Westlicher Maiswurzelbohrer
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| Systematik | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Diabrotica virgifera | ||||||||||||
| LeConte, 1858 |
Der Westliche Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera) ist ein Käfer aus der Familie der Blattkäfer (Chrysomelidae). Er war ursprünglich im mittleren Amerika angesiedelt und verbreitete sich als Western Corn Rootworm schnell über die USA und Kanada, wo er die Maisflächen in großem Maße schädigt. Inzwischen ist er auch in Europa angesiedelt und zerstört immer größere Maisfelder.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Merkmale
Der Maisschädling ist etwa einen halben Zentimeter groß und hat eine gelbschwarze Färbung und charakteristische Fühler, welche den Corpus (Körper) oft überspannen. Abdomen und die Beine sind gelb. Er hat keine natürlichen Feinde. Der Maiswurzelbohrer ist verwandt mit dem Kartoffelkäfer, welcher die deutschen Bauern besonders während des Zweiten Weltkrieges großflächig die Kartoffelfelder schädigte.
[Bearbeiten] Wirtspflanzen
Hauptfutterquelle des Käfer ist die kultivierte Maispflanze (Zea mays), welche gleich nach der Entdeckung Amerikas 1515 nach Europa importiert wurde. Daneben befällt der Schädling auch Pollen von Amaranthus sp., Chenopodium album (Weißer Gänsefuß), Ambrosia artemisiifolia (Beifußblättriges Traubenkraut), Xanthium strumarium (Gemeine Spitzklette) und Helianthus annuus (Sonnenblume). Da insbesondere Mais eine sehr kurze Blühzeit hat, befallen die Käfer auch andere Pflanzen, insbesondere Unkraut (Amarant, Gänsefuß, Fuchsschwanz, Ambrosie, Präriegras) und Curcubitaceen (Kürbis, Melone, Gurke, Zucchini), Sojabohne, Luzerne, was sich im Übrigen auch in der Verbreitungsgeschwindigkeit ausdrückt. Sie siedeln gern an einem später blühenden Maisfeld in der Nachbarschaft an.
[Bearbeiten] Herkunft
Die Diabrotica stammen aus Zentralamerika (Guatemala, Nicaragua, Costa Rica). Die erste Sichtung erfolgte 1867 in Kansas an einem wilden Kürbis (Cucurbita foetidissima). Von dort breitete sich der Käfer in die Kornkammern im Norden aus. 1909 trat er nur östlich der Rocky Mountains auf und wanderte im Lauf der Jahre bis zur Ostküste. Der Maiswurzelbohrer befiel seit 1955 im Lauf der Zeit alle bedeutenden Anbauzonen für Mais in USA und Kanada (Ontario), wo der Käfer zum bedeutendsten Maisschädling avancierte.
[Bearbeiten] Befallene Gebiete in Europa
Von dort erfolgte 1992 der Übergriff nach Europa. 2002 gelangte der Schädling nach Paris. Inzwischen grassiert der Schädling europaweit. Genanalysen haben inzwischen gezeigt, dass es sich um mindestens drei verschiedene Käferpopulationen handelt, welche unabhängig voneinander importiert wurden (Science, Band 310, Seite 992).
[Bearbeiten] stark betroffen
Jugoslawien (1998), Kroatien (1995), Bosnien-Herzegowina (1997), Ungarn (1992)
[Bearbeiten] expandierend
Rumänien (1996), Bulgarien (1998), Slowakische Republik (2000), Ukraine (2001), Italien (1998), Tschechien (2002), Österreich (2002), Slowenien (2003)
[Bearbeiten] punktuelle Erscheinungen
Inzwischen fanden sich weitere befallene Felder in Italien (1998), Schweiz (2000), Frankreich (2002), Serbien(1992), Montenegro (1998), Belgien (2003), Niederlande (2005) und Großbritannien (2003).
[Bearbeiten] Ausbreitung
[Bearbeiten] natürlich
Auf natürliche Weise verbreiten sich die Schädlinge durch ihre Flugtätigkeit. Das Flugvermögen ist beachtlich, so dass sie die befallenen Areale jedes Jahr um 40 bis 80 Kilometer erweitern können. Die natürliche Ausbreitung in Europa lässt sich nach heutigem Wissen nicht mehr aufhalten, nur noch verzögern. Es steht zu befürchten, dass der Schädling in Europa auf lange Sicht hin ähnlichen Schaden anrichtet wie in den USA.
[Bearbeiten] Flugzeiten
Die Käfer sind von Juli bis Oktober flugaktiv. Während eines Einzelfluges können sie bis zu 25 Kilometer zurücklegen.
[Bearbeiten] Verschleppung
Zudem kommt es zu Verschleppungen über die Transportmittel Flugzeug, Eisenbahn, Schiff und Auto. So wird angenommen, dass ein Flugzeug den Käfer vom amerikanischen Kontinent nach Europa importierte. Der erste Befall 1992 nahe dem Belgrader Flughafen stützt diese Theorie des Entomologen Baca Franja. Zu dieser Zeit landeten Flugzeuge mit Hilfslieferungen aus den USA wegen des damals tobenden Balkankrieges. Die ersten Käfer fanden sich in Pheromonfallen, welche zwischen Soja, Sonnenblumen und Getreide aufgestellt waren. (J. Moeser, S. Vidal, Institute for Plant Pathology and Plant Protection, Georg-August-University Goettingen). Von dort wanderte der Schädling die Donau entlang. Innerhalb von sieben Jahren eroberte der gefräßige "Jet-Set-Beetle" den gesamten Balkan. Dass die einzelnen betroffenen Länder teilweise nicht zusammenliegen, zeigt die Verbreitung der Käfer über moderne Transporttechnologien. Wir sprechen von einer invasiven Spezies, - also Tieren, welche von Menschen in Gebiete verbracht worden sind, wo sie ursprünglich nicht vorkamen.
[Bearbeiten] Symptome
Die Maispflanzen lassen sich leicht aus der Erde ziehen, da das Wurzelsystem nicht mehr intakt ist. Ein Röhrensystem im Wurzelwerk ist typisches Symptom des Befalls. Auch der Gänsehals ("goose-necking") gilt als Hinweis.
[Bearbeiten] IOWA-Skala
Zur Einordnung der Schädigung entwickelte die Universität von Iowa eine ebenso genannte Skala. diese ist inzwischen nur mehr dreiteilig, doch hält sich nach wie vor in Europa die ursprünglich sechsteilige Variante zur Bestimmung der Schäden durch die Larven des Maiswurzelbohrers :
- 1.0 ohne Wurzelfraß
- 1.5 einige Fraßspuren
- 2.0 maximal drei Wurzeln geringfügig angenagt
- 2.5 mehr als drei Wurzeln geringfügig angenagt, aber keiner bis auf vier Zentimeter vom Stängel
- 3.0 maximal drei Wurzeln angenagt unter vier Zentimeter vom Stängel entfernt
- 3.5 mehr als drei Wurzeln angenagt unter vier Zentimeter vom Stängel entfernt
- 4.0 ein ganzer Wurzelring angenagt
- 4.5 1,5 Wurzelringe
- 5.0 2 Wurzelringe
- 5.5 2,5 Wurzelringe
- 6.0 mehr als drei Wurzelringe komplett zerstört
[Bearbeiten] Schadensschwelle
Als wirtschaftliche Schadenschwelle gilt der Wert "3" auf der Skala. Die Schadensschwelle ist wichtiges Kriterium bei der Schadensprognose im Integrierten Pflanzenbau. Bei Werten unter drei liegt die Schädigung des Maisschlags unter den Kosten, welche für die Bekämpfung fällig wären, - damit wäre eine Bekämpfung aus rein kalkulatorischen Gründen heraus unrentabel. Kurzfristig und rein wirtschaftlich gesehen lohnt sich in der Regel die Bekämpfung erst bei höheren Werten, also nach Überschreiten der Schadensschwelle, weil sich die Ausgaben für die Bekämpfung erst dann rechnen.
Bezüglich der Käfer genügt ein Befall von 0,6 Käfern pro Pflanze, um wirtschaftlichen Schaden anzurichten.
[Bearbeiten] Schädigungen
Es kommt zur Schädigung sowohl (in der Hauptsache) durch die Larven als auch durch die Käfer, welche sich zeitlich abwechseln. Gibt sich die Larve noch mit Mais und verwandten Süßgräsern (Poaceae) zufrieden, so zeigt sich der erwachsene Käfer weitaus anpassungsfähiger bezüglich des Nahrungsangebotes. Das volle Ausmaß des Schadens ergibt sich etwa fünf Jahre nach dem Erstbefall.
[Bearbeiten] Larven
Die Weibchen legen im Spätsommer nach der Paarung (nach zwei Wochen Reifungsfraß) etwa 500 Eier (Durchmesser 0,5 Millimeter) in der Nähe einer Maispflanze ab. Die im August ausgesetzten Eier überwintern im warmen Boden in einer Tiefe von 10 bis 30 Zentimetern. Je trockener der Boden, desto tiefer finden sich die Eier. Etwa fünf Prozent der Eier finden sich außerhalb von Maisfeldern. Diese entwickeln sich bis zum Mai des nächsten Jahres, wenn die Bodentemperatur nicht unter minus zehn Grad sinkt. Manche Eier überliegen ein Jahr, - sie überdauern also zwei Winterperioden. Der Schlupf der Larven erfolgt, - abgestimmt auf die lokalen Temperaturverhältnisse -, bis Juli. Die Larven entwickeln sich in drei jeweils durch Häutungen getrennten Stadien und reifen in 40 Tagen zum Käfer heran:
[Bearbeiten] Erststadium
Die geschlüpften Larven können bis zu einem Meter weit wandern und fallen dann über die Haupt- und Luftwurzeln der Maispflanze her. Bei starkem Befall stirbt die geschädigte Pflanze, da das geschädigte Wurzelwerk den Wasser- und Nährstoffbedarf überirdischer Teile der Pflanze nicht mehr decken kann. Die Junglarven können sich auch von Gräsern (Hirse, Kolbenhirse und Borstenhirse) und Getreide (Weizen) ernähren.
[Bearbeiten] Zweitstadium
Ältere Larven fressen sich im zweiten Larvenstadium zum Wurzelherzen vor und schädigen dann die Pflanze direkt. Der Name Maiswurzelbohrer deutet schon an, dass sich die Larven regelrecht in das Wurzelwerk hineinbohren. Dabei ergibt sich ein typisches Röhrensystem in der befallenen Wurzel. Wurde das gesamte Wurzelwerk abgefressen, so sprechen wir vom "root pruning". Mangels Bodenstütze kippen die Pflanzen obendrein schon bei leichtem Wind um (Lagerung), - bei starkem Befall kann dies drei Viertel der Anbaufläche betreffen. Umgefallene und nicht allzustark beschädigte Pflanzen richten sich wieder auf und zeigen einen Gänsehals: Richten sich die Pflanzen nach der Lagerung wieder auf, so haben sehen die gekrümmten Stängel aus wie ein Gänsehals. Damit können herkömmliche landwirtschaftliche Maschinen den verbogenen Mais nicht mehr abernten.
Durch den Fraß kommt es auch zu Pilzinfektionen der Pflanze.
[Bearbeiten] Drittstadium
Nach der Schädigung, verpuppen sich die Würmer für eine Woche im Boden. Aus den etwa vier Millimeter langen Puppen schlüpfen nach dem dritten Larvenstadium flugfähige, adulte Käfer. Sie paaren sich bereits am ersten Tag und leben bis zum Spätherbst, also bis zum Frosteinbruch.
[Bearbeiten] Käfer
Die Käfer bevorzugen als Nahrung insbesondere Narbenfäden (die weichen "Haare" am Maiskolben) der weiblichen Blütenstände (silk clipping an den Infloreszenzen) und Pollen. Nach Vertilgung der Narbenfäden befallen sie noch milchreife Maiskörner (Schadfraß an den jungen, weichen, also saftigen Maiskörnern) und zarte Maisblätter. Haben die Pflanzen noch keine Geschlechtsteile ausgebildet, so kommt es zum Fensterfraß: Die Schädlinge fressen sich zuerst durch die Blätter der Pflanze. Starker Fraß an den Narbenfäden hat Auswirkungen auf die Befruchtung der betroffenen Pflanze. Die geschädigte Maispflanze bildet kaum mehr Körner am Maiskolben aus oder aber die die verbleibenden Körner mutieren und nehmen große, unnatürliche Formen an. Dies führt in der Regel zu ein Drittel Ausfall des Ertrags.
Die Käfer lehnen auch Pollen von einem Nachbarfeld nicht ab, auf dem kein Mais angepflanzt ist. Sie weichen auch aus auf Korbblütengewächse (Compositae), Hülsenfrüchte (Leguminosae) und Kürbisartige (Cucurbitaceae)
[Bearbeiten] Schädigungen
Österreich schätzt einen Ertragsverlust von bis zu 75 Mio. €. Global sind 20 Mio. Hektar Mais vom Maiswurzelbohrer befallen und werden mit Insektiziden behandelt. (Fuller et al. 1997) Allein 14 Mio. Hektar, - und damit jährliche Ausfälle in Höhe von etwa einer Mrd. US$ -, liegen in den USA. (MetCalf, 1986). Deshalb wird der Schädling auch "Eine-Milliarde-Dollar-Käfer" genannt. Durchschnittlich zehn Prozent der Flächen fallen dem Käfer bei Befall anheim. Doch kann es vorkommen, dass 90 Prozent der Ernte vernichtet werden, wie zum Beispiel in Serbien und Ungarn. Sollte der Käfer nach Deutschland vordringen, so wären laut biologischer Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft ein Viertel der 1,5 Mio. Hektar Maisflächen akut bedroht. Die EU schätzt derzeit die zu erwartenden Schädigungen auf eine halben Milliarde €.
[Bearbeiten] Bekämpfung
Der Maiswurzelbohrer hat in Europa keine natürlichen Feinde. Am nachhaltigsten wirkt die Felderwirtschaft mit mindestens dreijähriger Fruchtfolge. Demgegenüber stellen phytosanitäre Maßnahmen in Monokulturen einen empfindlichen Eingriff in die betroffenen Maisschläge dar und können im Habitat befindliche Nahrungsketten vollständig zum Erliegen bringen. Zudem tragen chemische Anwendungen und Genmais das Risiko von Kreuzresistenzen. In diesem Falle entwickeln sich Schädlinge, welche gegen die eingesetzten Mittel unempfindlich sind und nach der Mutation weitaus schwerer zu bekämpfen sind. In Nebraska fanden sich inzwischen gegen Parathion-Methyl und Carbaryl resistente Maiswurzelbohrer.
[Bearbeiten] Fruchtfolge
Der Schädling breitet sich besonders auf Monokulturen aus und ist relativ einfach durch Einhaltung der Fruchtfolge einzudämmen. Durch die Wechselfruchtwirtschaft, also den Anbau von Mais nur alle drei Jahre, wird den Larven und dem Käfer auf natürliche Weise die Nahrung entzogen. Wegen mangelndem Wanderungsvermögen verhungern die Larven nach dem Schlupf, da sie nicht die Wirtspflanzen vorfinden, welche sie erwartet haben. In Österreich ergab sich, dass durch die Einhaltung einer Fruchtfolge mit geringem Maisanteil die Ausbreitung des Schädlings auf 15 Kilometer pro Jahr eingedämmt werden konnte. In der Schweiz ist lediglich Fruchtfolge vorgeschrieben, - der Befall konnte erfolgreich beseitigt werden. Einkeimblättrige Folgefrüchte, wie Getreide, können dem Käfer als Nahrung dienen. Deshalb sind zweikeimblättrige Fruchtfolgen vorzuziehen. Letztere eignen sich jedoch nicht als Tierfutter.
[Bearbeiten] Nachteile einer zweijährigen Fruchtfolge
Von 1960 bis 1990 erwies sich in den USA die Fruchtfolge Mais auf Soja als erfolgreich. Doch ergab sich dadurch ein so großer Selektionsdruck, dass ein neuer, rotationstoleranter Biotyp von Diabrotica entstand, dessen Weibchen ihre Eier auch in Sojafeldern ablegten, so dass die Larven Maispflanzen als Nahrungsquelle vorfanden.
[Bearbeiten] Chemisch
Laut der Österreichischen Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit AGES, haben chemische Applikationen in den USA einen Wirkungsgrad von 60-80%, in Europa werden 60-90% angegeben. Vorrangiges Ziel der chemischen Behandlung sei es überdies, die wirtschaftliche Schadensschwelle zu mindern, nicht jedoch die Ausrottung. Der Wirkungsgrad deutet darauf hin, dass zwangsläufig resistente Schädlinge auf Dauer herangezüchtet werden.
In Anbaugebieten ohne Fruchtfolge können Insektizide zur Anwendung kommen. Da Mais etwa zwei Meter groß wird, ist es schwierig, die Nutzflächen zu spritzen, um die Befruchtung zu gewähren oder den Befall im Folgejahr einzudämmen. In den USA kommt es dabei zum Einsatz von Flugzeugen und Hubschraubern. Es ist auch möglich, gegen die Käfer mit Stelzentraktoren oder normale Traktoren mit hochgestelltem Spritzgestänge vorzugehen. Wegen dieser Schwierigkeiten ist das vorsorgende Beizen des Saatgutes wohl am wenigsten aufwendig. Nach dem Beizen ist auch die Unterblattspritzung überflüssig, somit entfallen insektizide Anwendungen der Blätter der Kulturpflanze im frühen Stadium.
Weltweit kommen etwa 5.000 Tonnen Wirkstoffe auf 5 Millionen Hektar gegen den Maiswurzelbohrer zum Einsatz. Damit richten sich die meisten finanziellen Aufwendungen für Insektizide gegen den Käfer.
Bei der Erstsichtung im Elsass versprühten mehrere Hubschrauber 1,5 Tonnen des Pestizids Karate ®. Dabei handelt es sich um, vom Industrieverband AGRAR als hochgiftig eingestufte Pyrethroide, im speziellen Fall um das schwer abbaubare Insektizid Lambda-Cyhalothrin, dem Wirkstoff der tropischen Chrysanthemen. Dieser führt beim Menschen zu Herzrasen, Übelkeit und Atembeschwerden. Entlang der deutschen-französischen Grenze erfolgte ebenfalls ein massiver Insektizideinsatz auf der badischen Seite, was massive Proteste der dort wohnenden Bevölkerung nach sich zog.
[Bearbeiten] Spritzungen
Zum Einsatz kommen systemische Wirkstoffe wie zum Beispiel Clothianidin (Poncho ®). Clothianidin ist ein systemisches neurotoxisches Insektizid. Die Mittel sind als Granulat oder flüssig zu erhalten. Der Keimling und die Jungpflanze nehmen den Abwehrstoff über die Wurzeln auf und integrieren ihn in ihrem Gewebe. Systemisch bedeutet, dass sich der Wirkstoff gleichmäßig auch auf unbehandelte Gewebeflächen oder hinzugewachsene Teile der Pflanze verteilt. Der saugende und fressende Schädling unterbricht nach Kontakt mit dem Wirkstoff sofort die weitere Nahrungsaufnahme.
[Bearbeiten] Clothianidin
Clothianidin gehört zur Wirkstoffgruppe der Neonicotinoide wie auch Thiametoxam und Imidacloprid (Gaucho ®). Wie Imidacloprid eignet es sich zur Beizung von Saatgut. Clothianidin hat etwa die doppelte Wirkung von Imidacloprid und eine optimalere Systemie. Zusätzlich zeigt es eine gute translaminare Verteilung: Das Gift durchdringt also über das Stützgewebe (Xylem) die Blätter und Halme und wird dabei auch an die Blattunterseiten transportiert. Zu den Unterseiten gelangen gespritzte Pestizide in der Regel nur eingeschränkt. Das Gift entfaltet seine Wirkung bis in den Sommer hinein. Es wirkt gegen beissende und saugende Schädlinge. Andere Insekten, Wasserpflanzen und Fische werden bei sachgemässer Anwendung in der landwirtschaftlichen Praxis nicht oder nur sehr gering beeinflusst.Der bestimmungsgemässe Gebrauch Clothianidin haltiger Produkte ist bienenungefährlich. Neonicotinoide zählen lebensmitteltechnisch gesehen inzwischen zu den am häufigsten nachweisbaren Pestiziden in Nachtschattengewächsen. Die mittlere Halbwertszeit im Boden beträgt laut Bayer Crop Science 120 Tage. Der Abbau von Clothianidin im Boden nach Saatgutbeizung erfolgt über Mineralisierung. Das Gift wandert kaum im Boden und sickert selbst im sandigen Boden nicht ins Grundwasser. Auch verdunstet es nicht in die Atmosphäre. Die Aufnahme des Gifts erfolgt entweder oral (über die Fressorgane) oder dermal (durch Körperkontakt). Nach der Vergiftung greifen Neonicotinoide direkt in die Erregungsleitung des Nervensystems des Schädlings ein. Clothianidin entfaltet seine letale Wirkung, indem es die weitere Anlagerung des Neurotransmitters Acetylcholin an der postsynaptischen Membran blockiert. Diese irreversible Blockade durch den Botenstoff führt zu einer Reizüberflutung des Schädlings, welche dessen Nervensystem überlastet, dass er nach wenigen Minuten daran stirbt. Dabei kommt es wegen der acetylcholinergenen Nervenimpulse nach einem kurzen Stadium mit unkontrollierten Bewegungen zu einem Versagen der Motorik. Der Käfer wird bewegungsunfähig (Lähmung) und erstickt. Die Verbreitung pflanzenschädlicher Viren bleibt also eingeschränkt.
In Österreich ist seit 2005 die Beize des Samens von Mais mit Clothianidin Vorschrift.
[Bearbeiten] Semiochemikalien
Die USA arbeiten im Moment an einer Semiochemikalie, also einer natürlichen Verbindung, welche das Verhalten eines Tieres ändert. Zum Einsatz kommt dabei Curcurbitacin, einem Wirkstoff bestimmter Kürbispflanzen, welcher in Kombination mit Carbaryl den Maiswurzelbohrer zum Fressen anhält. Dadurch soll der Schädling auf dem befallenen Feld gehalten werden und ein Befall benachbarter Regionen verhindert werden. Das Mittel wird vertrieben unter der Marke Slam ®. In Ungarn werden Invite EC®, und Cidetrak® getestetm- die Mittel wirken sich jedoch schädlich für Bienen aus.
[Bearbeiten] Beize des Saatgutes
Das Beizen von Saatgut ist eine uralte Technik, welche schon im alten Ägypten Anwendung fand, um die Oberfläche der Saatkörner zu desinfizieren und damit vor Krankheitserregern zu schützen. Moderne Beizmittel sind giftige Insektizide, mit denen das Saatgut getränkt wird, damit es die schützenden Wirkstoffe aufnimmt. Nach der Saat gibt der junge Keimling den gebeizten Stoff an die unmittelbare Umgebung ab. Es entsteht der Beizhof, also ein mit dem Stoff gesättigter Raum. welcher die Schädlinge fern von der Pflanze hält. Zusätzlich kommt es durch den Saftstrom zur Verteilung des Wirkstoffes im Gewebe der Pflanze. Vorteil der Saatgutbeize ist der gezielte Einsatz des Wirkstoffes genau an dem Ort, wo er gebraucht wird. Das Beizen ist also wirksamer und weniger aufwendig als das ungenaue Spritzen des gesamten Feldes. Agrokonzerne wie Bayer CropScience empfehlen inzwischen, alle Samen mit Clothianidin zu beizen, um einem Befall durch Larven vorzubeugen. In Nordamerika erhielt das Mittel bereits 2003 eine Zulassung, 2005 wurde es nun auch in Deutschland freigegeben.
[Bearbeiten] Transgener Mais
Der Einsatz von gentechnisch verändertem Mais bietet sich als weitere Alternative zur Bekämpfung von Maiswurzelbohrer und dem ebenso gefürchteten Maiszünsler.
Ein Gen ist ein kleiner Teil eines großen Moleküls, der Desoxyribonukleinsäure. Die einzelnen Gene sind Bauanleitungen für die Herstellung von Eiweißen (Proteine). Somit haben sie Einfluss auf die Merkmale eines aus diesen Informationen zusammengesetzten Lebewesens. Transgene Lebewesen enthalten also artfremde Erbanlagen.
Der Bt-Mais vom US-Konzern Monsanto enthält das genetische Merkmal des Agrobacteriums Bacillus thuringiensis var. tenebrionis. Das Wirkstoffgen (Bt-Toxin) aus dem Plasmid des Bodenbakteriums enthält die Informationen zur Herstellung für den Wirkstoff. Nach gentechnischer Isolation wurde das Eiweiß auf die Kulturpflanze übertragen. Die entstandene Maispflanze ist nunmehr in der Lage, eigenständig den Wirkstoff in ihren Zellen zu produzieren. Das von der Pflanze gebildete Protein ist das zunächst harmlose, ungiftige Protoxin, die Vorstufe eines Toxin. Dieses Bt-Eiweiß wird erst im Darm bestimmter Insekten in das Protein Delta-Endotoxin umgewandelt, nachdem das giftige Produkt sich an bestimmten Rezeptoren an der Darmwand des Insekts gebunden hat und beginnt, die Darmwand zu zerstören. Nach der Perforation und Zerstörung des Darmtraktes verendet der Schädling durch Verhungern.
Unter Einwirkung von UV- Licht zersetzen sich Bt-Toxine normalerweise innerhalb kurzer Zeit, jedoch gibt es Anzeichen dafür, daß durch die permanente Produktion der Toxine in transgenem Mais und deren Ausscheidung über die Wurzeln sich die Toxine im Boden anreichern und Auswirkungen auf das Bodenleben haben können. Das Bt-Toxin wirkt endotoxisch auf alle Coleoptera und ist damit tödlich für alle Käfer. (Allen L. S. Zalanski und Carrie B. Owens). Seit August 2005 ist der Import von diesem Mais in die EU für die Futtermittelproduktion zulässig (DLG-Mitteilungen 9/2005). Maispflanzen mit Bt-Toxin kamen schon in der Natur vor bei Maispflanzen der Sorte Teosinte aus Mexiko.
Der Wirkungsgrad von Genmais beläuft sich im Bereich von 60 bis 80 Prozent. Damit erhöht sich das Risiko für Resistenzen bei den Käfern. Um die Wahrscheinlichkeit einer Resistenzbildung entgegenzuwirken, verordnete die amerikanische Umweltbehörde EPA den Einsatz von Refugien. Die Genmaiskultur wird mit unmodifiziertem Mais umringt, so dass der Gürtel sich für den Schädling als Rückzugsgebiet anbietet. Wie auch bei den chemischen Applikationen fanden sich erste resistente Käfer des Maiswurzelbohrers gegen Genmais. Die Sichtung erfolgte in Nebraska.
[Bearbeiten] Biologisch
Der Maiswurzelbohrer hat in Europa keine natürlichen Feinde. In den USA finden sich als natürliche Gegenspieler bestimmte geeignete Laufkäfer, Kurzflügelkäfer, Raubfliegen, parasitische Wespen (Braconidae), Spinnen und Fadenwürmer (Nematoden). Zudem erkranken die Schädlinge auch an entomopathogenen Pilzen wie (Beauveria und Metarhizium). Selbst parasitische Nematoden sowie Einsatz von Pflanzenextrakten wie Pyrethrine und/oder Rotenon haben Erfolge gegen den Maiswurzelbohrer gezeitigt. Diese Bekämpfung erwies sich jedoch als zu teuer und damit unwirtschaftlich. Laut österreichischer Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit laufen momentan europäische Untersuchungen über den Einsatz einer parasitischen Fliege (Tachinidae), welche in Mexico ein natürlicher Feind des Maiswurzelbohrers ist.
[Bearbeiten] Monitoring
Der Käfer kann bei punktuellem Befall ausgerottet werden. Deshalb setzt die EU auf das Verfahren des Monitorings, also die gezielte Überwachung potenzieller Risikogebiete (Maisfelder und Umschlagplätze wie Flug- und Schiffhäfen, Kasernen, Autobahnraststätten). Verwendung finden dabei Pheromonfallen, welche Sexuallockstoffe beinhalten und damit männliche Käfer anlocken. In Deutschland wird das Monitoring seit 1997 betrieben und in den zuletzt mehr als 1100 Fallen noch kein Befall nachgewiesen. Der Frankfurter Flughafen ist zwar Dreh- und Angelpunkt der deutschen Luftfahrt, doch liefert er kein Gefahrenpotenzial, weil er von kilometerdicken Wäldern umgeben ist, welche dem Schädling keine Nahrung anbieten.
Zum Einsatz kommen in Europa in der Regel Lockstofffallen, welche an der Universität Budapest vom Plant Protection Institute of the Hungarian Academy of Science entwickelt wurden. Die breite Verwendung ein und derselben Methode gewährleistet die Vergleichbarkeit der Ergebnisse.
[Bearbeiten] Quarantänevorschrift der EU
Der Westliche Maiswurzelbohrer ist meldepflichtig. Falls die Ausrottung misslingt, ist der betroffene Staat verpflichtet, jeder Ausbreitung entgegenzuwirken. Der Schädling gilt in der EU als Quarantäneschadorganismus.
Die Entscheidung der Kommission vom 24. Oktober 2003 regelt die Sofortmaßnahmen gegen die Ausbreitung des Schadorganismus Diabrotica virgifera bei punktuellem Auftreten (also nicht bei natürlicher Ausbreitung wie z. B. in Österreich):
[Bearbeiten] in der Befallszone
Im Radius von einem Kilometer um den Befall kommt es zum zweijährigen Einsatz von Insektiziden, die Ernte wird beschränkt, um die Schädlinge nicht aufzuscheuchen und so weiterzuverbreiten. Stichtag ist der erste Oktober. Es gilt die verpflichtende Anwendung der dreijährigen Fruchtfolge in den Folgejahren. Landwirtschaftliche Gerätschaften sind noch innerhalb der Befallszone zu reinigen. Erde oder Pflanzenstängel dürfen nicht vom betroffenen Gebiet verbracht werden. Dies gilt insbesondere für die Monokulturen in Rheinebene, Bayern und Norddeutschland. Ein Drittel der deutschen Maisanbauflächen sind Monokulturen. Mais wird überdies in der EU hoch subventioniert. Ökologisch betriebene Landwirtschaften dürfen nach erfolgter Einschleppung nur pyrethrinhaltige Insektizide anwenden, um ihre Zulassung zu behalten.
[Bearbeiten] in der Sicherheitszone
weitere fünf Kilometer um die Befallszone liegt die Sicherheitszone. Hier ist eine mindestens zweijährige Fruchtfolge einzuhalten oder aber alternativ für zwei Jahre Insektizide einzusetzen. Die Aufstellung von Pheromonfallen ist hier verpflichtend.
[Bearbeiten] Forschung
Inzwischen wurde die Dringlichkeit des Problems erkannt und es werden fieberhaft Lösungsansätze gesucht.
Erwähnenswert sind das Projekt DIABR-ACT der EU, welches die Universität von Göttingen in Deutschland und das Institut ARVALIS in Frankreich koordinieren sowie der FAO Trust Fund for Food Security and Food Safety, welcher im osteuropäischen Bereich (Bulgarien, Bosnien-Herzegowina, Kroatien, Rumänien, Serbien und Montenegro, Slowakei und Ungarn) angesiedelt ist.
[Bearbeiten] weitere Einordnungen
- Bayer AG Code: DIABVI
- EPPO (Europäische und Mediterrane Pflanzenschutzorganisation) A2 Liste: Nr. 199
[Bearbeiten] Zitate
- Agra Europe vermutet im Zusammenhang mit dem Maiswurzelbohrer: "Für die Pflanzenschutzmittelhersteller könnte der Schädling einen lohnenden Markt öffnen."
- Der Molekularbiologe Gilles-Eric Séralini spricht einen gezielten Import des Schädlings an und schreibt dazu in seinem Buch über gentechnisch veränderte Organismen: "Um in Europa gentechnisch veränderte Lebensmittel glaubhaft vertreten zu können, braucht es auch ein Vorzeigeobjekt, gegen das ohne gentechnisch veränderte Pflanzen nicht anzukommen ist.[..] Wir haben keine Beweise. Aber es gibt Szenarien, die mich an beste Kriminalromane erinnern." (Ähnliches wurde auch vom Kartoffelkäfer behauptet.)
[Bearbeiten] Siehe auch
Monokultur; Schädling; biologische Invasion; Zoonose; Maiszünsler
[Bearbeiten] Weblinks
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Commons: Westlicher Maiswurzelbohrer – Bilder, Videos und/oder Audiodateien |
- Wirtspflanzen - Auftreten - Symptome
- Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft
- Bundesministerium für Bildung und Forschung Fotos
- Wudtke, A., Hummel, H.E. & Ulrichs, Ch. 2005: Der Westliche Maiswurzelbohrer Diabrotica virgifera virgifera LeConte (Col.: Chrysomelidae) auf dem Weg nach Deutschland. Gesunde Pflanzen, 57 (4) 73-80. DOI: 10.1007/s10343-005-0075-x. online: http://www.springerlink.com/content/x5k53vp30w613265/, ISSN 1439-0345
- Hummel, H. E., Wudtke, A., Hein, D. F., Bertoissa, M., Urek, G., Modic, S. & Ulrichs, Ch. 2005: The western corn rootworm en route to Germany. Comm. Agric. Appl. Biol. Sci., Ghent University 70 (4): 677-686.
- Fauna Europaea Taxonomie (englisch)
- BUND Info: Maiswurzelbohrer und seine Bekämpfung
- European And Mediterranean Plant Protection Organization (englisch)
- Richtlinie 2000/29/EC der EU (englisch)
- European and Mediterranean Plant Protection Organization EPPO Standards. Diagnostic protocols for regulated pests. In: Bulletin OEPP/EPPO Bulletin 34, 155 –157, 2004 (englisch)
- Insect Resistance Management Grower Survey for Bt Field Corn (englisch)
