Forschung

Der Green Deal der EU beinhaltet zwei essentielle Ziele: die Reduzierung des Einsatzes von Pestiziden und die Erhaltung und Wiederherstellung der Biodiversität. Pestizidreduktionen bedeuten ein positives Feedback für die natürlichen Feinde von Schädlingsarten, indem sie deren Diversität und Abundanz und folglich auch ihren Biokontrollerfolg erhöhen. Die überwiegende Mehrheit der natürlichen Feinde gehört zu den Arthropoden, und ihre Vielfalt hat in den letzten Jahrzehnten weltweit stark abgenommen. Neben anderen Stressoren ist die Klimaerwärmung ein wichtiger Faktor, der für den Rückgang der Artenvielfalt bei Arthropoden verantwortlich ist. In Agrarökosystemen sind Arthropoden auch mit einem zweiten Stressor konfrontiert: der landwirtschaftlichen Intensivierung, definiert als eine Reihe von Maßnahmen zur Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität pro Flächeneinheit. Obwohl bekannt ist, dass diese beiden Faktoren eng miteinander verbunden sind, werden sie normalerweise unabhängig voneinander betrachtet. Sie können jedoch additiv oder synergistisch interagieren und die negativen Folgen für die Arthropoden-Diversität in Agrarökosystemen verstärken. Der Apfel ist die dominierende Obstart in Österreich. Ein Hauptschädling in Apfelkulturen, die rote Spinnmilbe Panonychus ulmi, wurde in der Vergangenheit durch Raubmilben als natürliche Feinde effizient bekämpft, hat sich aber heute wieder zu einem Hauptschädling in steirischen Apfelplantagen entwickelt. Unsere Haupthypothesen für diese Ergebnisse sind: (i) die Klimaerwärmung verringert die Milbenvielfalt ; (ii) Synergieeffekte zwischen Klimaerwärmung und Intensivierung der Landwirtschaft (z.B. Pestizidanwendungen) verstärken die negativen Auswirkungen auf die Milbenvielfalt; und schließlich (iii) leiden die natürlichen Feinde (d. h. Raubmilben) stärker unter den beiden Stressoren als ihre Beute (d. h. schädliche Milbenarten), was zu einer unzureichenden biologischen Bekämpfung von Schadmilben führt. Erstens werden wir in integrierten Apfelanlagen, Bio-Apfelanlagen und extensiv bewirtschafteten Streuobstwiesen (d.h. ohne Pestizide und Düngemittel) in der Steiermark während zwei Vegetationsperioden Milbenproben nehmen, was die Evaluierung des gemeinsamen Einflusses von Klimawandel und landwirtschaftlicher Intensivierung auf die Milben-Diversität ermöglicht. Zusätzlich werden historische Milbendaten (1985) mit heutigen Daten aus den Streuobstwiesen verglichen, was die Verifizierung des Klimaeinflusses auf die Milben-Diversität zulässt. Zweitens kann der Klimawandel indirekt die Milben-Diversität beeinflussen, indem er die landwirtschaftliche Intensivierung fördert. So hat der Einsatz von Fungiziden in Apfelanlagen aufgrund des Auftretens von Apfelschorf in den letzten zwei Jahrzehnten in Österreich zugenommen, und Raubmilben sind bekanntermaßen sehr empfindlich gegenüber Fungiziden. Daher werden mikro-klimatische Wetterdaten (1961-2025) von Apfelanlagen in ein dynamisches Prognosemodell für Apfelschorf integriert, um zu bewerten, ob die Auswirkungen der Klimaerwärmung ein potenzieller Treiber für ein höheres Vorkommen von Apfelschorf sein könnten, was auf synergistische Effekte zwischen Klimaerwärmung und landwirtschaftlicher Intensivierung hinweisen kann.

Der Echte Mehltau der Rebe, verursacht durch Erysiphe necator Schwein., ist eine der bedeutendsten Krankheiten im Weinbau. Gegenwärtig wird der Schaderreger meist mit 6-10 Fungizidapplikationen bekämpft. Aufgrund der negativen Effekte von Pestiziden auf das Ökosystem will die EU Kommission die Pflanzenschutzmittelverwendung bis 2030 um 50 Prozent reduzieren. Dieses Projekt liefert einen Beitrag zu diesem Vorhaben und setzt sich das Ziel die Anzahl der nötigen Fungizidanwendungen zur Bekämpfung des Echten Mehltau zu reduzieren, ohne Qualitätsverluste des Erntegutes in Kauf nehmen zu müssen. Es gibt Anhaltspunkte, dass besonders zu Beginn der Vegetation die Möglichkeit besteht, die Anzahl an Fungizidbehandlungen zu minimieren. Einen wichtigen Beitrag können hier mathematische Modelle leisten; um dieses Potential voll auszuschöpfen müssen jedoch noch zahlreiche Wissenslücken über die Epidemiologie des Erregers geschlossen werden. Ein zielgerichtetes und damit pestizidreduzierendes Management erfordert die Berücksichtigung der regionalen Krankheitsentwicklung. Das Projekt geht hier auf die Schlüsselfaktoren ein: Der Zeitpunkt der Primärinfektion, die Verbreitung der Ascosporen sowie die Inkubationszeit sollen in Kombination mit den Witterungsfaktoren unter natürlichen und kontrollierten Bedingungen untersucht werden. Basierend auf diesen Ergebnissen werden mathematische Modelle und darauf aufbauend regional adaptierte Fungizidstrategien für Winzer*innen entwickelt. Diese wissensbasierten Strategien ermöglichen nachhaltige Konzepte für den Pflanzenschutz im Weinbau und tragen zur Erreichung einer 50-prozentigen Pestizidreduktion bei.

Aufgrund der immer strenger werdenden gesetzlichen Regelungen beim Einsatz von Pestiziden, vor allem von Glyphosat, und dem Druck aus der Gesellschaft gewinnen alternative Methoden zur Beikrautregulierung in Dauerkulturen wie Obst- und Weingärten an Bedeutung. In einer länderübergreifenden Kooperation sollen daher Alternativen im Beikrautmanagement erarbeitet werden. In Bayern wurde das vom Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe (TFZ) Straubing gemeinsam mit der Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau Veitshöchheim eingereichte Projekt "Alternatives Beikrautmanagement im Obst- und Weinbau mit ökologisch unbedenklichen Substanzen und einem alternativen Mulchverfahren auf Basis Nachwachsender Rohstoffe – ABOW" im Jänner 2019 gestartet. Ein österreichisches Projekt mit Fokus auf die Entwicklung eines autonomen Gerätes und alternative Substanzen im Beikrautmanagement wurde im Sommer 2019 auf den Weg gebracht. Das Institut für Pflanzenschutz untersucht in diesem Projekt, ob alternative natürliche Substanzen und die in Bayern entwickelten aufspritzbaren Mulchfolien über eine ausreichende Unkrautunterdrückung verfügen.