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Aktuelle Situation erfordert in Bekämpfungsstrategien Flexibilität und standortspezifisches Handeln

17. Juli 1999; Dr. Friedrich G. Felsenstein, Epilogic GmbH Agrarbiologische Forschung und Beratung, Freising-Weihenstephan

Immer wieder stellen sowohl der Weizen- als auch der Gerstenmehltau unter Beweis, daß sie sich an die Maßnahmen des integrierten Pflanzenschutzes erfolgreich anpassen können. Jüngstes Beispiel ist die im vergangenen Jahr in einigen norddeutschen Regionen beobachtete Selektion Strobilurin-resistenter Weizenmehltauisolate. Resistenzstrategien helfen, dem Wirkverlust von fungiziden Wirkstoffen vorzubeugen. Dafür muß die Anpassung der Erreger in den verschiedenen Regionen festgestellt werden. Den aktuellen Stand in Rheinland-Pfalz, Baden-Württemberg und Bayern ermittelt die Epilogic GmbH Agrarbiologische Forschung und Beratung in Freising-Weihenstephan alljährlich.

Anfang/Mitte der 80er Jahre sorgte der Sensitivititätsverlust sowohl des Gersten- als auch des Weizenmehltauerregers gegenüber der damals neuen Wirkstoffgeneration der breit wirksamen und häufig genutzten Azol-Derivate für Aufmerksamkeit. Unterschiedliche regionale Erfahrungen mit den Wirkstoffen Triadimenol und Propiconazol sowie ein Mangel an vergleichbaren Daten führten damals zu einer sehr kontrovers geführten Diskussion. Diese und weitere Erfahrungen machen deutlich, daß sowohl beim Weizen- als auch beim Gerstenmehltau in besonderem Maße Aufmerksamkeit und Flexibilität notwendig sind, um den Erregerformen stets wirkungsvolle Bekämpfungskonzepte entgegenzusetzen. Das erfordert zum einen seitens des Landwirts und der Beratung einen hohen Kenntnisstand und einen guten Überblick zur gegenwärtig vorherrschenden Situation, nimmt aber ebenso die Pflanzenzüchtung und die Pflanzenschutz-Industrie in die Pflicht, immer wieder neue, innovative Produkte und Lösungen zur Verfügung zu stellen und gegebenenfalls rechtzeitig auf Anpassungsreaktionen zu reagieren und gegenzusteuern.

Eine effiziente Nutzung der unterschiedlichen Fungizide setzt voraus, daß man die entsprechenden Sensitivitätseigenschaften der Krankheitserreger genau kennt. Aufgrund unterschiedlicher regionaler Verhältnisse sind standortspezifische Informationen erforderlich. Die entsprechenden Datenbasis dafür erhebt die Epilogic GmbH, eine Existenzgründung aus dem Lehrstuhl für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung in Weihenstephan, für die südlichen Bundesländer. Repräsentative Stichproben werden dabei alljährlich in Rheinland-Pfalz, Baden-Württemberg und Bayern mittels einer auf dem Dach eines Fahrzeugs montierten Düsensporenfalle direkt aus der Luft während der Fahrt durch das jeweilige Anbaugebiet gewonnen. Im Labor wird dann die Sensitivität der Nachkommenschaften der gesammelten Einzelsporen gegenüber Fungiziden auf Testsortimenten aus Blattmaterial untersucht.

Hohe Generationsrate begünstigt Anpassung

Im Getreideanbau stellen bei der Krankheitsbekämpfung windbürtige pilzliche Schaderreger wie der Echte Mehltau die primären Zielpathogene dar. Zur Reduzierung des Mehltaubefalls sind neben ackerbaulichen Faktoren zum einen der Anbau möglichst resistenter Sorten und zum anderen der Einsatz wirksamer Fungizide die tragenden Säulen. Diesen Maßnahmen steht jedoch die immer wieder beobachtete Fähigkeit des Erregers gegenüber, sich erfolgreich anzupassen. Beim Echten Mehltau finden sich besonders zahlreich Faktoren, die eine forcierte Anpassungsdynamik begünstigen. Dies sind beispielsweise eine relativ kurze Generationsfolge, eine hohe Reproduktionsrate oder die alljährlich stattfindende genetische Rekombination. Eine weitere wichtige Ursache für die zuweilen raschen Anpassungsreaktionen ist die Windverbreitung des Erregers, da sich einmal adaptierte Pathotypen relativ schnell über weite Gebiete ausbreiten können.

Ein weiterer wichtiger Faktor, der das Sensitivitätsniveau und die Anpassungsdynamik maßgeblich beeinflussen kann, ist das Phänomen der Kreuzresistenzbildung eines Schaderregers. Nachteilig für den einzelnen Wirkstoff ist das Vorliegen einer sogenannten "Positiven Kreuzresistenz". Verminderte Sensitivität/Resistenz gegenüber dem Wirkstoff X führt dabei aufgrund gleicher genetischer Steuerungsmechanismen der Resistenzbildung auch automatisch zu einer reduzierten Empfindlichkeit gegenüber dem Wirkstoff Y.

Verschiedene Formen der Anpassung

Bei der Anpassung von pilzlichen Krankheitserregern an fungizide Wirkstoffe müssen zwei Varianten unterschieden werden, die sich grundsätzlich voneinander unterscheiden:
Zum einen gibt es die sogenannte disruptive/qualitative Resistenzbildung ("single-step resistance"). Ein hierfür besonders aktuelles Beispiel ist die derzeitige Anpassungsreaktion des Weizenmehltauerregers an die Strobilurin-Derivate in einigen Regionen Norddeutschlands, unter anderem in Ostholstein, Mecklenburg, der Hildesheimer Börde und der Soester Börde. Bei dieser Form der Resistenzbildung erreicht der Erreger durch die Veränderung von in der Regel einer einzigen genetischen Information sofort eine so geringe Empfindlichkeit, daß der Wirkstoff in der empfohlenen Aufwandmenge nicht mehr oder nur noch sehr eingeschränkt wirkt. Hat ein großer Teil (hoher Prozent-Satz) der Erregerpopulation diese Eigenschaft einmal erworben, ist der Wirkstoff im Feld kaum mehr wirksam. Der Mehltauschutz durch entsprechende Wirtstoffe ist bei einer Häufigkeit an resistenten Isolaten in der regionalen Erregerpopulation im Frühjahr von 0 bis 10 Prozent sehr gut bis noch gut und von 10 bis 20 Prozent noch deutlich (bei hohem Infektionsdruck kann jedoch die Wirksamkeit bereits stärker in Mitleidenschaft gezogen sein). Bei 20 bis 50 Prozent resistenten Isolaten ist er nur noch mäßig, allerdings noch merklich und bei mehr als 50 Prozent ist ein nur noch geringer bis unbedeutender Mehltauschutz zu erwarten.

Natürlich tritt als erstes die Frage auf, warum bei europaweiter Betrachtungsweise gerade die norddeutschen Regionen hinsichtlich der Resistenzbildung des Weizenmehltaus gegenüber den Strobilurinen negativ hervorstechen. Aus unserer Sicht haben sich in den angesprochenen Regionen mehrerer Faktoren akkumuliert, die grundsätzlich die Resistenzbildung fördern:

- Nahezu flächendeckende Ausbringung von Wirkstoffgruppen (Kresoxim-methyl in Juwel und Azoxystrobin in Amistar);
- eine relativ häufige Fungizidbehandlung der Bestände mit der gleichen Wirkstoffgruppe (keine Wirkstoffalternierung über die Saison) mit auf ein Minimum reduzierten Aufwandmengen, was zu einem permanenten Selektionsdruck führt;
- eine Reduzierung der Wassermengen/ha für die Fungizidausbringung und damit eine nicht immer optimale Verteilung des Wirkstoffs unter anderem in den unteren Blattetagen;
- ein intensiver, zusammenhängender Anbau der zu behandelnden Kulturart (enge Fruchtfolgen);
- eine lange Vegetationsperiode und Klimabedingungen, die den Krankheitsdruck sowie die asexuelle Vermehrung und Verbreitung über die Saison fördern
- sowie natürlich ein anpassungsfähiger Krankheitserreger mit kurzem Reproduktionszyklus, hoher Reproduktionsrate je Generation und hoher Mobilität.

Gegensteuern mit Mischpartnern

Angesichts des lokal gehäuften Auftretens Strobilurin-resistenter Weizenmehltauisolate in Norddeutschland reagierte der BASF-Konzern prompt und korrekt mit der umgehenden Einführung von Juwel Top, um der Entwicklung entgegenzusteuern. Juwel Top enthält neben Kresoxim-methyl und Epoxiconazol zusätzlich den mehltauwirksamen Partner Fenpropimorph. Allerdings ist der Fenpropimorph-Anteil im Präparat relativ knapp bemessen, so daß bei deutlicher Reduzierung der Aufwandmengen nicht immer die gewünschten Effekte zu erzielen sind. Vor allem in Norddeutschland ist von einer deutlichen Reduzierung der Aufwandmengen deshalb abzuraten. In mehltaugefährdeten, intensiv bewirtschafteten Anbaulagen, insbesondere in anfälligen Sorten, empfiehlt es sich unter der gegebenen Situation ohnehin, eine frühzeitige Applikation des Wirkstoffs Quinoxyfen (in Fortress oder in Fortress Stop pack) bis zum EC-Stadium 31 vorzunehmen, um rechtzeitig den Befall abzufangen und den Selektionsdruck deutlich zu mindern. Gegenüber Quinoxyfen konnte bisher noch keinerlei Anpassungsreaktion beobachtet werden, sowohl Weizenmehltau- als auch Gerstenmehltauerreger sind noch überall ursprünglich sensitiv. In Gebieten, wo eine Halmbruchbekämpfung im Frühjahr ansteht, sehen wir für die Erstbehandlung die Kombination aus Cyprodinil (Unix) und Quinoxyfen im Rahmen einer Wirkstoffmischung/Alternierung als geeignet an. Eventuell noch ergänzt durch ein breiter wirksames Azol-Derivat bieten diese Mittel ein wertvolles Instrument zur nachhaltigen Verzögerung und Ausbreitung der Strobilurin-Resistenzbildung. Žhnliche bzw. gleichgerichtete Aussagen wie zu Kresoxim-methyl gelten im übrigen auch für das Zeneca Produkt Amistar, das ausschließlich den Strobilurin-Wirkstoff Azoxystrobin enthält. Auch wenn dieser Wirkstoff speziell bei der Mehltaubekämpfung eine eher zurückhaltende Rolle spielt, so ist Azoxystrobin nach unseren bisherigen Erkenntnissen an der Selektion Strobilurin-resistenter Isolate mindestens ebenso beteiligt wie Kresoxim-methyl.

Ganz anders als die obig diskutierte disruptive Resistenzbildung verläuft die zweite Form, die sogenannte kontinuierliche/quantitative Sensitivitätsanpassung ("multi-/oligo-step resistance"). Diese Form, die oft auch mit dem englischen Begriff "shifting" beschrieben wird, ist beipielsweise die typische Anpassungsreaktion der Pathogene an die SBI-Wirkstoffe (Sterol-Biosynthese-Inhibitoren wie Azole, Morpholine, Piperidine, Spiroketalamine). Die Erreger können sich dabei nur mittels der Akkumulation mehrerer genetischer Veränderungen ausschließlich schrittweise anpassen. Erste Anpassungsreaktionen bleiben oftmals unbemerkt, da sich diese im Feldbestand in der Regel noch nicht erkennbar äußern. Eine durch entsprechende Analysen diagnostizierte Sensitivitätsminderung bedeutet deshalb nicht sofort eine sichtbare Wirkungseinbuße oder gar Wirkungslosigkeit des entsprechenden Präparats im Feldbestand. Vielmehr handelt es sich um eine meßbar verminderte Sensitivität des Erregers relativ zu der ursprünglich vorhandenen Wirkstoffempfindlichkeit, welche in erster Linie die Wirkstoffreserven der Präparate angreift und im Feld mit einer sukzessiven Minderung/Verkürzung der effektiven Fungizidwirkung einhergeht. Charakteristisch für diese Form der Anpassung ist bei fortschreitender Resistenzbildung eine immer größere Vielfalt an unterschiedlich sensitiven bzw. adaptierten Isolaten innerhalb der Gesamtpopulation. Insgesamt läßt sich die quantitative Sensitivitätsanpassung schwieriger beschreiben und die gewonnenen Daten in die Praxis übertragen.

Azole noch wirksam

Der großräumige und intensiver Einsatz der Azole führte in den 80er Jahren zu einer merklichen Sensitivitätsanpassung der beiden Erregerformen in Form einer 'kontinuierlichen Selektion' und zu teilweise deutlich eingeschränkten Bekämpfungserfolgen. Seit 1993/1994 sind gegenüber den Azol-Wirkstoffen sowohl beim Weizenmehltau als auch beim Gerstenmehltau allerdings nur noch vergleichsweise geringe Sensitivitätsschwankungen zu beobachten. Die zu Beginn der 90er Jahre noch ausgeprägten regionalen Unterschiede lösten sich dabei in den vergangenen Jahren durch die Windverbreitung zunehmend auf. Es liegt nunmehr landesweit ein relativ homogenes Sensitivitätsniveau vor. Des weiteren hat sich aber auch der Selektionsdruck durch die einzelnen Azole selbst in den vergangenen Jahren relativ abgeschwächt. Drei Ursachen lassen sich hierfür nennen: Erstens kommen verstärkt Mischpräparate zum Einsatz, wobei die Mischpartner oftmals die Hauptrolle bei der Mehltaubekämpfung übernehmen. Des weiteren hat sich die Palette der verfügbaren Wirkstoffe erheblich aufgefächert. Die Azol-Wirkstoffe haben damit ihre Mehltauwirkung niemals völlig eingebüßt, und stellen derzeit mehr als noch vor einigen Jahren ein wichtiges, ergänzendes Instrument bei der Mehltaubekämpfung dar. Aufgrund der hier beobachteten Stabilisierung der Sensitivitätssituation auf dem erreichten Anpassungsniveau können die Praxiserfahrungen mit den Azol-Derivaten aus den vergangenen Jahren auch auf das Anbaujahr 2000 übertragen werden. Allerdings gilt hier besonders zu berücksichtigen, daß bei einer stärkeren Reduzierung der Aufwandmengen schnell eine Überforderung dieser Bekämpfungskomponente eintritt.

Morpholine wieder aktuell

Einen neuen Stellenwert in der Mehltaubekämpfung nehmen die Morpholine/morpholinähnlichen Wirkstoffe ein. Insbesondere im Sinne eines aufgefächerten Wirkstoffmanagements beugen sie der Strobilurin-Resistenzbildung vor oder zögern sie hinaus. Bei allen drei Wirkstoffen Fenpropimorph, Fenpropidin und Spiroxamine handelt es sich um sogenannte "Multi-site-Inhibitoren", an die sich die Erreger nur sehr langsam und nur in sehr begrenztem Umfang bisher anpassen konnten. So erfolgte beispielsweise bei Fenpropimorph trotz eines intensiven Selektionsdrucks beim Weizenmehltau in Norddeutschland erst Ende der 80erJahre, in Süddeutschland sogar erst Anfang der 90er Jahre eine Anpassung. Der bisherige "Shift" führte nur zu einem recht moderaten Sensitivitätsabbau. Zudem stellte sich in den vergangenen Jahren auch gegenüber diesem Wirkstoff - insbesondere beim Weizenmehltau - eine Stabilisierung in der Sensitivitätsdynamik ein. Die Mehltauwirksamkeit von Fenpropimorph kann deshalb noch als gut bewertet werden. Hierbei wird jedoch auch eine Ausbringung mit voller empfohlener Aufwandmenge von Corbel zugrunde gelegt.Ansonsten besteht durchaus die Gefahr, die Wirkstoffe überzustrapazieren.

Ähnliches gilt für die Wirkstoffe Fenpropidin und Spiroxamine, die 1995 und 1997 in Deutschland zugelassen wurden. Aufgrund der positiven Kreuzresistenz der Erreger gegenüber dem Morpholin Fenpropimorph und dem Piperidin Fenpropidin bzw. dem Spiroketalamin Spiroxamine lag bereits zur Markteinführung in Deutschland ein leicht vermindertes Sensitivitätsniveau vor. Seither konnten, ähnlich wie bei Fenpropimorph, keine nennenswerten Anpassungsreaktionen mehr beobachtet werden. Es kann deshalb von einem noch guten Mehltauschutz durch die Produkte Zenit M und Impulse bei empfohlener Aufwandmenge ausgegangen werden.

Die Bandbreite der Wirkstoffe zur Mehltaubekämpfung hat sich in den vergangenen Jahren erheblich aufgefächert und bietet trotz der immer wieder beobachteten Anpassungsfähigkeit der Erreger gute Möglichkeiten, den Pathogenen erfolgreich beizukommen.

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