Biologische Schädlingsbekämpfung – was ist das?

A bright red ladybird sits on a green leaf
Marienkäfer warden oft als Nützlinge gegen Blattläuse eingesetzt. ©Quartl/via wikipedia - CC BY-SA 3.0

Biologische Schädlingsbekämpfung beinhaltet den Einsatz von lebenden Organismen oder von aus der Natur stammenden Substanzen um Schädlinge und Krankheiten zu bekämpfen. 

Die IBMA (International Biocontrol Manufacturers Association) definiert Produkte zur biologischen Schädlingsbekämpfung so: 

Instrumente welche aus der Natur stammen, mit geringen Effekten auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt, zur Bekämpfung von Schädlingen, Unkräuter und Krankheiten. 

Dieser Ansatz wird seit über 100 Jahren erfolgreich praktiziert um Schädlinge und Krankheiten zu bekämpfen, Feldfrüchte zu schützen und Ökosysteme und Habitate wiederherzustellen. 

Biologische Schädlingsbekämpfung als natürliche Alternative zu Pestiziden 

Biologische Schädlingsbekämpfung basiert auf natürlichen Prozessen und nutzt diese um Schädlinge auf umweltfreundliche Art und Weise zu kontrollieren. Korrekt eingesetzt kann dieser Ansatz Landwirten ermöglichen, den Einsatz von Chemie, welcher starke negative Auswirkungen auf den Menschen, die Natur, die Bodengesundheit und die landwirtschaftliche Produktion hat, zu reduzieren. 

Einige Schädlinge sind invasive nicht-heimische Arten – Arten die gebietsfremd sind und ohne ihre natürlichen Feinde eingewandert sind. Für CABI hat sich die biologische Schädlingsbekämpfung bewährt als ein effektiver Ansatz zur Kontrolle von invasiven Arten im Rahmen des Integrierten Pflanzenschutzes 

Was ist das Ziel biologischer Schädlingsbekämpfung und wer sollte diese nutzen? 

Das Ziel der biologischen Schädlingsbekämpfung ist es Landwirte bzw. deren Pflanzen vor ungewollten Schädlingen und Krankheiten zu beschützen ohne Menschen oder die Natur zu gefährden und ohne Resistenzen von Schädlingen zu generieren. Der Ansatz kann sowohl für eine schnelle Reaktion genutzt werden als auch um einen lang-anhaltenden Schutz im jeweiligen System zu erzielen. Er ist insbesondere geeignet für Menschen, die am biologischen Landbau Interesse haben. 

Warum braucht es biologische Schädlingsbekämpfung? 

A close-up of the biocontrol agent Trichoderma viride
Trichoderma viride (oben) ist ein Pilz und ein Biofungizid. Dieser kann als biologische Methode eingesetzt werden um von pilzlichen Erregern verursachte Krankheiten zu kontrollieren. © CABI

Biologische Methoden zur Schädlingsbekämpfung gewinnen an Popularität aufgrund ihrer Sicherheit (für Umwelt, Natur, Mensch) und der Probleme rund um das Thema Resistenzen welches traditionelle Pestizide begleitet. 

Zusätzlich hat das zunehmende Interesse der Konsumenten an organischen Lebensmitteln und generell rückstandsfreien Nahrungsmitteln zu einer erhöhten Nachfrage nach natürlicheren Methoden der Schädlingsbekämpfung geführt.  

Reduktion von synthetischen chemischen Mitteln  

Synthetische chemische Mittel können negative Effekte auf eine Reihe von landwirtschaftlichen Faktoren haben. Sie können das Bodenleben stark beeinträchtigen was wiederum basale Prozesse des Pflanzenwachstum und der Pflanzengesundheit beeinflusst, sie können Lebewesen auf dem Betrieb und in der Umgebung schädigen und Gewässer verschmutzen.  

Menschen können auch durch synthetische chemische Mittel betroffen sein, insbesondere durch die stärker toxischen – direkt aufgrund der Exposition auf dem Betrieb oder durch Kontamination des Trinkwassers, und indirekt wenn die Resistenz eines Schädlings Verluste in der Kultur verursachen. 

Neue Schädlinge und Krankheiten 

Zunehmender Handel und Reisen zwischen Ländern hat die Anzahl gebietsfremder Arten erhöht, welche das natürliche Gleichgewicht in Ökosystemen zerstören. Die Nützlinge, die die Schädlinge und Krankheiten in der Heimat in Schach gehalten haben sind in der neuen Umgebung meist nicht vorhanden, was den invasiven Arten einen grossen und unfairen Vorteil gegenüber den heimischen Arten verschafft.  

Was sind die verschiedenen Arten der biologischen Schädlingsbekämpfung? 

The biocontrol agent, Diadromus pulchellus, attacking a leek moth pupa
Der Nützling Diadromus pulchellus attackiert eine Puppe der Lauchmotte. © CABI

Es gibt verschiedene Strategien der biologischen Schädlingsbekämpfung: die augmentierte biologische Bekämpfung, die klassische biologische Bekämpfung, und die Konservierung von Nützlingen. 

Augmentierte biologische Schädlingsbekämpfung  

Diese bedeutet, dass natürliche Feinde des Schädlings freigesetzt werden, einschliesslich Mikroorganismen, natürlicher SubstanzenParasitoiden, räuberischer Insekten oder Milben, welche die Schädlingspopulationen kontrollieren. 

Eine Freilassung kann gering ausfallen zu Beginn der Saison oder eine grosse Zahl umfassen für einen eher sofortigen Effekt. 

Klassische biologische Schädlingsbekämpfung 

Klassische biologische Schädlingsbekämpfung beinhaltet die Einführung von exotischen Organismen um invasive Schädlinge in den Gebieten zu kontrollieren wo diese neu auftauchen. 

Das Ziel ist hierbei nicht die invasive Art auszurotten, sondern sie unter eine angemessene Schadschwelle zu drücken. 

CABI – die Organisation welche für das CABI BioProtection Portal verantwortlich zeichnet– hat eine reiche Vergangenheit in der klassischen biologischen SchädlingsbekämpfungCABI studiert potentielle Gegenspieler von verschiedenen invasiven Arten weltweit. Diese Arbeit beinhaltet beispielsweise Freilassungen des Nützlings Diadromus pulchellus, einer Schlupfwespe um die invasive Lauchmotte Acrolepiopsis assectella in Kanada zu kontrollieren. 

Konservierende biologische Schädlingsbekämpfung 

Konservierende biologische Schädlingsbekämpfung bedeutet, dass diejenigen Nützlinge, die bereits in einem bestimmten Gebiet vorkommen, weiter unterstützt werden um die Kontrolle von Schädlingen zu erhöhen. Dieser Ansatz kann als der einfachste Ansatz von den drei hier dargestellten betrachtet werden, da die jeweiligen Nützlinge bereits im System vorhanden sind. 

Welches sind die verschiedenen Nützlinge?

Nematode and egg under microscopic vision
Ein Nematode, ein mikroskopisch kleiner Fadenwurm, kann für die biologische Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden, und eines seiner Eier.

There are various types of biological control agent including microbials, natural substances, invertebrates (insects, mites, nematodes) and semiochemicals. All of these can be used to disrupt, deter or kill pests and diseases attacking plants. 

Microbials

This group contain bacteria, fungi, viruses and other microorganisms that have the capacity to kill pests or outcompete and prevent diseases. Microbials have been mass produced and registered as plant protection products for a range of pests and diseases around the world. 

They relate to a pest or disease control method that contains microbes or microorganisms – very small living things.  

Natural substances 

Natural substances are made of components, including natural chemicals, that originate from nature and have antimicrobial, insecticidal or pest repellent activity. They might be obtained from plants, animals, microorganisms, though not exclusively; they can also be synthetic copies to their original form.   

Semiochemicals

Semiochemicals are message-bearing compounds produced by an animal or plant that can be used to change and disrupt a pest’s normal behaviour. 

They can be a pheromone or other chemical that sends a signal from one organism to another to modify the behaviour of the recipient. 

Macrobials

Macrobials, or sometimes called invertebrate biocontrol agents, include insects, nematodes and mites that when released will parasitize and/or feed on pests. 

Beneficial parasitoids, such as parasitoid wasps, can be used as biological control agents. They lay their eggs inside the eggs of pests, preventing the pests from hatching. 

In 2021, CABI and Koppert Biologicals Systems Ltd in Kenya undertook a project to manage the tomato pest Tuta absoluta in Kenya using, among other things, the predatory mirid Macrolophus pygmaeus (known as MIRICAL). 

The advantages of biological control 

Es gibt verschiedene Typen und Organismen, die in der biologischen Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden können, einschliesslich Mikroorganismen, natürliche Substanzen, Insekten, Milben, Nematoden and Pheromonen. Alle diese Organismen und Stoffe können Schädlinge und Krankheiten entscheidend stören, fernhalten oder töten.

Mikroorganismen

Diese Gruppe beinhaltet Bakterien, Pilze, Viren und weitere Mikroorganismen, welche die Fähigkeit haben Schädlinge zu töten oder Krankheiten auszukonkurrenzieren oder vorzubeugen. Mikroorganismen wurden in grossen Mengen produziert und als Pflanzenschutzmittel für diverse Schädlinge und Krankheiten zugelassen.  

Sie stellen eine Methode der Schädlingskontrolle dar welche auf Mikroorganismen basiert – also sehr kleinen lebenden Dingen.  

Natürliche Substanzen  

Natürliche Substanzen basierend auf in der Natur vorkommenden Grundstoffen und besitzen antimikrobielle, insektizide oder schädlingsabweisende Wirkung. Sie können aus Pflanzen, Tieren, Mikroorganismen gewonnen werden, jedoch nicht ausschliesslich; sie können ausserdem synthetische Kopien der originalen Form sein. 

Semiochemikalien 

Semiochemikalien sind Stoffe, die eine Botschaft von einer Pflanze oder einem Tier senden welche genutzt werden kann um das normale Verhalten eines Schädlings zu beeinflussen. 

Es sind dies Pheromone oder auch andere chemische Substanzen die Signale von einem Organismus an andere Organismen senden um so deren Verhalten zu beeinflussen. 

Makroorganismen 

Makroorganismen sind Nützlinge wie beispielsweise Insekten, or Nematoden oder räuberische Milben, welche nach ihrer Freilassung die entsprechenden Schädlinge parasitieren oder fressen.  

Nützliche Parasitoiden wie beispielsweise Schlupfwespen können in der biologischen Schädlingsbekämpfung eingesetzt werden. Sie legen ihre Eier in den Wirt (den Schädling) ab, so dass sich dieser nicht erfolgreich entwickeln kann. 

Im Jahr 2021 haben CABI und Koppert Biologicals Systems Ltd ein Projekt in Kenia gestartet um die Tomatenminiermotte, Tuta absoluta, biologisch zu bekämpfen, unter anderem mit der räuberischen Wanze Macrolophus pygmaeus (bekannt als MIRICAL). 

Die Vorteile der biologischen Schädlingsbekämpfung 

A caterpillar on a tree which has a thin upper half and a normal bottom half due to a virus
Eine Raupe des Schwammspinners ist mit dem Nuclear Polyhedrosis Virus infiziert. © David Cappaert, Bugwood.org

Gezielt 

Methoden der biologischen Schädlingsbekämpfung werden gezielt im Hinblick auf ihre spezielle Fähigkeiten den relevanten Schadorganismus zu bekämpfen ausgewählt, was eine hohe Erfolgsquote bewirkt. 

Nachhaltig

Der Einsatz von natürlichen Organismen und Substanzen bedeutet, dass negative Effekte auf den Menschen und die Umwelt sehr unwahrscheinlich sind.  Das macht es zu einem praktikablen und dauerhaften Ansatz, der in diversen Systemen genutzt werden kann, so wie Feldkulturen, Gewächshäusern oder Gärten. 

Kosten 

Natürliche Produkte können manchmal zu einem tieferen Preis als synthetische chemische Pestizide bezogen werden. Aber auch über einen längeren Zeitraum betrachtet können biologische Mittel sehr kosteneffizient sein, indem sie bodenschonend sind oder auch weil wiederholte Applikationen mit chemischen Mitteln mit Resistenzproblemen nicht nötig sind.  

Bei der klassischen biologischen Schädlingsbekämpfung hat man eine permanente, sich selbst erhaltende Lösung. Einmal implementiert besteht kein Bedarf für weitere Aktionen. 

Sicherheit 

Da biologische Methoden auf natürlichen Materialien basieren, sind gefährliche Nebenwirkungen nicht zu erwarten. Dagegen sind solche Nebenwirkungen bei einigen der toxischen chemischen Pflanzenschutzmittel nicht ungewöhnlich, einschliesslich solchen, die Menschen, Pflanzen oder Ökosysteme direkt und schnell treffen als auch solchen, die über eine längere Zeit wirken.  

Resistenzen  

Biologische Ansätze bringen neue Wirkungsmechanismen, verglichen mit den chemischen Pestiziden, was die Entwicklung von Resistenzen stark reduziert. Zusätzlich suchen Wissenschaftler ständig nach neuen Organismen und neuen Wirkungsmechanismen um diesem Problem vorzubeugen. 

Die Herausforderungen in der biologischen Schädlingsbekämpfung 

Lagerung 

Aufgrund ihrer Natur des Lebendigen brauchen biologische Produkte oft entsprechende Langerungsmöglichkeiten, wie beispielsweise Kühlung um sie erfolgreich einsetzen zu können, was manchen Landwirten eventuell nicht möglich ist. Jedoch kann in solchen Fällen eine alternative Lösung gesucht werden, die weniger spezielle Anforderungen an die Lagerung stellt. 

Weiterbildung 

Da es sich um eine relative neue Methode der Schädlingsbekämpfung handelt, haben unter Umständen einige Landwirte nicht das nötige Wissen um einen biologischen Ansatz zu verfolgen. Oder sie ziehen es vor Methoden zu nutzen, welche sie vorher getestet haben.  

Biologische Produkte werden immer mit Etiketten und detaillierten Informationen zu ihrem Einsatz ausgeliefert. Wo Berater verfügbar sind, können diese ausserdem gute Hinweise geben wie solche Produkte korrekt angewendet werden müssen für einen maximalen Effekt. 

Die Weiterbildung von Landwirten ist etwas was CABI aktiv zu verbessern versucht, einschliesslich solcher Projekte wie das CABI BioProtection Portal oder das Plantwise Plus Programm.  

TCélzott 

Biológiai növényvédelmi módszer alkalmazásakor az adott növényi kártevő, vagy betegség elleni specifikus képessége miatt választják ki a hatóanyagot, amely így nagy hatékonyságot eredményez. 

Fenntartható 

A természetes anyagok felhasználása a biológiai védekezési módszerekben azt jelenti, hogy nagyon valószínűtlen, hogy káros hatások lesznek az emberekre, a vadon élő állatokra vagy a környezetre. Ez életképes, hosszú távú megoldássá teszi, amely minden termesztési típusban megvalósítható, például farmokon, magánkertekben és üvegházakban. 

Költség 

A természetes termékek néha alacsonyabb áron szerezhetők be, mint a szintetikus vegyi növényvédő szerek. De hosszabb távon, a talaj jobb egészségének megőrzése és az ismételt használat / rezisztencia kiküszöbölése az ipari kémiai hatóanyagok ismételt alkalmazásának elkerülése révén a biológiai anyagok nagyon költséghatékonyak lehetnek. 

A klasszikus biológiai védekezéssel ez tartós, önfenntartó megoldás lehet. A kijuttatást követően nincsen szükség újbóli kezelésre. 

Biztonság 

Mivel a biológiai növényvédelemi módszerek a természetből származó anyagokat használja fel, ezekből készülnek, nem valószínű, hogy bármilyen veszélyes mellékhatásuk lesz. Sajnos a mérgezőbb vegyi peszticidek mellékhatásai gyakoriak, beleértve azokat is, amelyek akutan (rövid távon) és krónikusan (hosszú távon) érinthetik az embereket, a növényeket és az ökoszisztémákat. 

Rezisztencia 

A biológiai védekezés új hatásmódokat hoz a kémiai hatóanyagokhoz képest, ami lelassítja a kártevőkkel és betegségekkel szembeni rezisztenciát, és kezelhető szintre hozza azt. Emellett a tudósok folyamatosan új organizmusokat és új cselekvési módokat keresnek, hogy a rezisztencia előtt járjanak. 

A biológiai növényvédelem kihívásai 

Tárolás 

A biológiai módszerek „élő” jellege, miatt gyakran szükségük van megfelelő tárolási körülmények biztosítására, például hűtésre, hogy az összetevőket életben tartsák és felhasználhatók legyenek, ami mitt ezen módszereket egyes termelők nem tudják felhasználni. Ezekben az esetekben azonban sokszor beszerezhető egy alternatív biológiai készítmény, amely nem igényel speciális tárolást. 

Oktatás 

A biológiai kártevőirtás viszonylag új módszer ezért előfordulhat, hogy egyes termelők nem rendelkeznek a biológiai védekezés megfelelő végrehajtásához szükséges ismeretekkel, vagy inkább maradnak a korábban kipróbált módszereknél. 

Ezért a biológiai termékek mindig megfelelő címkékkel és részletes használati utasításokkal is el lesznek ellátva. A szaktanácsadók (ahol elérhetők) jó tippeket tudnak adni a termékek használatához a hatékonyságuk biztosítása érdekében. 

A felhasználók oktatása olyan probléma, amelynek fejlesztésén a CABI aktívan dolgozik, többek között olyan projektekkel, mint a CABI BioProtection Portal és a Plantwise Plus program.