Biologische Schädlingsbekämpfung: Fadenwürmer und Bodenbakterien gegen schädliche Bodenorganismen

Wir hatten festgestellt, dass in Schweizer Landwirtschaftsböden – anders als in naturbelassenen Böden – kaum Populationen von entomopathogenen Nematoden (EPN) vorliegen. Um ihr Vorkommen in von Bodenschädlingen befallenen Anbauflächen zu erhöhen, können diese Nützlinge den Böden zusätzlich zugeführt werden. Das grösste Hindernis für einen wirksamen Einsatz sind die hohen Kosten der derzeitigen Anwendungsmethoden und die begrenzte Lebensdauer der biologischen Schädlingsbekämpfungsmittel.

Ziel des Projekts war die Entwicklung und Verbesserung einer neuartigen, auf der Verkapselung der EPN und EPB in Alginatperlen basierenden Anwendungsmethode. Zu diesem Zweck sollten die Formel optimiert und die Perlen mit nützlichen Pflanzenstoffen angereichert werden: i) mit einem "Ruhefaktor", der dafür sorgt, dass die eingebetteten Mikroorganismen bis zu ihrer Freisetzung im Boden intakt bleiben und ii) mit Lockstoffen und/oder anderen Stimulanzien, die dafür sorgen, dass die Schädlinge die Perlen fressen. Ausserdem wurde sichergestellt, dass die EPN und EPB sich untereinander vertragen. Die Wirksamkeit der optimierten Perlen gegen Bodenschädlinge – wie heimische Fliegenmaden, die den Kohlanbau in der Schweiz beeinträchtigen, und invasive Maisschädlinge – wurde überprüft.

Mit der neu entwickelten Formel konnten wir robuste Alginatperlen herstellen, in denen die biologischen Schädlingsbekämpfungsmittel je nach (abiotischer) Umweltbedingung länger als einen Monat überlebten. EPN und EPB erwiesen sich als untereinander verträglich. Als Mittel gegen die Larven der Wurzelfliege sind die Perlen weniger geeignet. Sie zeigten aber eine sehr vielversprechende Wirkung gegen Wurzelbohrer- und Rüsselkäferlarven.

Bei der Entwicklung eines Wirkstoffes, der die EPN in einen Ruhezustand versetzt, haben wir bedeutende Fortschritte verzeichnet. Sollte es uns gelingen, das Reaktivierungsprinzip zu entschlüsseln, würden sich neue Möglichkeiten für die Untersuchung seiner biologischen Funktion (z. B. Abwehr von pflanzenparasitären Nematoden) eröffnen.

Wir haben ein Produkt entwickelt, dass zur Bekämpfung von bodenbewohnenden Schadinsekten eingesetzt werden kann. Nach weiteren Optimierungen kann es als sichere und umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Pestiziden effektiv gegen verschiedene invasive Schädlinge angewendet werden.

Alginate beads as vehicles for the application of entomopathogenic nematodes and bacteria against economically important soil-dwelling pests