Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Der bodenb\u00fcrtige Pflanzenkrankheitserreger Verticillium dahliae, der unter anderem bei Raps hohe Ertrags- und Qualit\u00e4tsverluste verursacht, ist mit herk\u00f6mmlichen Verfahren nicht zu bek\u00e4mpfen. Die Pilzart Talaromyces flavus ist in der Literatur als nat\u00fcrlicher Gegenspieler von V. dahliae beschrieben. Sie verringert das Infektionspotential des Krankheitserregers im Boden. Mit dem Projekt soll versucht werden, Talaromyces flavus als Agens eines biologisch wirksamen Pflanzenschutzmittels zu nutzen und damit ein Modell f\u00fcr die Herstellung und Anwendung biologischer Fungizide auf Grundlage pilzlicher Mikroorganismen zu schaffen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Projekt beinhaltet folgende Arbeitsschritte:
\n1. Isolierung und Selektion wirksamer Talaromyces flavus-St\u00e4mme mit einer hohen Bef\u00e4higung zur
\n Massenproduktion von Pilzsporen
\n2. Entwicklung eines Verfahrens der Solid-State-Kultur des Pilzes mit dem Ziel einer m\u00f6glichst hohen
\n Sporenausbeute, Optimierung folgender Kulturbedingungen: Kultursubstrat, Feuchtigkeit,
\n Bel\u00fcftung, pH-Wert
\n3. Erarbeitung eines Verfahrens zum mechanischen Aufschlu\u00df des bewachsenen Kultursubstrates mit
\n dem Ziel der Freisetzung der Pilzsporen
\n4. Entwicklung eines Verfahrens zur Separierung der Pilzsporen mittels geeigneter Filtrationstechnik
\n5. Erarbeitung eines Verfahrens zur Konservierung (Konfektionierung) der Pilzsporen mittels Wirbel-
\n schicht- oder Spr\u00fchtrocknung mit dem Ziel der Erhaltung der Vitalit\u00e4t und Wirksamkeit der Sporen
\n \u00fcber einen langen Zeitraum sowie einer guten Applizierbarkeit
\n6. Durchf\u00fchrung von Untersuchungen zum Applikationsverfahren unter Ber\u00fccksichtigung der beiden
\n Methoden – Applikation durch Einmischen einer Sporensuspension in den Boden
\n – Applikation an das Saatgut
\n7. Untersuchungen zur Wirksamkeit der konfektionierten Pilzsporen an der Modellpflanze Winterraps
\n in Verbindung mit Pkt. 6.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Der antagonistisch wirksame Bodenpilz Talaromyces flavus konnte aus dem Rhizosph\u00e4renbereich von Winterrapspflanzen isoliert werden. Auf der Grundlage von in vitro Tests erfolgte ein Screening der Isolate hinsichtlich ihrer Wirksamkeit gegen\u00fcber Verticillium dahliae und ihrer Wachstumsintensit\u00e4t unter K\u00e4ltestre\u00df. Um ein geeignetes Verfahren zur Massenproduktion von Sporen zu entwickeln wurden zun\u00e4chst Kultivierungsversuche mit unterschiedlichen Feststoff- und Fl\u00fcssigsubstraten durchgef\u00fchrt. Die Bildung der \u00fcberaus umweltresistenten Ascosporen erfolgte ausschlie\u00dflich auf der Oberfl\u00e4che von Feststoffen, woraus sich die Notwendigkeit zur Anwendung des Feststoffkulturverfahrens ergab.
\nEntsprechend den Untersuchungsergebnissen wurden die f\u00fcr den Erfolg bestimmenden Parameter des Kulturverfahrens optimiert. Dazu z\u00e4hlten in erster Linie die Wahl des Feststoffsubstrates, die Kulturfeuchte, die Kulturbel\u00fcftung, die Inokulation des Substrates und die Kulturdauer.
\nDas zur Abtrennung der Sporen vom Substrat entwickelte Verfahren basiert auf den folgenden Arbeitsschritten: 1. Na\u00dfsieben zum Abtrennen der Fruchtk\u00f6rper (Kleistothezien) vom Substrat,
\n2. Homogenisieren der Kleistothezien zur Sporenausl\u00f6sung, 3. Filtrieren der Kleistothezien\/ Ascosporensuspension und 4. Zentrifugieren der Suspension zur Erh\u00f6hung der Sporenkonzentration.
\nF\u00fcr die Konservierung der so hergestellten hochkonzentrierte Sporensuspension hat sich das Trocknen und Granulieren der Sporen an Glukose im Verfahren der Wirbelschichttrocknung am besten bew\u00e4hrt.
\nMit dem auf diese Weise produzierten Sporengranulat von selektierten Talaromyces flavus St\u00e4mmen wurden Gew\u00e4chshausversuche an Winterraps in nat\u00fcrlich verseuchtem Boden durchgef\u00fchrt. Dazu wurde eine Sporensuspension hergestellt und mit dem Boden vermischt. Die behandelten Varianten wiesen im Vergleich zu den Kontrollen signifikante Unterschiede in der Pflanzentrocken-massebildung auf. Die Applikation einer Sporensuspension im Verfahren der Vorsaateinarbeitung ergab in Freilandversuchen jedoch keine gesicherten Unterschiede zu den unbehandelten Kontrollen hinsichtlich des Befalls und des Ertrages. Durch die Saatgutapplikation des Pr\u00e4parates konnten in 6 Freilandversuchen an Winterraps weder Unterschiede in der Befallsh\u00e4ufigkeit noch im Ertrag nachgewiesen werden. Die Saatgutbehandlung von Winterraps erwies sich deshalb auch als ungeeignetes Applikationsverfahren f\u00fcr das entwickelte biologische Pr\u00e4parat. An den Wurzeln behandelter Pflanzen konnten jedoch noch nach \u00fcber 6 Monaten erh\u00f6hte Wurzelbesiedlungen mit dem Antagonisten beobachtet werden, woraus die Schlu\u00dffolgerung gezogen wurde, da\u00df es sich bei Talaromyces flavus um einen potenten Rhizosph\u00e4renbesiedler handelt.
\nDurch die Preinokulation von Anzuchtsubstraten oder durch die Wurzeltauchbehandlung von Pflanzen konnten im Gegensatz zur Saatgutbehandlung und Vorsaateinarbeitung zum Teil deutliche Ertragssteigerungen und Vitalit\u00e4tsverbesserungen erzielt werden. Positive Effekte der Behandlung wurden bei der Behandlung von Gurken, Tomaten und Erdbeeren festgestellt. In die bestehenden Anbausysteme k\u00f6nnten diese Applikationsverfahren problemlos integriert werden. Der Mehraufwand ist gering und im Hinblick auf die zu erwartenden positiven Effekte bei den betrachteten Intensivkulturen gerechtfertigt.
\nDie PROPHYTA GmbH hat das Pr\u00e4parat unter dem Markennamen PROTUS\u00aeWG daher bei der Biologischen Bundesanstalt f\u00fcr Land- und Forstwirtschaft als Pflanzenst\u00e4rkungsmittel angemeldet und beabsichtigt es mit dem Fr\u00fchjahr 1998 an g\u00e4rtnerische Betriebe zu verkaufen. Erste Kontakte zu Gem\u00fcseanbauern und Vertriebsunternehmen wurden in diesem Zusammenhang bereits gekn\u00fcpft.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das Produkt PROTUS\u00aeWG wurde erstmalig bei der Biotechnica 1997 in Hannover einer breiteren \u00d6ffentlichkeit vorgestellt. Au\u00dferdem fanden die erzielten Ergebnisse auf dem 7th INTERNATIONAL VERTICILLIUM SYMPOSIUM im Oktober 1997 in Athen unter den teilnehmenden Wissenschaftlern aus aller Welt gro\u00dfe Aufmerksamkeit.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gef\u00f6rderte Projekt konnte mit der Entwicklung eines biologischen Produktes zur St\u00e4rkung und zum Schutz der Pflanzen vor einer Verticillium-Infektion abgeschlossen werden. Im Rahmen des Projektes konnten Verfahren erarbeitet werden, die auch f\u00fcr die Entwicklung weiterer Produkte auf pilzlicher Grundlage von gro\u00dfer Bedeutung sind. Mit der Einf\u00fchrung von PROTUS\u00aeWG in den Markt wird es m\u00f6glich sein, den Einsatz chemisch-synthetischer Pr\u00e4parate zur\u00fcckzudr\u00e4ngen. Au\u00dferdem wird das entwickelte Produkt zur wirtschaftlichen Konsolidierung der PROPHYTA GmbH ma\u00dfgeblich beitragen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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