Pflan­zen­schutz jenseits der Chemie

Von pilz­ba­sierten Wirk­stoffen gegen Pflan­zen­krank­heiten bis zu natur­ba­sierten Schne­cken­kör­nern: Neue Forschungs­an­sätze zeigen, wie biolo­gi­sche Lösungen den Pflan­zen­schutz künftig ergänzen könnten – insbe­son­dere in Zeiten, in denen der Druck wächst, chemi­sche Mittel gezielter und spar­samer einzu­setzen.

Schne­cken bleiben für viele briti­sche Acker­bau­be­triebe eine der größten Heraus­for­de­rungen im Pflan­zen­schutz, beson­ders seit dem Verbot von Metal­dehyd. Kulturen wie Weizen, Kartof­feln und Raps sind weiterhin stark von Schne­cken­fraß befallen. In der Praxis setzen viele Betriebe deshalb vor allem auf Eisen­phos­phat-Granu­late.

Für Bionema, einen Entwickler biolo­gi­scher Pflan­zen­schutz­tech­no­lo­gien, ergeben sich daraus neue Möglich­keiten. Das Unter­nehmen arbeitet an einer biolo­gi­schen Alter­na­tive auf Basis natür­lich vorkom­mender Pilzen­do­phyten. Diese Orga­nismen verbringen zumin­dest einen Teil ihres Lebens­zy­klus in Pflanzen, ohne sie zu schä­digen.

Dr. Minshad Ansari, Gründer und Geschäfts­führer von Bionema, bezif­fert die jähr­li­chen Schäden durch Schne­cken in der briti­schen Land­wirt­schaft auf rund 117 Mio. €. „Seit dem Verbot von Metal­dehyd im Jahr 2022 ist im Grunde nur noch ein wich­tiges Produkt am Markt. Es ist weniger giftig als Metal­dehyd, doch die Erzeuger suchen weiterhin nach wirk­sa­meren Lösungen.“

Dr. Minshad Ansari arbeitet an biolo­gi­schen Alter­na­tiven zur Schne­cken­be­kämp­fung.

Im Mittel­punkt der Forschung stehen pilz­liche Endo­phyten, die natür­li­cher­weise in Gräsern vorkommen. Sie können Verbin­dungen bilden, die Schäd­linge abwehren und Pflanzen wider­stands­fä­higer machen. „Das Konzept basiert auf einem natür­li­chen System, das es bereits gibt“, erklärt Ansari. „Die Pilze im Gras produ­zieren Stoffe, die Schäd­linge abschre­cken und die Wider­stands­kraft der Pflanzen stärken können.“

Vom Labor aufs Feld

Erste Tests deuten darauf hin, dass die Pellets Schne­cken kurz nach der Aufnahme vom Weiter­fressen abhalten. Für die Praxis könnte genau das entschei­dend sein. „Für Land­wirte zählt nicht unbe­dingt, wie schnell eine Schnecke stirbt, sondern dass sie sofort aufhört zu fressen“, sagt Ansari. Parallel unter­sucht das Unter­nehmen, wie stabil die Pellets unter feuchten Bedin­gungen bleiben. Ein wich­tiger Punkt, denn anhal­tender Regen erschwert die Schne­cken­be­kämp­fung zusätz­lich.

Minshad Ansari prüft, wie gut die Produkte unter realen Feld­be­din­gungen wirken.

Ansari ist über­zeugt, dass biolo­gi­sche Produkte künftig eine größere Rolle spielen werden, wenn Betriebe ihre Abhän­gig­keit von konven­tio­nellen chemi­schen Wirk­stoffen verrin­gern wollen. „Biolo­gi­sche Erzeug­nisse bieten nicht nur Alter­na­tiven, sondern schaffen auch einen Mehr­wert entlang der gesamten Lebens­mit­tel­pro­duk­ti­ons­kette“, sagt er. „Wir brau­chen mehr Produkte am Markt, denn die Redu­zie­rung synthe­ti­scher Inhalts­stoffe und die Verrin­ge­rung der Umwelt­be­las­tung werden immer wich­tiger.“ Noch bremst aller­dings die Regu­lie­rung die Entwick­lung. „Andern­falls könnten wir das Produkt bereits im kommenden Jahr auf den Markt bringen“, so Ansari.

Biolo­gi­sche Erzeug­nisse bieten nicht nur Alter­na­tiven, sondern schaffen auch einen Mehr­wert entlang der gesamten Lebens­mit­tel­pro­duk­ti­ons­kette.

Dr. Minshad Ansari

Biolo­gi­sche Fungi­zide im Blick

Auch am Rothamsted Rese­arch Institut wird an biolo­gi­schen Alter­na­tiven geforscht. Dort unter­su­chen Wissen­schaftler, ob flüch­tige Verbin­dungen, die von Pilzen frei­ge­setzt werden, künftig herkömm­liche Fungi­zide ergänzen könnten. Dr. Jozsef Vuts, leitender Wissen­schaftler im Bereich chemi­sche Ökologie, war an einer Studie betei­ligt, die sich mit Verbin­dungen aus Tricho­derma beschäf­tigte. Der Pilz ist bereits dafür bekannt, Pflan­zen­pa­tho­gene zu unter­drü­cken.

Die gemeinsam mit der Univer­sität Exeter durch­ge­führte Arbeit konzen­trierte sich auf Sclero­tinia. Diese bedeu­tende boden­bür­tige Krank­heit befällt unter anderem Raps, Kartof­feln, Möhren und Sonnen­blumen. Für die Versuche züch­teten die Forschenden Tricho­derma-Kulturen im Labor und analy­sierten anschlie­ßend die flüch­tigen orga­ni­schen Verbin­dungen, die von den Pilzen abge­geben wurden. Kam Tricho­derma mit Sclero­tinia in Kontakt, verän­derte sich das Profil dieser Stoffe: Einige wurden in größeren Mengen frei­ge­setzt, andere traten erst während der Wech­sel­wir­kung auf.

Forschende am Rothamsted Rese­arch unter­su­chen, wie Pilze Pflan­zen­pa­tho­gene unter­drü­cken können.

„Das wich­tigste Ergebnis war die Iden­ti­fi­zie­rung einer natür­lich produ­zierten Verbin­dung mit starker hemmender Wirkung“, erklärt Vuts. Beson­ders 1-Octen-3-ol zeigte in Labor­ver­su­chen eine deut­liche Wirkung gegen das Pilz­wachstum.

„Die Verbin­dung wirkte nicht nur gegen Sclero­tinia, sondern auch gegen Schwarz­bei­nig­keit bei Weizen, Helle Blatt­fle­cken­krank­heit und Grau­schimmel. Da es sich bislang um Labor­for­schung handelt, wären die nächsten Schritte kleine Feld­ver­suche und schließ­lich Versuche im größeren Feld­maß­stab“, sagt Vuts. „Diese Verbin­dungen stammen aus natür­li­chen biolo­gi­schen Systemen und nicht aus der synthe­ti­schen Chemie. Wenn sie sicher und wirksam formu­liert werden können, könnten sie künftig wert­volle zusätz­liche Werk­zeuge im Krank­heits­ma­nage­ment sein.“

Teil eines größeren Wandels

Biolo­gi­sche Produkte werden konven­tio­nelle chemi­sche Pflan­zen­schutz­mittel kurz­fristig wohl nicht voll­ständig ersetzen. Beide Forscher gehen jedoch davon aus, dass sie inner­halb inte­grierter Pflan­zen­schutz­stra­te­gien an Bedeu­tung gewinnen. Denn der regu­la­to­ri­sche Druck steigt, und viele Betriebe suchen nach nach­hal­ti­geren Wegen, Schäd­linge und Krank­heiten zu kontrol­lieren. Biolo­gi­sche Lösungen bewegen sich damit zuneh­mend aus der Nische in Rich­tung prak­ti­scher Anwen­dung auf dem Feld.