4, Asept Erwini II Asept B.V. Delft, NL 4 4, BioZell 2000B Zeller Thyminöl 0,05 6, Pottsche Kliumcrbont 0,5 9, Vitisn Biof AG kliumhydrogencrbont 0,5 8, Schwefelklk Biof AG 1,5 9, DoMoF/Lysozym Novprot GmbH Lysozym 2 7, Temuxin A Temmen GmH Acetylslicylsäure 2,0 5, Temuxin S Temmen GmH Slicylsäure 2,0 5, Fungend Biof AG Thyminöl 0,025 6, Pflnzendo + Pflnzenvitl Rolnd Plocher Energiesystem Trägerstoff: Dolomit 0,8+0,8 8, In-W Qurz Klus Hinrich Schulz Qurzmehl + Kochslz 0,025 7, Biplntol erwini Bioplnt, Nturverfhren GmbH Homöopthik 0,2 6, Temprotect Temmen GmH Thyminöl 1,0 7, Pflnzenvitl WG Rolnd Plocher Energiesystem Trägerstoff: Dolomit 0,8 7, Nu-Film P Intrchem Deutschlnd GmbH Pinolene 0,03 7, Grünkrft für Gemüse und Obst Ann Myrhofer 5,0 5,7 ö Phyto-Vitl Ligmed Consult 2 6, Kolin Tec 800 Biof AG Tonerde 1,5 7, Qussiextrkt Trifolio M GmbH Qussin 0,2 6, Biopro Bio-Protect GmbH Bcillus subtilis BD170 0,3 6, Cutisn Biof AG Tonerde 1,5 7,

19 Tbelle 5: Der Befll in der unbehndelten Kontrolle sowie die Wirkung (%) der Präprte in Freilndversuchen im Rhmen des BÖL-Projektes im Vergleich zu der Wirkung in llen in Deutschlnd seit 1997 durchgeführten Freilndversuchen. Präprt Konz. % Krsee 04 Mittelwert Groß- Umst. 04 Krsee 06 Freilndversuche BÖL-Projekt Drmstdt 06 I Drmstdt 06 II Drmstdt 07 Krsee 07 Drmstdt 08 Krsee 08 Wirkung (%) Freilndversuche D Wirkung Stbw N Befll in unbehndelt (%) 12,6 15,3 5,9 21,0 6,8 33,2 11,2 42,7 4, Plntomycin/Strepto 0, BPASc4 1,2 83** BlossomProtect 1,2 85** 66* 86** 85** 82** 89** 56** 80** BPGP07 78** Kupferprotein 06 1,0 71** Mycosin * 80* 68 74** BPASC6 0,75 63* Serende Mx + Nu-Film P 0,5+0,03 61* Folnx C * Fungurn 0,03 74** 62** 38** Serende WPO Protex-Cu 0, Löschklk (COH) * Cuev (100gRK/h) 0, BciM 5 41** Temuxin A 2 35* Kupferprotein 08 (100gRK/h) 0, Schwefelklk 1, Phyto-Vitl

20 Präprt Konz. % Krsee 04 Mittelwert Groß- Umst. 04 Krsee 06 Freilndversuche BÖL-Projekt Drmstdt 06 I Drmstdt 06 II Drmstdt 07 Krsee 07 Drmstdt 08 Krsee 08 Wirkung (%) Freilndversuche D Wirkung Stbw N Elot-Vis BoniProtect 0, Fungend 0, Hydrocl super gestäubt -2-2 Biplntol erwini 0, Kolin Tec 800 1, *Der Feuerbrndbefll wr in dieser Vrinte im zweiseitigen, homoskedstischen T-Test signifiknt niedriger ls in der Kontrolle (p<0,05). **Der Feuerbrndbefll wr in dieser Vrinte im zweiseitigen, homoskedstischen T-Test signifiknt niedriger ls in der Kontrolle (p<0,01). (Fried, 1997; Fried et l., 1998; Fried, 1999; Fried, 2001; Fried, 2001; Hrzer, 2001; Renner, 2001; Fried, 2002; Hrzer, 2002; Moltmnn et l., 2002; Lux et l., 2003; Fried et l., 2004; Kunz et l., 2004; Zeller und P.Lux, 2004; Scheer et l., 2005; Fried, 2006; Kunz et l., 2006; Fried, 2007; Scheer et l., 2007; Fried, 2008; Kunz et l., 2008; Fried, 2009). 19

21 4.1.2 Resistenzinduktion n Topfpflnzen Viele der getesteten Präprte sind ls Pflnzenstärkungsmittel gelistet und werden von den Herstellern zur Förderung der Widerstndskrft der Pflnzen oder ls Resistenzinduktoren empfohlen. Um zu prüfen, welches Präprt die Anfälligkeit von Blüten gegen Feuerbrnd reduzieren knn, wurde ein entsprechendes Testsystem etbliert (siehe Glp. 3.4). Tbelle 6: Befllsreduktion n inokulierten Blüten durch die Vorbehndlung mit Präprten im Stdium rote Knospe. Blüten wurden n verschiedenen Tgen nch der Behndlung entnommen. Es sind lle Versuche us vier Versuchsjhren zusmmengefsst. Präprt Konz. % Wirkungsgrd (%) bei Probenhme nch Tgen 2d 3d 4d 5d 6d 7d 8d 9d 10d 11d 14d Mittelwert Mycosin Blossom-Protect 1, Serende WPO Elot-Vis Fungurn 0, Kolin Tec 800 1, Löschklk (COH) Biopro 0, Biplntol erwini 0, Schwefelklk 1, Fungend 0, Phyto-Vitl BioZell 2000B 0, BoniProtect 0, Temuxin A 2, Temuxin S 2, Grünkrft für Gemüse-Obst 5,

22 In den Jhren 2004, 2005, 2006 und 2008 wurden Versuche uf resistenzinduzierende Wirkung mit insgesmt 17 Präprten durchgeführt (Tbelle 6). Der Befll n den inokulierten Blüten von unbehndelten Bäumen schwnkte sehr strk zwischen den einzelnen Probenhmeterminen. Die sttistische Auswertung der Einzelversuche ergb in keinem Fll eine signifiknte Wirkung der Präprte uf die Anfälligkeit der behndelten Blüten. Über die Jhre konnten leider nicht dieselben Probenhmetge eingehlten werden, d der Blühverluf unterschiedlich schnell wr. Ein direkter Vergleich der Dten ist deshlb nur in Einzelfällen möglich. Die Gesmtübersicht ller Versuchsdten zeigt jedoch, dss keines der Präprte eine reproduzierbr nhltende Wirkung über die Blühperiode htte (Tbelle 6) Wirkungsweise der Präprte Präprte, die in keinem der Testsysteme wirksm wren (Nr in Tbelle 4), wurden hier nicht weiter untersucht. Für einen Teil der nderen Präprte knn die Wirkungsweise nhnd von Literturdten erklärt werden, für ndere wurden weitere Lboruntersuchungen zur Aufklärung des Wirkmechnismus durchgeführt. Temuxin A (Acetylslicylsäure) und Temuxin S (Slicylsäure) enthlten beide Slicylsäure, die ls sekundärer Botenstoff in der systemischen Resistenzinduktion durch DL-3-Aminobuttersäure oder Acibenzolr-S-methyl beknnt ist (Hssn und Buchenuer, 2007). Die Behndlung mit Slicylsäure ht in Birnen zu einer reduzierten Anfälligkeit gegen Feuerbrnd geführt (Sprl et l., 2004). In unseren Versuchen hemmten beide Präprte ds Erregerwchstum in vitro ufgrund des niedrigen ph-werts der Kulturen (Tbelle 4). Im Blütensystem wr dieser Effekt nicht usreichend und eine Verringerung der Anfälligkeit der Blüten nch Vorbehndlung der Knospen konnte uch nicht festgestellt werden (Tbelle 6). Trotzdem reduzierte Temuxin A den Befll im Freilndversuch in Drmstdt 2008 signifiknt (Tbelle 5). Weitere Untersuchungen uf einen resistenzinduzierenden Effekt in Trieben wären sinnvoll. DoMoF/Lysozym enthält ds lytische Enzym us Hühnerei, welches Bkterienzellwände ngreift (Slm und Geider, 2004). Dies erklärt die gute Wirkung in vitro, welche sich im Blütensystem ber nicht bestätigte. Bei nderen Präprten erklärt sich die gute in vitro Wirkung durch enthltene beknnte bkterizide Substnzen wie Thyminöl (Bsim et l., 1998) (BioZell200B) oder Ethnol (Elot-Vis). Bei Elot-Vis erhielt mn nch verdmpfen des Ethnols unter dem Abzug einen zähen, dunklen Extrkt, der mit Wsser wieder uf ds ursprüngliche Volumen ufgefüllt wurde. Der in Wsser gelöste Extrkt hemmte ds Bkterienwchstum in vitro nicht, wohingegen 10% iges Ethnol ds Bkterienwchstum vollständig unterdrückte (Tbelle 7). Die in vitro Wirkung von Elot- Vis wird lso uf den Ethnolgehlt zurückgeführt. Die schlechtere Wirkung von Elot-Vis uf den Blüten wird druf zurückgeführt, dss ds Ethnol beim Aufsprühen verdmpft. 21

23 Tbelle 7: Wirkung von Elot-Vis und dessen Bestndteile uf E385 in Schüttelkultur. Der Extrkt wurde durch Abdmpfen von Ethnol unterm Abzug gewonnen. Es sind Mittelwerte us jeweils zwei Versuchen ngegeben. Behndlung Konz. ph ph 24 Reduktion 4 h Reduktion 24 h % Strt h % % Elot-Vis 10,0 7,3 7, Elot-Vis Extrkt in H2O 10,0 7,2 6, Ethnol 10,0 7,2 7, Pottsche, Kliumhydrogencrbont, Schwefelklk, Löschklk und Biof Cocn erhöhten den ph-wert der Schüttelkulturen uf über 8, wodurch ds Erregerwchstum in den Schüttelkulturen gehemmt wr. Auf Stigmt von Blüten der Sorte Gl wurden ph-werte von 6 gemessen und eine Pufferkpzität zur Aufrechterhltung dieses ph-wertes wird postuliert (Pusey, 2006). Ds Aufsprühen einer bsischen Lösung uf die Stigmt muss dort lso nicht zu einer deutlichen ph- Erhöhung führen. So wren Pottsche und Kliumhydrogencrbont dnn uch im Blütentestsystem wirkungslos. Schwefelklk reduzierte ds Erregerwchstum in der Schüttelkultur uch in uf ph 7,0 gepuffertem Medium (Tbelle 8). Dies zeigt, dss weitere bkterizide Substnzen (z.b. Polysulfide) enthlten sind. Trotzdem wr Schwefelklk im Blütensystem und im Freilnd nicht wirksm. Tbelle 8: Wirkung von Schwefelklk und Löschklk in ungepuffertem und gepuffertem Medium uf E385 in Schüttelkultur. Es sind Mittelwerte us jeweils zwei Versuchen ngegeben. Behndlung Konz. Reduktion 4 h Reduktion 24 h ph Strt ph 24 h % % % Schwefelklk 1,5 9,2 8, Schwefelklk ph 7 gepuffert 1,5 7,3 7, Löschklk 2,0 12,4 12, CCl2 (10,8g Clcium) 3,0 6,8 6, CCl2 (5,4g Clcium) 1,5 0 ph 7 gepuffertes Medium -- 6,9 6, Eine 2% ige Löschklksuspension enthält pro Liter 20g Clciumhydroxid bzw. 10,8 g Clcium. Gibt mn die gleiche Menge Clcium in Form von Clciumchlorid (30g CCl 2 ) in eine Schüttelkultur, wächst in dieser trotz neutrlem ph-wert der Feuerbrnderreger nicht. Allerdings ist dieser hemmende Effekt des Clciums bei einer Hlbierung der Konzentrtion völlig ufgehoben (Tbelle 8). So konnte mit der gesättigten Löschklksuspension keine Wirkung im Blütentestsystem erzielt werden. Um die Clciumkonzentrtion uf den Blüten zu erhöhen wurde Hydrocl super uf die Blüten gestäubt (Abbildung 7). Doch uch dies erhöhte weder im Blütentest noch im Freilnd (Tbelle 5) die Wirkung des Löschklks. 22

24 Abbildung 7: Blüten im Rektionsgefäßständer 1h nch der Inokultion mit E. mylovor, die mit Wsser besprüht (links) oder mit Hydrocl super bestäubt wurden. Unter llen ph-erhöhenden Präprten htte Biof Cocn (Kokosseife) die höchste Wirksmkeit im Blütentestsystem. Hier wird ber eher die Seife ls Wirkstoff vermutet. Weitere Untersuchungen und Freilndversuche wurden mit Biof Cocn bisher nicht durchgeführt, d Seifen und Tenside während der Blüte zu Mehrberostung der Früchte führen können. Asept Erwini I, Asept Erwini II, Folnx C29, Mycosin und lle A. pullulns Präprte reduzierten den ph-wert der Schüttelkulturen und hemmten so ds Wchstums des Feuerbrnderregers in vitro. Die Bestimmung des für ein Wchstum von E. mylovor in Schüttelkultur optimlen ph-wertes ergb, dss der Feuerbrnderreger zwischen ph 6 und 7,4 sehr gut wächst. Bei ph 5 ist ds Wchstum strk reduziert und bei ph 4 fst völlig gehemmt (Abbildung 8). Wchstum (% des mx. Wchstums) ph-wert Abbildung 8: Wchstum von Erwini mylovor in Flüssigkultur in Abhängigkeit vom ph-wert des Mediums. Ds Wchstum der Kulturen wurde nhnd der optischen Dichte (OD660) nch 8h ermittelt. 23

25 So knn über die ph-absenkung des Mediums die in vitro Wirkung dieser Gruppe von Präprten erklärt werden. Im Gegenstz zu den ph-erhöhenden Präprten htten einige dieser Präprte uch eine sehr gute Wirkung uf Blüten und im Freilnd. Entweder sind die Blüten weniger gut in der Lge ph-absenkungen zu puffern ls ph-erhöhungen, oder die Präprte hben weitere Wirkmechnismen FolnxC29 ist ein Clciumdünger mit 29% Clciumgehlt. Eine 1% ige Lösung enthält lso 2,9 g/l Clcium. Dies liegt unterhlb der für Clcium ermittelten wirksmen Konzentrtion von 10,8 g/l (Tbelle 8), so dss der Clciumgehlt die Wirkung nicht erklärt. Bei Myco-Sin zeigte sich, dss für die Hemmung des Bkterienwchstums der sure ph-wert in den Kulturen notwendig wr (Tbelle 9). In gepufferten Medium wr Myco-Sin nicht wirksm. Tbelle 9: Reduktion der E385 Konzentrtion durch Myco-Sin im Schüttelkolben nch 4h und nch 24h in Abhängigkeit vom ph-wert. Es sind Mittelwerte us jeweils zwei Versuchen ngegeben. Behndlung Konz. (%) ph Strt ph 24 h Reduktion 4 h (%) Reduktion 24 h (%) Myco-Sin 1,0 3,8 3, Myco-Sin in ph 7 Puffer 1,0 6,1 5, Myco-Sin in ph 4 Puffer 1,0 2,9 3, Medium Puffer ph ,8 6, Medium Puffer ph ,3 4, BlossomProtect besteht us zwei Komponenten. Komponente A ist ein Zitronensäurepuffer, der die Spritzbrühe nsäuert und Komponente B enthält Blstosporen des Hefepilzes Aureobsidium pullulns (Kunz, 2004). Komponente B entspricht dem Präprt BoniProtect. In Schüttelkultur wr die Wirkung von Komponente A und von BlossomProtect vergleichbr. Die ph-absenkung in der Kultur reduziert die E. mylovor Konzentrtion bereits nch 4h deutlich und hemmt ds Wchstum vollständig. Dieser Effekt knn durch Verwendung von uf ph 7 gepuffertem Medium völlig ufgehoben werden (Tbelle 10). Die Komp. B reduziert den ph-wert des Mediums m Anfng nicht und reduziert uch nch 4h noch nicht die Konzentrtion von E. mylovor. Allerdings sinkt der ph-wert in der Kultur bis 24h uf 4,9 und ds Bkterienwchstum in der Kultur wird deutlich gehemmt. Auch die Hemmung durch die Komp. B knn durch Verwendung gepufferten Mediums ufgehoben werden. Die nderen getesteten A. pullulns Präprte BPASc4, BPASc6 und BPGP07 rbeiten nch demselben Prinzip wie BlossomProtect. Sie unterschieden sich in der Zusmmensetzung der Pufferkomponenten. Alle A. pullulns Präprte incl. BoniProtect wren uf Blüten wirksm. Im Freilnd zeigte sich ber, dss die Zugbe der Pufferkomponente für eine gute Wirkung notwendig wr (Tbelle 1). Keine der Formulierungsvrinten wr im Freilnd wirksmer ls BlossomProtect, so dss diese nicht weiter untersucht wurden. Bei Appliktion von 24

26 BlossomProtect wird durch die Pufferkomponente der ph-wert uf den Blüten bgesenkt. A. pullulns vermehrt sich uch im suren Millieu bis zu einem ph-wet von 3 sehr gut und ist in der Lge seine Umgebung weiter nzusäuern. Es wird deshlb ngenommen, dss der ph-wert uf den Blüten so über einen längeren Zeitrum in einem für den Feuerbrnderreger ungünstigen suren Bereich gehlten wird. Tbelle 10: Reduktion der E385 Konzentrtion durch BlossomProtect oder seinen Bestndteilen im Schüttelkolben in Abhängigkeit vom ph-wert. Aufgeführt sind Mittelwerte us jeweils zwei Versuchen. Behndlung Konz. % ph Strt ph 24 h Reduktion 4 h (%) Reduktion 24 h (%) BlossomProtect 1,20 4,0 3, BlossomProtect gepuffert ph 7 1,20 5,9 5, BlossomProtect Komp. B 0,15 6,9 4, BlossomProtect Komp. A 1,05 4,0 3, BlossomProtect Komp. B gepuffert ph7 BlossomProtect Komp. A gepuffert ph7 0,15 1,05 6,9 6, ,0 5, Medium gepuffert ph ,9 6, Bci M enthält den Bcillus myleliquefciens Stmm FZB42, und die beiden Serende Formulierungen enthlten den Bcillus Stmm QST 713, der inzwischen uch der Art B. myleliquefciens zugeordnet wird (Chen et l., 2007). Für Bci M lgen Voruntersuchungen zur Wirkungsweise vor, so dss n dieser Stelle keine weiteren Untersuchungen durchgeführt wurden. FZB42 produziert verschiedene ntibkterielle Polyketide, die für die Wirksmkeit von Bci M gegen Feuerbrnd notwendig sind (Chen et l., 2007; Chen et l., 2008). Auch in den Serendeformulierungen sind sowohl Sporen von B. myloliquefciens ls uch die während der Fermenttion gebildeten ntibkteriellen Lipopeptide enthlten. Durch Zentrifugtion einer 1% igen Serende WPO Suspension wurden Sporen und lösliche Substnzen voneinnder getrennt. Beide Frktionen hemmten E. mylovor in Schüttelkultur vollständig, obwohl der ph- Wert der Kulturen über 6 lg. Dies zeigt, dss im Serende WPO lösliche ntibkterielle Substnzen enthlten sind. Mit Fungurn, Protex-Cu, Cuprozin flüssig, SPU F-O-SC, SPU F, Cuev, Kupferprotein04 und Kupferprotein06 wurden 8 verschieden Kupferpräprte in die Untersuchungen einbe- 25

27 zogen (Tbelle 11). Kupfer ist ein beknntes bkterizides Element (Psllids und Tsintos, 2000). So wurden diese Präprte weniger uf Ihre Wirkungsweise ls uf den Einfluss der Formulierung uf die benötigte Kupfermenge untersucht. Es sollte die Formulierung identifiziert werden, die mit der geringsten Kupfermenge die höchste Wirkung erzielt. Tbelle 11: Anwendungskonzentrtion, Kupfernteil und usgebrchte Kupfermenge für die untersuchten Kupferpräprte. MIK90 gibt die Konzentrtion n, die in Schüttelkultur für eine Wirkung von 90% benötigt wurde. Präprt Anwendungskonz. [%] Kupfernteil [%] MIK90 (mmolcu/l) mmol Cu/L Spritzbrühe Anwendungskonz. Aufwndmenge: g Cu/h Fungurn 0,3 45,0 1,3 21, Fungurn 1/10 0,03 45,0-2,1 135 Protex-Cu 0,15 6,0 1,3 1,4 88 Kupferprotein 04 1,0 0,47 0,8 0,7 47 Kupferprotein 06 1,0 1,90 0,375 3,0 190 Cuprozin flüssig 0,05 30,0 2,4 2,4 153 SPU F-0-SC 0,05 20,0 1,6 1,6 102 SPU F 0,08 6,3 1,6 0,8 51 Cuev Pilzfrei 2,0 1,18 0,9 3,7 235 Fungurn, Protex-Cu, Cuprozin flüssig, SPU F-O-SC, SPU F htten eine vergleichbre in vitro Wirkung (Tbelle 11). Die Konzentrtion, die für eine 90% Wirkung nötig wr (MIK90), lg bei diesen fünf Präprten bei 1,3 bis 2,4 mmol Cu/l (1 mmol Cu entspricht 0,064g). Cuev mit einer MIK von 0,9 mmol Cu/l und die beiden Kupferproteine mit 0,8 und 0,375 mmol Cu/l htten eine höhere Aktivität in der Schüttelkultur. Auffllend ist, dss sowohl Cuev Pilzfrei ls uch die Kupferproteine einen sehr geringen Kupfernteil (<2%) in der Formulierung hben. Durch die große Menge n Beistoffen und der ddurch eingesetzten hohen Aufwndmenge, ist nicht uszuschließen, dss die hier gemessene Wirkung nicht vom Kupfer sondern von ndern Inhltstoffen der Formulierung (z.b. Tenside) kommt. Dies müsste mit Leerformulierungen geprüft werden. 26

28 Wirkungsgrd (%) Wirkungsgrd (%) Abschlussbericht - Entwicklung von Strtegien zur Feuerbrndbekämpfung im ökologischen Obstbu Fungurn Protex-Cu Kupferprotein 04 Cuprozin flüssig SPU SPU Cuev Kupferprotein ,01 0, Kupferkonzentrtion (mmol/l) Abbildung 9: Dosis-Wirkungskurven von Kupferpräprten gegen den Feuerbrnderreger E. mylovor in Schüttelkulturen. Gemessen wurde ds Wchstum der Kultur nhnd der Zunhmen der OD690. Während bei Fungurn und Kupferprotein06 noch 1/10 der empfohlenen Aufwndmenge für eine 90% ige Wirkung usreicht, benötigt Cuev ein Viertel der empfohlenen Aufwndmenge und beim Kupferprotein04, beim Cuprozin flüssig und beim SPU F-0-SC entspricht die empfohlene Anwendungskonzentrtion dem MIK90. Bei SPU F reicht die empfohlene AWK nicht für eine 90% ige Wirkung us Kupferprotein 06 Cuev cuprozin fl. SPU02690-F-0-SC 0 SPU01010-F Fungurn Kupfermenge g/h Abbildung 10: Dosis-Wirkungskurven von Kupferpräprten gegen den Feuerbrnderreger E. mylovor uf bgeschnittenen Blüten. Angegeben ist der mittlere Wirkungsgrd us mind. 3 Versuchen. Die Kupfermenge/h wurde unter der Annhme berechnet, dss 1.000l Spritzbrühe/h eingesetzt werden. 27

29 Wirkungsgrd (%) Abschlussbericht - Entwicklung von Strtegien zur Feuerbrndbekämpfung im ökologischen Obstbu Blütentests mit den Kupferpräprten zeigten, dss mn umgerechnet mind. 50g Cu /h für eine Wirkung über 50% benötigt. Mit SPU01010-F wurden mit 50g Kupfer bereits 80% Wirksmkeit erreicht. Mit SPU02690-F-0-SC wurden dfür 100g Kupfer/h benötigt, mit dem Kupferprotein06 190g/h und mit Cuev 235g/h (Abbildung 10). Die Wirksmkeit im Blütensystem wr lso nicht mit der Wirksmkeit in Schüttelkultur vergleichbr. Für die Freilndversuche 2008 wurde pro Behndlung eine Kupfermenge von 100g/h festgelegt, d höhere Konzentrtionen zu Mehrberostung führen können und d die Gesmtkupfermenge pro h und Jhr im ökologischen Obstbu uf 2kg begrenzt ist. Lut Blütentests wr mit dieser Konzentrtion eine Wirkung von c. 70% zu erwrten. Für die Freilndversuche wurde Cuev verwendet, d dieses eine Zulssung zur Verwendung im Obstbu ht und bei entsprechender Wirksmkeit für die Prxis schnell verfügbr gemcht werden könnte. Sinnvoll wäre in Zukunft sicher uch die Prüfung von SPU01010-F. Die Kupferpräprte Cuev und Kupferprotein06 wren mit der verwendeten Kupferufwndmenge von 100g/h in 2008 weniger wirksm ls 135 g/h Fungurn in den Vorjhren (Durchschnitt 58%). Protex-Cu wurde 2004 mit einer Kupfermenge von 90g/h eingesetzt und erreichte eine Wirkung von 49%. Kupferprotein06 wurde 2007 im Freilnd einprozentig (190g/h) ppliziert und erreichte dmit eine Wirkung von 71%. Die Wirkung der Kupferpräprte in den bisherigen Freilndversuchen zeigte lso eine Korreltion mit den verwendeten Kupferufwndmengen (Abbildung 11). Die Formulierung scheint in den Freilndversuchen einen geringeren Einfluss zu hben ls in vitro. Für eine usreichende Wirkung im Freilnd wren mindestens 200g Reinkupfer/h und Behndlung notwendig. Aufgrund der Berostungsgefhr knn dies nicht bei Tfeläpfeln empfohlen werden. 80 R 2 = 0, Kupfermenge (g/h) Abbildung 11: Korreltion zwischen Wirksmkeit gegen Feuerbrnd von Kupferpräprten im Freilnd und der Kupferufwndmenge. Eingesetzt wurden die Kupferpräprte Protex-Cu, Fungurn und Kupferprotein 06. R²= Bestimmtheitsmß. 28