Intelligente Strategien zum Schutz von Nutzpflanzen vor Taufliegen
Taufliegen (Tephritidae) sind ein großes wirtschaftliches Problem für die Landwirtschaft der ganzen Welt. Sie greifen Nahrungsmittelpflanzen an und verursachen Millionen an Umsatzeinbußen. Einige Taufliegenarten sind in Europa heimisch, doch invasive Arten sind eine erhebliche neue Bedrohung. „Das kommt zum Teil durch menschliche Mobilität und den verstärkten Handel“, erklärt der Projektkoordinator von FF-IPM Nikolaos Papadopoulos von der Universität Thessalien in Griechenland. „Oft bringen Menschen befallenes Obst nach Europa. Die Fliege muss dabei nur ein winziges Loch bohren und Eier ablegen.“ Das Ziel bei FF-IPM war daher, auf diese Bedrohungen aufmerksam zu machen und Maßnahmen einzuleiten, die Einschleppung von zwei neuen Arten zu verhindern – der Pfirsichtaufliege (Bactrocera zonata) und der orientalischen Fruchtfliege (Bactrocera dorsalis). Im Projekt sollten auch neue Ansätze für den Umgang mit einer in Teilen Südeuropas bereits etablierten Art erarbeitet werden – der Mittelmeerfruchtfliege (Ceratitis capitatam, ursprünglich aus Afrika südlich der Sahara).
Intelligente Ansätze zur Schädlingsbekämpfung
Im Projekt FF-IPM wurden zunächst biologische Daten zu den drei Zielarten erfasst. So sollte das Verhalten der Fliegen erkundet und ihre Fähigkeit ausgelotet werden, kältere Temperaturen und längere Winter zu überleben. Anhand dieser Informationen wurden Modelle aufgestellt, um die Verbreitung der invasiven Arten zu schätzen. „Anschließend wurden Möglichkeiten entwickelt, sie abzufangen“, sagt Papadopoulos. „Wir wollten Befälle frühzeitig erkennen. Ein sehr erfolgreicher Ansatz war die Entwicklung eines elektronischen Mehrfachidentifikationsschlüssels.“ Anstatt eine Spezies anhand eines Merkmals nach dem anderen zu identifizieren, können viele Merkmale gleichzeitig elektronisch verarbeitet werden. Das Verfahren wurde außerdem mit molekularen ID-Werkzeugen beschleunigt. Anstatt also tagelang auf Ergebnisse zu warten, können Inspektionen innerhalb von Stunden durchgeführt werden. Darüber hinaus wurden intelligente Fliegenfallen sowie Algorithmen entworfen, um gefangene invasive Arten automatisch zu identifizieren und zu zählen. Diese können an Einfuhrorten oder auf landwirtschaftlichen Betrieben eingesetzt werden. „Über ein Schnellwarnsystem in Echtzeit werden die Ergebnisse ausgesendet, sobald eine Fliege gefangen und identifiziert wurde“, erklärt Papadopoulos.
Bioklimatische Modellierungsplattformen kommerzialisieren
Aus dem erfolgreichen Projekt wurde ein Unternehmen ausgegründet, um die bioklimatische Modellierungsplattform zu kommerzialisieren. Auf der Plattform werden dynamische Karten geboten, um Handlungsfenster zur Bekämpfung invasiver Arten vorherzusagen. „Wir haben auch erfolgreich Modelle aufgestellt, um die Verbreitung der Mittelmeerfruchtfliege in Europa zu prognostizieren“, fährt Papadopoulos fort. „Ein weiteres innovatives System von uns gibt geeignete Szenarien zur Schädlingsbekämpfung für landwirtschaftliche Betriebe inklusive Kostenschätzungen aus. Das System wurde in Betrieben in Griechenland, Italien und Spanien getestet, mit erstaunlichen Ergebnissen.“ Weitere Werkzeuge wie eine elektronische Nase, mit der befallenes Obst in kommerziellen Sendungen abgefangen werden kann, wurden ausgereift, allerdings ist noch weitere Forschung und Zusammenarbeit mit Interessengruppen erforderlich.
Intelligente Schädlingsbekämpfung für Europa
Papadopoulos ist der Ansicht, dass FF-IPM rechtzeitig durchgeführt wurde, um auf das Problem aufmerksam zu machen und fortschrittliche Werkzeuge als Unterstützung für die europäische Landwirtschaft weiterzuentwickeln. „Das ist nicht nur für heimische Kulturen, sondern auch Exporte wichtig“, meint er. „Wenn eine Lieferung aus Europa ankommt und ein Befall festgestellt wird, muss sie meist auf Kosten des Ausführers vernichtet werden. Das ist ein enormes wirtschaftliches Problem.“ Indem die Invasion neuer Taufliegenarten verhindert wird, hofft das Projektteam, zum Erhalt der Produktivität und Nachhaltigkeit der Obstwirtschaft in Europa beizutragen. Mit mehr Wissen zu den Bewegungen und dem Verhalten der Fliegenpopulationen können langfristig auch intelligentere Maßnahmen zur Schädlingsbekämpfung aufgestellt werden.
Schlüsselbegriffe
FF-IPM, Kulturpflanzen, Taufliegen, invasiv, Schädlinge, bioklimatisch, molekular