Report Pflanzenschutz in der Saison

Der Fallensteller aus Dossenheim

Jürgen Gross zeigt in den Apfelanlagen, wie die Duftstoffe der Bäume gesammelt werden, um daraus Lockstoffe für Schädlinge zu isolieren.
-- , Foto: db
Jürgen Gross zeigt in den Apfelanlagen, wie die Duftstoffe der Bäume gesammelt werden, um daraus Lockstoffe für Schädlinge zu isolieren.

Jürgen Gross befasst sich am Institut für Pflanzenschutz im Obst- und Weinbau in Dossenheim mit der Interaktion zwischen Pflanzen und Schädling, die über chemische Botenstoffe abläuft. Dafür nutzt er gleichermaßen sein Wissen als Entomologe und als chemischer Ökologe. „Ich studiere erst einmal das Verhalten der Tiere. Wie findet der Schädling seine Pflanze? Nutzt er sie zur Eiablage oder zum Fressen?“ Diese Fragen stellt Gross an den Anfang seiner Studien. Anschließend isoliert und analysiert er die Pheromone und Duftstoffe, auf die seine Insekten buchstäblich fliegen, und prüft ihre Eignung als Lockstoff.


Zur Person
Dr. Jürgen Gross (Jahrgang 1964) hat an der FU in Berlin Biologie studiert und wurde in der chemischen Ökologie promoviert sowie in der Zoologie habilitiert. Heute arbeitet er am Institut für den Pflanzenschutz im Obst- und Weinbau im Verbund des Julius-Kühn-Instituts (JKI). Gross leitet das Fachgebiet „Chemische Ökologie“ und forscht zur Biologie, Ökologie, Diagnose und Regulierung von Schaderregern im Obstbau. Außerdem lehrt er als Privatdozent an der Universität Ulm. (db)

Weiter Weg bis in das Freiland

Der Wissenschaftler zeigt eine Sammlung von Fallen, die er mit seinem Team entwickelt und getestet hat. „Die hier" – Gross zeigt auf ein besonders ausgeklügeltes Exemplar, das sogar über eine Innenbeleuchtung verfügt – „sollte mein Meisterstück werden. Sie hat alles, was eine Falle braucht, um die Schädlinge zu fangen. Das einzige Problem ist, dass noch nie ein Insekt hineingeflogen ist", sagt der Wissenschaftler mit einem Schmunzeln. An diesem Beispiel verdeutlicht er den weiten Weg, den es braucht, um Erkenntnisse aus dem Labor in das Freiland zu übertragen. Genau das ist sein Ziel. Gross betreibt zwar Grundlagenforschung, aber schon seit Ende des Studiums steht für ihn fest: „Ich will etwas tun, das etwas bewirkt.“

Seine Herausforderung hat er in Dossenheim gefunden. Er will dazu beitragen, Pflanzenschutz besser in Einklang mit der Umwelt zu bringen. Besonders stolz ist der Dossenheimer Wissenschaftler darauf, dass er soeben zusammen mit der Berliner Firma IS Insect Services GmbH die erste Falle zum Patent angemeldet hat. Wenn alles nach Plan geht, können die Serienproduktion und die Markteinführung ab 2017 starten. Apfelanbauern steht dann ein neues Monitoring-Werkzeug zur Verfügung, mit dem sie Befall mit dem Sommerapfelblattsauger abschätzen können. Es handelt sich um einen der Blattflöhe, die Phytoplasmen übertragen können. Diese bakteriellen Erreger, die sich nicht direkt bekämpfen lassen, richten im Obstbau große Schäden an.

Die neuen Fallen für den Blattfloh, der die Apfeltriebsucht auslöst, sind besonders spezifisch. In Experimenten konnte nachgewiesen werden, dass befallene Apfelbäume anders riechen und dadurch Blattflöhe anziehen. Die dafür verantwortliche chemische Verbindung konnte isoliert und als Lockstoff genutzt werden. „Sie sind nicht nur effektiv, sondern auch sehr nützlingsschonend", streicht Gross als Vorzüge der Fallen heraus.

In einem weiteren Forschungsprojekt rücken die Dossenheimer dem Pflaumenblattsauger zu Leibe. Das ist durchaus wörtlich zu nehmen, denn Gross entwickelt ein neuartiges System zur Abgabe von Repellentstoffen. Damit will er den Blattfloh vertreiben, der den Erreger der gefürchteten Europäischen Steinobstvergilbung transportiert. Das System arbeitet im Zusammenspiel mit einer Lockstofffalle. Dazu werden die beiden Methoden Vertreiben (Push) und Locken (Pull) zu einem praxistauglichen Push-and-Pull-System verbunden. Schließlich erforschen die Dossenheimer den Entwicklungszyklus verschiedener Birnblattsaugerarten, die Phytoplasmen übertragen, die Birnenverfall auslösen. „Wir suchen nach einem Autan für den Birnbaum“, verdeutlicht Gross in Analogie zu einem bekannten Mückenschutzmittel den Ansatz.


Ein Prototyp einer effektiven Falle, die zu einem Push-and-Pull-System gehört. Die Repellentstoffe stammen aus dem grünen Dispenser.
-- , Foto: Wetzel 2016
Ein Prototyp einer effektiven Falle, die zu einem Push-and-Pull-System gehört. Die Repellentstoffe stammen aus dem grünen Dispenser.

Ersatz für die Chemie

Um chemischen Pflanzenschutz zu ersetzen, denkt der Wissenschaftler auch über die biologische Methode „Attract and kill“ nach. Dabei geht es darum, Schädlinge anzulocken und sie dann mit einem insektenpathogenen Pilz abzutöten. Gross beginnt im neuen Jahr ein gemeinsames Projekt mit Wissenschaftlern der FH Bielefeld, die daran arbeiten, Larven von Drahtwürmern oder dem Westlichen Maiswurzelbohrer zu fangen und mit einem biologischen Insektizid auf Pilzbasis zu töten.

„Man wird nicht ganz an chemischen Pflanzenschutzmitteln vorbeikommen“, weiß Gross über die Grenzen der biologischen Methoden im Pflanzenschutz. „Man kann jedoch noch einige Aufwandmengen einsparen.“

Die Dossenheimer Projekte überzeugen auch Drittmittelgeber. Gross arbeitet mit finanzieller Förderung der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE), des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi), des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Deutschen Innovationspartnerschaft Agrar.


Zum Institut
Das Institut für Pflanzenschutz im Obst- und Weinbau in Dossenheim ist eines der 17 Einrichtungen des Julius-Kühn-Instituts (JKI). Nahe der Autobahn A5 bei Heidelberg gelegen, befinden sich hier gut 14ha Versuchsflächen, die vor allem dem Obstbau dienen. Die aktuelle Forschung widmet sich zum Beispiel der Bekämpfung der Kirschfruchtfliege, des Feuerbranderregers und von Phytoplasmosen. Kulturübergreifend liegt ein Schwerpunkt auf der Biologie von Insekten und Nematoden. (db)

Internationaler Radius

Außerdem ist Gross in zahlreichen wissenschaftlichen Organisationen aktiv. Seit 2013 leitet er eine internationale Experten-Gruppe, die sich mit Pheromonen und anderen Duftstoffen für die biologische und integrierte Schädlingsbekämpfung befasst. Auch hier geht es darum, Ergebnisse der Grundlagenforschung schnell für praktische Anwendungen verfügbar zu machen. Jetzt im September stellt der Dossenheimer Forscher seine Ergebnisse bei Kongressen im indischen Bangalore und anschließend in Orlando in den USA vor.

Ein ganz anderes Projekt bringt ihn regelmäßig bis nach Afrika. Gross beschäftigt sich nicht nur mit den winzigen Insekten, sondern auch mit den weltweit größten Landtieren. In Sambia wird seine Erfahrung nachgefragt, um Elefanten von Maisfeldern zu vertreiben. Anpflanzungen von Knoblauch, aber auch von Zitronengras, Ingwer oder Zwiebeln zeigen Wirkung. „Ich bin halt ein Exot“, sagt Gross zu den Experimenten mit den Dickhäutern. Tatsächlich gibt es nur wenige Wissenschaftler, die Kenntnisse der Entomologie und der chemischen Ökologie kombinieren und praktisch nutzbar machen.

Das spricht sich herum. So hat Gross, der auch an der Universität Ulm lehrt, viele Anfragen von Studenten und Jungwissenschaftlern aus Deutschland und dem Ausland, die gerne bei ihm ihre Abschluss- und Forschungsarbeiten durchführen möchten. Damit ist in Dossenheim immer der Grundstein für die nächsten Innovationen gelegt. (db)
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