Ausgewählte Forschungsprojekte

"QUALIKÜR" - der steirische Ölkürbis wird unter die Lupe genommen

Die Samen des Steirischen Ölkürbisses (Curcurbita pepo var. styriaca) werden für die Herstellung von Kürbiskernöl verwendet.

Das Saatgut reagiert in der Auflaufphase sehr empfindlich auf Niederschläge und zu kühle Bodentemperaturen. Zudem bietet das schalenlose Saatgut eine gute Angriffsfläche für bodenbürtige Pflanzenkrankheiten (zB. Pythium, Rhizoctonia, Fusarium u.a. Pflanzenpathogene).

Welche Krankheiten die Keimung des Saatguts in den letzten Jahren stark beeinträchtigt haben, ist nicht vollständig bekannt.

In dem Forschungsprojekt sollen daher verschiedene Möglichkeiten zur Sicherstellung des Aufgangs und der Jugendentwicklung des Ölkürbiskeimlings untersucht werden, um zur Ertragsstabilisierung beizutragen.

Unter Leitung der Gemeinschaft Steirisches Kürbiskernöl g.g.A. soll am Institut für Pflanzenschutz, BOKU, durch Analyse von Boden- und Pflanzenproben untersucht werden, welche Pathogene ursächlich für den schlechten Aufgang im Ölkürbisanbau verantwortlich sind.

„CLIMITEAPPLE“: Ist die Artenvielfalt von Raubmilben in Apfelkulturen durch Klimawandel und Pestizideinsatz gefährdet?

Der Green Deal der EU beinhaltet zwei essentielle Ziele, die vor allem auf agrarisch genutzten Flächen in direkter Beziehung stehen, nämlich die Reduzierung des Einsatzes von Pestiziden und die Erhaltung und Wiederherstellung der Biodiversität. Pestizidreduktionen erhöhen die Artenvielfalt und Populationsdichten der natürlichen Feinde von Schädlingsarten, was aber auch der Landwirtschaft einen wesentlichen Vorteil bringen sollte: eine höhere Effizienz der biologischen Schädlingskontrolle. Arthropoden haben zwar das größte Potential Schädlinge zu bekämpfen, aber die Diversität dieser natürlichen Gegenspieler wie Insekten und Milben wird durch den Klimawandel und der Intensivierung der Landwirtschaft (erhöhter Pestizideinsatz) reduziert.

Der Apfel ist die dominierende Obstart in Österreich, aber um Ertragssicherheit zu gewährleisten, ist ein hoher Pestizideinsatz notwendig. In den vergangenen Jahren hatte das verstärkte Auftreten der Roten Spinne (Panonychus ulmi) als bedeutende Schadmilbe negative Auswirkungen auf steirische Apfelanlagen. Dies deutet auf eine mögliche Reduktion ihrer natürlichen Gegenspieler, den Raubmilben, hin. Die vier wichtigsten Raubmilbenarten in österreichischen Apfelanlagen sind in der Abbildung 1 dargestellt. Raubmilben reagieren zumeist sensibler auf Umweltstress wie Pestizideinsatz und Klimaerwärmung als ihre bevorzugte Beute (verschiedene Schadmilben-Arten).

In integrierten Apfelanlagen, Bio-Apfelanlagen und extensiv bewirtschafteten Streuobstwiesen (d.h. ohne Pestizid- und Düngemitteleinsatz) in der Steiermark werden nun während zwei Vegetationsperioden Milbenproben genommen, um deren Populationsdichten darstellen zu können. Zusätzlich werden historische Raub- und Spinnmilben-Daten (1985) mit heutigen Daten aus den Streuobstwiesen verglichen, sowie makroklimatische Daten (mobile Wetterstation) und mikroklimatische Daten (Blattsensoren) aus einer Bio-Apfelanlage erhoben.  Daten über den Pestizideinsatz in den integrierten- und Bio-Apfelanlagen werden von den Landwirten zur Verfügung gestellt.

Es sollen folgende Fragen untersucht werden: (1) Hat sich die Vielfalt der Milben durch den Klimawandel reduziert (Vergleich historische Milbendaten versus jetzige Milbendaten in Streuobstwiesen)? (2) Sind Raubmilben sensitiver gegenüber dem Klimawandel als Spinnmilben (historischer Vergleich)? (3) Welchen Effekt hat der Pestizideinsatz auf die Raubmilben-Diversität (Vergleich integrierte- versus Bio-Anlagen)? (4) Gibt es zwischen Streuapfelbäumen und Erwerbsapfelbäumen mikroklimatische Unterschiede für Raubmilben in deren Lebensraum (Unterseite der Apfelblätter (Vergleich der Temperatur- und Luftfeuchte)?

Dieses Forschungsvorhaben liefert sowohl für die Grundlagen- als auch für die angewandte Forschung relevante Aspekte und trägt zur Erreichung der Ziele für die nachhaltige Entwicklung (SDGs) und der österreichischen Biodiversitätsstrategie bei. Es wird erwartet, dass die Ergebnisse einen Beitrag zur Entwicklung von nachhaltigen Schädlingsbekämpfungsstrategien leisten und die Wertschätzung von extensiv bewirtschafteten Streuobstwiesen als wichtiges Reservoir für die Biodiversität erhöhen. Schlussendlich sollen vor allem Landwirte von diesen Erkenntnissen profitieren, um dadurch rechtzeitig und zielgerichtet Schadmilben nachhaltig und umweltschonend zu bekämpfen.

Abbildung 1: Die vier wichtigsten natürlichen Gegenspieler von Schadmilben in Apfelkulturen: Kampimodromus aberrans, Amblyseius andersoni, Typhlodromus pyri und Euseius finlandicus.

„EUSCEPLANT” - EU Environmental scenarios for ERA of non-target organisms

Die mit dem Zulassungsverfahren für Pflanzenschutzmittel verbundene Umweltrisikobewertung muss Risiken für große geografische Gebiete wie die gesamte EU vorhersagen. Umweltrisiken werden jedoch stark von vielen biotischen und abiotischen Faktoren, die räumlich und zeitlich variieren, stark beeinflusst. Daher besteht ein dringender Bedarf an der Entwicklung von Szenarien, die die Vielfalt der Umweltbedingungen, Landschaftsstrukturen, landwirtschaftlichen Praktiken und Artengemeinschaften in der EU repräsentieren.

Die Hauptaufgabe des Instituts für Pflanzenschutz an der BOKU ist die Entwicklung eines detaillierten Protokolls zur Vegetationserhebung und der Definition von Maßnahmen zur Qualitätssicherung, die die Grundlage für die Durchführung der koordinierten botanischen Erhebungen in vorab definierten Landschaftsausschnitten auf landwirtschaftlichen Flächen und in naturnahen Habitaten in Europa bilden.

"Giftpflanzen-Spürnasen": Hunde auf der Jagd nach der verborgenen Gefahr auf Feldern

Unser Projekt "Giftspur"

Hunde als verlässliche Partner des Menschen werden zunehmend auch als Artenspürhunde im Naturschutz aber auch für die Suche nach invasiven Arten verwendet. Trainierte Spürhunde sind durch ihren außerordentlichen Geruchssinn in der Lage auch noch geringste Spuren von Geruchsmolekülen wie flüchtigen organischen Substanzen von Pflanzen wahrzunehmen.

Diese Fähigkeit möchten wir in diesem Projekt für die Suche nach heimischen und gebietsfremden invasiven Giftpflanzen mit Pyrrolizidinalkaloiden (PAs) auf landwirtschaftlichen Kräuter- und Gewürzfeldern nutzen. Bereits extrem geringe Kontaminationen mit PA-Giftpflanzen können dazu führen, dass Kräuter- oder Gewürze in der EU nicht mehr verkauft werden dürfen, da ein regelmäßiger Verzehr von PAs bereits in relativen geringen Mengen krebserregend sein kann und in höheren Dosen zu irreversiblen Leberschäden führen kann. Trotz sorgfältigster Kontrolle kann es zu Kontaminationen mit PAs kommen. Neben heimischen PA-Giftpflanzen wie dem Gemeinen Greiskraut (Senecio vulgaris), gibt es auch invasive Arten, wie das Frühlings-Greiskraut (S. vernalis) oder das Schmalblättrige Greiskraut (S. inaequidens), die aus Osteuropa bzw. aus Südafrika eingeschleppt worden sind.

Erfahrene Suchhunde werden mit Hilfe von frischen und getrockneten Pflanzenmaterial auf diese Giftpflanzen trainiert.

Nach der Trainingsphasewird dann auf realen Anbauflächen mit den Hunden gearbeitet, um zu erfassen ob speziell ausgebildete Giftpflanzenspürhunde effizienter in der Suche nach den Greiskrautarten sind als menschliche Experten und welche Umweltfaktoren Präzision, Sensitivität und Effizienz am stärksten beeinflussen.

Der Einsatz von Spürhunden stellt einen besonders innovativen Ansatz dar, um potentielle Giftpflanzen möglichst frühzeitig zu erfassen, um den Arbeitskräfteeinsatz zu reduzieren und den Einsatz von Unkrautregulierungsmaßnahmen zu reduzieren.

"ABOWAT" Alternative Beikrautregulierung im Obst- und Weinbau auf Basis autonomer Technologien

Im Wein- und Obstbau stellt der Unterstockbereich einen höchstsensiblen Bereich hinsichtlich Wasser- und Nährstoffkonkurrenz zu den Kulturpflanzen dar. Dominante Problemunkräuter - wie z.B. die Gemeine Quecke - können zu Wuchsdepressionen, geringerer Reservestoffeinlagerung, höherer Ausfallrate und geringeren Erträgen der Kulturpflanzen führen.

Vielfach wird derzeit im Wein- und Obstbau noch Glyphosat im Unterstockbereich zur Beikrautkontrolle eingesetzt.

Aufgrund der derzeitigen Diskussion über den Wirkstoff Glyphosat sind viele Betriebe bestrebt auf alternative Verfahren der Unterstockbodenpflege umzustellen. Neben der gewünschten beikrautunterdrückenden Wirkung der verschieden Maßnahmen können die verursachten Nebenwirkungen ein Problem für das Ökosystem im Wein- und Obstbau (z.B. Erosion, Nützlingsreduktion, Stammverletzungen) darstellen.

Im Rahmen des Projekts „Alternative Beikrautregulierung im Obst- und Weinbau auf Basis autonomer Technologien“ werden verschiedene alternative Maßnahmen wie z.B. eine neuartige biologisch abbaubare Mulchabdeckung oder natürliche Substanzen auf ihre beikrautunterdrückende Wirkung untersucht. Des Weiteren ist es das Ziel abzuklären, welchen Effekt diese neuartigen Maßnahmen auf Nützlinge (Raubmilben) und arbuskuläre Mykorrhizapilze haben.

Diese neuen evaluierten Maßnahmen sollen Eingang in die Praxis finden, um eine nachhaltige Produktion und die Förderung der Biodiversität sicherzustellen.

Ist eine effiziente Spinnmilbenbekämpfung durch die Raubmilbe "Phytoseiulus persimilis" auch bei Hitzestress möglich?

Projekttitel: Auswirkungen von Hitzewellen auf eine Räuber-Beute Beziehung

Programm: FWF-Einzelprojekt

Projektleitung: Institut für Pflanzenschutz, BOKU

Ansprechpartner: Mag. Dr. Andreas Walzer

Aufgrund der Klimaerwärmung sind längere Hitzewellen mit höherer Intensität und Häufigkeit in den nächsten Jahren zu erwarten. Organismen können sich an Hitzestress durch plastische Modifikationen bis zu einem gewissen Grad anpassen. Was passiert aber, wenn ein Räuber und seine Beute unterschiedliche plastische Anpassungspotenziale haben? Führt dies zu einer Entkoppelung der meistens fein abgestimmten Räuber-Beute Beziehungen? Diese Fragen sollen anhand der Raubmilbe Phytoseiulus persimilis und dessen Beute, der Spinnmilbe Tetranychus urticae, die im biologischen Pflanzenschutz prominente Gegenspieler sind, untersucht werden. 

Naturnahe Landschaftselemente in der Nähe von Weingärten können Schädlingsausbrüche und den Pestizideinsatz verringern

Untersuchungen zur chemischen Ökologie und Wirtspflanzenselektion des Rübenderbrüsslers "Bothynoderes punctiventris"

Projekttitel: Untersuchungen zur chemischen Ökologie und Wirtspflanzenselektion des Rübenderbrüsslers Bothynoderes punctiventris

Programm: Pfeil 20

Projektleitung: Institut für Pflanzenschutz, BOKU

Ansprechpartnerin: Ao. Prof. Dr. Elisabeth Koschier

Der Rübenderbrüssler verursacht enorme Schäden im österreichischen Zuckerrübenbau. Ziel des Projektes ist es, offene Fragen im Bereich der Wirtspflanzenfindung von B. punctiventris zu klären. Geplant sind Untersuchungen zur Attraktivität und Nahrungseignung von (Neben-)Wirtspflanzen sowie zur anlockenden oder abweisenden Wirkung von sekundären Pflanzeninhaltsstoffen und mineralischen Substanzen. Kenntnisse über die Verhaltensweisen dieses Schädlings sind Voraussetzung für die Entwicklung künftiger nachhaltiger Bekämpfungsstrategien.