NANOVIR


Nummer: 101266
Akronym: NANOVIR
Titel (deutsch): Epidemiologie von Pea necrotic yelow dwarf virus (PNYDV) und Bekämpfungsstrategien von Blattläusen als Nanovirenvektoren im biologischen Ackerbohnenanbau
Projektstart: 22.02.2018
Projektende: laufendes Projekt
AuftragnehmerIn: Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH
Projektleitung: DI Dr. Sabine Grausgruber-Gröger
Finanzierungsstellen: Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft
Amt der Burgenländischen Landesregierung
Amt der Niederösterreichischen Landesregierung
Amt der Oberösterreichischen Landesregierung
Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus
Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus
Wissenschaftszweig: LAND- U. FORSTWIRTSCHAFT, VETERINÄRMEDIZIN / Ackerbau, Pflanzenzucht, Pflanzenschutz / Pflanzenschutz / Viren / AGRARWISSENSCHAFTEN, VETERINÄRMEDIZIN

Zielsetzung

Nanoviren, insbesondere das Pea necrotic yellow dwarf virus (PNYDV), sind in Mitteleuropa erst seit 2009 bekannt, und viele Informationen bezüglich der Epidemiologie fehlen. Von Nanovirenarten in wärmeren Gebieten weiß man, dass sie in Abständen von einigen Jahren epidemisch auftreten, und besonders bei frühen Infektionen Totalausfälle in Leguminosen verursachen können. In den letzten Jahren, und besonders 2016 hat sich in Österreich und Deutschland gezeigt, dass das PNYDV in Grünerbsen und in Ackerbohnen auch Totalausfälle verursachen kann. Ziel des Projektes ist es, möglichst umfangreiche epidemiologische Daten über PNYDV zu erarbeiten. Dafür sind im vorliegenden Projekt an zwei Versuchsstandorten Provokationsversuche und Untersuchungen von Pflanzen und Blattläusen über drei Jahre geplant. Die Standorte befinden sich im Marchfeld, im Hauptanbaugebiet für Grünerbsen und dem ersten Fundgebiet von PNYDV in Österreich, und in Grabenegg im Bezirk Melk, im nordalpinen Klimabereich. Die Versuche sollen die Möglichkeit bieten folgende Fragen zur Epidemiologie des PNYDV zu klären:
• Welche Leguminosenarten sind Wirtspflanzen für PNYDV?
• Welche Leguminosenarten sind keine Wirtspflanzen für PNYDV, und können in Zwischenfrüchten empfohlen werden?
• Gibt es Beikräuter, die Wirtspflanzen für PNYDV sind?
• Welche Lausarten sind auf welchen Leguminosen vorrangig zu finden?
• Welche Blattlausarten außer den bekannten, sind Vektoren für den Virus?
• Wie bauen sich infizierte Vektorpopulationen in der Vegetationsperiode auf?
• Wie/wo überwintert der Virus?
• Gibt es unterschiedliche Isolate von PNYDV, bzw. andere vorkommende Nanovirenarten?

Ein weiteres Ziel des Projektes ist es, in Kooperation mit der Firma biohelp, in einem Kleinparzellenversuch und in einem großflächigen Praxisversuch Bekämpfungsstrategien gegen Blattläuse als Nanovirenvektoren zu testen, um Spritzmittelstrategien für den biologischen Ackerbohnenanbau zu entwickeln, und Empfehlungen für die Praxis erarbeiten zu können.
Um zu überprüfen, ob in Mischkulturen ein niedrigerer Blattlausdruck herrscht, wird in Zusammenarbeit mit der LK NÖ ein Ackerbohnenbestand und eine Ackerbohne/Hafer Mischkulturvariante betreffend Blattlausdruck untersucht. Die Ergebnisse sollen eine Datengrundlage schaffen, um Biolandwirten eventuell einen Mischkulturanbau zur Reduzierung des Blattlausdruckes in der Ackerbohne empfehlen zu können.

Bedeutung des Projekts für die Praxis

Eine ausgewogene Fruchtfolge spielt im Ackerbau, ganz besonders im biologischen Anbau, eine zentrale Rolle. Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit, Regulierung von Unkraut und Pathogenen und Nährstoffversorgung der Pflanzen sind die wichtigsten Parameter die durch den Fruchtwechsel sichergestellt werden sollen. Leguminosen sind ein wesentlicher Bestandteil in einer gesunden Fruchtfolge. So trägt auch der Anstieg der Ackerbohnenfläche in Österreich, wie er in den letzten Jahren beobachtet werden konnte, ihrer großen Bedeutung vor allem im biologischen Ackerbau Rechnung. Von allen Körnerleguminosen hat die Ackerbohne mit ca. 5000 kg/ha das höchste Ertragspotential. Mit ihrem tief reichenden Wurzelsystem sorgt sie nicht nur für eine Verbesserung der Bodenstruktur, sondern hinterlässt der Folgefrucht reichlich Stickstoff (50 - 60 kg/ha). Die Anbaufläche der Körnererbse ist in den letzten Jahren stark gesunken. Neben den Faktoren die immer wieder als Gründe für den Rückgang genannt werden, wie mangelnde wettbewerbsfähige Marktpreise, kaum neu entwickelte Sorten, vermehrtes Auftreten von Blattrandkäfern, werden auch schwankende Erträge genannt. Anzunehmen ist, dass auch Nanoviren zu den Ertragsschwankungen in der Körnererbse beigetragen haben. Maßnahmen, die die Ertragssicherheit von Körnererbsen, Ackerbohnen und anderen Leguminosen, und damit ihre Wettbewerbsfähigkeit, gewährleisten, sind somit von großem Wert für den österreichischen Ackerbau.
Bei der Ackerbohne wurden Nanoviren erstmals in Lambach/Stadl-Paura (OÖ) im Jahr 2010 nachgewiesen. Dieser Nachweis erfolgte zwei Jahre nach einer Virusepidemie, die zu ähnlichen Ertragsausfällen führte wie 2016. Die Schäden wurden damals ausschließlich dem Pea enation mosaic virus (PEMV) zugeschrieben (Huss 2009). Ertragsausfälle durch Virusinfektionen waren 2008 auch in Gemüseerbsen im Marchfeld zu verzeichnen (Bedlan und Plenk, 2008). Auch hier wurde das PEMV als Ursache für die Schäden gesehen. Es spricht jedoch einiges dafür, dass Nanoviren, die 2008 methodisch noch nicht nachweisbar waren, an den Ertragsausfällen mitbeteiligt waren, da bereits typische Nanovirensymptome zu beobachten waren. Es ist damit zu rechnen, dass es immer wieder zu einem epidemischen Auftreten des PNYDV kommen wird. Um wirksame Strategien gegen das Virus, oder Prognosemodelle für das Auftreten des Virus entwickeln zu können ist es grundlegend, ausreichend epidemiologische Daten zur Verfügung zu haben.
Wie bereits erwähnt sind Leguminosen aus einer gesunden Fruchtfolge nicht wegzudenken. Sowohl der Anbau von Körnerleguminosen als Hauptfrucht, als auch der Anbau von Leguminosen in Zwischenfrüchten ist zu fördern. Im Herbst 2016, nachdem die Ertragseinbußen durch PNYDV in Grünerbsen und Ackerbohnen, aber auch Linsen und Sommerwicken an vielen Standorten in Ober- und Niederösterreich und im Burgenland klar ersichtlich waren, waren viele Landwirte verunsichert, ob sie weiter Ackerbohnen anbauen sollen, und ob sie nicht besser leguminosenfreie Zwischenfrüchte verwenden sollen. Die Winter werden zunehmend wärmer, und wie die Erfahrungen 2014/2015 und 2015/2016 gezeigt haben, kann nicht davon ausgegangen werden, dass alle abfrostenden Leguminosen auch wirklich in jedem Winter abfrieren. Besonders in Gebieten, wo Grünerbsen, Körnererbsen, Ackerbohnen oder Linsen angebaut werden, ist anzuraten, in Zwischenfrüchten auf Leguminosen zu verzichten, die anfällig für PNYDV sind. So kann verhindert werden, dass der Virus in infizierten Pflanzen überwintert, und diese Pflanzen als Inokulum für eine neue Vegetationsperiode fungieren. Das vorliegende Projekt soll klären welche Leguminosenarten Wirtspflanzen für PNYDV sind. Das Wissen um die Anfälligkeit verschiedener Leguminosen, und somit um ihre Verwendungsmöglichkeiten erhöht die Sicherheit bei den Landwirten und verhindert, dass aus Unsicherheit auf Leguminosen verzichtet wird.
Zwar konnten auch die beiden Nanovirenarten Black medic leaf roll virus (BMLRV) und Pea yellow stunt virus (PYSV) schon in Österreich nachgewiesen werden, im Monitoring 2016 wurde jedoch nur das Pea necrotic yellow dwarf virus (PNYDV) bestätigt. Über BMLRV und PYSV, ihre Wirtspflanzen und Vektoren ist noch kaum etwas bekannt. Es ist von großer Wichtigkeit durch regelmäßige Monitorings zu überprüfen welche Nanoviren vorhanden sind, da BMLRV oder PYSV eventuell auch Leguminosen befallen könnten, die für PNYDV keine Wirtspflanzen sind, wie beispielsweise Sojabohne oder Luzerne.
Werden Maßnahmen zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von Leguminosen gefördert hat das auch weitreichendere Folgen. Neben einem geringeren Düngemittel- und Pestizidaufwand durch den Anbau von Leguminosen in gesunden Fruchtfolgen, und damit den positiven Auswirkungen auf die Umwelt, dienen Leguminosen auch als Bienenweiden, oder erhöhen die Vielfalt an Kulturpflanzen, was sich auf das Landschaftsbild positiv auswirkt.

Zwischenbericht


Kurzfassung (deutsch)

Zwischenbericht aus dem zweiten Versuchsjahr: In der Vegetationsperiode 2019 war das Blattlausauftreten und die Blattlausentwicklung gering. Demnach waren PNYDV-Infektionen zwar vorhanden, aber kaum ertragsrelevant. Obwohl 2019 alle Versuche planmäßig durchgeführt werden konnten, müssen die ungünstigen Versuchsbedingungen bei der Interpretation der Ergebnisse berücksichtigt werden. In den Provokationsversuchen und dem Monitoring 2019 konnten außer den bekannten Wirtspflanzen für PNYDV (Erbse, Platterbse, Ackerbohne, Linse, Sommerwicke, Pannonische Wicke, Kichererbse, Rauhaarige Wicke) keine neuen Wirtspflanzen bestimmt werden. Die Bestimmung der Anzahl der Grünen Erbsenblattläuse in den unterschiedlichen Leguminosen der Provokationsversuche hat gezeigt, dass die Grüne Erbsenblattlaus verschiedene Leguminosenparzellen von der Intensität sehr unterschiedlich besiedelt, unabhängig vom Standort der Parzelle und von benachbarten Parzellen. Dies zeigt, dass die Attraktivität einzelner Leguminosenarten für die Grüne Erbsenblattlaus sehr variiert, und dass ganz gezielt bevorzugte Leguminosen angeflogen und besiedelt werden. Zu den bevorzugten Leguminosen gehören Körner-, Grün- und Platterbse, Sommerwicke, Zottelwicke, Luzerne, Linse, Hornklee, Erdklee, Perserklee und Inkarnatklee. In einem großflächigen Spritzmittelversuch in der Bio-Ackerbohne war die Anzahl der PNYDV infizierten Pflanzen in den behandelten Varianten (Variante 1: 13,5% infizierte Pflanzen, Variante 2: 9% infizierte Pflanzen) deutlich niedriger als in der unbehandelten Variante mit 38% infizierten Pflanzen. Die statistische Auswertung eines Kleinparzellen-Spritzmittelversuches in der Bio-Ackerbohne zeigte, dass die Spritzmittelvarianten auf den Ertrag, die Virenbonitur und die Anzahl der Schwarzen Bohnenläuse keinen signifikanten Einfluss hatten. Der fehlende bzw. geringe Effekt der Spritzmittelvarianten im heurigen Versuchsjahr ist höchstwahrscheinlich auf das geringe Blattlausaufkommen zurückzuführen. Eine Rangkorrelationsanalyse zeigte, wie schon 2018, einen negativen Zusammenhang zwischen dem Kornertrag und der Anzahl der Grünen Erbsenblattlaus. Die Zählung der Läuse ergab auch 2019 (wie schon im Jahr davor), dass an der Ackerbohnensorte „Alexia“ weniger Schwarze Bohnenläuse zu finden sind, als an der Sorte „GL Sunrise. In untersuchten Ackerbohnen-Hafer Mischkulturen war die Anzahl der Pflanzen mit Virensymptomen mit 2 bis 4 % geringer, als in Ackerbohnenreinkulturen (8 bis 15 %).

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