Erforschung und Entwicklung alternativer Mittelzubereitungen für die Apfelschorfbekämpfung im Falllaub

Abstract

Das Ziel der Untersuchungen war, durch die Applikation von Nährmedien, potenziellen Antagonisten und/oder fungiziden Pflanzenextrakten (Saponine) nach dem Blattfall einen phytosanitären Effekt mit einer Entwicklungsstörung auf die Fruchtkörper von V. inaequalis zu erreichen. Die Auswirkungen der Behandlungen wurden durch das verbleibende Ascosporenpotenzial über die Primärsaison bewertet. Die Ursachen und Wirkungen der Präparate wurden mikrobiologisch und biochemisch analysiert. Eine Chloroform-Methanol-Extraktion wurde als alternative Methode zur Isolierung von Saponinen entwickelt. Die Pflanzenextrakte wurden mittels SPE-Kartuschen und erstmals durch Verwendung der Hydrophoben Interaktionschromatographie aufgereinigt. Es konnten nahezu alle unwirksamen Begleitsubstanzen abgetrennt werden. Die fungiziden Wirkstoffe wurden mit einem neu entwickelten Blutagar-Test, der die hämolytische Eigenschaft der Saponine nutzt, nachgewiesen und durch HPLC-Analysen charakterisiert. In vitro konnte für alle Saponinextrakte eine hemmende Wirkung auf die Keimung der Konidien und das Mycelwachstum des Erregers nachgewiesen werden. Die präventive Behandlung von Sämlingen in Gewächshausversuchen mit 1% Saponinextrakten von Waschnuss und Kastanie führte zu einer nahezu vollständigen Befallsreduktion. Eine „STOPPSpritzung“ 6 h nach der erfolgten Inokulation bewirkte eine Verminderung der Schorfsymptome um mehr als 70% und eine Reduktion der Sporulation um 98-100%. Das Ascosporenpotenzial konnte durch Falllaubbehandlungen im Herbst/Winter um bis zu 90% reduziert werden. In vitro identifizierte Antagonisten, die in das Falllaub eingebracht wurden, konnten die Ascosporenmenge nicht vergleichbar reduzieren. In vier Versuchsjahren konnte standortunabhängig durch die Applikation von Nährmedien ein Wirkungsgrad von ≥ 97% zur Verminderung der Ascosporen-Freisetzung erreicht werden. Als besonders effektiv erwies sich ein konzentriertes LEIBER Hefeextrakt, welches die Ascosporenmenge nahezu vollständig reduzierte. Die mikrobiologischen Analysen des Falllaubes ergaben eine 10 bis 1.000-fache Erhöhung der Organismenzahl, einschließlich potenzieller Antagonisten. Die mikrobiologische Aktivität (biologischer Sauerstoffbedarf) war bis zu dreimal höher als in unbehandelten Blattdepots und hatte einen verstärkten und schnelleren Blattabbau zur Folge. Die bakteriellen und pilzlichen Falllaubbesiedler wurden von den Blättern isoliert und mit MALDI-TOF oder über die Sequenzierung ihrer ITS rDNA identifiziert. Pseudomonaden stellten mit 37-45% der Bakterienisolate die dominante Organismengruppe im Falllaub dar. In vitro wurde eine Hemmung des Mycelwachstums von V. inaequalis um 48-69% festgestellt. Cladosporium cladosporioides, Aureobasidium pullulans und Epicoccum nigrum waren mit einem Anteil von jeweils mehr als 10% die wichtigsten Vertreter der Pilze und hemmten das Wachstum in vitro um bis zu 57%. In der Mehrzahl der Proben war die Zusammensetzung der Mikroorganismen im Vergleich zu Kontrollblättern im Wesentlichen quantitativ verändert. Eine Verschiebung innerhalb der dominanten Spezies konnte nicht festgestellt werden. Als wirksame Stoffe konnten Peptide ≤ 3 kDa und Aminosäuren identifiziert werden. Die Behandlung des Falllaubs mit Nährmedien könnte als eine neue phytosanitäre Strategie in die obstbauliche Praxis integriert werden und zu einem Kupferersatz beitragen.