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Verbundvorhaben „ValiProg“

Laufzeit:

12.11.2019 - 31.12.2024

Projektleitung:

Benno Kleinhenz, Juliane Schmitt

Ansprechpartner:

Kathleen Kohrs, Lena Müller

Computergestützte Prognosen und Entscheidungshilfen im Pflanzenschutz

Hintergrund des Verbundvorhabens

Ziel des Verbundvorhabens ist eine grundlegende Validierung und Neuentwicklung einer Vielzahl von Entscheidungshilfesystemen. Entscheidungshilfesysteme müssen dauerhaft und in regelmäßigen Abständen validiert und angepasst werden, um ihre Aktualität und Treffergenauigkeit in der Praxis sicherzustellen. Viele der auf das Prognoseergebnis einflussnehmenden Faktoren wandeln sich heutzutage schneller als früher. Beispielsweise bilden Schaderreger Resistenzen gegen Pflanzenschutzmittel, Schadorganismen passen sich an bestehende Sortenresistenzen an und das Sorten- und Pflanzenschutzmittelspektrum verändert sich. Besonders wichtig ist die Aktualität von Entscheidungshilfesystemen, da der Anwender den Erfolg von diesen Systemen an ihrer Treffergenauigkeit misst. Nur exakte Prognosen können im Rahmen des integrierten Pflanzenschutzes zur Reduktion von chemischen Pflanzenschutzmitteln beitragen.

Arbeitsplan

Das Verbundvorhaben „ValiProg“ wird in Zusammenarbeit zwischen zwei Projektpartnern durchgeführt. Projektpartner ist neben der ZEPP das Julius-Kühn-Institut (Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, JKI) mit den Fachinstituten für Strategien und Folgenabschätzung (JKI-SF) sowie für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland (JKI-A).

Die Pflanzenschutzdienste (PSD) aus acht Bundesländern legen als Unterauftragnehmer Feldversuche an und führen Bonituren durch. Auf Basis dieser Daten werden zunächst die von der ZEPP und dem JKI entwickelten Entscheidungshilfesysteme auf ihre Praxistauglichkeit überprüft. Weiterhin nutzen die ZEPP und das JKI die erhobenen Daten zur Entwicklung neuer und zur Anpassung vorhandener Entscheidungshilfesysteme. Der ISIP e.V. implementiert die neuen Entscheidungshilfesysteme unterwww.isip.de und führt Modellanpassungen durch.

Die folgenden Entscheidungshilfesysteme werden im Verbundvorhaben bearbeitet (um vorhandene Entscheidungshilfesysteme aufzurufen, bitte den Links folgen):

1. Getreide

  • SIMCERC: Halmbruchkrankheit (Helgardia herpotrichoides) an Winterweizen, Winterroggen und Triticale
  • SEPTRI, OptiFung: Blattdürre (Zymoseptoria tritici) an Winterweizen
  • PUCTRI, PUCSTRI, PUCREC: Rostpilze (Puccinia spp.) an Winterweizen und -roggen
  • FUSOPT: Weißährigkeit (Fusarium spp.)

2. Kartoffel

  • SIMBLIGHT1, SIMPHYT3: Kraut- und Knollenfäule (Phythophthora infestans)
  • SIMEARLY: Dürrfleckenkrankheit (Alternaria spp.)

3. Zuckerrübe

4. Sonstige

  • SIMONTO: Simulation der Pflanzenentwicklung (BBCH-Stadien) für Winterweizen, Winterroggen, Wintergerste, Wintertriticale, Kartoffel, Zuckerrübe, Raps
  • SIMAGRIO-W: Drahtwürmer (Agriotes spp.), kulturübergreifend
  • SkleroPro: Weißstängeligkeit (Sclerotinia sclerotiorum) an Raps
  • SIMSTEM: Laubkrankheit (Stemphylium spp.) an Spargel

Stand der Arbeit

Seit dem Projektbeginn im Dezember 2019 wurden in den Jahren 2020 bis 2023 durch die PSD insgesamt 196 Exaktversuche (125 x Getreide, 36 x Raps, 16 x Kartoffel, 13 x Zuckerrübe, 6 x Spargel) durchgeführt. Darüber hinaus wurden wöchentliche Bonituren zur Ontogenese oder zum Auftreten verschiedener Pilzkrankheiten und Schädlinge auf 1479 Praxisschlägen (638 x Getreide, 170 x Raps, 123 x Kartoffel, 524 x Zuckerrübe, 24 x Drahtwurm) durchgeführt.

Im Jahr 2020 konnten in den Versuchen späte Septoria-Infektionen, teilweise starker Gelbrostbefall im Winterweizen, moderater Braunrostbefall im Roggen, kaum Sklerotinia-Infektionen im Raps, eher mäßiger Cercospora-Befall an Zuckerrüben und lokal unterschiedlich starke Phytophthora-Infektionen bonitiert werden. Im deutlich nasseren und kühleren Jahr 2021 wurde trotz gekeimter Sklerotien in Depots kaum Sklerotinia-Befall festgestellt, der Phythophthora-Infektionsdruck war verglichen mit dem Jahr 2020 deutlich höher, während die Getreidekrankheiten standortabhängig sehr unterschiedlich stark ausgeprägt waren. In der Saison 2022 wurden aufgrund der Trockenheit an der überwiegenden Zahl der Standorte in Zuckerrüben und Kartoffeln nur geringe Befallsstärken der Blattkrankheiten beobachtet. Der Sklerotinia-Befall war wie in den beiden Vorjahren ebenfalls eher gering ausgeprägt. Gleiches gilt für den Krankheitsdruck im Jahr 2023.

Anhand der Daten von 2020 bis 2023 erfolgten durch die ZEPP bereits Validierungen der Modelle SIMBLIGHT1, SIMPHYT3, SIMCERC, SEPTRI/OptiFung, CERCBET1 und CERCBET3+, SkleroPro sowie SIMAGRIO-W. Die Ergebnisse werden im Projektverlauf unter www.zepp.info (-> Entscheidungshilfen) zur Verfügung gestellt. Mit der wachsenden Datenbasis werden die Validierungsergebnisse jährlich erweitert. Außerdem stehen weitere Validierungen noch aus.

Gelbrostbefall im PUCSTRI-Versuch in Schleswig-Holstein (Juni 2020)

Aussaat der Versuche PUCSTRI und PUCREC in Mecklenburg-Vorpommern (September 2020)

Das JKI-SF isolierte Echten Mehltau und Ramularia-Blattflecken der Zuckerrübe von 15 Probeneinsendungen der PSD und etablierte bereits bekannte epidemiologische Methoden in Labor und Klimakammer. Das Keimverhalten von Echtem Mehltau in Abhängigkeit von Temperatur und Zeit wurde untersucht. Im Zuge der epidemiologischen Forschung zu Ramularia-Blattflecken der Zuckerrübe ist es gelungen, Sporenkeimung unter kontrollierten Bedingungen herbeizuführen, sodass Keimtests erfolgreich durchgeführt werden konnten. Anhand der daraus gewonnen Daten besteht eine gute Datenbasis zur Modellierung der Epidemiologie der beiden Erreger.

Das JKI-A hat erfolgreich Sklerotiendepots angelegt, um die Keimungsbedingungen zu ermitteln. künstlich inokulierte Feldversuche zur Weißstängeligkeit an Raps durchgeführt und Ertragsparameter zur Bestimmung von Befalls-Verlust-Relationen erhoben. Darüber hinaus werden derzeit die Keimungsbedingungen von Sklerotien untersucht und in Gewächshausversuchen Virulenztests verschiedener Sclerotinia-Isolate an unterschiedlichen Rapssorten durchgeführt.

Durch das JKI-SF erfolgte anhand dieser Daten eine Erweiterung des Entscheidungshilfesystems SkleroPro. Dort werden zukünftig die Keimungsbedingungen für Sklerotien berücksichtigt, um das Risiko einer Sklerotinia-Infektion noch besser abschätzen zu können. Außerdem wurde das bestehende Ontogenesemodul anhand der Daten der PSD überarbeitet und optimiert.

Darüber hinaus wurde durch das JKI-SF bereits ein erster Modellansatz zu Alternaria an Kartoffeln erarbeitet, der im Jahr 2024 erstmals unter Praxisbedingungen in Feldversuchen getestet wird.

Veröffentlichungen

ValiProg-Poster (62. Deutsche Pflanzenschutztagung, 2021)

ValiProg-Poster (63. Deutsche Pflanzenschutztagung, 2023)

 

Förderer und Projektpartner

Unterauftragnehmer der ZEPP