Bodenlebende entomopathogene Nematoden zur Reduzierung der Kartoffelkäferpopulationen – Biokontrolle der Kartoffeln mit Heterorhabditis bacteriophora und Steinernema feltiae
Entomopathogene Nematoden bieten einen vielversprechenden, umweltfreundlichen Ansatz zur Bekämpfung von Kartoffelkäfer-Bedrohungen in Kartoffelkulturen. Diese mikroskopischen Verbündeten leben im Boden und attackieren Schädlinglarven und -puppen, die sich unter der Oberfläche verstecken, und bieten eine biologische Alternative zu breitwirksamen Insektiziden. Indem man versteht, wie bodenbewohnende entomopathogene Nematoden funktionieren und wie man sie richtig einsetzt, können Landwirte den Druck des Kartoffelkäfers reduzieren, während nützliche Bodenlebewesen geschützt und der Chemikalieneinsatz in Kartoffeln verringert wird.
Was sind entomopathogene Nematoden und wie sie im Boden für Kartoffeln wirken
Entomopathogene Nematoden (EPN) sind spezialisierte Würmer, die im Boden leben und unterirdisch Insekten jagen. Die beiden am häufigsten für die Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft eingesetzten Gattungen sind Heterorhabditis und Steinernema. Ihr Lebenszyklus beruht auf einer kleinen, aber kraftvollen Partnerschaft mit Bakterien: Die Nematoden tragen symbiotische Bakterien in ihrem Darm. Wenn die infektiösen Juvenilen (IJs) in eine anfällige Käferlarve oder Puppe im Boden eindringen, setzen sie diese Bakterien frei, die sich rasch vermehren, den Wirt innerhalb von 24 bis 48 Stunden abtöten und eine nährstoffreiche Mahlzeit für die Vermehrung der Nematoden schaffen. Nach dem Füttern und der Reproduktion treten neue IJs hervor, um nach weiteren Wirten zu suchen. Dieser praxisnahe, zielgerichtete Ansatz konzentriert die Biokontrolle dort, wo Kartoffelkäferlarven und -puppen im Wurzelbereich leben, und bietet eine Möglichkeit, den Schädlingsdruck zu verringern, ohne das Laub zu besprühen.
Der Kartoffelkäfer als Hauptziel der bodenbewohnenden Biokontrolle
Der Kartoffelkäfer ist berüchtigt für seinen Laubfraß an Kartoffelpflanzen und seine rasche Populationszunahme. Eier werden auf Blättern gelegt, aber die verwundbarsten Lebensabschnitte für die bodenbasierte Biokontrolle sind die Larvenstadien und die Puppenstufe, die in den Boden fallen, um zu fressen und sich zu entwickeln. Da diese Stadien Zeit unter der Erde verbringen, sind sie für EPNs zugänglich, die als Bodentränken oder über Bewässerungssysteme ausgebracht werden. Wenn die Bedingungen günstig sind—feuchter, mäßig warmer Boden—the infective juveniles aktiv suchen CPB-Larven auf und Infektionen schreiten voran. Der Einsatz von EPNs auf diese Weise entspricht einem IPM-Gedanken: Bekämpfen Sie den Schädling dort, wo er sich versteckt, reduzieren Sie Blattschäden und verringern Sie den Bedarf an wiederholten Blattbehandlungen an Kartoffeln.
Schlüssel-Nematodenarten: Heterorhabditis bacteriophora und Steinernema Feltiae
Zwei gut etablierte EPNs für Kartoffelsysteme sind Heterorhabditis bacteriophora und Steinernema Feltiae. Heterorhabditis bacteriophora neigt dazu, in wärmeren Bodentemperaturen gut zu funktionieren und wird oft gewählt, wenn der Kartoffelkäfer-Druck bis in den späten Frühling und frühen Sommer anhält. Ihr symbiotisches Bakterium Photorhabdus luminescens wirkt schnell, um Wirte abzutöten und eine schnelle Vermehrung der Nematoden zu unterstützen. Steinernema Feltiae dagegen wird in kühleren, feuchten Böden bevorzugt und liefert oft kontinuierliche Aktivität während kühlerer Perioden oder bei weniger idealer Hitze. Sein bakterieller Partner Xenorhabdus nematophila unterstützt den Infektionsprozess. Beide Arten kommen natürlich in vielen Böden vor und werden in Formulierungen angeboten, die für den Feldgebrauch bestimmt sind. Die Wahl zwischen diesen EPNs hängt vom lokalen Klima, der Bodenfeuchte und dem Timing des Kartoffelkäfer-Lebenszyklus in einem bestimmten Kartoffelproduktionssystem ab.
Anwendung als Bodentränke: Timing, Rate und Bedingungen
Die Anwendung von EPNs als Bodentränke bedeutet, die Nematoden in Wasser direkt in die Wurzelzone zu bringen, in der sich CPB-Larven aufhalten. Die meisten kommerziellen Produkte sind für eine präzise Verdünnung und gleichmäßige Verteilung vorbereitet; befolgen Sie die Anweisungen auf dem Etikett bezüglich der Anwendungsmengen und etwaiger kulturspezifischer Vorsichtsmaßnahmen. Auftragen, wenn der Boden feucht, aber nicht staunass ist, und wenn die Temperaturen innerhalb des bevorzugten Bereichs der Art liegen – Anwendungen am frühen Morgen oder späten Nachmittag helfen, UV-Einstrahlung und Austrocknung zu minimieren. Nach der Anwendung die Bodenfeuchtigkeit mehrere Tage aufrechterhalten, um die Nematodenbewegung und Infektion zu unterstützen. Es ist üblich, Standard-Bewässerungssysteme oder Rucksack-Sprüher zu verwenden, um die Nematodensuspension gleichmäßig um die Basis der Kartoffelpflanzen zu verteilen. Nicht mit hoch-pH-Werten oder bestimmten chemischen Pestiziden mischen, die den Nematoden schaden können; Kompatibilität ist entscheidend für eine optimale Leistung. Beachten Sie außerdem, dass Haltbarkeit und Lebensfähigkeit begrenzt sind; verwenden Sie frische oder ordnungsgemäß gelagerte Produkte gemäß den Anweisungen des Herstellers. Es ist auch wichtig, den Boden zu durchnässen, um eine gleichmäßige Verteilung der Nematoden sicherzustellen.
Wirksamkeit, Einschränkungen und Sicherheit in Kartoffelsystemen
Wenn die Bedingungen zusammenkommen, können EPNs die CPB-Larvalpopulationen deutlich reduzieren und folglich den Laubschaden verringern. Die Vorteile stellen sich im Laufe der Zeit ein, da infizierte Larven sterben und weniger Individuen späteren Instars und der Puppenstufe erreichen. Allerdings können Ergebnisse je nach Bodentyp, Feuchtigkeit, Temperatur und lokalem Kartoffelkäfer-Druck variieren. EPNs gelten im Allgemeinen als sicher für Menschen, Haustiere und nicht-zielende Wildlife, und sie schonen bei korrekter Anwendung viele nützliche Bodenorganismen. Zu den Einschränkungen gehören ihre Empfindlichkeit gegenüber Austrocknung und UV-Strahlung; daher sind Timing und schützende Anwendungspraktiken wichtig. Zusätzlich können hohe Boden-Salinität oder extreme pH-Werte das Überleben der Nematoden verringern. Weil der Kartoffelkäfer nach einer einzigen Anwendung wieder auftreten kann, sind EPNs am effektivsten als Teil einer integrierten Strategie statt einer alleinigen Lösung. Die Restunterdrückung ist in der Regel moderat im Vergleich zu wiederholten, zeitnahen Anwendungen, die mit CPB-Überwachung koordiniert werden.
Integration von Biokontrolle mit IPM in Kartoffeln und praktische Tipps
Für bestmögliche Ergebnisse kombinieren Sie bodenbewohnende Biokontrolle mit kulturellen Praktiken und Monitoring. Regelmäßige Feldbegehungen in Kartoffelfeldern, um CPB-Eier und Larven zu erkennen, helfen zu bestimmen, wann eine Bodentränkung gerechtfertigt ist. Sortenrotation, unkrautfreie Randbereiche und das Management von Kartoffelresten helfen, CPB-Verstecke zu begrenzen. Bei der Anwendung von EPNs wählen Sie Produkte, die für den Feldgebrauch gegen CPB getestet wurden, und stellen Sie Kompatibilität mit bestehenden Bodenhilfsstoffen und Fungiziden sicher. Praktische Praxis-Tipps: Lagern Sie Nematodenprodukte gemäß den Anweisungen, halten Sie sie kühl bis zur Anwendung und wenden Sie sie unter geeigneten Witterungsbedingungen an, um das Infektionspotenzial zu maximieren. Bei Bewässerung koordinieren Sie die Freisetzung von Nematoden mit Bewässerungsereignissen, um die Bodenfeuchtigkeit während des kritischen Infektionsfensters stabil zu halten. Indem man Bodentränkungen mit dem Kartoffelkäfer-Druck und Umweltbedingungen abstimmt, können Anbauer Kartoffelschäden reduzieren und gleichzeitig das ökologische Gleichgewicht im Bodenökosystem bewahren.
Zusammenfassend bieten entomopathogene Nematoden wie Heterorhabditis bacteriophora und Steinernema Feltiae eine wissenschaftlich fundierte, bodenbasierte Biokontrolle-Option gegen den Kartoffelkäfer in Kartoffeln. Wenn sie sorgfältig als Bodentränke angewendet werden, bei geeigneter Feuchtigkeit und Temperatur, greifen diese bodenbewohnenden nützlichen Nematoden die CPB-Larven und -Puppen in ihren unterirdischen Entwicklungsstadien an und bieten eine gezielte, umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Blattinsektiziden. Als Teil eines integrierten Pflanzenschutzplans können EPNs den Pflanzenschutz verbessern, eine nachhaltige Kartoffelproduktion unterstützen und zu gesünderen Böden für kommende Saisons beitragen.
-
Von Kateryna NaumovaBSc Chemieingenieurwesen, Die Nationale Landwirtschaftliche Universität der Ukraine
