CONVISO SMART ein innovativer Ansatz der Unkrautkontrolle in Zuckerrüben

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1 Göttinger Zuckerrübentagung Martin Wegener, Natalie Balgheim, Maik Klie, Carsten Stibbe, Bernd Holtschulte CONVISO SMART ein innovativer Ansatz der Unkrautkontrolle in Zuckerrüben CONVISO SMART an innovative approach of weed control in sugar beet CONVISO SMART ist ein innovatives System der Unkrautregulierung in Zuckerrüben, das gemeinsam von KWS SAAT SE und Bayer CropScience AG entwickelt wird. Das System basiert auf klassisch gezüchteten Zuckerrübensorten, die gegenüber Herbiziden der Klasse der ALS-Inhibitoren mit einer breit wirksamen Unkrautkontrolle tolerant sind. Das Herbizidsystem bietet den Zuckerrüben vollständige Selektivität während ihres Wachstums. Die Toleranz beruht auf einer Variation an dem Enzym Acetolactatsynthase, das an der Biosynthese von essenziellen Aminosäuren beteiligt ist. Diese Variation kann während der Zellteilung spontan auftreten. Bei der Entwicklung wurden Pflanzen mit dieser spezifischen Variation gezielt ausgewählt, um CONVISO SMART Sorten zu züchten. Dabei handelt es sich nicht um ein gentechnisches Verfahren. Die Nutzung von CONVISO SMART ermöglicht es, Unkräuter mit sehr geringen Aufwandmengen und reduzierter Anwendungshäufigkeit, im Vergleich zu den derzeitigen Standardmaßnahmen mit 3 bis 4 Behandlungen, zu bekämpfen. Feldversuche mit CONVISO SMART zeigen eine zuverlässige Wirksamkeit gegenüber einem sehr breiten Spektrum an relevanten Unkräutern, inkl. diverser Problemunkräuter. Gleichzeitig ermöglicht CONVISO SMART ein breiteres Applikationsfenster und damit eine höhere Einsatzflexibilität. Das Bio-Dossier für die EU-weite Registrierung von CONVISO wurde im April 2015 eingereicht. Die Sortenanmeldung in unterschiedlichen Ländern ist in Vorbereitung. Das System CONVISO SMART kann den Landwirten frühestens 2018 zur Verfügung stehen. Schlagwörter: Herbizide, Zuckerrübe, Chenopodium album, ALS-Hemmer, Selektivität, Wirksamkeit, CONVISO KWS SAAT SE and Bayer CropScience AG are jointly developing and commercializing an innovative system of weed control in sugar beet for the global market under the name of CONVISO SMART. The technology is based on the breeding of sugar beet cultivars that are tolerant to herbicides of the ALS-inhibitor-class with a broad-spectrum weed control. This will give farmers a new opportunity to make sugar beet cultivation easier, more flexible in its timing and more efficient. The use of CONVISO, as new herbicide in sugar beet, will make it possible to control major weeds with low dose rates of product and reduced number of applications in the future. The tolerance is based on a change in the enzyme acetholactate synthase, which is involved in the biosynthesis of essential amino acids. This variation can occur spontaneously during cell division. During the development, sugar beets with this spontaneously changed enzyme were specifically selected and used for further breeding of CON- VISO SMART cultivars. As such, these varieties are not a product of genetic modification. Field studies with CON- VISO SMART hybrids showed complete crop selectivity and a broad and reliable efficacy against a large range of major weeds. The bio-dossier for an EU-wide registration of CON- VISO was submitted in April in The variety inscription process is in preparation in different countries. The system CONVISO SMART is scheduled to be available to farmers in 2018 at the earliest. Key words: herbicides, sugar beet, Chenopodium album, ALSinhibitor, selectivity, efficacy, CONVISO 1 Einleitung Es ist vor allem die Zuckerrübe, die im Vergleich zu anderen Kulturarten mit signifikanten Ertragsverlusten auf erhöhte Unkrautkonkurrenz vor dem Bestandesschluss (Schweizer und Dexter, 1987; Bräutigam, 1998) reagieren kann. Die Beschattung der Rüben durch den Aufwuchs von Unkräutern über das Blätterdach der Rüben hinaus, kann ebenfalls ein ertragsrelevanter Faktor sein (Schäufele, 1986; Wellmann, 1999). Daher ist die Unkrautregulierung im Zuckerrübenanbau im Vergleich zu anderen Kulturarten gekennzeichnet von einer hohen Aufwandmenge und Anwendungshäufigkeit von speziellen Herbiziden (Burth et al., 2002; Vasel et al., 2012). Um die Produktivität im Zuckerrübenanbau weiterhin zu gewährleisten, wird auch zukünftig der Unkrautregulierung eine besondere Bedeutung zukommen. Dabei haben sämtliche Wirkstoffe Schwerpunkte und Lücken in der Kontrolle von Unkräutern. Zudem gibt es große Unterschiede in der Blatt- und/oder Bodenwirkung der Präparate. Eine Kombination aus mehreren Herbizidkomponenten ist deshalb in der Regel erforderlich No. 8 (2016) Sugar Industry

2 518 Göttinger Zuckerrübentagung 2015 und folgt somit dem Leitgedanken des Integrierten Pflanzenschutzes. Weiterhin muss der Landwirt bei den unterschiedlichen Handelspräparaten vor Applikation zwischen der Herbizidempfindlichkeit der Kulturpflanzen und der Wirksamkeit gegenüber Unkräutern abwägen und entsprechend dosieren. Mit der Entwicklung des Systems CONVISO SMART verfolgen KWS SAAT SE und Bayer CropScience AG seit dem Jahr 2001 in einem gemeinsamen Forschungsprojekt einen innovativen Ansatz zur Unkrautkontrolle, mit dem Ziel, einige Restriktionen der klassischen Unkrautkontrolle zu überwinden. Das CONVISO SMART-Konzept basiert auf klassisch gezüchteten Zuckerrübensorten, die gegenüber Herbiziden aus der Gruppe der ALS-Inhibitoren mit einer breit wirksamen Unkrautkontrolle tolerant sind. Es bietet den Zuckerrüben eine hohe Pflanzenverträglichkeit während ihres Wachstums. Im Folgenden sollen das Forschungsprojekt CONVISO SMART dargestellt und erste Ergebnisse aus umfangreichen Versuchen zur Effektivität und Selektivität im Zuckerrübenanbau vorgestellt werden. Acid-Synthase AHAS) ist an der Synthese der verzweigten Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin beteiligt und für die Pflanzen essenziell (Hock et al., 1995). ALS-Inhibitor Herbizide werden über Blätter und teilweise auch über die Wurzeln aufgenommen und hauptsächlich über das Phloem, weniger über das Xylem in der Pflanze verteilt. Sie hemmen das Enzym Acetolactat-Synthase und verhindern so die weitere Synthese der genannten Aminosäuren (Abb. 1). Die Folgen sind die Anreicherung wachstumshemmender Stoffe (2-Oxobutyrat und 2-Aminobutyrat) sowie eine Hemmung der DNA- Synthese und der Zellteilung (Heitefuss, 2000). Die Resistenz beruht auf einer Variation im Trp 574-Codon des ALS-Gens. Variationen der Nukleotidsequenz im ALS-Gen, die zu einer Resistenz gegenüber Sulfonylharnstoffen führen, sind seit Anfang der 1990er Jahre beschrieben und charakterisiert. So konnten in Gegenwart von Sulfonylharnstoffen resistente Zellkulturen aus Tabak (Chaleff et al., 1987), aus Baumwolle (Subramanian et al., 1990), aus Raps (Saxena et al., 1990) und aus Zuckerrüben (Hart et al., 1992) selektiert werden. 2 Grundlagen des Systems CONVISO SMART 3 Züchterische Bearbeitung Das Konzept basiert auf einer Variation des Gens für das Enzym Acetolactat-Synthase (ALS), die während der Zellteilung spontan auftreten kann. Mit dieser Variation wird das Enzym Acetolactat-Synthase gegenüber ALS-hemmenden herbiziden Wirkstoffen tolerant (siehe auch Abb. 1). Die Variation, welche die Toleranz gegenüber den herbiziden Wirkstoffen vermittelt, wurde nicht induziert, provoziert oder durch physikalische Einflüsse oder chemische Stoffe hervorgerufen, sondern trat spontan aufgrund natürlicher, zelleigener Replikationsmechanismen auf. Dieses Ergebnis entspricht der in der Natur zu beobachtenden durchschnittlichen Variationsrate bei Eukaryoten von 10 9 bis pro Generation (Lewin, 1991). Auslöser für den Resistenzmechanismus ist eine Variation in der Nukleotidabfolge im Acetolactat-Synthase-Gen. Das Enzym Acetolactat-Synthase (ALS oder auch Acetohydroxy- Plants need to form amino acids in order to grow Substrate Enzyme Amino acids Plants live In CONVISO SMART sugar beet varieties the ALS-inhibiting herbicide cannot bind with ALS enzyme: The sugar beet continues growing normally (1) while most weeds are fully controlled (2) (1) CONVISO SMART sugar beet CONVISO Enzyme Herbicide cannot bind. Substrate Enzyme Specific Amino Acids CONVISO SMART Sugar beet live (2) Weeds Substrate CONVISO Enzyme No specific Amino Acids Die Entwicklung der CONVISO SMART-Sorten begann mit der Prüfung geeigneter Zellkulturen von Zuckerrüben aus dem Genpool der KWS SAAT SE im Rahmen einer in-vitro- Selektion. Dabei wurden Wirkstoffe aus der Gruppe der ALS- Inhibitor Herbizide einem Selektionsmedium hinzugegeben. Unter den ca. 1,5 Milliarden Zellen, die so geprüft worden sind, konnten wenige Zellen identifiziert werden, die das Wachstum auf dem Selektivmedium überlebten. Die überlebenden Zellen wiesen spontan und natürlich die Toleranz vermittelnde Variation des ALS-Gens auf. Mit Zell- und Gewebekulturen wurden aus dieser Zelle tolerante Zuckerrübenzelllinien angezogen und dann zu Ganzpflanzen regeneriert. Diese regenerierten Pflanzen fungieren als klassische Donorpflanzen für das gewünschte Merkmal. Um dieses in den Elite-Genpool der KWS SAAT SE zu integrieren, Substrate cannot bind. Weeds die Abb. 1: Schematische Darstellung der Funktionsweise der ALS-Inhibitor-Toleranz Das Enzym Acetolactat-Synthase (ALS) ist an der Synthese zu den verzweigten Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin beteiligt. Eine Hemmung der Enzymaktivität führt zum Absterben der Pflanzen. Aufgrund einer Änderung im ALS-Gen von CONVISO SMART Zuckerrüben kann das Herbizid nicht an das ALS-Enzym binden. Die Zuckerrüben können normal weiterwachsen. wurde ein modernes, markergestütztes Rückkreuzungsverfahren eingesetzt. Bei diesem Verfahren (Abb. 2) wird das gewünschte Allel zunächst durch eine einfache Kreuzung zwischen dem Donor und einem Elite-Elter in den entsprechenden genetischen Elitehintergrund eingeführt und anschließend durch genspezifische Marker selektiert. Die mitunter aufwändige Selektion im Feld auf den gewünschten Phänotyp wird somit überflüssig. Durch die folgende Rückkreuzung mit dem Elite-Elter wird der Anteil des Donorgenoms mit jeder Rückkreuzungsgeneration verringert. Im Gegensatz zur klassischen Rückkreuzung kann durch den Einsatz einer Vielzahl an molekularen Markern, die das gesamte Zuckerrübengenom charakterisieren, ein hoher Anteil des Genoms des Elite-Elters bereits in einer früheren Sugar Industry 141 (2016) No

3 Göttinger Zuckerrübentagung Abb. 2: Schema der wiederholten Rückkreuzung sowie die Wahrscheinlichkeit (p) der Verteilung des Anteils des Leistungselters innerhalb der BC1-Generation Kreuzungsprodukte werden dem rekurrenten Leistungselter mit jeder Folgegeneration (BCn) immer ähnlicher und enthalten nur noch wenig Erbinformation des Donors. Die Glockenkurve verdeutlicht die Verteilung des Anteils des Leistungselters (von < 60 % bis zu > 90 %) innerhalb der Individuen der BC1-Generation. Bei zufälliger Selektion hat diese Generation einen mittleren Genomanteil von 75 % (Peak der Glockenkurve). Durch die markergestützte Rückkreuzung können gezielt Individuen mit einem möglichst hohen Anteil des Leistungselters selektiert werden, und die Kurve wird entsprechend nach rechts verschoben. dass auch eine Residualwirkung des Produktes auf neu auflaufende Ungräser und Unkräuter beobachtet werden kann. Beide Wirkstoffe sind bereits seit mehreren Jahren in Mais, auch in Kombination mit anderen Wirkstoffen, zugelassen (z. B. Isoxaflutole + Thiencarbazone + Cyprosulfamide, Foramsulfuron + Isoxadifen, Foramsulfuron + Iodosulfuron + Isoxadifen, Foramsulfuron + Iodosulfuron + Thiencarbazone + Cyprosulfamide). Das Produkt wird in Form einer Splitting-Behandlung (2 0,5 L/ha, 1. Behandlung BBCH 12 Chenopodium album, 2. Behandlung Tage später) oder als Einfachbehandlung (1 1,0 L/ha, BBCH 14 Chenopodium album) eingesetzt. Damit werden im günstigen Fall insgesamt nur 80 g Wirkstoffe/(ha Jahr) ausgebracht. Als Formulierungstyp wurde eine ölige Dispersion (OD) ausgewählt. Ein gravierender Unterschied zu den Herbizidmischungen, welche seit Jahren verwendet werden, ist der langsamere Absterbeprozess der behandelten Ungräser und Unkräuter. Wie bei ALS-Inhibitoren üblich, stellen diese nach der Behandlung sofort das Wachstum ein und sind damit kein Nährstoffkonkurrent mehr für die Zuckerrübenpflanzen. Allerdings kann es bis zu vier Wochen dauern, bis Unkräuter und Ungräser komplett abgestorben sind. Rückkreuzungsgeneration erreicht werden und dadurch das Kreuzungsprogramm beschleunigen (Frisch et al., 2000). So wird beispielsweise schon in der 2. Rückkreuzungsgeneration (BC2) ein Genomanteil von ca. 90 % des ursprünglichen Elite- Elters erreicht (Tanksley et al., 1989). Zudem ermöglichten Computersimulationen das Rückkreuzungsprogramm hinsichtlich der Selektionsstrategie und der Allokation der eingesetzten Ressourcen zu optimieren (Frisch et al., 1999a; Frisch et al., 1999b). Die Züchtung der CONVISO SMART-Hybriden konzentriert sich nicht nur auf rizomaniatolerante Sorten, sondern auch auf mehrfachtolerante Resistenztypen. Diese Sorten kombinieren unter anderem Rizomaniatoleranz mit der Toleranz gegenüber Nematoden und/oder Cercospora. Ein weiterer Fokus der züchterischen Arbeit liegt auf der ertraglichen Entwicklung der CONVISO SMART-Hybriden in Richtung des Leistungspotenzials der etablierten klassischen Sorten. Ziel ist es, für möglichst viele Anbaubedingungen adaptierte Sorten anbieten zu können, die neben den klassischen Sorten eine zusätzliche Option für einen wettbewerbsfähigen Zuckerrübenanbau in den Regionen bieten können. 4 Herbologische Aspekte 4.1 Beschreibung des Herbizids Das Herbizid CONVISO besteht aus den beiden Wirkstoffen Foramsulfuron (50 g/l) und Thiencarbazone-methyl (30 g/l). Foramsulfuron gehört zur Untergruppe der Sulfonylharnstoffe, Thiencarbazone-methyl zu den Sulfonylamino-carbonyl-Triazolinonen. Während Foramsulfuron hauptsächlich über die Blätter aufgenommen wird, erfolgt die Aufnahme von Thiencarbazonemethyl sowohl über die Blätter, als auch über die Wurzeln, so 4.2 Wirkung Material und Methoden Für die Bewertung der biologischen Wirkung wurden die Daten von 93 Feldversuchen der Jahre in Europa verwendet, welche im Rahmen des zonalen Zulassungsprozesses angelegt wurden. In Tabelle 1 ist die Verteilung der Versuche innerhalb Europas dargestellt. Die Anlage erfolgte gemäß der GEP-Grundsätze und auf der Grundlage der entsprechenden EPPO-Richtlinien zur Beurteilung der biologischen Wirkung und Selektivität von Herbiziden. Die Versuche wurden dabei entweder auf Praxisflächen oder auf Flächen der Bayer-Versuchsstationen in Form einer randomisierten Blockanlage mit 3 4 Wiederholungen sowie einer Brutto-Parzellengröße von m 2 angelegt. Die Behandlungen erfolgten mit Parzellenspritz-Geräten (Knap- Tab. 1: Geographische Verteilung der Versuche in Europa zur Bewertung der biologischen Wirkung und Selektivität von CONVISO, Länder Anzahl Wirkungsversuche Anzahl Selektivitätsversuche Belgien 8 3 Deutschland 11 6 Frankreich Italien 7 3 Litauen 8 7 Polen Rumänien 2 0 Slovakei 7 4 Spanien 5 3 Tschechische Republik 10 9 Ungarn 4 4 No. 8 (2016) Sugar Industry

4 520 Göttinger Zuckerrübentagung 2015 sack-sprayer, Fahrradspritze) unter Verwendung von L/ha Wasser. Da CONVISO aufgrund seiner Wirkstoffkombination über eine Kontakt- und Residualwirkung verfügt, wurde als Vergleichsstandard eine praxisübliche Tankmischung aus Betanal maxxpro (1,5 L/ha) + Goltix Produkten (Gold/SC/WG) (1,0 L bzw. kg/ha) + Mero (Netzmittel auf Rapsöl-Basis) (0,5 bzw. 1,0 L/ha) eingesetzt. Die Behandlungstermine von CONVISO unterschieden sich dabei deutlich von denen der Standard-Tankmischung (Tab. 2). Während die Standardherbizide dreimal zum Keimblattstadium der auflaufenden Unkräuter eingesetzt wurden, erfolgte die Einmalbehandlung mit 1,0 L/ha CONVISO zum 4-Blatt- Stadium des Chenopodium album. Die Splitting-Behandlung begann zum 2-Blatt-Stadium (ebenfalls des C. album). Die zweite Behandlung des Splitting-Verfahrens folgte Tage nach der ersten. Die Bonitur zur Ermittlung der Wirkung wurde kurz vor Reihenschluss der Kultur (BBCH 37 39) durchgeführt, da zu diesem Zeitpunkt Korrekturbehandlungen für den Landwirt kaum noch sinnvoll/möglich sind und damit ein praxisrelevanter Wirkungsvergleich der beiden Applikationssysteme ermöglicht wird Wirkungsergebnisse Während der Feldversuche wurde das Auftreten von 10 verschiedenen Ungräser-Arten und 55 verschiedenen Unkraut- Arten beobachtet. Häufigste Ungras-Arten waren Echinochloa crus-galli (48 % der Standorte), Poa annua (5 % der Standorte) sowie Avena fatua, Sorghum halepense und Panicum miliaceum Tab. 2: Übersicht über die Behandlungstermine der eingesetzten Herbizide Behandlung Applikationstermin 1 Applikationstermin 2 Applikationstermin 3 CONVISO 1,0 L/ha BBCH CHEAL CONVISO 2 0,5 L/ha BBCH 12 CHEAL Tage später Standard-Tankmischung: NAK 1 d. Unkräuter NAK 2 d. Unkräuter NAK 3 d. Unkräuter B. maxxpro (1,5 L/ha) + Goltix SC/WG/Gold (1,0 L/kg/ha) + Mero (1,0 oder 0,5 L/ha) CHEAL Chenopodium album auf jeweils 3 % der Standorte. Als häufigste breitblättrige Unkräuter wurden Chenopodium album (92 % der Standorte), Polygonum convolvulus (51 % der Standorte), Amaranthus retroflexus (31 % der Standorte), Stellaria media und Galium aparine auf jeweils 20 % der Standorte gefunden. Die Auswertung der biologischen Wirkung zeigte, dass CON- VISO über ein breites Wirkungsspektrum gegenüber den aufgetretenen Ungräsern und Unkräutern verfügt. Eine Box-Plot-Analyse (Abb. 3) der Arten, die häufiger als auf 8 Standorten auftraten, ergab, dass bei der Bekämpfung dieser Arten eine sehr geringe Streuung der Wirkungswerte zu beobachten war. Die Mittelwerte bewegten sich im Bereich zwischen 96 % und 100 %. Ein Ausreißer mit Wirkungsgraden unter 85 % trat jeweils bei Echinochloa crus-galli, Chenopodium album und bei Viola arvensis auf. Bei der Analyse der Top 30 der häufigsten Arten (Ungräser und Unkräuter kombiniert) zeigte sich, dass bei 28 Arten Wirkungsgrade > oder = 95 % erreicht wurden (Abb. 4 und 5). Innerhalb dieser Gruppe befinden sich so wichtige Arten wie z. B. Chenopodium album, die meisten wichtigen Polygonum- Arten (P. convolvulus, P. persicaria, P. aviculare, P. lapathifolium), Galium aparine, Amaranthus retroflexus, Matricaria-Arten, Brassica napus und Echinochloa crus-galli. Veronica persicaria ist die einzige Art, die sich innerhalb der TOP 30-Gruppe nicht ausreichend bekämpfen ließ. Veronica arvensis dagegen ließ sich durch den Einsatz von CONVISO sehr gut kontrollieren. Abb. 3: Wirkungsspektrum einer Splittingbehandlung von CONVISO (2 0,5 L/ha) gegen ausgewählte Ungräser und Unkräuter (n > 8), Zahlen in Klammern geben die Anzahl der Standorte an, d oder s stellen Ausreißer dar, + entspricht dem Mittelwert, 93 Versuche Europa, Sugar Industry 141 (2016) No

5 Göttinger Zuckerrübentagung mindestens das gleiche Wirkungsniveau wie mit drei Behandlungen der Standard-Tankmischung erzielt Selektivität / Kulturpflanzenverträglichkeit Abb. 4: Wirkungsspektrum einer Splittingbehandlung von CONVISO (2 0,5 L/ha) im Vergleich zu einer 3-maligen Behandlung mit einer Standard-Tankmischung (B. maxxpro [1,5 L/ha) + Goltix SC/ WG/Gold (1,0 L/kg/ha) + Mero (1,0 oder 0,5 L/ha)], Zahlen in Klammern geben die Anzahl der Standorte an, 93 Versuche Europa, Die Feldversuche bestätigten die hohe Selektivität von CONVISO in den Beständen aus ALS-Inhibitor toleranten Zuckerrübenpflanzen (Tab. 3). In 90 % der Versuche wurde keine Phytotoxizität beobachtet, in 10 % der Bestände Symptome zwischen 1 5 %. Die Standard-Tankmischung dagegen blieb nur in 64 % der Versuche symptomfrei. In unkrautfreien Selektivitätsversuchen, in denen die einfache Aufwandmenge von CONVISO mit der Doppeldosis von 2,0 L/ha verglichen wurde (Tab. 4), wurde nach Applikation von 1,0 L/ha keine Phytotoxizität >5 % beobachtet. Nach der Applikation der doppelten Aufwandmenge konnten 91 % der Standorte der Gruppe <5 % zugeordnet werden. 4.3 Resistenzmanagement Abb. 5: Wirkungsspektrum einer Einfachbehandlung von CONVISO (1 1,0 L/ha) im Vergleich zu einer 3-maligen Behandlung mit einer Standard-Tankmischung (B. maxxpro [1,5 L/ha) + Goltix SC/ WG/Gold (1,0 L/kg/ha) + Mero (1,0 oder 0,5 L/ha)], Zahlen in Klammern geben die Anzahl der Standorte an, 93 Versuche Europa, Ein wichtiger Bestandteil eines erfolgreichen Einsatzes des neuen Systems stellt das Resistenzmanagement dar. Resistenzen gegenüber ALS-Inhibitor Herbiziden sind mittlerweile bei verschiedenen Ungras- und Unkrautarten bekannt. Das Risiko einer Resistenzentwicklung kann aber durch geeignete Maßnahmen verhindert bzw. reduziert werden. Elemente eines Resistenzmanagements können beinhalten: häufiger Wirkstoffwechsel innerhalb der Fruchtfolge; Im Vergleich zur Standard-Tankmischung aus Betanal maxxpro + Goltix (SC/WG/Gold) + Mero, für welche ein sehr hohes Wirkungsniveau beobachtet wurde, zeigen sich deutliche Vorteile zugunsten von CONVISO bei den folgenden Arten: Aethusa cynapium, Mercurialis annua, Echinochloa crusgalli und Poa annua. Die Standard-Tankmischung erreichte bei der Bekämpfung von Veronica persicaria und Matricaria inodora bessere Wirkungsgrade als die CONVISO-Behandlungen. Bei den anderen Unkrautarten wurde mit der einmaligen Behandlung oder der Splitting-Behandlung mit CONVISO Tab. 3: Übersicht über die Selektivität von 2 0,5 L/ha bzw. 1 1,0 L/ha CONVISO im Vergleich zu einer Standard-Tankmischung [B. maxxpro (1,5 L/ha) + Goltix SC/WG/ Gold (1,0 L/kg/ha) + Mero (1,0 oder 0,5 L/ha)], 93 Versuche Europa, Phytotoxizitätscluster CONVISO (2 0,5 L/ha oder 1 1,0 L/ha) [Anzahl Standorte in %] Standard-Tankmischung: B. maxxpro (1,5 L/ha) + Goltix SC/WG/Gold (1,0 L/kg/ha) + Mero (1,0 oder 0,5 L/ha) [Anzahl Standorte in %] 0 % % % % 0 4 > 15 % 0 15 No. 8 (2016) Sugar Industry

6 522 Göttinger Zuckerrübentagung 2015 Tab. 4: Übersicht über die Selektivität von 1 1,0 L/ha CONVISO im Vergleich zu 1 2,0 L/ha CONVISO, 66 Selektivitätsversuche (unkrautfrei) Europa, Phytotoxizitätscluster keine Reduktion der Aufwandmengen von CONVISO (auch nicht Tankmischungen); verstärkter Einsatz von Nicht-ALS-Inhibitor-Herbiziden in Wintergetreide im Herbst, um Ungräser zu bekämpfen (Alopecurus myosuroides, Apera spica-venti) und verschiedene Unkräuter, die im Herbst und Frühjahr auflaufen; Einsatz von Glyphosat Behandlungen, insbesondere in Systemen mit reduzierter Bodenbearbeitung; intensive Bodenbearbeitung vor der Aussaat; Tankmischungen oder Spritzfolgen mit Standardherbiziden, um Arten zu bekämpfen, die von CONVISO nicht vollständig kontrolliert werden; kein Einsatz auf Flächen, auf denen bereits ALS-Inhibitorresistente Arten vorhanden sind. Die Arbeiten zum Resistenzmanagement sind noch nicht abgeschlossen. Detaillierte Strategien für verschiedene Fruchtfolgen werden zurzeit auch unter Einbezug von externen Organisationen entwickelt. Ziel der Arbeiten ist es, eine nachhaltige Nutzung des CONVISO SMART-Systems bei optimaler Einbindung in die Fruchtfolge zu ermöglichen. 5 Diskussion CONVISO (1 1,0 L/ha) [Anzahl der Standorte in %] CONVISO (1 2,0 L/ha) [Anzahl der Standorte in %] 0 % % % % 0 0 > 15 % 0 0 Die Bekämpfung von Unkräutern und -gräsern ist eine der wichtigsten Maßnahmen zur Sicherung des Rübenertrags. Der Einsatz von Herbiziden ist dabei das effizienteste und meist verwendete Verfahren (Märländer et al., 2003), in dem verschiedene Mischungen von unterschiedlichen Wirkstoffen eingesetzt werden, um ein breites Spektrum an Unkräutern kontrollieren zu können (Coyette et al., 2002; May, 2001). Die langsame Jugendentwicklung und schwache Konkurrenzkraft der Zuckerrübe gegenüber Unkräutern stellen eine besondere Herausforderung im Zuckerrübenanbau dar. Ohne Maßnahmen zur Regulierung der Unkräuter würden Ertragsverluste von bis zu 95 % entstehen (Petersen, 2003). Zur Vermeidung solcher Verluste durch die Konkurrenz um Licht, Wasser, Nährstoffe und Standraum werden in Deutschland durchschnittlich 3,5 chemische Unkrautbehandlungen im Nachauflauf (NAK) durchgeführt. Auf 50 % der Anbauflächen findet eine vierte, auf fast 20 % eine fünfte NAK statt (Vasel et al., 2012). Dabei stehen den Landwirten für die Herbizidbehandlung seit Jahrzehnten die gleichen Wirkstoffe zur Verfügung. Weiterentwicklungen waren in der Vergangenheit oft gekennzeichnet von veränderten Kombinationen bereits vorhandener und bewährter Wirkstoffe starteten die KWS SAAT SE und Bayer CropScience mit der Idee, mit Hilfe eines Selektionsverfahrens unter in-vitro- Bedingungen Zuckerrüben zu identifizieren, die gegenüber einer Herbizidkombination mit breitem Wirkungsspektrum tolerant reagieren. Erste Donorpflanzen mit der gewünschten Toleranzeigenschaft bildeten 2004 den Startpunkt für umfangreiche züchterische Aktivitäten. Der Einsatz von Markern in den Rückkreuzungsprogrammen war und ist ein wichtiger Schritt zur Beschleunigung des Züchtungsfortschritts. Ab 2011 standen umfangreiche Feldversuche zur Wirksamkeit und zur Selektivität von CONVISO im Vordergrund des Forschungsprojekts, um die Daten für eine europaweite Zulassung zu erarbeiten. Dabei zeigte CONVISO in den 93 Feldversuchen der Jahre aus 11 verschiedenen Ländern in Europa, als Splitting- oder Einfachbehandlung, ein sehr breites Wirkungsspektrum, welches alle, für die Zuckerrübe wirtschaftlich wichtigen Ungras- und Unkrautarten umfasst. Auch solche Arten wurden sicher bekämpft, welche zur Zeit durch Einsatz von Standardherbizid-Tankmischungen nur unzureichend bekämpft werden, insbesondere wenn sie zum Zeitpunkt der Applikation bereits zu weit entwickelt sind (z. B. Aethusa cynapium, Mercurialis annua, Polygonum-Arten, Galium aparine, Brassica napus, Amaranthus retroflexus). Aufgrund der Wirkung auf Ungräser wird eine gesonderte Graminizid-Behandlung, wie sie zurzeit oft aus Verträglichkeitsgründen durchgeführt wird, überflüssig. Im Vergleich zu der hoch wirksamen Standard-Tankmischung aus Betanal maxxpro + Goltix Produkten + Mero (dreimalige Anwendung jeweils im Keimblatt-Stadium der Unkräuter) zeigte CONVISO deutliche Vorteile bei der Bekämpfung von Ungräsern, Aethusa cynapium und Mercurialis annua. Einzig bei der Bekämpfung von Veronica persica war das Herbizid der Wirkung der Standard-Tankmischung unterlegen. Es ist seit dem Einsatz von ALS-Inhibitoren im Getreide bekannt, dass diese eine Wirkungsschwäche gegenüber verschiedenen Veronica-Arten, insbesondere Veronica persica, aufweisen. Durch den einmaligen alleinigen Einsatz von Standardherbiziden oder deren Zumischung zu CONVISO im Zuge einer frühen Behandlung kann diese Art, auf Standorten wo sie stärker verbreitet ist, bekämpft werden. Auf Feldern, die in der Vergangenheit mit Unkrautrüben verseucht wurden, die sich aus Samen von Schossern entwickeln, ergibt sich mit dem neuen System die Möglichkeit diese Rüben erfolgreich zu bekämpfen. Unkrautrüben treten in Europa in Großbritannien, Belgien, Frankreich und Spanien mit höherem Besatz auf (Boudry et al., 1993). Für Deutschland sind 10 % der Rübenfläche als schwer bekämpfbar eingestuft, Tendenz steigend (Buhre et al., 2011). Die Folgen sind Ertragsverluste aufgrund der Konkurrenz um Licht, Wasser und Nährstoffe. Schossende Unkrautrüben können zudem wegen der verholzten Stängel zu Ernteerschwernissen und zu Beeinträchtigungen bei der Verarbeitung der Rüben führen (Lehnert und Schröder, 2006). Unkrautrüben sind mit den klassischen Herbiziden in Kulturrüben nicht zu bekämpfen. Als Alternative bleibt oft nur das maschinelle oder das mit hohem Arbeits- und Zeitaufwand durchzuführende manuelle Hacken. Das System CONVISO SMART bietet eine neue Option zur erfolgreichen Bekämpfung von Unkrautrüben. Sugar Industry 141 (2016) No

7 Göttinger Zuckerrübentagung Unter Berücksichtigung der guten fachlichen Praxis und der kontinuierlichen und konsequenten Schosserbekämpfung können Flächen mit einer hohen Verseuchung an Unkrautrüben langfristig gehalten bzw. in die Zuckerrübenproduktion zurück genommen werden. Die sehr hohe Verträglichkeit des CONVISO aufgrund der genetisch festgelegten Toleranz der neuen Hybriden bietet dem Landwirt die Chance, das Ertragspotenzial der Sorte auszuschöpfen, bzw. Ertragsdepressionen zu vermeiden, die bei ungünstigen Wetterbedingungen, bei intensiven Spritzfolgen zur Bekämpfung von Problemunkräutern, aber auch im Überlappungsbereichen der Spritzgestänge auftreten können. Die langsame Wirkungsweise im Vergleich zum Einsatz von den derzeitigen Standardherbiziden, bedeutet für die Anwender und für die Beratung eine Phase der Umgewöhnung innerhalb der ersten Jahre nach der Einführung. Mit der Einführung von CONVISO SMART soll eine innovative Entwicklung in der Unkrautkontrolle in Zuckerrüben auf den Markt gebracht werden, die eine zusätzliche Option zu den klassischen Verfahren bietet, die ein breites Wirkungsspektrum gegenüber Ungräsern und -kräutern besitzt, weniger Überfahrten zur Ausbringung des Herbizids benötigt, ein im Vergleich zur klassischen Unkrautkontrolle größeres Zeitfenster für die Applikation zulässt, über eine vollständige Selektivität verfügt sowie geringere Mengen an Aktivsubstanzen in die Umwelt einbringt. 6 Ausblick Der Entwicklungsprozess für das herbizide System CONVISO SMART ist noch nicht abgeschlossen. Die Optimierung des herbiziden Verfahrens sowie die züchterische Weiterentwicklung der CONVISO SMART-Hybriden wird intensiv verfolgt. Bis zur Markteinführung werden auch in Zusammenarbeit mit externen Institutionen Fragestellungen zur Einbindung in das Anbausystem Zuckerrübe, zum Resistenzmanagement und zur Einbettung in das System des integrierten Pflanzenschutzes bearbeitet und weiterentwickelt. Der Zeitrahmen für diese Entwicklungen ist unter anderem durch die Zulassungsverfahren definiert, die sowohl das neue Herbizid, als auch die gegenüber diesem Herbizid toleranten Sorten jeweils durchlaufen müssen. Das Bio-Dossier für die EU-weite Herbizid-Registrierung von CONVISO wurde mittlerweile für alle drei europäischen Zulassungszonen (Nord, Zentral und Süd) eingereicht. Die Zulassung erfolgt für alle Mitgliedstaaten nach der EU-Verordnung 1107/2009 sowie nach den jeweiligen nationalen Pflanzenschutzgesetzen. Der Abschluss des Zulassungsverfahrens für das Herbizid CONVISO durch die jeweiligen Fachbehörden kann schon im Laufe des Jahres 2017 erfolgen. Die Anmeldung von CONVISO SMART-Sorten ist in Vorbereitung. Frühestens im Jahr 2016 können die ersten Sorten für die jeweiligen nationalen Zulassungsverfahren angemeldet werden. Nach dem Durchlaufen einer zweijährigen Wertund Registerprüfung kann eine Zulassung erster CONVISO SMART-Sorten frühestens zum Jahr 2018 erfolgen. In den meisten europäischen Ländern, wie auch in Deutschland, werden die Sorten nach der Zulassung in ein nationales Prüfsystem integriert und kommen erst nach einem zusätzlichen Prüfjahr in den Anbau. Entsprechend des deutschen Sorten- Prüfsystems könnte ein Anbau von CONVISO SMART-Sorten in größerem Umfang ab dem Jahr 2019 erfolgen. Literatur Boudry, P; Mörchen, M.; Sanmitou-Lagarde, P.; Vernet, P.; Van Dijk, H. (1993): The origin and evaluation of weed beets: Consequences for the breeding and release of herbicide-resistant transgenic sugar beets. Theor. Appl. Genet. 87, Bräutigam, H. (1998): Untersuchungen zur Konkurrenz zwischen Unkraut und Zuckerrüben Auftreten, Ursachen und Konsequenzen für die Unkrautregulierung. Dissertation, Universität Göttingen, Cuvillier Verlag, Göttingen Buhre, C.; Fecke, P.; Nelles, F.; Schlinker, G.; Ladewig, E. (2011): Entwicklungen im Pflanzenschutz in Zuckerrüben aus der Umfrage Produktionstechnik im Vergleich zur Erhebung NEPTUN. Sugar Industry / Zuckerind. 136, Burth, U.; Gutsche, V.; Freier, B.; Roßberg, D. (2002): Das notwendige Maß bei der Anwendung chemischer Pflanzenschutzmittel. Nachrichtenbl. Dt. Pflanzenschutzdienst 54, Chaleff, R.S.; Ray, T.B.; Mauvais, C.J. (1987): Selection and characterization of herbicide-resistant mutants of Nicotiana tabacum. Weed Abstr. 36, 26 Coyette, B.; Tencalle, F.; Brants, I.; Fichet, Y.; Rouchouze, D. (2002): Effect of introducing glyphosate-tolerant sugar beet on pesticide usage in Europe. Pesticide Outlook 10, Frisch, M.; Bohn, M.; Melchinger, A. E. (1999a): Minimum sample size and optimal positioning of flanking markers in marker-assisted backcrossing for transfer of a target gene. 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