Im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau (BÖL) hat die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (Institut für Pflanzenschutz) mit verschiedenen Kooperationspartnern in zwei aufeinander aufbauenden Projekten nach Strategien gesucht, mit denen der Einsatz kupferhaltiger Pflanzenschutzmittel auf das absolut notwendige Maß begrenzt werden kann.

Als neuer Baustein der Krautfäule-Regulierung wurde dabei die Prognose aufgegriffen. Im Rahmen des BÖL-Projektes "Entwicklung, Überprüfung und Praxiseinführung des Prognosemodells Öko-SIMPHYT zur gezielten Bekämpfung der Kraut- und Knollenfäule (P. infestans) im ökologischen Kartoffelanbau" (BÖL-Projekt Nr. 03OE553) wurde das Prognosesystem SIMPHYT, das anhand von Witterungsdaten wie Temperatur und Feuchte die Infektionswahrscheinlichkeit für den Krautfäulebefall errechnet, an die spezifischen Gegebenheiten im ökologischen Anbau angepasst (Öko-SIMPHYT). Mithilfe der witterungsbedingten Epidemiebewertung von Öko-SIMPHYT sollte die Kupfermenge auf das absolut notwendige Maß begrenzt werden können. Dabei konnte sich das System in den ersten beiden Versuchsjahren mit niedrigem Phytophtora-Infektionsdruck bewähren. Im dritten Versuchsjahr stieß es jedoch bei hohem Infektionsdruck an seine Grenzen; Ursache war die mangelnde Berücksichtigung des Primärbefalls der Knolle. Daher standen im Rahmen des Folgeprojekts "Entwicklung, Überprüfung und Praxiseinführung des Prognosemodells Öko-SIMPHYT zur gezielten Bekämpfung der Kraut- und Knollenfäule (P. infestans) im ökologischen Kartoffelanbau mit dem Ziel, den Einsatz kupferhaltige Fungizide auf ein Minimum zu reduzieren" (BÖL-Projekt Nr. 06OE326) folgende Ziele zur Reduzierung von Primär- und Sekundärinfektion im Vordergrund:

• Entwicklung, Validierung und Praxiseinführung des Prognosesystems Öko-SIMPHYT
• Reduzierung des Primärbefalls durch eine Pflanzgutbeizung mit Kupfer
• Entwicklung von Kupferminimierungsstrategien zur Kontrolle des Sekundärbefalls

Prognosesystem Öko-SIMPHYT

Die Kraut- und Knollenfäule der Kartoffel ist in besonders hohem Ausmaß witterungsabhängig; als Hilfestellung für die Landwirte gibt es Phytophthora-Warndienste im Internet. Diese berücksichtigen jedoch üblicherweise nicht die besonderen Anforderungen des ökologischen Landbaus: So wird dort beispielsweise nicht beachtet, dass ökologisch bewirtschaftete Bestände ihre Ertragsbildung nährstoffbedingt in der Regel deutlich früher abschließen als konventionell gedüngte Kartoffelflächen, oder dass im ökologischen Landbau der Einsatz von Kupfer nur in begrenzter Menge möglich ist.

Das Prognosemodell Öko-SIMPHYT haben die Wissenschaftler aufbauend auf dem bestehenden Modell SIMPHYT speziell für die Belange des ökologischen Landbaus entwickelt. Spritzstart und Spritzabstand werden schlagspezifisch berechnet. Bei niedrigem Infektionsdruck ermöglicht das Modell eine Spritzpause und verhindert somit unnötige Spritzungen. Durch die Berechnung des Infektionsdruckes ist ein angepasster Kupfereinsatz möglich, was bei vergleichbar hohen Erträgen in vielen Fällen zu Kupfereinsparungen führt.

Zur Berechnung benötigt Öko-SIMPHYT zunächst schlagspezifische Daten: Schlagname, Sorte, Auflauftermin, Befallsrisiko des Kartoffelschlags sowie die zugeordnete Wetterstation werden über eine Eingabemaske abgefragt. Des Weiteren gibt es die Eingabeparameter "Niederschlag auf der Fläche seit der letzten Spritzung" und "Zustand des Krautwachstums", die sich während des Kulturverlaufs verändern und daher regelmäßig überprüft und angepasst werden müssen.

Das Modell berechnet den Spritzstart und den Spritzabstand. Dieser kann sich täglich verändern; zum einen durch einen zu- oder abnehmenden Infektionsdruck (abhängig von Temperatur und Luftfeuchte) und zum anderen durch schlagspezifische Einstellungen (Krautwachstum und Niederschlag). Die Kupfer-Aufwandmenge verändert sich in Abhängigkeit vom Infektionsdruck und kann am Tag der geplanten Spritzung aus dem Modell abgelesen werden. Mit Hilfe des Prognosemodells können Kupferfungizide exakt terminiert eingesetzt werden. Aufgrund des infektionsdruckbasierten Spritzabstandes wird die Anzahl an Behandlungen und die Kupfermenge reduziert; damit wird die Bekämpfung der Phytophthora optimiert und der Einsatz kupferhaltiger Fungizide minimiert. Mit Ausnahme des primären Stängelbefalls hat sich die Prognose als zuverlässiges Hilfsmittel bei der Krautfäulebekämpfung erwiesen.

Das Prognosemodell Öko-SIMPHHYT steht im Informationssystem Integrierte Pflanzenproduktion (ISIP) zur Verfügung: www.isip2.de.

Regulierung des primären Stängelbefalls mittels Kupferbeizung

Anhand molekularbiologischer Methoden konnten die Wissenschaftler zeigen, dass die latente, also nicht sichtbare Verseuchung des Pflanzgutes mit dem Krautfäuleerreger ein ernst zu nehmendes und bislang unterschätztes Problem darstellt. So waren durchschnittlich elf Prozent der untersuchten Saatkartoffeln latent befallen und nur ein geringer Anteil der Pflanzgutpartien erwies sich als befallsfrei.

Eine Pflanzgutbeizung kann den Primärbefall mit Phytophthora infestans stark reduzieren. Der Epidemieausbruch wird hinausgezögert und der Epidemieverlauf abgeschwächt. Bei Kartoffeln ist Kupfer zur Beizbehandlung zugelassen; einsetzbare Produkte gibt es in flüssiger Form oder als Pulver. Mögliche Beizverfahren sind die Pulverbeizung, die Flüssigbeizung an der Legemaschine oder die Flüssigbeizung mit der Ultra Low Volume-Technik (ULV-Technik oder Mantis-Verfahren).

Bei der Pulverbeizung gelangt das Beizmittel sehr ungleichmäßig an die Knollen, so dass Wirkverlust oder Verätzungen möglich sind. Bei der Beizung an der Legemaschine kommt nur ein Teil des Beizmittels an die Knolle. Aus diesem Grund halten die Wissenschaftler die Beizung mit einem Flüssigpräparat mittels ULV-Technik über Rollband oder Sortieranlage für die effektivste Methode. Dabei kann mit einer minimalen Kupfermenge von 120 Gramm Kupfer pro Hektar gearbeitet werden. Durch die Kupferbeizung mittels ULV-Verfahren kann das Krautfäule-Auftreten hinausgezögert und dadurch der Epidemieverlauf abgeschwächt werden. Der Grund liegt in der Reduzierung des Primärbefalls (Stängelbefalls), der bislang nicht ausreichend genau prognostiziert werden kann. Mit dem ULV-Verfahren konnte der Stängelbefall vielfach signifikant reduziert werden, was sich in Mehrerträgen von bis zu 55 Prozent widerspiegelte.

Die folgende Tabelle gibt die Ergebnisse aller Beizversuche (Doppelpflanzungsmethode) wieder.

Kupferminimierungsstrategien zur Kontrolle des Sekundärbefalls

Auf den Versuchsflächen wurden mit allen Kupfer-Applikationsvarianten fast immer höhere Erträge erzielt als ohne Kupfereinsatz. Die Wirkung von Kupfer war stark abhängig vom Infektionsdruck am Standort im jeweiligen Jahr. Bei geringem Infektionsdruck konnten mit 250 Gramm Kupfer pro Hektar ausreichende Bekämpfungserfolge ohne Ertragsverluste erzielt werden. Dadurch wurde bis zu 50 Prozent der Gesamtkupfermenge im Vergleich zum Standard eingespart.

Bei den wöchentlichen Behandlungen wurden mit Aufwandmengen von 0,25 Kilogramm Kupfer pro Hektar ausreichende Bekämpfungserfolge erzielt, während Aufwandmengen von 0,15 Kilogramm Kupfer pro Hektar weniger zufriedenstellende Ergebnisse lieferten. Die Verwendung des Prognosemodells reduzierte die Anzahl der Behandlungen im Schnitt um 1,2 Behandlungen. Gerade in Jahren mit geringem Krautfäuledruck sind damit bis zu zwei Spritzungen weniger möglich. Diese Einsparung bewirkte im Schnitt der fünf Versuchsjahre eine Kupferreduktion von 11,5 Prozent. Durch verminderte Aufwandmengen und den Einsatz des Prognosemodells waren bis zu 25 Prozent Reduktion der Gesamtaufwandmengen an Kupfer im Vergleich zur Standardvariante in moderaten Krautfäulejahren möglich.

In extremen Befallsjahren ist eine rechtzeitige schützende Behandlung notwendig. Bei bereits befallenen Beständen und unter einem hohen Infektionsdruck zeigten selbst kurze Spritzabstände und hohe Aufwandmengen von Kupfer keine ausreichenden Wirkungsgrade mehr. In diesen Jahren erreichte die Anpassung der Aufwandmengen und der Spritzabstände an den Infektionsdruck die höchste Effizienz.

Während in Jahren mit einem geringen Infektionsdruck die Sortenwahl und das Vorkeimen keine große Bedeutung in der Krautfäulebekämpfung einnahmen, konnte in starken Befallsjahren die Kombination aus den genannten Faktoren zusammen mit einer intensiven Bekämpfung der Krautfäule zu deutlichen Ertragssteigerungen führen. Das Vorkeimen sollte in gefährdeten Regionen (erfahrungsgemäß häufiges und frühes Auftreten der Krautfäule) einen festen Platz in einer integrierten Bekämpfungsstrategie der Krautfäule einnehmen.
Die folgende Tabelle zeigt stellt die Ergebnisse der der Applikationsversuche zusammenfassend dar.

Die anhand des Modells angepassten Spritzintervalle und Kupferaufwandmengen ermöglichen in Jahren mit niedrigem Infektionsdruck im Vergleich mit routinemäßigen Applikationen gleichwertige Erträge bei reduzierten Kupfermengen. Das Prognosesystem Öko-SIMPHYT hat sich somit als wichtiges Entscheidungshilfesystem zur gezielten terminlichen und mengenmäßigen Applikation von Kupferpräparaten bewährt.

Einen gleichwertigen Ersatz für Kupfer konnte keine der getesteten Alternativen bieten. Jedoch konnte gezeigt werden, dass durch die Weiterentwicklung der Kupferpräparate eine weitere Reduktion der Kupfermengen möglich ist.

Oekolandbau.de: Herr Dr. Zellner, seit Anfang 2010 steht Öko-SIMPHYT als Krautfäule-Prognosesystem speziell für den Ökolandbau auf der ISIP-Homepage zur Verfügung. Entstehen den Landwirten Kosten für die Nutzung?

Michael Zellner: Nein, das System ist frei zugänglich und kann von allen Interessierten kostenlos genutzt werden. Dabei sehen wir als Zielgruppe sogar stärker die Beratung als die einzelnen Landwirte.

Oekolandbau.de: Ein wirklich hilfreiches Angebot - haben Sie einen Überblick, wie viele Nutzer  auf Öko-SIMPHYT zugreifen?

Michael Zellner: Das System wird heuer zum ersten Mal flächendeckend angeboten. Daher haben wir noch keine konkreten Nutzerzahlen. In der Erprobungsphase 2006 bis 2009 war es nur ausgesuchten Landwirten, den ins Projekt eingebundenen Beratern und Forschungsteilnehmern zugänglich. Wir wissen, dass die Berater, die sich mit der Materie beschäftigen, das Tool kennen und umfänglich einsetzen.

Oekolandbau.de: Wird das System dauerhaft zur Verfügung stehen?

Michael Zellner: Ja, Öko-SIMPHYT wird ein beständiges Angebot sein. In Bayern verfügen wir beispielsweise über ein flächendeckendes agrarmeteorologisches Messnetz, das die notwendigen Wetterdaten für das System zur Verfügung stellt, so dass keine weiteren Kosten für seinen Betrieb entstehen. Meiner Meinung nach ist Öko-SIMPHYT damit ein nachhaltiges Angebot, wie es nur die Pflanzenschutzdienste der Länder anbieten und leisten können.

Oekolandbau.de: Könnte das Öko-SIMPHYT noch weiter optimiert werden? Wird es weiter entwickelt?

Michael Zellner: Es gibt zurzeit kein konkretes Projekt zur Optimierung von Öko- SIMPHYT. Gleichwohl werden wir das System natürlich weiter verbessern und aktualisieren, wenn wir im Rahmen unserer allgemeinen Forschungstätigkeit dafür relevante Erkenntnisse gewinnen. Es ist ja auch in unserem eigenen Interesse, das System immer weiter zu optimieren. Nur ein auf den aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen befindliches Krautfäule-Prognosemodell wird von den Praktikern und der Beratung langfristig nachgefragt und genutzt. Den größten Forschungsbedarf sehen wir augenblicklich aber in der Regulierung des Primärbefalls. Sobald wir hier einen entscheidenden Schritt weiter kommen, werden wir auch Öko-SIMPHYT entsprechend weiterentwickeln und anpassen.