2.4 Schädlingsmonitoring und -prognose
Monitoring von Schädlingen
Für die Bekämpfung von Schadinsekten ist es notwendig, zunächst die Schadenssituation zu ermitteln und einen optimalen Bekämpfungsplan zu erstellen, der die Umweltbedingungen und -merkmale berücksichtigt. Die Überwachung von Schadinsekten ist der erste grundlegende Schritt zu einer angemessenen integrierten Schädlingsbekämpfung und für einen angemessenen Pflanzenschutz im ökologischen Landbau. Insekten können mit einer Vielzahl von Überwachungsmethoden erfasst werden, z. B. mit Pheromonfallen, Lichtfallen, farbigen Klebefallen, Saugfallen usw. Schädlingsüberwachungsmethoden sind in der Regel sehr zeitaufwändig und erfordern erhebliche Investitionen für die Identifizierung der Arten nach dem Absammeln von Hand im Feld.
Fallenfangdaten dienen mehreren Zwecken: 1. ökologische Studien 2. Überwachung von Insektenwanderungen 3. Neueinwanderungen in Agrarökosystemen 4. Durchführung von Felduntersuchungen und Probenahmen 5. zeitliche Planung von PSM-Anwendungen 6. Definieren von Phänologiemodellen 7. Vorhersage von Generationenstärken 8. Schädlingsbekämpfung.
Die Vorhersage von Schädlingen ist ein wichtiger Teil der IPM-Strategie sowie im ökologischen Landbau. Frühzeitige Frühwarnungen und Vorhersagen, die auf biophysikalischen Methoden beruhen, bieten eine Vorlaufzeit für die Bewältigung eines drohenden Schädlingsbefalls und können so Ernteverluste minimieren, die Schädlingsbekämpfung optimieren und die Kosten für den Anbau senken.
Außerdem ist es notwendig, Sekundärschäden und die Ausbreitung von Schädlingen durch eine kontinuierliche Überwachung zu verhindern, indem die Primärbekämpfung durch eine gewissenhafte Überwachung gemäß den geplanten Schädlingsbekämpfungsmethoden ergänzt wird. Da die Überwachung über die gesamte Vegetationsperiode hinweg erfolgt, ist es notwendig, sich in einem kurzen Zeitraum auf eine große Fläche zu konzentrieren. Der Zeitpunkt, an dem die Schäden vermehrt auftreten, und der Zeitpunkt, an dem die Bekämpfung durchgeführt werden kann, ist dabei zu berücksichtigen.
Monitoring von Schadinsekten mithilfe von Fallen
Fallenfänge können vor dem Vorhandensein von Schädlingen, Hotspots, Insektenwanderung und -aktivität warnen und ein relatives Maß für die Insektendichte liefern. Vergleiche der Anzahl erwachsener Schädlinge, die zu bestimmten Probenentnahmedaten gefangen wurden, können Aufschluss darüber geben, ob sich die Schädlingsdichte in den Kulturen verändert oder langfristig relativ konstant bleibt. Die Auswertung der Fallenfänge kann helfen, den Behandlungsbedarf, den Zeitpunkt der Anwendungen und die Wirksamkeit früherer Bekämpfungsmaßnahmen zu bestimmen.
Verschiedenen Methoden und Vorrichtungen werden bei der Schädlingsüberwachung eingesetzt. Die beliebtesten und am weitesten verbreiteten sind sowohl Sexualpheromonfallen für die selektive Überwachung einzelner fliegender Arten, als auch Lichtfallen für fliegende Arten, die von Licht angezogen werden, und Farbklebefallen für Arten, die von Farbe angezogen werden. Während in Sexualpheromonfallen in der Regel erwachsene Männchen gefangen werden, werden in Lichtfallen und farbigen Klebefallen erwachsene Tiere beider Geschlechter gefangen. Mithilfe von Lichtfallen und farbigen Klebefallen lassen sich die Anwesenheit von Arten feststellen und die Verteilung der Populationen und ihre Bewegungen (Wanderungen im Ökosystem) in einem bestimmten Gebiet untersuchen. Klebefallen liefern interessante Ergebnisse und können als unvoreingenommene Aufzeichnungssysteme betrachtet werden. Sie benötigen keine Stromquelle und sind kostengünstig, aber ihre Inspektion zur Identifizierung und eventuellen Sammlung der gefangenen Insekten kann schwierig und zeitaufwendig sein, und ihre Handhabung ist relativ umständlich.
a) Sexualpheromonfallen
Pheromone sind Botenstoffe, die der artspezifischen Kommunikation dienen. Normalerweise werden diese Pheromone von Weibchen produziert, um Männchen anzulocken. Kommerziell werden sie hergestellt, indem die entsprechenden Komponenten synthetisiert und in Dispenser gefüllt werden, die je nach Produktion in Fallen unterschiedlicher Bauart eingesetzt werden können.
Sexualpheromonfallen sind nützlich für die Überwachung von Schädlingen, die sich einer frühzeitigen Erkennung von wirtschaftlichen Schäden entziehen. Mithilfe von Pheromonfallen (Abbildung 2.3) ist es möglich, das Auftreten und die Häufigkeit erwachsener Schädlinge zu überwachen und Ernteschäden für das folgende Jahr vorherzusagen. Sobald die wichtigsten Habitatparameter ermittelt sind, kann das Befallsniveau auf jährlicher Basis vorhergesagt werden, sodass die Landwirte über geeignete Bekämpfungsstrategien für die dies- und nächstjährige Kultur informiert werden. So kann beispielsweise das Auftreten von Larven auf der Grundlage der Häufigkeit von adulten Tieren und Eiern im Jahr vor der erneuten Aussaat einer bestimmten Kultur vorhergesagt werden.
Gemäß der guten landwirtschaftlichen Praxis (z. B. Landwirtschaftsministerium) muss die Schädlingsbekämpfung auf Populationsentwicklungsprognosen beruhen, die den Grundsätzen der integrierten Schädlingsbekämpfung (IPM) entsprechen. Die Bestimmung der Faktoren, die das Wachstum von Schädlingspopulationen positiv oder negativ beeinflussen oder einschränken, erleichtert die Entwicklung von IPM-Strategien. Diese zielen darauf ab, die Ausbreitung von Individuen zu verlangsamen und so die Schäden an Kulturen auf nationaler und möglicherweise internationaler Ebene zu verringern.
b) Farbige Klebefallen
Die Farbfalle ist die effizienteste Methode zur Überwachung der Kulturen auf Schadinsekten und kann das Vorhandensein eines Insekts oft früh genug anzeigen, damit andere Bekämpfungsmaßnahmen ergriffen werden können. Klebefallen werden als eine der wirksamen Strategien zur Überwachung verschiedener Insektenarten eingesetzt. Sie bieten eine einfache Methode zur Schätzung der Schädlingspopulationsdichte, erfordern geringe Kosten und wenig qualifizierte Arbeitskräfte und sind hilfreich bei der Entwicklung einer umweltfreundlichen Bekämpfungsstrategie. Die Überwachung mit Klebefallen führt in der Regel zu einer Verringerung des PSM-Einsatzes, was wiederum zu niedrigeren Inputkosten, einer geringeren Belastung der Arbeiter mit PSM und letztlich zu einer geringeren PSM-bedingten Phytotoxizität und geringeren Kosten führt. Dies wirkt sich unmittelbar auf die Quantität und Qualität der Erträge aus. Klebefallen sind wirtschaftlich erschwinglich, da sie weniger kosten und weniger technischen Aufwand erfordern.
Bei der Schädlingsbekämpfung mit Klebefallen werden Fallen auf Klebstoffbasis verwendet, um Schädlinge zu überwachen, zu fangen und unschädlich zu machen. Diese Arten von Fallen bestehen in der Regel aus Pappe mit einer Klebeschicht oder aus Kunststofffallen mit erneuerbarer Klebeschicht. Die Pappe kann auch zeltförmig gefaltet oder flach gelegt werden. Die Zeltabdeckung schützt die Klebefläche vor Staub und anderen Materialien. Einige Klebefallen enthalten auch eine Art Duftstoff, um bestimmte Schädlinge anzulocken.
Klebefallen locken Schadinsekten mit einem bestimmten Farbspektrum an (Abbildung 2.4). Sie benötigen keine Köder oder Lockstoffe, können aber mit ätherischen Ölen wie Melissen-, Zitronen- oder Zimtöl verstärkt werden. Die meisten Tiere weisen eine artspezifische Farbpräferenz auf, d. h. sie reagieren auf einen bestimmten Bereich des sichtbaren Lichtspektrums. Die Farbpräferenz von Insekten ist ein recht auffälliges Phänomen, das in der Grundlagenforschung und den angewandten Wissenschaften Aufmerksamkeit erregt hat.
Leuchtendes Gelb (etwa 550 bis 600 nm Wellenlänge) ist für viele Insekten sehr attraktiv. Ausgewachsene Weiße Fliegen, Thripse, Minierfliegen, Blattläuse, Uferfliegen, geflügelte Blattläuse und Parasitoide können mit gelben Klebefallen überwacht werden. Zum Beispiel kann der Einsatz von gelben Klebefallen in der Sämlingsproduktion mit 1 bis 2 Fallen/50-100 m2 eine beträchtliche Anzahl von Weißen Fliegen fangen. Blaue Klebefallen sind am attraktivsten für den Westlichen Blütenthrips und einige andere Thripsarten.
Die Fallen liefern ein relatives Maß für die Insektendichte; ein Vergleich der Anzahl der gefangenen erwachsenen Tiere zwischen den Probenahmeterminen kann Aufschluss darüber geben, ob sich die Schädlingsdichte ändert oder langfristig relativ konstant bleibt.
c)Lichtfallen
Der Einsatz von Licht zur Erfassung nachtfliegender Insekten ist eine seit langem etablierte Technik. Lichtfallen werden am häufigsten zur Untersuchung der Mottenfauna (z. B. des Maiszünslers Ostrinia nubilalis) eingesetzt, erfassen aber auch andere Insekten, wie z. B. erwachsene Wasserinsekten wie Eintagsfliegen, Dickkopffliegen und Köcherfliegen.
Je nach Verwendungszweck gibt es viele Methoden und Varianten, die eine sich ständig verändernde Technologie nutzen. Lichtfallen eignen sich am besten für Bestandserhebungen oder die Bestimmung der geografischen Verteilung von nachtfliegenden Insekten. Dies liegt daran, dass viele Arten, die nachts gefangen werden, mit anderen Probenahmeverfahren praktisch nicht nachweisbar sind. Lichtfallen für einheimische Insekten können eine reiche Vielfalt vieler verschiedener Insekten aufdecken. Sie liefern Informationen über die Artenvielfalt in allen Jahreszeiten, Landschaften, ökologischen Gebieten, Höhenlagen und Nachtzeiten. Das Licht lockt die Insekten nicht an - es verwirrt sie und bringt sie von ihrer Flugroute ab. Einige Insekten fliegen wiederholt um das Licht herum, andere lassen sich einfach in unterschiedlichen Abständen vom Licht nieder und fliegen nach unterschiedlichen Zeiten weiter. Insekten sehen grünes, blaues und nahes ultraviolettes (UV) Licht sehr gut, während sie das gelbe und orangefarbene Licht nur schlecht und das rote oder infrarote Licht gar nicht sehen können. Verschiedene Arten von Lichtquellen erzeugen Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen (Farben) und sind daher für den Fang von Insekten unterschiedlich wirksam. Lichtfallen sind am effektivsten für die Entnahme von Proben nachtfliegender Insekten in unmittelbarer Nähe - bis zu 500 m von der Lichtquelle entfernt. Eine Leuchte kann über größere Entfernungen - bis zu 1 km oder mehr - wirksam sein, wenn sie leicht erhöht aufgestellt wird. Die Effektivität hängt von der Windrichtung ab, da die Insekten in den Wind fliegen, und von der Windgeschwindigkeit, da sich viele Insekten bei starkem Wind niederlassen. Die Flugaktivität hängt auch von der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit ab, und Regen kann sie unterbrechen oder verringern. Daher ist bei der Verwendung von Lichtfallenfängen für vergleichende Zwecke wie die Überwachung Vorsicht geboten. Dazu ist es erforderlich, so viele Variable wie möglich jedes Mal gleich oder so nah wie möglich zu halten. Dies wird als Standardisierung bezeichnet.
Es gibt viele Arten von Lichtfallen; sie können mit 240 V Wechselstrom oder 12 V Gleichstrom betrieben werden, mit UV- oder Weißlichtlampen (Vollspektrum), und sie können Insekten lebend sammeln oder als Tötungsfalle dienen.
Die mit einer Lichtfalle gesammelten Daten liefern wichtige Informationen über die Vielfalt der nachtaktiven Insekten, ihre jeweilige Vorliebe für verschiedene Wellenlängen des Lichts und ermöglichen es, die Funktionsweise von Populationen zu verstehen und vorherzusagen. Solche Informationen können, wenn sie ordnungsgemäß dokumentiert sind, von Feldforschern auf vielfältige Weise genutzt werden, z. B. bei der Auswahl von Lichtfallen, um bestimmte Insektenordnungen anzulocken.
Die passive Probenahme, die Erhaltung lebender Exemplare und die geringen Kosten der Lichtfalle haben dazu geführt, dass sie zur Erfassung der Insektenvielfalt in terrestrischen Umgebungen weit verbreitet ist. So werden Lichtfallen seit den 1940er Jahren konsequent und in großem Umfang für die standardisierte Mückenüberwachung sowie für die Überwachung von Motten und anderen als Schädlinge geltenden Arten eingesetzt.