Nach den umweltpolitischen Zielsetzungen der Bundesregierung für einen integrierten Pflanzenschutz wird gefordert, Pflanzenschutzmittelapplikationen in Abhängigkeit von dem Befallsgeschehen umwelt- und ressourcenschonend durchzuführen. Der Praxis stehen bereits unterschiedliche Prognosemodelle zur Verfügung, welche das Befallsgeschehen verschiedenster Schaderreger simulieren und die dazu genutzt werden können eine Applikation optimal zu terminieren. Nach erfolgter Applikation sind Landwirte jedoch insbesondere auf ihre Erfahrung angewiesen, über die Notwendigkeit und den Zeitpunkt einer Folgeapplikation zu entscheiden. Das Ziel dieser Arbeit war deshalb die Entwicklung eines Modells zur Prognose der Wirkungsdauer von Fungiziden an Winterweizen gegen Zymoseptoria tritici.
In Freiland- und Laborversuchen wurden die Wirkung und die Wirkungsdauer der Fungizide Bravo 500 (500 g/l Chlorthalonil), Epoxion (125 g/l Epoxiconazol) und Imbrex (62,5 g/l Fluxapyroxad) sowie der Mischung Epoxion+Imbrex mit wissenschaftlichen Methoden untersucht. Es wurden insgesamt neun Parzellenversuche in den Jahren 2012 bis 2014 im Freiland durchgeführt. An einem Standort erfolgte ab der Applikation zusätzlich zu den Bonituren wöchentlich eine Analyse der Wirkstoffgehalte in den Blättern. In Halbfreilandversuchen mit Winterweizen in Töpfen wurde außerdem die Wirkungsdauer der Fungizide in Abhängigkeit vom Niederschlag untersucht. Darüber hinaus wurde ein Halbfreilandversuch zur kurativen Wirkung von Epoxion und Imbrex in Abhängigkeit von der Latenzzeit von Z. tritici durchgeführt. Die Untersuchung der Einflüsse von Temperatur und Konzentration auf das Wachstum von Z. tritici und des Einflusses der Temperatur auf die Fungizide erfolgte mit Hilfe von Mikrotitertests im Labor.
Für die Modellerstellung wurde eine Methode zur Berechnung der Fungizidwirkungsdauer entwickelt. Der Kernpunkt dieser Methode ist die Berechnung des Befallsanstiegs für die unbehandelte Kontrolle und die Fungizidvariante basierend auf den Ergebnissen der Parzellenversuche. Ist der Befallsanstieg beider Varianten identisch, wird die Wirkung als beendet betrachtet. Von diesem Zeitpunkt wird dann die dynamisch berechnete Latenzzeit von Z. tritici abgezogen. Auf diese Weise wird der Tag ermittelt, ab dem die Wirkung des Fungizids nicht mehr ausgereicht hat, um das Blatt vor einer Infektion zu schützen. Die berechnete Wirkungsdauer lag im Mittel je nach Fungizid zwischen 16,2 und 22,0 Tagen. Durch einen Vergleich der berechneten Wirkungsdauer mit der berechneten Infektionswahrscheinlichkeit für Z. tritici und den Wirkstoffgehalten in den Blättern zum berechneten Wirkungsende, konnte bestätigt werden, dass die mit dieser Methode berechnete Wirkungsdauer plausibel ist. Da die Methode auf allgemeinen epidemiologischen Grundlagen basiert, ist sie nicht nur für Z. tritici an Winterweizen, sondern auch auf jedes andere Pathosystem anwendbar.
Die Modellierung der Fungizidwirkungsdauer erfolgte mit der berechneten Wirkungsdauer der Fungizide. Hierfür wurde die Methode der binären multiplen logistischen Regression angewendet. Mit dieser wurden die Temperatur, der Niederschlag und je nach Fungizid auch die relative Luftfeuchte als Wetterparameter mit signifikantem Einfluss auf die Wirkungsdauer identifiziert. In den Labor- beziehungsweise Halbfreilandversuchen konnte ein Einfluss von Temperatur und Niederschlag auf die Wirkungsdauer jedoch nicht nachgestellt werden. Es wurde deshalb geschlussfolgert, dass diese Faktoren in erster Linie den pflanzlichen Stoffwechsel und das Pflanzenwachstum beeinflussen. In zweiter Linie wird dadurch auch die Wirkungsdauer der Fungizide beeinflusst, wie zum Beispiel durch eine erhöhte Metabolisierung oder Verdünnung des Wirkstoffs. Insgesamt wurden drei verschiedene Modellfunktionen entwickelt. Jeweils eine für Fungizide mit “mittlerer”, “guter” und “ sehr guter” Wirkung. Damit ist es möglich das Modell nicht nur für die in dieser Arbeit untersuchten Fungizide zu nutzen, sondern für alle Fungizide und Fungizidmischungen, die sich in diese Gruppen einordnen lassen. Die Einordnung der Fungizide basiert auf den Fungizidbewertungstabellen der Pflanzenschutzdienste der Länder und wird jährlich aktualisiert. Somit müssen keine aufwendigen Versuche durchgeführt werden, um das Modell zu aktualisieren. Auch eine verringerte Wirkungsdauer, wie sie zum Beispiel durch Resistenzen entsteht, wird auf diese Weise direkt berücksichtigt.
Das entwickelte Modell trägt den Namen OPTIFUNG und prognostiziert in Abhängigkeit der Wetterparameter Temperatur, Niederschlag und relativer Luftfeuchte die Wirkungsdauer von Funigziden. Das Modell OPTIFUNG soll mit den Modellen SIMONTO (Ontogenesemodell) und SEPTRI (Zymoseptoria tritici-Modell) verknüpft und auf der Internetplattform www.isip.de zugänglich gemacht werden. Somit kann der Nutzer zukünftig informiert werden, wenn entweder eine neue, nicht mit behandelte Blattetage infiziert wird oder die Wirkungsdauer abgelaufen ist und die Wahrscheinlichkeit für eine neue Infektion mit Z. tritici groß ist.
In dieser Arbeit wurde am Beispiel von Z. tritici eine allgemeingültige Methode zur Berechnung der Wirkungsdauer von Fungiziden entwickelt. Das daraus entstandene Modell ist durch die Bildung von Wirkungsgruppen für weitere Fungizide anwendbar und bietet dem Nutzer in Zukunft eine objektive und dynamische Unterstützung bei der Planung der Fungizidapplikationen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-goettingen.de/oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-0022-5F9B-B |
| Date | 05 February 2015 |
| Creators | Greiner, Sandra |
| Contributors | Tiedemann, Andreas von Prof. Dr. |
| Source Sets | Georg-August-Universität Göttingen |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ |
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