Alternative Bekämpfungsverfahren im Golf- und Sportrasenbereich

Alternative Bekämpfungsverfahren im Golf- und Sportrasenbereich / TEIL 2
Ein Bericht von Dr. Gerhard Lung, Institut Dr. Lung für angewandte Rasenforschung

Biologische Maßnahmen
Wie schon in Teil 1 ausgeführt, haben biologische Maßnahmen zum Ziel, über die Förderung bis hin zum gezielten Einsatz von Antagonisten (Gegenspieler), Schadorganismen abzuwehren und zu dezimieren.
Unter Antagonisten von Schaderregern versteht man entweder:
• Prädatoren (Räuber, z.B. Marienkäfer oder Raubmilben),
• Parasiten (Schlupfwespen, entomophage Nematoden)
• oder Pathogene (z.B. Bacillus thueringensis, Trichoderma harzianum).

Prädatoren
Prädatoren (Räuber) spielen im Rasenbereich keine Rolle. Sie sind jedoch in anderen Bereichen des Gartenbaus von essenzieller Bedeutung. Das klassische Beispiel sind z.B. Marienkäfer oder Schwebfliegenlarven gegen Blattläuse.
Auf einem Golfplatz fand ich an Erdeulenlarven im Boden Raubmilben, die diese Larven innerhalb von 3 – 5 Tagen abtöteten und vernichteten. Leider liegt von dieser Raubmilbenart bisher keine Zuchtpopulation vor, um sie im Rasenbereich einzusetzen.

Parasiten
Bei den Parasiten handelt es sich um Organismen, die andere Organismen parasitieren und sie so für Ernährung und Vermehrung nutzen. Ein klassisches Beispiel sind Schlupfwespen, bei denen die Weibchen ihre Wirtstiere oder deren Eier mit mindestens einem Ei belegen. Die schlüpfenden Parasiten-Larven entwickeln sind dann im Wirtstier oder Wirtsei. Entweder verpuppen sich die parasitären Larven im abgestorbenen Wirtstier oder außerhalb in einem geschützten Bereich. Schlupfwespen haben bei der Kontrolle von für den Menschen unerwünschten Insekten wirtschaftliche Bedeutung – z.B. Trichogramma brassicae gegen Maiszünsler.
Ein klassisches Beispiel für die Anwendung solcher Parasiten im Rasen sind entomophage Nematoden, die man gegen Larven von verschiedenen Schadinsekten im Rasenbereich einsetzen kann (Tab. 4, zugelassene Präparate Stand 2.9.2020). Entomophage Nematoden haben sich in der Praxis schon mehrfach bewährt. Auch sie sind spezialisiert, wie man aus der Tabelle 1 entnehmen kann. Sie können gegen verschiedene Schadinsektenarten oder Schnecken eingesetzt werden. Ihre Anwendung ist nicht unproblematisch. Der Bekämpfungserfolg hängt von verschiedenen Faktoren ab – Bodenfeuchte, Bodentemperatur, Verdichtungsgrad des Bodens, Entwicklungsstand des Wirtstieres.
Vor allem was den Boden betrifft, sollten zuvor bodenöffnende Maßnahmen durchgeführt werden – z.B. Rasenfläche stacheln oder mit Mini-/Cross-Tines 1 – 2cm tief aerifizieren, eventuell auch leicht vertikutieren – um ihnen das Eindringen zu erleichtern. I.d.R. werden die Nematoden mit der Feldspitze ausgebracht. Auch eine Direktinjektion mit speziellen Geräten ist möglich. In diesem Fall sind bodenöffnende Maßnahmen nicht erforderlich. Nachwässern durch beregnen oder durch natürliche Niederschläge sind hilfreich. Nicht bewässerbare Flächen sollten nur in einer anhaltenden Regenperiode behandelt werden.
Wenn die entomophagen Nematoden zum Wirtstier gelangt sind, dringen sie entweder über natürliche Körperöffnungen (Steinernema) oder aber über die Kutikula ein (Heterorhabditis). In der Larve des Wirtstieres entlassen sie ein symbiontisches Bakterium (Xenorhabdus bei Steinernema, Photorabdus bei Heterorhabditis). Diese symbiontischen Bakterien führen innerhalb von 3 Tagen zum Tod der parasitierten Larve. Die Bakterien und der von ihnen vorverdaute Insektenkadaver bilden die Nahrungsgrundlage für die Nematoden. In 2-3 Wochen können so z.B. aus einem Engerling bis zu 300.000 Dauerlarven schlüpfen. Es genügen 2-3 Dauerlarven zum Abtöten z.B. eines Engerlings. Ohne diese symbiontischen Bakterien, sind die entomophagen Nematoden nicht effektiv. Bei der Erst-Applikation werden nur wenige Ziel-Tiere parasitiert. Erst die Folgegeneration der Nematoden ist großflächig wirksam. Deswegen erfolgt die Wirkung zeitverzögert – nachhaltige Wirkung wird erst 3 – 5 Wochen nach Anwendung erreicht. Die Nachhaltigkeit kann bis zu 3 Jahre reichen.

Pathogene
Bei den Pathogenen handelt es sich ausschließlich um Mikroorganismen. Hier sind aus der Gruppe der Bakterien die Gattungen Pseudomonas, Bacillus, Xanthomonas, Nitrosomonas, Achromobacter, Azotobacter u.a. zu nennen, und aus der Gruppe der Pilze die Gattungen Trichoderma, Coniothyrium, Sporidesmium, Glomus, Rhodotorula, Cryptococcus, Metarhizium, Beauveria.

Nicht alle bekannten mikrobiellen Antagonisten haben sich in der Praxis bewährt bzw. nicht aus jedem antagonistischen Mikroorganismus konnte bisher ein Praxispräparat erstellt werden. Auch aus Gattungen, die pflanzenparasitäre Vertreter aufweisen – z.B. Fusarium sp., Pythium sp., Rhizoctonia sp. etc. – sind Arten bekannt, die ein antagonistisches Potential besitzen (Abb. 2).
Laut europäischer Verordnung (EG) Nr. 1107/2009 gelten Antagonistische Mikroorganismen (einschließlich Viren) sowie Pheromone mit allgemeiner oder spezifischer Wirkung gegen Schadorganismen an Pflanzen, Pflanzenteilen oder Pflanzenerzeugnissen als „Wirkstoffe“ von Pflanzenschutzmitteln. Hieraus leitet sich eine EU-Zulassungspflicht für Mikroorganismen und Pheromone ab.

Entgegen der Europäischen Verordnung gelten nach Österreichischer Pflanzenschutzmittelverordnung 2011, Fassung vom 03.09.2020, Makroorganismen – ausgenommen Wirbeltiere – sowie deren Inhaltsstoffe mit allgemeiner oder spezifischer Wirkung gegen Schadorganismen an Pflanzen, Pflanzenteilen oder Pflanzenerzeugnissen als Pflanzenschutzmittel („Nützlinge“). Dies trifft auch für entomophage Nematoden zu, die unter den Parasiten aufgeführt sind (Tab. 4). Das Inverkehrbringen von Nützlingen, die für einen nach Art. 2 Abs. 1 der Verordnung (EG) Nr. 1107/2009 angeführten Verwendungszweck bestimmt sind, ist nur zulässig, wenn hierfür eine Zulassung des Bundesamts für Ernährungssicherheit vorliegt.

Neben biologischen Pflanzenschutzmitteln enthalten zudem noch Bodenhilfsstoffe und Pflanzenhilfsmittel diverse bakterielle und pilzliche Antagonisten. Diese Bodenhilfsstoffe und Pflanzenhilfsmittel sind nicht explizit zur Kontrolle von Schadorganismen ausgewiesen, sondern zur Verbesserung des Bodens oder zur Stärkung der Pflanze.

Bakterielle Antagonisten in Handelspräparaten
Die wichtigsten Präparate enthalten Arten/Stämme aus den Gattungen Bacillus und Pseudomonas. Sie kommen natürlicherweise in der Rhizosphäre (Boden) und teils in der Phyllosphäre (Blattoberfläche) vor. Im Boden siedeln und vermehren sich an den Wurzeln einer Kulturpflanze. Sie ernähren sich von Wurzelausscheidungen. Resultate ihrer Anwendung sind eine Erhöhung der Bodenfruchtbarkeit, Zellwandverstärkung und ein besseres Wurzelwachstum. Außerdem produzieren sie z.B. Eisenchelatoren.
Ihre Hauptwirkung als Antagonisten gegenüber Schadpilzen umfasst hauptsächlich die Abwehr von z.B. Rhizoctonia, Pythium, Phythophthora etc. Das Wirkungsprinzip ähnlich den der antagonistischen Nutzpilze. Sie besetzen „Andockstellen“ an Wurzeln. Außerdem wirken sie antibiotisch.
Neben Bakterien-Antagonisten gegen Schadpilze gibt es noch das Bakterium „Bacillus thuringiensis“, das gegen verschiedene Schadschmetterlinge eingesetzt werden kann – z.B. gegen Erdeulenlarven im Rasen (Tab. 2; leider in Österreich keine Zulassung speziell für Rasen, jedoch für den Zierpflanzenbau).

Pilzliche Antagonisten in Handelspräparaten
Die meisten Präparate enthalten Arten/Stämme aus der Gattung Trichoderma. Außerdem sind noch einzelne Präparate mit Gliocladium sp. und Coniothyrium sp. im Handel.
Auch sie kommen natürlicherweise in der Rhizosphäre und teils in der Phyllosphäre vor. Im Boden besiedeln sie die Wurzeln der Pflanze, bevor Schadpilze sich festsetzen (Konkurrenzvorteil). Sie wirken direkt oder indirekt (ISR – Induzierte Systemische Resistenz) gegen Wurzelkrankheiten wie z.B. Rhizoctonia, Sclerotinia, Phytophthora, Pythium, Phompsis, Botrytis, Didymella, Fusarium (Abb. 3).

Trichoderma sp. sind Hyperparasiten, die mittels Enzymen und Hormonen die Zellwände der Schaderreger zerstören und in sie eindringen. Diese Pilzgattung besitzt einen großen Wirkungsbereich. Sie ist aktiv, je nach Art und Stamm zwischen 5 – 30°C und sowie in einer pH-Wert-Spanne von pH 3 – pH 8.

Vorteile und was ist zu beachten beim Einsatz von antagonistischen Mikroorganismen
Der Vorteil für die Pflanzen durch die Anwendung von Antagonisten kann sehr vielfältig sein. In Abb. 3 ist die Wechselwirkung zwischen Pflanzen und Antagonisten dargestellt. Einerseits profitiert die Pflanzen direkt von den Antagonisten durch Nährstoffmobilisierung und Abgabe von z.B. Cytokininen. Dies führt zu Wachstumsvorteilen – z.B. höhere Trockenstresstoleranz (Abb. 8). Sind zudem noch Schadorganismen im Spiel, greift das „Antagonistische Potential“ dieser Antagonisten, das auf drei Mechanismen beruht:
Konkurrenz – Antibiosis – Parasitismus
Darüber hinaus können manche Antagonisten auch zur einer „System-induzierten Resistenz“ beitragen (ISR) und auf diese Weise die Widerstandskraft der Pflanze gegenüber Schaderregern deutlich erhöhen.
Ihre Anwendung erfolgt entweder als flüssige Suspensionen oder als Substratbeimischung, und auch zur Saatgutbehandlung. Durch ihre Anwendung über den Boden kommt es zur besseren Durchwurzelung und zur besseren Wasser- und Nährstoffversorgung. Der Stress für die Pflanze wird gemildert. Die meisten Mittel sind sogenannten Bodenhilfsstoffe oder Pflanzenhilfsmittel und dürfen nach Listung als Bodenhilfsstoffe oder Pflanzenhilfsmittel laut Düngemittelverordnung 2004 (Fassung 2.9.2020) eingesetzt werden
Bei der Anwendung zur direkten Bekämpfung werden sie als Pflanzenschutzmittel eingestuft. Somit offiziell nicht erlaubt, wenn sie nicht explizit in Rasen zugelassen sind. Bei Blattapplikationen steht ausschließlich der Antagonismus im Vordergrund.
Der Einsatz eines Antagonisten-Präparate kann zu einer vorübergehenden Dominanz führen, und zur Erhöhung des „Antipathogenes Potentials“ im Boden. Entscheidend sind: Bodeneinfluss, Wurzelausscheidungen, Nährstoffangebot, klimatische Bedingungen.
Sinnvoll ist ein prophylaktischer Einsatz mit teils mehrmaligen und regelmäßigen Anwendungen. Bei akuter Gefahr durch einen Schaderreger können Antagonisten auch in der sogenannten „Überschwemmungsmethode“ zum Einsatz kommen.
Eine verzögernde Wirkung sollten beachtet und in der Beratung vermittelt werden. Dafür kann die Wirkung nachhaltiger sein.
Trichoderma sollte nicht gemeinsam mit anderen pilzlichen Antagonisten-Präparate eingesetzt werden, sondern deutlich zeitversetzt, denn sonst könnte es sein, dass der Hyperparasit „Trichoderma“ andere pilzliche Antagonisten parasitiert, und sie somit unwirksam macht.
Einsatz von Fungiziden bei Nutzpilzpräparaten ist nur noch eingeschränkt möglich. Dies bedeutet eine frühzeitig Entscheidung zu treffen, und ggf. Wartezeiten einhalten. Dies trifft vor allem für Trichoderma zu, obwohl einige Stämme eine relativ große Fungizid-Toleranz besitzen. Bei Bakterien-Antagonisten Präparaten haben Fungizide i.d.R. keine Wirkung. Dagegen ist der Einsatz von Kupferpräparaten bei Nutzbakterien in den seltensten Fällen möglich.
Bacillus-Thuringiensis Präparate müssen nach der Applikation auf der Blattoberfläche antrocknen (also möglichst kein Regen danach), um beim Blattverzehr aufgenommen werden zu können.

Anwendung von bakteriellen Antagonisten-Präparaten
Diverse Präparate von Bacillus amyloliquefaciens (früher B. subtilis) und von Pseudomonas sp. lassen sich gezielt gegen Schadorganismen einsetzen. Schon 1992 haben wir erstmals über eine Saatgutbehandlung eine deutliche Wirkung erzielen können. Das behandelte Saatgut ging besser und schneller auf, und die daraus gewachsenen Pflanzen blieben auch lange Zeit gesund (Abb. 4). In der Folgezeit wurde dann die Saatgutbehandlung optimiert.
Dies zeigte sich auch in einem Parzellenversuch (Diplomarbeit Julia Lung 2007). Es waren deutliche Unterschiede im Wuchsverhalten feststellbar (Abb. 5). Als in der Folgezeit (ca. 4 Wochen nach der Keimung) einzelne Parzellen mit Pythium infiziert worden sind, zeigten sich ebenfalls deutliche Unterschiede. Pseudomonas sp. zeigte gegen Pythium keine Effizient im Gegensatz zu Bacillus, was sich nicht nur in der Befallsintensität zeigte, sondern auch in der Boniturnote „Zustand der Rasennarbe“ (Abb. 6 und 7).
Neben den zuvor beschriebenen bakteriellen Antagonisten zeigt auch Enterobacter cloacae eine gute Wirkung gegen Sclerotinia (Clarireedia) homoeocarpa (Quelle: Nelson & Craft). Dafür wurde E. cloacae zur Applikation dem Cornmeal-Sand-Gemisch (CMS) zugegeben und für 24h bei ~26°C vor der Applikation inkubiert. Es wurden die Spots pro Parzelle erfasst und die Wirksamkeit in % ermittelt. E. cloacae reduzierte den Befall mit „Dollar Spot“ um mehr als die Hälfte im Vergleich zu dem Fungizid „Propiconazol“ (Tab. 5).

Neben der Wirkung gegen Schadorganismen haben bakterielle Antagonisten auch eine pflanzenstärkende Wirkung (siehe Abb. 8). So erhöht Bacillus amyloliquefaciens GB03 bei Lolium perenne die Trockenstresstoleranz bei 20 Tage alten Keimlinge.

Schon 20 Tagen nach der Keimung führt Bacillus zu einem besseren Spross-Trockengewicht (rot), was z.T. auch schon durch ein Hydrogel (HG) erreicht wurde. Auch eine 10 oder 20 tägige Trockenheit verkraften die mit Bacillus und Hydrogel behandelten Lolium-Pflanzen wesentlich besser. Wenn nach 20 Tagen wieder mit der Bewässerung begonnen wird, lag das Trockengewicht der Variante Bacillus + Hydrogel 7 Tage später fast 3mal so hoch, im Vergleich zur Kontrolle (Quelle: An-Yo Su et al.; Int. J. Mol. Sci. 2017, 18).

Laborversuche am Institut für Phytomedizin (Tobias Link, Universität Hohenheim 2020) mit diversen Antagonisten zur Saatgutbehandlung bei Festuca rubra trichophylla zeigten ebenfalls einen deutlichen Einfluss auf die Keimrate, Biomasse und Wuchshöhe (siehe Abb. 8 a-c nächste Seite).

Bei einem Gefäßversuch im Gewächshaus an Agrostis stolonifera mit Trichoderma zeigte sich, wie durch verschiedene Additive im Vergleich zu einer reinen wässrigen Suspension die Wirksamkeit von Trichoderma verbessert werden kann. Außerdem wurde gezeigt, wie unterschiedlich Trichoderma gegen Schaderreger wirksam ist. Pythium und Brown Patch konnten gut kontrolliert werden. Bei Dollar Spot dagegen nur mit dem Additiv „Tensid Triton“. Möglicherweise, weil es eventuell als Anti-Tau Mittel gewirkt haben könnte (Abb. 9a-c; Quelle: Lo, C.-T., Nelson, E. B., and Harman, G. E. 1997. Improved biocontrol efficacy of Trichoderma harzianum 1295-22 for foliar phases of turf diseases by use of spray applications. Plant Dis. 81:1132-1138.)
Von denselben Autoren wurde noch ein Versuch mit Trichoderma auf einem Putting Green vorgenommen, bei dem sie die Sporen von Trichoderma in unterschiedlichen Applikationsvarianten angewandt haben. Entweder als Granulat oder als Sporen-Suspension (I = Sporen mit Torfmull und Weizenkleie, II = Sporen in 2%iger fl. Weizenkleie für 5 Tage bei 30°C inkubiert, III trockene Sporen). Außerdem wurde zunächst eine monatliche Anwendung „M“ vorgenommen (1.6. und 1.7), und wenn der Befall nach der 2. monatlichen Anwendung stärker wurde, in der Folgezeit eine wöchentliche Anwendung „W“. Als Vergleichsprodukt wurde Propiconazol angewandt.
Die einzelnen Formulierungen zeigten unterschiedliche Wirkungsintensitäten, die jedoch nicht extrem unterschiedlich ausfielen (Abb. 10a-c). Die Wirkung war bei allen Formulierungen gegeben. An die Wirkungsintensität von Propiconazol kamen jedoch keines der Trichoderma-Formulierungen heran, bis auf die beiden Trichoderma-Formulierungen (Sporen-Suspension I + II M&W) bei „Dollar Spot“, die sogar besser als Propiconazol abschnitten.
Neben Schadpilzen kann man auch pflanzenparasitäre Nematoden mit antagonistischen Pilzen sehr erfolgreich bekämpfen. In ein paar europäischen Ländern ist das Präparat „BioAct“ (Paecilomyces lilacinus) zur biologischen Bekämpfung von pflanzenparasitären Nematoden zugelassen. Die Firma Bayer, die dieses Produkt entwickelt hat, stellte uns ein Versuchs- präparat zur Verfügung, mit dem wir auf einigen Golfplätzen Versuche durchführten. Die Ergebnisse, vor allem bei den endoparasitären Nematoden (dringen komplett in die Wurzeln ein), waren sehr vielversprechend. Ob eine Zulassung für den Rasenbereich möglich wäre, ist derzeit noch offen.
Entnehmen Sie den Tabellen auf der nächsten Seite die Wirksamkeit von BioAct.
Zusammenfassung
Die meisten Präparate müssen prophylaktisch und regelmäßig eingesetzt werden. Eine Etablierung über längeren Zeitraum kann nachhaltig sein.

Bei einem vorhandenen Befall muss mit der sogenannten „Überschwemmungsmethode“ schnell ein „antipathogenes Potential“ aufgebaut werden!
Dies ist meist weniger nachhaltig im Vergleich zu einer regelmäßige Anwendung in niederen Konzentrationen über längeren Zeitraum, was zu einer Etablierung führen kann.

Die mikrobiellen Antagonisten können unterschiedlich zum Einsatz kommen:
• Saatgutbehandlung (kann sehr nachhaltig sein!)
• Flächenapplikation (die Nachhaltigkeit hängt von den ökologischen Gegebenheiten, von der Häufigkeit der Anwendung und von der Applikationstechnik ab)

Beim Einsatz von antagonistischen Präparaten sollte man sich zuvor über die ökologischen Voraussetzungen informieren.
Außerdem gilt: „viel hilft nicht unbedingt viel“. Meist sind prophylaktisch kleine Gaben in regelmäßigen Abständen sinnvoller, als einmal eine hohe Aufwandsmenge. Eine Verbesserung geschieht nicht umgehend nach der Anwendung eines biologischen Produktes, sondern sukzessive über einen längeren Zeitraum – außer bei direkter Bekämpfung, wenn ein Schadorganismus schon vorhanden ist = Überschwemmungsmethode.
Auch sollte nicht alles durcheinander angewandt werden, wie ich es schon in der Praxis erlebt habe (3 – 4 Präparate gleichzeitigt; z.T. auch noch in derselben Spritzbrühe). Negative Wechselwirkungen sind nicht ausgeschlossen (siehe Trichoderma, der eventuell andere nützliche Pilze parasitieren kann).
Aktuell wird in der Praxis eine Kombination von Trichoderma- und Bacillus-Präparaten empfohlen. Man muss sich immer vor Augen führen, der Boden bzw. die RTS ist ein äußerst komplexes Ökosystem, das sich nicht so einfach verändern lässt. I.d.R sind die Nischen besetzt und die Abläufe zunächst festgelegt. Eingriffe in das Ökosystem „Boden/RTS“ haben meist multiple Auswirkungen zur Folge, die wir nur bedingt abschätzen können. Die absolute Voraussetzung für den Erfolg ist: Die Bodenverhältnisse müssen in Ordnung sein!

Auch wenn auf der einen oder anderen Packungsbeilage eines Antagonisten-Präparates oder Bodenhilfsstoff/Pflanzenhilfsmittel eine Vielzahl an Schadorganismen aufgeführt sind, auf die dieses Produkt einen regulierenden Einfluss haben soll, muss man sich fairer Weise eingestehen, dass es insbesondere unter den Antagonisten keine Multitalente gibt, die alles können. Auch sie sind spezialisiert.

Dr. Gerhard Lung
Institut Dr. Lung für angewandte Rasenforschung