Archiv für Phytopathologie und Pflanzenschutz: Band 16, Heft 2 [Reprint 2022 ed.] 9783112654705

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ISSN 0323-5408 A K A D E M I E DER

LANDWIRTSCHAFTSWISSENSCHAFTEN

DER DEUTSCHEN D E M O K R A T I S C H E N REPUBLIK

ARCHIV FÜR

PHYTOPATHOLOGIE UND

PFLANZENSCHUTZ hJ

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Resistenzfaktor >100 100 0 >6 n.b. n.b. 1,4 0 3,3 1,4 2,2 0 n.b.

n. b. = nicht bestimmbar

Prüfung auf Kreuzresistenz: Die Ergebnisse der Prüfung auf Kreuzresistenz sind in der Tabelle sowie teilweise in Abb. 4 dargelegt. Auffällig ist der hohe Chloronebanaloge Resistenzfaktor bei PCNB. Jedoch nicht generell alle halogenierten Aromate zeigen Kreuzresistenz. Das makroskopische morphologische Bild von M. mucedo Stamm S c h l -P3 und R c p P S / l ist unter Einwirkung verschiedener Fungizide außerordentlich variabel. Nach 6 Tagen ist in Gegenwart von Chloroneb der Koloniendurchmesser relativ groß, aber das Myzel sehr schwach ausgebildet.

Bischoff; Lyr: Das

116

A b b . 4 : K o l o n i e n w a c h s t u m v o n Mucor schiedener Fungizide a) S c h i - P 3 m i t 30 p p m F e n a r i m o l b) R c h l - P 3 / 1 m i t 10 p p m P y r a z o p h o s

mucedo

Itesistenzverhalten

nach 6 T a g e n in G e g e n w a r t ver-

Eine interessante Kranzbildung ist bei Zugabe von Fenarimol zu beobachten (Abb. 4a) und f ü r Pyrazophoszugabe ist eine verstreute Myzelbildung a m Kolonienrand t y pisch (Abb. 4b). 4.

Diskussion

Die Resultate weisen aus, daß es auch bei Mucor relativ leicht gelingt, stabile Chloroneb-resistente Mutanten (Auffindungsrate 1,2 X 106) zu selektieren trotz der Mehrkernigke't des Myzels. Sehr ausgeprägte Kreuzresistenz t r a t n u r bei P C N B und abgeschwächt bei Diphenyl auf. Von den anderen Fungiziden zeigten nur Etridiazol (Faktor 3,3) und merkwürdigerweise auch Polyoxin D (Faktor 2,2) eine schwache Kreuzresistenz. Bei Pentachlorphenol konnte hingegen keinerlei Kreuzresistenz festgestellt werden. Chloroneb und P C N B ergeben ultrastrukturell ein sehr ähnliches Schadbild an Mitochondrien und Membransystemen von Mucor, so d a ß auf einen ähnlichen Wirkungsmechanismus geschlossen werden k a n n ( W e r n e r u. a., 1979, Casperson u n d L y r , 1979).

F ü r Etridiazol und besonders Polyoxin D ist ein völlig anderer Wirkungsmechanismus anzunehmen ( L y r , 1977), so daß die Mutation eines gemeinsamen Rezeptors f ü r die Wirkstoffe ausgeschlossen werden kann. Interessant ist die Chloronebresistenz bei drei Etridiazol-resistenten Stämmen von M. mucedo. Möglicherweise besteht ein biochemischer Zusammenhang zwischen den selektierten Chloroneb-resistenten Stämmen und den Etridiazol-resistenten Stämmen, der hier nicht diskutiert werden soll. Die Resistenzursachen sind zur Zeit noch ungeklärt. Eine Chloroneb-Abhängigkeit f ü r ein normales Wachstum bei der R - F o r m , wie sie v a n T u y l bei Aspergillus niger van Tiegh. und Penicillium expansum Link emend. Thom fand, war bei M. mucedo nicht zu beobachten. Auch eine Sektorenbildung t r a t nicht auf.

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Archiv für Phytopathologie und Pflanzenschutz, Heft 2, 1980, Band 16

5.

Zusammenfassung

Acht Chloroneb-resistente Stämme von Mucor mucedo (L.) Fres. wurden isoliert. Sie wiesen untereinander keine signifikanten Abstufungen im Ausmaß der Chloronebresistenz auf. Der Resistenzfaktor beträgt > 100. Die Wachstumsgeschwindigkeit der R c h l - P 3 Mutanten (Chloroneb-resistenter Mutanten) ist gegenüber derjenigen des Ausgangsstammes nicht vermindert. Darüber hinaus konnten auch drei Etridiazolresistente Mutanten selektiert werden (Faktor um 3), die überraschenderweise Kreuzresistenz gegenüber Chloroneb zeigten (Faktor > 100). Umgekehrt haben die Chloroneb-resistenten Mutanten gegenüber Etridiazol einen Resistenzfaktor von 3. D a s Kreuzresistenzverhalten der M u t a n t e R C h l -P3/l gegenüber 12 getesteten Fungiziden ist außerordentlich differenziert. Auffällig ist die starke Kreuzresistenz gegenüber PCNB. Bei anderen Verbindungen aus der Gruppe der halogenierten Aromaten tritt keine Kreuzresistenz auf. Pe3K»»e

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Summary Title of t h e p a p e r : Resistance of Mucor mucedo (L.) Fres. to chloroneb and other fungicides Eight chloroneb-resistant strains of Mucor mucedo (L.) Fres. were isolated. Among these strains no relevant differences were found in regard t o t h e degree of resistance t o chloroneb. The factor of resistance is more t h a n 100. The rate of growth of the chloroneb-resistant m u t a n t s is not decreased compared with t h a t of the wild parent strain. Moreover, three etridiazol-resistant m u t a n t strains (factor about 3) were selected, which surprisingly proved t o be cross-resistant t o chloroneb (factor more t h a n 100). On t h e other hand, the chloroneb-resistant m u t a n t s had a resistance factor of about 3 towards etridiazol. The factor of cross resistance of the resistant m u t a n t s t o 12 tested fungicidal compounds differs greatly. Remarkable is t h e high cross resistance t o PCNB. Other compounds f r o m the group of halogened hydrocarbons did not show cross resistance.

118

BISCIIOFF;

L YK : Bas Resistenzverhalten

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Anschrift der Verfasser: D r . G . BISCHOFF

Prof. Dr. sc. H . LYR Institut für Pflanzenschutzforschung Kleinmachnow der AdL der DDR 1532 Kleinmachnow Stahnsdorf er Damm 81

Arch. Phytopathol. u. Pflanzenschutz, Berlin 16 (1980) 2, S. 191 — 134 Institut für Pflanzenschutzforschung Kleinmachnow der Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der Deutschen Demokratischen Republik W E E N E R E B E E T , R E I N H A R D T R O M M E B u n d P E T E R SCHWÄHN

Ein operatives Überwachungs- und Prognosesystem auf E D Y-Basis für Schaderreger der landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion (I. Teil: Schaderregerüberwachung) Eingegangen: 23. 8.1979

1.

Einleitung

Mit der Zielstellung des I X . Parteitages der SED, unsere Bevölkerung noch besser und stabil mit hochwertigen Nahrungsmitteln für eine gesunde Ernährung und die Industrie mit Rohstoffen zu versorgen, wurde der Land- und Nahrungsgüterwirtschaft der DDR eine hohe Verantwortung übertragen. Der Schlüssel zur Lösung dieser Aufgabe liegt in der konsequenten Gestaltung einer intensiven sozialistischen Landwirtschaft, die Schritt für Schritt zu industriemäßigen Produktionsmethoden übergeht. Das geplante Wachstumstempo der Pflanzenproduktion erfordert den umfassenden Einsatz von Intensivierungsfaktoren,. Dabei erhöht sich die Bedeutung des Pflanzenschutzes, der mit seinen Methoden und Verfahren eine wichtige Produktionsmaßnahme darstellt, die nicht nur zur Stabilisierung der Ernteerträge, sondern auch zur Sicherung der Effektivität des zur Erreichung einer hohen Produktion eingesetzten Arbeits- und Materialaufwandes beiträgt ( M Ü L L E R U. a., 1 9 7 8 ) . Die in den vergangenen Jahrzehnten vorzugsweise praktizierte Bekämpfung auftretender Schadorganismen mittels chemischer Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmittel kann, besonders bei unkritischer oder sogar unsachgemäßer Anwendung, zu einer Reihe ernster Umweltprobleme, wie Verschmutzung von Luft, Wasser und Boden, Gefährdung von Mensch und Haustier sowie zur Zerstörung von Ökosystemen führen. Sie induzierte aber auch eine Resistenz vieler Schaderreger gegenüber den Pflanzenschutzmitteln, teilweise kam es sogar zu einer direkten oder indirekten Förderung bestimmter Schädlinge, was wiederum weitere Bekämpfungsmaßnahmen erforderlich machte und schließlich zu einer ständig größer werdenden Abhängigkeit des Ernteertrages von der Effektivität der Bekämpfungsmaßnahmen führte. Es setzt sich deshalb international immer stärker die Erkenntnis durch, daß es erforderlich ist, von der Bekämpfung einzelner schädlicher Arten zur Steuerung des Ökosystems überzugehen mit dem Ziel, eine maximale Produktivität der Kulturpflanzen zu gewährleisten und ungünstige Bedingungen für die Schadorganismen zu schaffen ( P O L J A K O V , 1 9 7 2 ) . Eine wichtige Voraussetzung hierfür ist die Kenntnis des landwirtschaftlichen Ökosystems und seiner Reaktion auf natürliche und künstliche Einflüsse. Das erfordert eine laufende Information in bezug auf den gegenwärtigen Zustand des Agroökosystems sowie die Richtung und die Rate seiner Veränderung.

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EBEKT u . a . : Überwachungs- und Prognosesystem

Unzureichende Kenntnisse führen zu Entscheidungen, die unter dem Optimum bleiben und zu Unsicherheiten hinsichtlich der Erreichung geplanter Ziele. Wenn es deshalb unsere Absicht ist, das System zu beherrschen, müssen wir die Schaderregerpopulationen mit Hilfe geeigneter Stichprobenverfahren überwachen und Pflanzenschutzmittel dann anwenden, wenn ein bestimmter Schwellenwert überschritten wird ( R T J E S I N K , 1976). Aus der Sicht dieser allgemeinen Problemstellung wurde in der Deutschen Demokratische Republik 1971 damit begonnen, Grundlagen für ein einheitliches, operatives Informationssystem auf EDV-Basis für Schaderreger der landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion zu schaffen und fertig entwickelte Teilsysteme sofort in die Praxis zu überführen. Bei der Planung des Systems wurden folgende grundsätzliche Zielstellungen herausgearbeitet : — Das Informationssystem muß den Bedingungen einer industriemäßig organisierten sozialistischen Pflanzenproduktion entsprechen. — Es muß alle Schaderregergruppen, d. h. Schädlinge, Krankheiten und Unkräuter, einbeziehen und sowohl das Auftreten der Schaderregerpopulationen als auch die gegen dieselben durchgeführten Bekämpfungsmaßnahmen erfassen. — Das System muß mit anderen nationalen Informationssystemen und Datenspeichern der Landwirtschaft koppelbar sein, um eine Mehrfachnutzung einmal erhobener Daten zu gewährleisten. — Die angewandten Methoden der Informationsgewinnung müssen die Berechnung aktueller, quantitativer, flächenbezogener Kennziffern der Befalls- und Bekämpfungssituation sowie aktueller Analysen und Prognosen ermöglichen. — Das System muß dynamisch und flexibel sein und von vornherein sich ändernden Ansprüchen an den Informationsbedarf sowie Strukturänderungen Rechnungtragen. — Es muß regional gegliedert und in der Lage sein, schnell und exakt große Datenmengen zu sammeln und zu verarbeiten. — Die Nutzer müssen Direktzugriff zu den Ergebnissen der Verarbeitung besitzen, d. h. es muß das on-line-Prinzip und eine Echtzeitverarbeitung angewandt werden. — Das Programmsystem muß hierarchisch, nach dem Baustein- (Modul-) Prinzip aufgebaut sein und mit Haupt- und Unterprogrammen arbeiten. An der Erarbeitung des Informationssystems beteiligen sich mehrere Forschungsinstitute der Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der DDR, Einrichtungen des Hoch- und Fachschulwesens sowie staatliche Einrichtungen des Pflanzenschutzes der DDR. Diese breite Forschungskooperation schafft die Voraussetzungen für eine umfassende Bearbeitung des Problems sowie für eine unmittelbare praktische Erprobung und schnelle Überführung der Ergebnisse in die Praxis des Pflanzenschutzes. 2.

Grundmodell eines operativen Informationssystems Pflanzenschutz

Im Ergebnis einer umfassenden Analyse des Pflanzenschutzes der DDR sowie in Verallgemeinerung internationaler Erfahrungen wurde ein „Grundmodell eines operativen Informationssystems Pflanzenschutz" (EBEET, 1973) entwickelt. Die in diesem Grundmodell dargelegten allgemeinen Prinzipien gelten auch für Pflanzenschutzsysteme auf EDV-Basis anderer Länder.

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Planungsorgans ACZ Chem. Ind.

Abb. 1: Grundmodell des Informationssystems Pflanzenschutz

Ein Informationssystem besteht bekanntlich aus vier Hauptsäulen: Informationsgewinnung, Informationsübertragung, Informationsverarbeitung und Informationsspeicherung. Hinzu kommt noch ein sehr wichtiger Bereich, der oftmals nicht die notwendige Beachtung bei der Erarbeitung von Informationssystemen findet, die Informationsnutzung. Auch hierzu müssen detaillierte Anwendungsregeln erarbeitet werden, wenn Schwierigkeiten bei der praktischen Durchführung vermieden werden sollen. Entsprechend den gegebenen Erfordernissen und Zielstellungen kann das Informationssystem Pflanzenschutz in folgende Teilsysteme und Elemente gegliedert werden (Abb. 1): (1) Datenerfassung (2) Analyse, Prognose (Befalls- und Schadensprognosen) und Bekämpfungsentscheidung (3) Planung, Vorbereitung und Durchführung der Bekämpfung. Kernstück des Informationssystems ist der Datenspeicher, der wiederum aus mehrreren Teilspeichern (Dateien) besteht z. B. Datei der Befallsdaten, Koeffizientendatei, Datei Pflanzenschutzmittel usw. Eine Informationsübertragung (z.B. Datenfernübertragung) kann zwischen jedem der genannten Teilsysteme erforderlich werden, falls die praktische Realisierung an verschiedenen Orten stattfindet. Gegenstand der vorliegenden Arbeit sind die Teilsysteme (1) und (2), welche unter dem Begriff „Überwachungs- und Prognosesystem Pflanzenschutz" zusammengefaßt werden. Das Überwachungs- und Prognosesystem, das auch die Entscheidungsfindung sowie die Herausgabe optimierter Bekämpfungsempfehlungen beinhaltet, bildet die Grundlage für eine rechtzeitige Planung und gezielte Durchführung von Pflanzenschutzmaßnahmen sowie für eine objektive Einschätzung des biologischen Erfolges der Bekämpfung sowie deren ökonomischen Nutzens. Abbildung 2 stellt die Ent9

Aich. Phytopathol. u. Pflanzenschutz, Bd. 16", Heft 2

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EBERT u . a . : Überwachungs- und Prognosesystem

wicklungsstufen des in der DDR geplanten Überwachungs- und Prognosesystems Pflanzenschutz in Form einer Blockstrubtur dar. Bei der praktischen Durchführung von Überwachung und Prognose wird zwischen einer regional/nationalen Ebene, der Schaderregerüberwachung, und einer lokalen (Feld-)Ebene, der Bestandsüberwachung, unterschieden, wobei diese Ebenen nicht nur verschiedene Zielstellungen beinhalten, sondern sich auch unterschiedlicher Methoden bedienen. Zwischen beiden Ebenen bestehen enge dialektische Wechselbez i e h u n g e n (EBERT u . a . , 1975).

Abb. 2: Entwicklungsstufen des Überwachungs- und Prognosesystems Pflanzenschutz

Die Überwachung bestimmter Kulturarten auf Betriebsebene wird mit Hilfe von Warnungen und Hinweisen, die aus der Schaderregerüberwachung und anderen Informationen abgeleitet werden, durch die staatlichen Einrichtungen des Pflanzenschutzes gesteuert. Dazu dienen phänologische Ereignisse der Schaderreger- und Kulturpflanzenentwicklung oder festgelegte Schwellenwerte der Schaderregerdichte, bei deren Erreichung Feldkontrollen auf Betriebsebene angewiesen werden. Diese Werte werden als Signalisationsschwellen bezeichnet. Aus aktuellen Analysen (siehe S. 132) können weiterhin wichtige Hinweise für ein gezieltes, rationelles Vorgehen bei der betrieblichen Überwachung, z.B. bevorzugt befallene Sorten, Standortbezogenheit des Schaderregerauftretens usw., abgeleitet werden. Umgekehrt werden Beobachtungen und Befallseinschätzungen aus der Bestandsüberwachung zur Beurteilung der phytosanitären Situation auf regionaler und nationaler Ebene herangezogen. Schließlich dient die Schaderregerüberwachung auch der Kontrolle der Durchsetzung staatlicherseits festgelegter Maßnahmen des Pflanzenschutzes auf betrieblicher Ebene.

123

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3.

Datenerfassung im Rahmen der Schaderregerüberwachung

Beim Aufbau eines Systems der Datenerfassung müssen, ausgehend vom leitungsgerechten Informationsbedarf, folgende Grundregeln beachtet werden: — Es dürfen nur so viele Daten erhoben werden, wie für die Realisierung der Zielstellung unbedingt erforderlich sind und auch nur so viele, wie sofort verarbeitet oder abrufbereit gespeichert werden können. — Es dürfen nur solche Merkmale erhoben werden, die dem Informationsbedarf entsprechen. — Die Merkmale müssen in einer Form bzw. Art und Weise erhoben werden, die dem geringsten Aufwand entspricht, d. h. für den jeweiligen Nutzungszweck muß diejenige Methode angewandt werden, die den geringsten Arbeitsaufwand erfordert. Der Informationsbedarf für die regional/nationale Ebene kann wie folgt unterteilt werden.: 1. Biologische Informationen 1.1. Informationen über Schaderreger 1.1.1. 1.1.2. 1.1.3. 1.1.4.

Phänologische Ereignisse der Schaderregerentwicklung Befallsdichte und Befallsverteilung von Schaderregerpopulationen Stärke und Verteilung von Schadsymptomen Informationen über die Struktur von Schaderregerpopulationen

1.2. Informationen über die Kulturpflanze 1.2.1. Phänologische Ereignisse der Pflanzenentwicklung 1.2.2. Informationen über die Struktur und den Zustand des standes

Pflanzenbe-

2. Meterologische Informationen 2.1. Aktuelle Witterungsdaten 2.2. Wetterprognosen 2.3. Langfristige Klimadaten 3. Agrotechnische Informationen 3.1. Bodenbeschaffenheit 3.2. Informationen über durchgeführte acker- und pflanzenbauliche Maßnahmen 3.3. Produktionskosten 3.4. Ernteertrag I m Gegensatz zu vielen anderen bekannten Informations- und Beratungssystemen des Pflanzenschutzes wurde dem in der D D R entwickelten System die Aufgabe gestellt, nicht nur qualitative Aussagen zum Schaderregerauftreten zu liefern, sondern eine aktuelle und zahlenmäßige exakte Übersicht über die großräumige Befallssituation festgelegter Gebiete (Gesamtgebiet der DDR, Bezirke, großräumige Anbaugebiete, natürliche Landschaftsbereiche) zu geben, um darauf aufbauend Leitungsentscheidungen über Notwendigkeit und Umfang durchzuführender Überwachungs- und Be9*

124

EBBET u. a.: Überwachuligs- und Prognosesystem

känrpfungsmaßnahmen treffen zu können. Quantitative Unterschiede in der Befallssituation sollten weiterhin auf der Ebene von Kreisen kartenmäßig darstellbar sein. Diese bisher in keinem anderen System realisierte Aufgabenstellung machte es erforderlich, neue Wege der Datengewinnung zu beschreiten und ein, diesen Ansprüchen gerecht werdendes Stichproben verfahren zu entwickeln. Für die vorliegende Aufgabenstellung kamen zwei wichtige Prinzipien der Stichprobenauswahl zur Anwendung: die Stratifizierung und die mehrstufige Stichprobenauswahl. Diese beiden Auswahlprinzipien bilden in ihrer Kombination die Grundlage der meisten großräumigen Flächenstichproben verfahren in der Land- und Forstwirtschaft. Zur Planung der Datenerfassung mit Hilfe solcher Stichprobenverfahren sowie zur Auswertung der Ergebnisse (Datenverarbeitung) werden im folgenden einige Gesichtspunkte und Erfahrungen dargelegt. Planung der Datenerfassung Zur 1. Etappe der Planung und Vorbereitung einer Stichprobenerhebung gehört die als Stratifizierung bezeichnete Zerlegung der Grundgesamtheit in Teilgesamtheiten. Aus statistischer Sicht ist es zur Erzielung einer möglichst hohen Gesamtgenauigkeit der zu schätzenden Kennziffern am günstigsten, diese Zerlegung so vorzunehmen, daß die einzelnen Teilgesamtheiten in bezug auf das Untersuchungsmerkmal in sich möglichst homogen sind, dagegen zwischen den Teilgesamtheiten größere Unterschiede bestehen. Dieser Gesichtspunkt läßt sich allerdings nicht immer genügend berücksichtigen. In der Praxis werden Teilgesamtheiten häufiger nach administrativen als nach biologisch-ökologischen Gesichtspunkten abgegrenzt, da für diese die Stratengrößen (Anzahl der Auswahleinheiten bzw. Fläche der Teilgesamtheit) leichter angebbar sind. Ein weiterer charakteristisches Merkmal großräumiger Flächenstichprobenverfahren ist die Mehrstufigkeit der Auswahl. Ihre Planung erfordert die Lösung folgender Teilaufgaben auf den einzelnen Stufen: — Festlegung der Anzahl der Stufen und Abgrenzung der Einheiten — Wahl der Stichprobenumfänge — Festlegung des Auswahlverfahrens. Für die Lösung der ersten Teilaufgabe sind vor allem die Struktur der zur Verfügung stehenden Auswahlgrundlage und technisch-ökonomische Fragen des Aufnahmeverfahrens maßgebend. Nach Möglichkeit wird man hierbei von einer Gliederung der Grundgesamtheit in natürlich vorgegebene Einheiten ausgehen. Für das System der Überwachung von Schaderregerpopulationen auf regionaler Ebene in der D D R war es axif Grund der vorliegenden Betriebs- und Schlagverzeichnisse zweckmäßig, diese als Auswahlgrundlage zu nutzen. Die Anbaufläche einer Fruchtart (Grundgesamtheit) wurde daher innerhalb eines Stratums zunächst nach landwirtschaftlichen Betrieben (1. Auswahlstufe) und innerhalb dieser weiter nach Einzelschlägen (2. Auswahlstufe) gegliedert, wobei in manchen Fällen die 1. Stufe (Betriebe) auch entfallen kann. Die nächste natürliche Auswahleinheit wäre die Einzelpflanze. Da aber eine einfache Zufallsauswahl von Einzelpflanzen aus einem Schlag praktisch nicht realisierbar ist,

125

Archiv für Phytopathologie und Pflanzenschutz, Heft 2, 1980, B a n d 16

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Strafte oder Feldweg

Abb. 3 : Grundschema der Aufnahme tierischer und pflanzlicher Schädlinge

erwies es sich als notwendig, künstlich abgegrenzte Auswahleinheiten dazwischen zuschalten, und zwar sog. Kontrollflächen und Kontrollpunkte (Abb. 3). Auf diese Weise ergaben sich maximal 5 Auswahlstufen (Tab. 1), wobei die Auswahlstufe „Kontrollfläche" auch unter dem Gesichtspunkt der Berechnung quantitativer flächenbezogener Kennziffern der Befallssitutation gebildet wurde (vgl. S. 131). Bei der Festlegung der Stichprobenumfänge auf den einzelnen Stufen ist folgendes zu berücksichtigen: — Kosten- bzw. Zeitaufwand je Stichprobeneinheit innerhalb einer Auswahlstufe (entsprechende Angaben sind oftmals nur schwer oder ungenau zu erhalten) Tabelle 1 Auswahlverfahren zur Überwachung von Schaderregerpopulationen eines Stratums Auswahlstufe

1

2

3

innerhalb

4

5

Bezeichnung der Auswahlstufe

Betrieb

Schlag

Kontrollfläche

Kontrollpunkt

Beobachtungseinheit (Pflanze)

Auswahleinheiten von gleicher oder ungleicher Größe

ungleich

ungleich

gleich

gleich

gleich

Auswahleinheiten natürlich oder künstlich abgegrenzt

natürlich

natürlich

künstlich

künstlich

natürlich oder künstlich

Stichprobenumfang

mindestens 2 Kontrollschläge j e Stratum und 30 bis 40 j e Bezirk

2 je Kontrollschlag

max. 8 je Kontrollfläche

m a x . 5 je Kontrollpunkt

Auswahlverfahren

größenproportional mit Zurücklegen

Ersatzversystematische Klumpenfahren für auswahl von Kontrolleinfache Zu- punkten fallsauswahl ohne Zurücklegen

126

EBERT u.A.: Überwachungs- und Prognosesystem

— Schätzwerte f ü r die Varianzen des Untersuchungsmerkmals auf den einzelnen Stufen. Sie lassen sich anhand der Ergebnisse einer bereits durchgeführten Erhebung berechnen. Mit Hilfe dieser geschätzten Varianzkomponenten k a n n durch Variantenrechnung ermittelt werden, auf welchen Auswahlstufen eine Erhöhung bzw. Verringerung des Stichprobenumfanges zweckmäßig ist (Tbommer, 1972, 1977).

Bei der Analyse der bisherigen Ergebnisse der Überwachung von Schaderregerpopulationen zeigte sich, daß die Genauigkeit der geschätzten Befallskennziffern in erster Linie von der Auswahl der Einheiten auf den ersten beiden Stufen abhängt, d. h. von der Anzahl der Betriebe und Schläge, weniger hingegen von der Intensität der Aufnahme auf dem Einzelschlag.

Auswahl ehrte Zurücklegen und Stichprobenumfang n-2

Abb. 4: Logisches Schema zur Festlegung des Auswahl Verfahrens auf den einzelnen Stufen eines mehrstufigen Auswahlverfahrens

Zur Festlegung des Auswahlverfahrens auf den einzelnen Stufen müssen zunächst zwei Fälle unterschieden werden (Abb. 4): Sind die Auswahleinheiten auf der betrachteten Stufe von gleicher Größe, d a n n erfolgt die Auswahl mit gleichen Wahrscheinlichkeiten ohne Zurücklegen. (Bei einer Auswahl ohne Zurücklegen k a n n jede Auswahleinheit der Grundgesamtheit höchstens einmal, bei einer Auswahl mit Zurücklegen hingegen mehrmals als Stichprobeneinheit ausgewählt werden). Bei Vorliegen von Auswahleinheiten ungleicher Größe ist eine Auswahl mit gleichen Wahrscheinlichkeiten uneffektiv. Optimal ist eine Auswahl mit ungleichen, insbesondere größenproportionalen Wahrscheinlichkeiten (7). Diese läßt sich am einfachsten mit Zurücklegen realisieren. I s t jedoch die Gesamtheit N der Auswahleinheiten sehr klein (Stichprobenumfang n > 0,2 N), etwa bei einer detaillierten Aufteilung der Grundgesamtheit in eine große Zahl von Straten, dann ist die Auswahl ohne Zurücklegen effektiver. Allerdings ergeben sich bei einer Auswahl mit ungleichen Wahrscheinlichkeiten ohne Zurücklegen besondere mathematische Probleme, die damit zusammenhängen, daß in diesem Falle die Reihenfolge der Ziehung der Stichprobeneinheiten berücksichtigt werden muß. I n der mathematischen Forschung wurde diese Problematik bisher vorrangig f ü r den Fall der Ziehung von genau n = 2 Stichprobeneinheiten bearbeitet, so d a ß es zweckmäßig ist, sich bei praktischer Anwendung auf diesen Fall zu beschränken.

Archiv für Phytopathologie und Pflanzenschutz, Heft 2, 1980, Band 16

127

Unter den in Frage kommenden Auswahlverfahren mit ungleichen Wahrscheinlichkeiten ohne Zurücklegen ist folgendes zu empfehlen: Aus den N (N > 3) Einheiten des Stratums wird zunächst eine Einheit (z. B. Nr. i) mit der größenproportionalen Wahrscheinlichkeit

Ft

N

Z

Jf

%=1

Fi,

(Fi = flächenmäßige Größe der ¿-ten Einheit) gezogen. Aus den verbliebenen N - l Einheiten erfolgt dann die Ziehung einer zweiten Einheit (z. B. Nr. j) mit der relativen größenproportionalen Wahrscheinlichkeit F

zt

F-F,

I m Rahmen der Überwachung von Schaderregerpopulationen erfolgte bisher die Auswahl auf den ersten beiden Stufen (Betriebe, Schläge) mit größenproportionalen Wahrscheinlichkeiten mit Zurücklegen. Auf den übrigen Stufen (Aufnahme auf dem Kontrollschlag) wird die Auswahl mit gleichen Wahrscheinlichkeiten ohne Zurücklegen durchgeführt. Während bei der Auswahl von Betrieben und Schlägen die Standardmethoden der Zufallsauswahl angewandt werden können, mußte für die Aufnahmetechnik auf den Kontrollschlägen nach geeigneten Ersatzverfahren gesucht werden, da die Durchführung einer exakten Zufallsauswahl auf diesen unteren Stufen der Erhebung auf praktische Schwierigkeiten stieß. Die Erarbeitung solcher Ersatzverfahren für die Durchführung der Zufallsauswahl ist nicht selten eines der wichtigsten und schwierigsten Probleme bei der Ausarbeitung von praktikablen Stichprobenverfahren. Unter diesem Gesichtspunkt war es notwendig, Informationen über die räumliche Verteilung von Schaderregerpopulationen auf Einzelschlägen unter industriemäßigen Produktionsbedingungen zu erhalten. I m Rahmen dieser Untersuchungen, die mit Hilfe sog. Gitternetzaufnahmen erfolgten (Ebert u. a., 1 9 7 7 ; Tbommee, 1 9 7 4 ) , wurden drei Grundtypen der räumlichen Verteilung auf dem Schlag ermittelt (Abb. 5). Da einerseits ein ausgeprägter Randbefall nach bisherigen Untersuchungen eine Ausnahme darstellt, andererseits entsprechend der Zielstellung des Verfahrens eine erwartungstreue Schätzung der Befallsdichte auf regionaler Ebene nicht für den Einzelschlag ©

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Abb. 5: Grundtypen der räumlichen Verteilung auf dem Schlag

des

128

Ekkrt u. a.: Überwachungs- und Frognosesystem

benötigt wird, konnte für die Mehrzahl der Schaderregerpopulationen mit dem in Abbildung 3 dargestellten Aufnahmeschema gearbeitet werden. Hierbei werden die Kontrollflächen auf dem Rand des Schlages verteilt, wobei die Aufnahme von derjenigen Seite des Schlages aus erfolgt, die mit dem Fahrzeug am günstigsten zu erreichen ist. Diese Vorgehensweise schafft ausgesprochen günstige arbeitsökonomische Bedingungen für die Durchführung der Stichprobenerhebung. Das dargestellte Aufnahmeschema gilt für alle Schädlinge und Krankheiten, für eine quantitative Erfassung von Schadsymptömen und Merkmalen zur Struktur von Schädlingspopulationen. Es kann aber ebenso f ü r beliebige andere auf dem Felde zu erhebende Merkmale, wie Entwicklungs-, Struktur- oder Qualitätsmerkmale der Kulturpflanzen, oder auch für Stichprobenentnahmen bei toxikologischen Untersuchungen angewandt werden. Der Vorteil einer einheitlichen Nutzung des Verfahrens besteht vor allem darin, daß gleichzeitig auch die entwickelten Auswerteverfahren und -programme anwendbar sind. Die Spezifik der Ackerunkräuter und -ungräser, — daß sie enge Bindungen an bestimmte Boden- und Klimaverhältnisse aufweisen, — daß sie fast stets vergesellschaftet mit anderen Unkräutern und Ungräsern auftreten und nur in ihrer Gesamtwirkung beurteilt werden können, — daß sie nicht einer bestimmten Einzelpflanze im Bestand zugeordnet werden können, — daß nicht nur ihre Artenzahl, sondern vor allem der von ihnen bedeckte Flächenteil für die Konkurrenz Wirkung entscheidend ist, erforderte die Ausarbeitung besonderer Methoden für diese Schaderregergruppe, wobei aber die methodische Grundkonzeption vollinhaltlich beibehalten wurde. Dies betrifft vor allem die Aufnahmemethodik auf dem Kontrollfeld (zur Auswahl der Kontrollschläge und zur Abgrenzung der Grundgesamtheiten unter Berücksichtigung von Boden- und Klimabedingungen laufen z. Z. weitere Untersuchungen). Danach werden pro Feld 4 Kontrollflächen von 0,5 X 0,5 m ( = 0,25 m2) ausgewählt und auf ihnen die Anzahl der aufzunehmenden Unkraut- und Ungrasarten bestimmt. Der Gesamtdeckungsgrad für die gesamte Unkrautgesellschaft wird auf 2 Kontrollflächen mit 5 X 5 m ( = 25 m 2 ) Größe geschätzt. Die Kontrollflächenmethode wurde 1976 in die praktische Arbeit des Pflanzenschutzes der D D R eingeführt. Die Durchführung der Erhebungen ist eine vorrangige Aufgabe der Staatlichen Einrichtungen des Pflanzenschutzes (Pflanzenschutzdienst) der DDR. Die allgemeine Organisationsstruktur des Überwachungssystems demonstriert Abbildung 6. Gegenwärtig werden mit Hilfe dieses Verfahrens 87 Schaderregerarten (Schädlinge, Krankheiten und Unkräuter) überwacht. I m Verlauf einer Vegetationsperiode ergeben sich dabei durch Wiederholung der Aufnahme ca. 100 Einzelmerkmale, die quantitativ erfaßt, verrechnet und gewertet werden. Jedes Merkmal wird im nationalen Bereich auf ca. 450 Einzelschlägen und auf jedem Schlag an jeweils 80 Einzelpflanzen erhoben. Das ergibt einen Gesamtumfang von etwa 3,5 Mill. Pflanzen, an denen jährlich Kontrollen zum Schadauftreten durchgeführt werden. Entsprechend der ökonomischen Bedeutung der einzelnen Schaderreger unterscheidet man aktuelle und nicht-aktuelle Schaderreger. Zu den ersteren gehören solche, die bei Erreichen einer definierten Befallshöhe sofort Leitungsentscheidungen erfordern und

Archiv für Phytopathologie und Pflanzenschutz, Heft 2, 1980, Band 16

129

Ministerium

Meteorologischer Dienst

Zentrales Pflanzenschutzamt beim Ministerium

_Übertragung per Telex

Pflanzenschutzamt eines

Bezirkes

7Y

Datenflul) für EDV Verrechnung

Primärdatenerfassung auf ausgewählten Kontrollschlägen

Informationsfluß

Überwachung im Betriebsbereich (Bestarnlesüberwachung)

Abb. 6: Allgemeine Organisationsstruktur des Überwachungssystems auf EDVBasis in der D D R

kurzfristige Bekämpfungsmaßnahmen nach sich ziehen. Die Zeitspanne von der Datenerfassung auf den Kontrollschlägen bis zur Rückinformation der Ergebnisse zum Nutzer derselben soll 5 Tage nicht überschreiten. Bei nicht-aktuellen Schaderregern kann die Zeitspanne 10 Tage umfassen, da es sich hierbei um Schaderreger handelt, die derzeitig noch nicht direkt bekämpft werden können oder bei denen die Aussage nur prognostischen Wert besitzt. 4.

Analyse der Befallssituation (Befallsanalyse)

Die Befallsanalyse ist ein auf mathematisch-statistischen Methoden fußendes Auswerteverfahren für Stichprobenerhebungen auf der Grundlage von Befallsdichteermittlungen. Sie dient — einer qualitativen Einschätzung der Befallssitutaion auf nationaler und regionaler Ebene (einschließlich Ausdruck von Befallskarten), — dem Vergleich zeitlich und räumlich unterschiedlicher Befallssituationen, — der Durchführung aktueller Analysen (z.B. zur Bestimmung des Einflusses von Intensivierungsfaktoren auf die Dichte und Verteilung von Schaderregerpopulationen usw.) und — der Kontrolle des Pflanzenschutzmitteleinsatzes (Erfolgskontrolle, Soll-Ist-Vergleich der Bekämpfungsfläche usw.) auf regionaler Ebene. Die Befallsanalyse schafft somit wichtige Voraussetzungen für die Entscheidungsfindung auf zentraler und regionaler Ebene Dies betrifft besonders die — Erarbeitung exakter Planungsunterlagen, — Sammlung und Verarbeitung statistischen Materials

130

EBERT

— Erarbeitung von Befalls- und Schadensprognosen, — Herausgabe von Bekämpfungsempfehlungen und (z.B. beim Herbizideinsatz u. a.).

u. a.: tlberwachungs- und Prognoaesystem

Bekämpfungsoptimierungen

Der Befallsanalyse liegt folgender mathematischer Algorthmus zugrunde. Bis zur Ebene des Statums erfolgt der Übergang von einer Auswahlstufe zur nächsthöheren durch einfache Summation bzw. arithmetische Mittelbildung (Tab. 2). Tabelle 2 Auswertung für die Überwachung von Schaderregerpopulationen Art der Auswertung

Ebene Beobachtungseinheit

Erfassung des Befalls und ggf. der Stärke des Befalls (Boniturstufen bei Pflanzenkrankheiten, Anzahl Individuen bei Insekten, Deckungsgrad bei Unkräutern)

Kontrollfläche

Prozentsatz befallener Pflanzen sowie Prozentsatz Pflanzen innerhalb der einzelnen Befallsstufen, Mittelwert je Beobachtungseinheit. Einstufung der Kontrollfläche in eine von 4 Befallsklassen.

Kontrollschlag

Auswertung je Beobachtungseinheit wie oben. Anzahl Kontrollflächen in den 4 Befallsklassen. Einstufung des Kontrollschlages in bekämpft oder nicht bekämpft.

Stratum

Auswertung je Beobachtungseinheit und Kontrollfläche wie oben. Anzahl bekämpfter Kontrollschläge Auswertung je Beobachtungseinheit wie oben.

Teilgebiet/Bezirk

Prozentsatz Kontrollflächen in den 4 Befallsklassen sowie Prozentsatz bekämpfter Schläge und Umrechnung in Flächenschätzungen für die gesamte Anbaufläche.

Gesamtgebiet der D D R bzw. mehrere Bezirke umfassende Teilgebiete

Auswertung wie oben. Zusätzlich gesonderte Auswertung nach speziellen Sortiermerkmalen des Kontrollschlages (z.B. Sorte, Vorfrucht, Düngung usw.)

Wird jedoch ein Auswahlverfahren mit ungleichen Wahrscheinlichkeiten ohne Zurücklegen angewandt (zur Erhöhung der Genauigkeit bei sehr kleinen Straten), dann führt die einfache, ungewichtete, arithmetische Mittelbildung zu einem systematischen Schätzfehler. Unter den zur Verfügung stehenden, erwartungstreuen, komplizierteren, gewichteten Schätzverfahren ist die Auswahl nicht ganz einfach, da nach theoretischen mathematisch-statistischen Untersuchungen keine beste, erwartungstreue, lineare Schätzung existiert. Empirische Berechnungen anhand eines umfangreichen Datenmaterials aus der Überwachung von Schaderregerpopulationen haben gezeigt, daß bei der Auswahl von n = 2 Einheiten der 1. Stufe je Stratum mit größenproportionalen Wahrscheinlichkeiten ohne Zurücklegen nach dem auf Seite 127 angegebenen Verfahren die sog. ungeordnete Schätzung von BASU-MURTHY zu günstigen Ergebnissen führt. Diese nach der Formel V =

25 — zi — z.

[(1 -

Vi + (1 - «c) Vi\

Archiv für Phytopathologie und Pflanzenschutz, Heft 2, 1980, Band 16

131

berechnete Schätzung besitzt eine Varianz, die in den meisten Fällen mindestens um den Faktor

N —2 N - 1 kleiner ist als die Varianz der Schätzung

V = T (Vi + Vi)> welche im Falle der Auswahl mit größenproportionalen Wahrscheinlichkeiten mit Zurücklegen angewandt wird. Beim Übergang von einem Stratum zu einem aus mehreren Straten bestehenden regionalen Gebiet werden die auf der Ebene des Stratums ermittelten Kennziffern mit Hilfe der Stratenflächen als Gewichte zu einer Gesamtschätzung zusammengefaßt. Durch die Einstufung der Kontrollflächen in Befallsklassen (siehe unten) sowie der Kontrollschläge in bekämpft bzw. nicht bekämpft ist es möglich, Informationen zu erhalten, die über einfache Mittelwertangaben je Einzelpflanze hinausgehen und flächenbezogen die Verteilung der Befallsstärke bzw. den Umfang der Bekämpfung zum Ausdruck bringen. Die Befallsklassen sind ein Maßstab zur Beurteilung der Notwendigkeit durchzuführender Pflanzenschutzmaßnahmen und können als Grundlage zur Schätzung des Schadausmaßes und zur Bestimmung möglicher Verluste benutzt werden. Um eine vom Stichprobenumfang (Anzahl untersuchter Pflanzen je Kontrollfläche) weitgehend unabhängige Aussage zu erhalten, wurde bei der Einstufung der Kontrollflächen in Befallsklassen der Nichtbefall in der Stichprobe nicht als gesonderte Befallsklasse ausgewiesen, sondern mit geringem Befall zur Klasse 1 zusammengefaßt. Die Klassifizierung erfolgte nach ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten. F ü r jeden Schaderreger wurde ein Algorithmus ausgearbeitet, mit dessen Hilfe die Befallswerte auf der Basis der Kontrollfläche einer Befallsklasse exakt zugeordnet werden können. Die Befallsklassen, die allgemein wie folgt definiert werden können, sind somit sehr wertvolle Entscheidungshilfen. Befallsklasse 1: Kein oder sehr geringer Befall, ohne wirtschaftliche Bedeutung. Befallsklasse 2: Schwacher Befall. Es sind voraussichtlich keine oder nur geringe Ertragsminderungen zu erwarten. Bekämpfungen werden nur in Ausnahmefällen erforderlich. Weitere Überwachungen erfolgen auf regionaler Ebene. Befallsklasse 3: Mittlerer Befall. Es ist mit ökonomisch spürbaren Ertragsverlusten zu rechnen. Es sind Feldkontrollen (lokale Überwachung) durchzuführen und bei Erreichen der Bekämpfungsschwelle sind Bekämpfungsmaßnahmen einzuleiten. Befallsklasse 4: Starker Befall. Ertragsverluste treten ein, wenn nicht unverzüglich auf der Grundlage intensiver Feldkontrollen Bekämpfungsmaßnahmen durchgeführt werden. Die Bekämpfungsentscheidung erfolgt schlagbezogen. Mit Hilfe einer solchen flächenbezogenen, quantifizierten Bewertung des Befallsgeschehens ist es möglich, gefährdete Gebiete abzugrenzen, großflächige Bekämpfungsentscheidungen zu treffen und den Bekämpfungsumfang von Schaderregern in Abhängigkeit von den herrschenden Witterungsverhältnissen jeweils neu einzuschätzen.

132

EBERT U. a . : Überwachungs- und Prognosesystem

Im Anschluß an die Schätzung von Kennziffern zur Beschreibung der aktuellen Befallssituation und ihrer zeitlichen Entwicklung (1. Verarbeitungsstufe der Befallsanalyse) werden in einer 2. Bearbeitungsstufe Befallsanalysen (im engeren Sinne) für ein geeignet größeres regionales Gebiet (für das genügend Kontrollschläge für eine multivariable statistische Analyse vorliegen) durchgeführt. Sie dienen der Auffindung und dem Nachweis von Zusammenhängen zwischen der Intensität des Befalls auf den Kontrollschlägen und bestimmten schlagbezogenen Einflußfaktoren und ihrer möglichen Auswirkung auf den Ertrag. Diese Einflußfaktoren, wie z.B. Standort, Vorfrucht, Sorte, Düngung, Beregnung, werden auf besonderen Formularen, den sog. Grunddatenblättern des Kontrollschlages, erfaßt und im folgenden als Grunddatenmerkmale bezeichnet. Im Rahmen der Auswertung wird für jedes dieser Grunddatenmerkmale eine nach inhaltlichen Gesichtspunkten festgelegte Klasseneinteilung vorgenommen. Werden 2, 3 oder sogar noch mehr Grunddatenmerkmale gleichzeitig als Sortiermerkmale verwendet, dann gibt es theoretisch bei einer größeren Anzahl von Klassen je Merkmal eine nicht mehr zu überschauende Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten verschiedener Merkmalsausprägungen. Es ist daher zweckmäßig, die Befallsanalysen in mehreren Etappen durchzuführen, um die Analyse solcher Kombinationen zu vermeiden, die entweder nicht von inhaltlichem Interesse sind oder auf Grund einer zu geringen Anzahl von Kontrollflächen keine ausreichend statistisch gesicherten Aussagen ermöglichen. Es erwies sich als optimal, die Befallsanalyse in folgenden, auch EDV-technisch getrennten drei Etappen durchzuführen: 1. Etappe: In der 1. Etappe geht es ausschließlich um die Einspeicherung der Grunddatenmerkmale und ihre Auswertung ohne Berücksichtigung der Befallsdaten. Es wird durch Ausgabe der ein- und mehrdimensionalen Häufigkeitsverteilung festgestellt, welche Ausprägungen eines Grunddatenmerkmals oder Kombination von zwei (z. B. Sorte, Vorfrucht) bis maximal drei Grunddatenmerkmalen genügend häufig vorkommen und in die Befallsanalysen (2. Etappe) einzubeziehen und welche auf Grund ihrer geringen Häufigkeit (nur wenige Kontrollschläge) wegzulassen sind. 2. Etappe: In der 2. Etappe werden die Grunddatenmerkmale mit den Befallsdaten in Beziehung gesetzt. Das geschieht durch separate Berechnung der Befallskennziffern (Prozentsatz befallener Pflanzen, Schaderregerdichte) sowie der Häufigkeitsverteilung der Befallsklassen für die in der 1. Etappe ausgewiesenen Ausprägungen von Grunddatenmerkmalen bzw. Kombinationen mehrer Grunddatenmerkmale. Ähnlich wie bei der Hochrechnung der Befallsdaten erfolgen auch Flächenschätzungen auf der Grundlage der Einstufung der Kontrollflächen in Befallsklassen. Durch diese Auswertungen lassen sich empirische Abhängigkeitsbeziehungen ermitteln und Hypothesen über vermutete kausale Zusammenhänge (Strukturhypothesen) aufstellen, deren Präzisierung bzw. exakte Prüfung in der 3. Etappe erfolgt. 3. Etappe: Während die Auswertungen in den ersten beiden Etappen mehr beschreibenden, heuristischen Charakter besitzen, erfolgt in der 3. Etappe eine tiefergehende wissenschaftliche Analyse der so aufbereiteten Daten. Zur Untersuchung multivariabler

Archiv für Phytopathologie und Pflanzenschutz, Heft 2, 1980, Band 16

133

Zusammenhänge und zur Prüfung von Hypothesen über vermutete Abhängigkeitsbeziehungen werden spezielle Methoden der multivariablen statistischen Analyse herangezogen, insbesondere die Korrelationsanalyse (für metrisch skalierte Merkmale) und die Methode der mehrdimensionalen Kontingenztafeln (für nominal skalierte Merkmale). Über mehrere J a h r e hinweg durchgeführte Analysen dieser Art lassen u. a. zusätzliche Schlußfolgerungen für diePlanung von Pflanzenschutzmitteln, für Überwachungsund Bekämpfungsstrategien sowie für die Züchtungsforschung zu. 4.

Zusammenfassung

In den letzten J a h r e n wurde in der Deutschen Demokratischen Republik ein komplexes, einheitliches Uberwachungssystem auf EDV-Basis für Schaderreger der landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion entwickelt, umfassend erprobt und in wesentlichen Elementen in die Pflanzenschutzpraxis überführt. Zur Erfassung der für die Schaderregerüberwachung erforderlichen Primärdaten wurde ein neues Erhebungsverfahren, die Kontrollflächenaufnahme, entwickelt. E s handelt sich hierbei um ein großflächiges, extensives, mehrstufiges Flächenstichprobenverfahren. Die rechentechnische Auswertung umfaßt Hochrechnungen auf Bezirks- und D D R Ebene, Terminvergleiche der Befallssituation sowie Analysen (vergleichende Beurteilung verschiedener Erhebungsmerkmale und deren Wechselwirkung). Mit diesem Verfahren können alle auf den Kontrollflächen erhobenen Schaderregermerkmale — und darüber hinaus auch Pflanzen- und Bestandesmerkmale — geschätzt und analysiert werden. Pe3K»Me Ha3BaHHe paöoTu: OnepaTHBHaa CHCTeMa yieTa, KOHTPOJIH H np0rH03a B036yaHTejieü 3a6ojieBanHÖ cejibCK0X03HÖCTBeHHbix KyjibTyp Ha 6a3e 3 B M (I nacTb: yqeT h KOHTpojib B03ßyAHTejieö 3a6ojie6aHHii) 3 a nocjie«HHe ro«bi B TepMaHCKofi .IJeMOKpaTHqecKoö Pecny6jmKe ßbijia pa3pa6oTaHa miipoKO HcnbiTaHa KOMnjieKCHan, egHHaa CHCTeMa y i e i a H KOHTPOJIH B036yaHTejieft 3a6ojie6aHHfi cejibCK0X03HftcTBeHHHX KyjibTyp Ha 6a3e 3 B M , 0CH0BHbie sjieMeHTbi KOTOpoit 6MJIH BHejipeHbi B npaKTHKy. JUJIH yneTa nepBHHHbix jjaHHbix, Heo6xo«HMbix JJJIH nporH03a B036yHHTejiefi 3a6ojieBamiH, öbiji pa3paöoTaH HOBHÜ c n o c o 6 o 6 c j i e n ; o B a H H H , MCTOH KOHTpojibHbix n j i o u j a a o K . 3 T O M e p o n p H H T a e n p e c T a B j i n e T c o ö o f t 3KCTeHCHBHbift, M H o r o c T y r r e t m a T h i ß H n p H M e H H eMbiii Ha npynHbix MaccHBax c n o c o ß o ß c j i e n o B a H H H BbißopoiHbix njiomanoK. 06pa6oTKa aaHHbix c noMombio Bbi«racjiHTejibHoft TCXHHKH BKJiioqaeT oßmyio oneHKy Ha ypoBHe 0Kpyr0B H pecnyßjiHKH, a TaKJKe cpaBHeHHe cp0K0B nopa>KeHHH H aHajni3bi (cpaBHHTejibHan oqeHKa pa3JiHHHbix npii3HaK0B oöcjienoBaHHH H HX B3aiiMoaeiiCTBHe). H a 0 C H 0 B e 3Toro c n o c o ß a MOJKHO oi;eHHBaTb H aHa,nii3iipoBaTb Bce oßcjienoBaHHbie Ha KOHTpojibHbix njiomajiKax, npH3HaKH B036yaHTejieö 3a6ojieBaHHö H, KpoMe Toro, npH3 H 3 K H paCTeHHft H nOCeBOB. H

Summary Title of the paper: An operative Computer-based system for pest monitoring and forecasting in agriculture crop production (Part I — Pest monitoring)

EBERT u . a . : tíberwachungs- und Prognosesystem

134

I n recent years in t h e German Democratic Republic a complex, uniform computerbased s y s t e m for pest monitoring affecting agricultural crop production has been developed, subjected t o large-scale testing, and in its essential elements introduced for exploitation in commercial crop production. For recording t h e primary d a t a required for pest monitoring a n e w surveying technique, t h e socalled check-plot survey, w a s worked out. This is a large-area extensive, multi-stage sampling t e c h nique. Computerized evaluation advance calculation at county- and country levels, comparison of infestation deadlines, and several other analyses (comparative assessm e n t of several survey parameters and their interaction). W i t h this technique it is possible t o estimate and analyze all t h e various parameters of t h e harmful organisms t h a t h a v e been surveyed in t h e check plots, and, moreover, also certain parameters of plants and populations. Literatur Die theoretischen Grundlagen f ü r ein operatives I n f o r m a t i o n s s y s t e m im Pflanzenschutz der D D R . Tag.-Ber. A k a d . Landwirtsch.-Wiss. D D R , N r . 125, 1973, S. 9 7 - 1 0 9 E B E R T , W . ; T R O M M E R , R . ; S C H W Ä H N , P . : Ü b e r w a c h u n g tierischer Schaderreger in der industriemäßigen landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion. Nachr. Pflanzenschutz

EBERT, W . :

D D R

29 (1975), S.

181-184

W . G T J T S C H E , V . ; T R O M M E R , R . : Die A n w e n d u n g m a t h e m a t i s c h e r Methoden u n d der E D V zur Kontrolle, Analyse u n d Prognose des Schaderregerauftretens in der Landu n d F o r s t w i r t s c h a f t . Fortschr.-Ber. Landwirtsch. Nahrungsgüterwirtschaft, 1 5 ( 1 9 7 7 ) ,

EBERT,

3, S. 52

H . J . ; B E E R , W . ; B U R T H , U . : Gezielter Pflanzenschutz in der intensiven Pflanzenproduktion. Nachrichtenbl. Pflanzenschutz D D R 32 (1978), S. 193 — 197 P O L J A K O V , I . J . : Mehrjährige Prognose über die Veränderung der B e d e u t u n g der Schädlinge der landwirtschaftlichen K u l t u r e n . Nachrichtenbl. Pflanzenschutz D D R 26 (1972), S. 1 7 7 - 1 8 4 R T T E S I N K , W . G.: S t a t u s of t h e systems approach t o pest m a n a g e m e n t . A n n u . R e v . E n t o mol. 21 (1976), S. 2 7 - 4 4 T R O M M E R , R . : Zur optimalen Gestaltung zweistufiger E r h e b u n g e n im Pflanzenschutz. Biom. Z. 14 (1972), 6 S. 3 7 2 - 3 8 6 T R O M M E R , R . : Methodik der D u r c h f ü h r u n g u n d Auswertung von E r h e b u n g e n auf Einzelschlägen zur U n t e r s u c h u n g der räumlichen Verteilung von Schaderregern. Tag.-Ber. A k a d . Landwirtsch.-Wiss. D D R , Nr. 131 (1974), S. 1 6 3 - 1 7 9 T R O M M E R , R . : Anwendung mehrstufiger Stichprobenverfahren m i t Auswahleinheiten ungleicher Größe zur Überwachung von Schaderregern in der landwirtschaftlichen P f l a n z e n p r o d u k t i o n der D D R . Biom. J . 19 (1977), S. 535 — 548 MÜLLER,

Anschrift der Verfasser: Prof. Dr. sc. W . Dr. R.

TROMMER

Dr. P.

SCHWÄHN

EBERT

I n s t i t u t f ü r Pflanzenschutzforschung Kleinmachnow der A d L der D D R Bereich Eberswalde 1300 Eberswalde-Finow 1 Schicklerstr. 5

Arch. Phytopathol. u. Pflanzenschutz, Berlin 16 (1980) 2, S. 1 3 5 - 1 4 7

VBB Pharmazeutisches Werk Halle Versuchsstation für Arznei- und Gewttrzpflanzenproduktion Bernburg, Pflanzenschutzamt beim Rat des Bezirkes Dresden und Institut für Pflanzenschutzforschung Kleinmachnow der Akademie der Landwirtschaftswissenschaften der Deutschen Demokratischen Republik FEIEDEICH P A N K , E E I K A EICHHOLZ, P E T E E GEÜBNEB u n d JÜRGEN HAUSCHILD

Ergebnisse mehrjähriger Untersuchungen zur chemischen Unkrautbekämpfung in Majoran (Majorana hortensis Moench) Eingegangen: 14.11.1978

1.

Einleitung

Majoran (Majorana hortensis Moench) wird feldmäßig in der DDR im Schwarzerdegebiet der Bezirke Halle und Magdeburg angebaut. E r gehört zu den bedeutendsten einheimischen Gewürzen und steht wegen seiner guten Qualität international in hohem Ansehen. Durch die langsame Jugendentwicklung des im Drillverfahren angebauten Majorans haben die Unkräuter günstige Entwicklungsmöglichkeiten. Der hohe Handarbeitsaufwand bei der Unkrautbeseitigung, die geringe Toleranz von nur 1 % Besatz durch Unkräuter im Erntegut, die Abnahme der Handarbeitskräfte in der Landwirtschaft und die zunehmende Konzentration des Anbaus machen den Einsatz der chemischen Unkrautbekämpfung erforderlich. Bisher wurde in der D D R Desmetryn zur chemischen Unkrautbekämpfung im Majoran staatlich zugelassen (PANK und R E I F E N S T E I N , 1 9 7 2 ) . Da dieses vor dem Auflaufen des Majorans einzusetzende Herbizid einen unzureichenden herbiziden Effekt gewährleistet, wurden die 1967 begonnenen Untersuchungen fortgeführt. Der vorliegende Beitrag faßt die bis 1977 erzielten Versuchsergebnisse zusammen und erläutert die Einsatzbedingungen der neu staatlich zugelassenen Herbizide Aminophon, Diquat und Dinosebacetat. Die Feldversuche und Qualitätsanalysen wurden in der Versuchsstation f ü r Arznei- und Gewürzpflanzenproduktion Bernburg und die Rückstandsanalysen auf Dinosebacetat im Pflanzenschutzamt Dresden durchgeführt. 2.

Material und Methoden

Die Versuche wurden mit der Zielstellung durchgeführt, möglichst viele Herbizide in verschiedenen Entwicklungsstadien des Majorans zu prüfen, um Präparate zu ermitteln, die Ertrag und Qualität des Majorans nicht negativ beeinflussen, keine Rückstände in der Droge hinterlassen, die zu gesundheitlichen Schäden beim Verbraucher führen und die einen guten herbiziden Effekt gewährleisten. Die Prüfungen wurden im Freiland mit der Herkunft „ B l a t t m a j o r a n " auf einem Lö-1-Standort durchgeführt. Der Boden ist ein humusreicher Lößlehm mit Ackerwertzahlen zwischen 80 und 100. Testversuche wurden in der Regel ohne Wiederholungen angelegt, und es wurde visuell die Wirkung der Herbizide auf Unkraut und Kultur beurteilt. Bei den exakten Versuchen (Block- und Gitteranlagen) erfolgte neben der visuellen Bonitierung eine

136

PANK u . A . : Ergebnisse mehrjähriger Untersuchungen

Ertragsermittlung. Die statistische Auswertung der Versuchsergebnisse erfolgte mit dem t- oder DUNETT-Test ( R A S C H U. a., 1 9 7 3 ; Z I M M E R M A N N , 1 9 5 5 ) . Die Herbizide wurden mit der Handdruckspritze S 121 oder mit dem Parzellenspritzgerät „Schwerin" mit Brüheaufwandmengen von 400 bis 600 1/ha ausgebracht. Der Einfluß der Herbizide auf den Ertrag wurde unter weitestgehender Ausschaltung der Unkrautkonkurrenz ermittelt. Zur Beurteilung des Unkrautbekämpfungserfolges blieb ein kleinerer Teil der Parzellen ungejätet. Auf diesem Teil wurde der Ertrag nicht ermittelt. Die Ernte der Parzellen erfolgte mit dem GT 124 mit Anbaumähbalken. Vom frischen Erntegut wurde eine Probe für weitere Bestimmungen im Labor genommen. Ein Teil dieser Probe diente der Ermittlung des Trockenmassegehaltes des frischen Krautes. Ein anderer Teil der Probe wurde natürlich getrocknet, um später Qualitätsmerkmale bestimmen zu können. Die Methodik der Bestimmung der Trockenmasse, des Blattanteiles des Krautes, des Gehaltes der Blätter an ätherischem ö l und des Gehaltes des ätherischen Öles an eis- und trans-Sabinenhydrat als Würzträger sind bei P A N K und R E I F E N S T E I N (1972) beschrieben. Der Unkrautbekämpfungserfolg wurde durch die Bonitierung des Deckungsgrades der einzelnen Unkrautarten festgestellt. In der Tabelle 2 ist der Gesamtdeckungsgrad der Unkräuter zugrundegelegt, der sich aus der Summe der Deckungsgrade der einzelnen Unkrautarten ergibt. Die Bestimmung der Dinosebacetat-Rückstände wurde nach folgender Methode durchgeführt : Extraktion und Reinigung Von einer Durchschnittsprobe Majoran-Rebelware werden 10 g eingewogen und zweimal mit jeweils 200 ml 2%iger wäßriger Natriumhydrogencarbonat-Lösung 15 Minuten auf einer Schüttelmaschine extrahiert. Die Festanteile werden abgesaugt, das vereinigte Eiltrat mit halbkonzentrierter Salzsäure auf pH. 3 gebracht und dreimal mit jeweils 200 ml n-Hexan ausgeschüttelt. Die vereinigten Hexanphasen werden mit Natriumsulfat getrocknet und am Vakuum-Rotationsverdampfer zur Trockne gebracht. Mit Azeton wird auf ein definiertes Volumen aufgefüllt und mit einem aliquoten Teil die dünnschichtchromatographische Bestimmung durchgeführt. Dünnschichtchromatographische Bestimmung Probenlösung und Dinosebacetat-Standardlösung punktförmig auftragen, Platte 30 Minuten in Ammoniak-Atmosphäre stellen (Schale mit konz. Ammoniaklösung im DC-Trog), 10 Minuten abblasen (Abzug oder Fön), im DC-Trog bis zu einer Laufstrecke von 15 cm entwickeln, Laufmittel abblasen, Detektion durchführen. Schicht: Silufol-Fertigplatten 20 X 20 cm (CSSR). Laufmittel: Benzol-Azeton (95 + 5). Detektion: Zinn-II-Chlorid-Lösung sprühen (0,2 g in 10 ml 2n HCl), 5 Minuten bei 100 °C im Trockenschrank erhitzen, nach Abkühlen mit Lösung von 0,1 g p-Dimethylaminobenzaldehyd in 18 ml Äthanol/Butanol (1/1) sprühen. Orange Flecke auf weißem Grund. Tritt eine leichte Störung durch Fahnenbildung grüngefärbter Inhaltsstoffe auf, empfiehlt sich ein Nachsprühen mit einer Lösung von 0,1 g Dimethylaminozimtaldehyd in 18 ml Äthanol/Butanol (1/1). Die Wirkstoff-Flecke werden kontrastreicher (dunkelbraun auf gelb) und die Untergrundfärbung tritt zurück. Auswertung: visueller Fleckenvergleich Probe-Standard.

137

Archiv fttr Phytopathologie und Pflanzenschutz, Heft 2, 1980, Band 16

Charakterisierung der Methode: Geringste detektable Menge Dinosebacetat 0,1 /¿g, Nachweisgrenze 0,05 ppm, Wiedergewinnung 73% (0,2 ppm). 3.

Ergebnisse und Diskussion

3.1.

Einfluß der Herbizide auf Majoran und Unkraut Tabelle 1 Der Einfluß verschiedener Herbizide auf Majoran

Wirkstoff

Alachlor Alachlor Alachlor Allylalkohol

Aufwandmenge Wirkstoffe kg/ha

2,3 2,8 2,8 210,0

verwendete Herbizide

Lasso Lasso R/Lasso Herbizid Leuna 30

Ametryn Ametryn Ametryn Aminophon Aminophon Amitrol

1,2 1,2 1.2 2,4 1,6 1,6...5,0

Doruplant Doruplant Doruplant Trakephon Trakephon Azaplant

Asulam Atrazin

2,4 1,0

R/Asulox -Wonuk

Aziprotryn Aziprotryn Aziprotryn Aziprotryn Aziprotryn Aziprotryn Barban

0,75 3,0 0,75 2,5 0,75 2,0 0,4...0,5

Mesoranil Mesoranil Mesoranil Mesoranil Mesoranil R/Mesoranil Carbyne

Benazolin Benefin Bentazon

0,56 0,5 1,6

Cresopur Balan Basagran

Benzoylpropäthyl Chloralhydrat Chlorbromuron

0 , 5 . . . 2,0

Suffix Vorsaatherbizid Bi 3411 Maloran

Chloroxuron Chloroxuron Chloroxuron Chlorpropham Chlorpropham Chlortoluron

3,1 . . . 4 , 1 4,1 3,1 2 , 0 . . . 3,75 3,75 1,6

Tenoran Tenoran Tenoran Elbanil Elbanil Dicuran

Cyanazin Dalapon

1,0 4,8../8,5

R/Bladex SYS 67 Omnidel

10

0,8 17,5

Arch. Phytopathol. u. Pflanzenschutz, Bd. 16, Heft 2

Entwicklung der Kultur zum Applikationstermin

ungekeimt 2...6 Blätter 6 Blätter 15 d vor dem Drillen ungekeimt beg. Keimung 2...6 Blätter beg. Keimung gekeimt ungekeimt... gekeimt 8 Blätter ungekeimt... 4 Blätter ungekeimt ungekeimt gekeimt beg. Aufgang 3 ... 4 Blätter 6 Blätter ungekeimt... 4 Blätter 2 ... 6 Blätter beg. Keimung beg. Aufgang... 6 Blätter beg, Keimung ungekeimt ungekeimt... 4 Blätter ungekeimt beg. Keimung 2 ... 4 Blätter ungekeimt 3 ... 4 Blätter beg. Keimung... 8 Blätter 8 Blätter ungekeimt... 4 Blätter

Anzahl der Versuche

Einfluß auf die Kultur Ertragsdifferenz rel. zu unbehandelt

2 1 1

-100

1 1 1 2 1 1

2

Einstufung der Phytotoxizität

•

-69

—

+ -

+ -

+

7 1

+

3 1 5 1 1 1 1 1 1 4 2 1

-87 -16

+ + + —

o +

+ +

+

2 1

_ +

1

-

9 3

1

1 2 1

_

o + o -

o _

2 1

—

4

—

138

PANK U. a. : Ergebnisse mehrjähriger Untersuchungen

Fortsetzung Tabelle 1 : Einfluß auf die Aufwandmenge Wirkstoff

Wirkstoffe

verwendete Herbizide

kg/ha

Entwicklung der

Anzahl

Kultur zum Applikationstermin

der Versuche

Kultur Ertragsdifferenz rei. zu unbehandelt

0,2...0,3 0,4

Topusyn

ungekeimt

8

Topusyn

ungekeimt

1

Desmetryn

0,1 — 0,2

Topusyn

beg. Keimung

Desmetryn

0,2... 0,3

Topusyn

gekeimt

5 8

Dichlorprop

2,0 2,0

S Y S 67 P R O P SYS 67 P R O P

gekeimt

1

Dichlorprop Dinoseb

1,0

Gelbon bzw.

3... 4 Blätter gekeimt

1 2

-13

Dinoseb

1,0

BNP20

2 Blätter

1

-9

Dinoseb Dinosebacetat

0,9...1,0

BNP20 Areti t-Spritzpulver

2 ... 4 Blätter

7

ungekeimt

2

Dinosebacetat

Aretit-Spritzpulver

gekeimt

2

Dinosebacetat

1,6 0,8... 2,4

Aretit-Spritzpulver

Diquat

0,6...1,0

Regione

2 ... 6 Blätter ungekeimt... beg. Aufgang

5

Diquat

1,0

Regione

1 2

Desmetryn Desmetryn

1,6... 2,0

-5 -16 -2 -4

Einstufung derPhytotoxizität

+

o + + + -

o o o

+ -16 siehe Tabelle 2

0 +

Diuron

1,0

F l 106

2 ... 4 Blätter ungekeimt

Diuron

2,0

Fl 106

ungekeimt

1

—

Diuron Diuron

1,0 1,0...2,0

Fl 106 F l 106

gekeimt

2 2

+

DNOC

1,8

DNOC

2,0

Hedolit-Konz. Hedolit-Konz.

DNOC

2,0

Hedolit-Konz.

2,4-D

1,5 0,7

2,4-D 2,4-DB

2,4-D

+ —

o

1

+

gekeimt

1 2

-

Spritz-Hormit

3... 8 Blätter ungekeimt

1

-

Spritz-Hormit

gekeimt

+

0,7...1,5

Spritz-Hormit

1,6

SYS 67 B

2... 4 Blätter ungekeimt

1 2 1

-

S Y S 67 B S Y S 67 B

gekeimt

1

+

2... 4 Blätter ungekeimt

1

—

Elbatan

ungekeimt

Elbatan

2...6 Blätter ungekeimt ungekeimt

2,4-DB

1,6

2,4-DB

0,8

Fenuron

1,0

Lenacil

1,6 1,6 0,5... 0,75

Lenacil Linuron

2 ... 4 Blätter ungekeimt

—

-

o

1 2

—

2 4

2

+ +

Linuron Linuron

1,0 ...1,5

Afalon Afalon

1,5

Afalon

gekeimt

Linuron

Afalon

5

—

MCPA

1,35

Afalon Herbizid Leuna M

beg. Aufgang 2 ... 6 Blätter

1

Linuron

1,5 1,0... 1,5

ungekeimt

1

—

MCPA

1,0

SYS 67 M E B

1

MCPA

1,2

SYS 67 M E

gekeimt gekeimt

+ +

MCPA

1,0

SYS 67 M E B

3 . . . 4 Blätter

1 1

MCPA

SYS 67 ME Herbizid Leuna M

3 ... 4 Blätter

1

-

MCPA

1,2 1,35

2 ... 4 Blätter

1

—

MCPB

1,6

SYS 67 MB

ungekeimt

1

MCPB

1,6

gekeimt

1,6

1 2

+

MCPB Mecoprop

SYS 67 MB SYS 67 MB

1

+

Mecoprop Metham

2,0 2,0 600,0

SYS 67 M P R O P S Y S 67 M P R O P Dicid

2 . . . 4 Blätter gekeimt

4 1

3 ... 4 Blätter

1

15 d vor dem Drillen

1

Methazoi Metobromuron

1,9 0,26... 0,8

Mezopur Patoran

2 ...6 Blätter ungekeimt

Metobromuron

1,5...2,6

Patoran

ungekeimt...

Metobromuron

0,5

Patoran

beg. Aufgang

gekeimt

— —

-2

+

—

o —

-10

•

1 3

3

10

-50

1

0

•

-

+

139

Archiv für Phytopathologie und Pflanzenschutz, Heft 2, 1980, Band 16

Fortsetzung Tabelle 1 :

Wirkstoff

Aufwandmenge Wirkstoff kg/ha

verwendete Herbizide

Metobromuron Metobromuron Metribuzin Monalide Monalide Monalide Monolinuron Monolinuron Monolinuron Monolinuron Monolinuron Monolinuron Monolinuron Monuron Monuron

0,5 1,0... 1,5 0,28 4,0 0,6 4,0 0,5 1,0 1,2 1,5 1,5 0,5 1,5 0,5

Naptalam

7,2

Grelutin

Nitrofen

1 , 6 . . . 2,4

Trizilin

Nitrofen Nitrofen Paraquat

1 , 2 . . . 1,6

Trizilin Trizilin Gramoxone

Paraquat Pentanochlor Pentanochlor Phenmedipham Phenmedipham Pyrazon Pyrazon Pyrazon Pyrazon Prometryn Prometryn Prometryn Propachlor

0,8 4,0 2 , 2 . . . 4,5

Propyzamid Propyzamid Simazin Simazin Simazin Simazin Terbutryn Terbutryn Thioharnstoff Thioharnstoff Triallat Triallat Trifluralin Herbizidmischungen 10*

1 , 0 . . . 1,5

Patoran Patoran Sencor Potablan Potablan R/Potablan Aresin Aresin Aresin Aresin Aresin Aresin Aresin

1,0

1,0

1,2...2,4 0 , 6 . . . 0,8

1,0 1,0

3,2 3,2 4,0 3,2 0 , 7 5 . . . 1,0 1,0 0 , 7 5 . . . 1,0 3,9 1,9 1,9 0,4 1,0 1,0

1,0 0,75 0,75 3,0 3,0 1,2 1,2

0,5

Gramoxone Dutom-Konz. Dutom-Konz. Betanal Betanal Pyramin Pyramin Pyramin Pyramin Uvon Uvon Uvon Ramrod Kerb 50 W Kerb 50 W Yrodazin W 6658 W 6658 W 6658 Igran 50 W R/Igran 50 W

Avadex B W Avadex BW Treflan

Entwicklung der Kultur zum Applikationstermin

2 . . . 6 Blätter 2 . . . 6 Blätter 2 . . . 4 Blätter 2 . . . 4 Blätter 2 . . . 6 Blätter 8 Blätter ungekeimt ungekeimt gekeimt beg. Aufgang 2 Blätter 2 . . . 6 Blätter 2 . . . 6 Blätter ungekeimt 6 Blätter ungekeimt... 4 Blätter ungekeimt... gekeimt beg. Aufgang 2 . . . 6 Blätter ungekeimt... gekeimt 2 . . . 4 Blätter gekeimt 2 ... 4 Blätter ungekeimt 2 . . . 6 Blätter ungekeimt gekeimt gekeimt 2 Blätter ungekeimt gekeimt 2 . . . 6 Blätter ungekeimt... 4 Blätter ungekeimt 2 . . . 6 Blätter ungekeimt ungekeimt gekeimt 3 . . . 4 Blätter gekeimt 8 Blätter gekeimt 8 Blätter ungekeimt 2 . . . 4 Blätter ungekeimt

Anzahl der Versuche

Einfluß auf die Kultur Ertragsdifferenz rel. zu unbehandelt

-24 10

-22 -1

-10

-72

-51

-51

140

PANK U. a.: Ergebnisse mehrjähriger Untersuchungen

Fortsetzung Tabelle 1 :

Aufwandmenge Wirkstoff kg/ha

Wirkstoff

Nitrofen + Simazin

2,4+ 0,4

Chlorpropham + Propazin Propham + Chlorpropham + Proximpham Propham + Proximpham ; Lenacil Propham + Proximpham + Diuron Erläuterungen:

3,0 + 0,4 1,4 + 0,9 + 1,4 2,0 + 2,0 + 0,4 2,5 + 2,5 + 0,24 + O — R/

= = = =

verwendete Herbizide

Entwicklung der Kultur zum Applikationstermin

Anzahl der Versuche

Trazalex Trazalex Trazalex Probanil Probanil Elbanox Elbanox Elbanox Betanil 70

ungekeimt 2 . . . 6 Blätter 6 Blätter ungekeimt 3 ... 4 Blätter ungekeimt gekeimt 3 ... 4 Blätter ungekeimt

1 1 1 1 1 1 1 1 3

Betanil Betanil Betanil

ungekeimt gekeimt 3 . . . 4 Blätter

1 1 1

Einflul auf die Ku ltur Ertragsdifferenz Einstufung Phytorel. zu untoxizität behandelt -80 2 0

•

+ — —

+ + +

-7

o -

keine Schädigung der Kultur schwache Schädigung der Kultur starke Schädigung der Kultur Einsatz des Herbizides nach Vorauflaufanwendung von Reglone (Diquat)

Tabelle 1 gibt eine zusammenfassende Übersicht der Ergebnisse der bis 1977 durchgeführten Versuche. Um den Umfang zu beschränken, werden nur die wichtigsten Daten aufgeführt. Von entscheidender Bedeutung für den Einfluß der Herbizide auf den Majoran sind die Herbizidaufwandmengen und das Entwicklungsstadium der Kultur zum Applikationstermin. Die Auswirkung auf den Majoran werden durch Symbole für den Grad der Phytotoxizität dargestellt. Die mit dem S y m b o l , , + " gekennzeichneten Mittel schädigten den Majoran nicht. Mit dem Symbol „ o " sind die Herbizide mit schwacher Schadwirkung gekennzeichnet. Bei diesen Mitteln könnten gegebenenfalls durch Veränderung der Aufwandmenge oder des Zeitpunktes der Applikation Schäden an der Kultur vermieden werden. Die mit dem Symbol „ —" versehenen Herbizide schädigten den Majoran so stark, daß der erfolgreiche Einsatz aussichtslos erscheint. Grundlage für die Einschätzung des Grades der Phytotoxizität sind die durch visuelle Bonitierung festgestellten Schäden am Majoran bei Tests und exakten Versuchen und die Abweichungen der Erträge der behandelten Prüfglieder von den Erträgen der unbehandelten Kontrolle bei exakten Versuchen (Ertrag der unbehandelten Kontrolle = 100%). Es wurde in den meisten Fällen von den Blatterträgen ausgegangen. Bei der Auswertung der Daten der Tabelle 1 ist die Anzahl der Versuche und damit der unterschiedliche Grad der Sicherheit der Aussagen zu berücksichtigen. Der Majoran tolerierte in Abhängigkeit von der Aufwandmenge folgende Herbizide: Vor der Saat: Allylalkohol, Metham Vor dem Auflaufen: Aminophon, Aziprotryn, Barban, Balan, Benzoylpropäthyl, Chloroxuron, Desmetryn, Dichlorprop, Dinosebacetat, Diquat, Diuron, Linuron, MCPA, Mecoprop, Metobromuron, Monolinuron, Monuron, Nitrofen, Paraquat, Pentanochlor, Phenmedipham und ein Kombinationsherbizid aus Propham + Chlorpropham + Proximpham.

Archiv für Phytopathologie und Pflanzenschutz, Heft 2, 1980, Band 16

141

Nach dem Auflaufen: Asulam, Barban, Benazolin, Dinosebacetat, Lenacil, Metobromuron, Monolinuron, Nitrofen, Propyzamid und ein Kombinationsherbizid aus Propham + Chlorpropham + Proximpham M A A S ( 1 9 6 9 ) stellte in Übereinstimmung mit den eigenen Versuchsergebnissen fest, daß Majoran vor dem Auflaufen Chloroxuron, Desmetryn, Metobromuron, Monolinuron und nach den Auflaufen Lenacil toleriert. Im Gegensatz zu den eigenen Resultaten steht die Feststellung, daß vor dem Auflaufen Prometryn und nach dem Auflaufen Pentanochlor, Monalide und Prometryn denMajoran nicht schädigen. RUMUSTSKA (1966) weist auf die schädigende Wirkung von Linuron, Simazin, Chlorpropham, Dinoseb und Pyrazon vor und nach dem Auflaufen des Majorans hin. Prometryn schädigte Majoran lediglich bei Anwendung nach dem Auflaufen. Diese Ergebnisse stimmen mit den eigenen Resultaten überein. Jedoch wurde in den eigenen Versuchen Linuron in geringer Aufwandmenge vor dem Auflaufen toleriert, während Prometryn auch bei Vorauflaufanwendung Schäden am Majoran verursachte. Die meisten aufgeführten Herbizide gewährleisten in den von Majoran tolerierten Aufwandmengen nur einen geringen Unkrautbekämpfungserfolg. Majoran erweist sich als außerordentlich empfindlich gegenüber den meisten Herbiziden. Eine Verbesserung des Unkrautbekämpfungserfolges ist daher mit den geprüften Präparaten lediglich durch die Kombination verschiedener Herbizide und durch die Anwendung Tabelle 2 Der Einfluß von Aminophon, Diquat, und Dinosebacetat auf Ertrag; Qualität und Unkrautbesatz des Majorans. Angaben als Relativwerte der unbehandelten Kontrolle

Aktivsubstanz

Diquat Aminophon Aminophon Dinosebacetat Dinosebacetat Dinosebacetat Dinosebacetat Dinosebacetat Dinosebacetat Dinosebacetat Dinosebacetat Dinosebacetat Dinosebacetat Dinosebacetat Dinosebacetat Dinosebacetat Dinosebacetat Herbizidfolgen Diquat/ Dinosebacetat Aminophon/ Dinosebacetat

Aufwand- Entwicklung menge der Kultur Aktiv- zum Applikasubst. tionstermin kg/ha

Versuchsjahr

Ertrag

GD &

5%

0,6 1,6 2,4 0,8 1,2 1,6 1,6 2,4 1,6 1,6 2,4 1,6 1,6 1,6 0,8 1,2 1,6

gekeimt gekeimt gekeimt 2 Blätter 2 Blätter 2 Blätter 2 Blätter 2 Blätter 2... 4 Blätter 2 ... 4 Blätter 2 . . . 4 Blätter 4 Blätter 2 . . . 6 Blätter 2 . . . 6 Blätter 4 . . . 6 Blätter 4 ... 6 Blätter 4 . . . 6 Blätter

1977 1974 1976 1973 1973 1970 1973 1970 1970 1971 1970 1972 1972 1971 1973 1973 1973

101* 103 77 111 109 95* 103 69* 100* 112 94* 102 74 101 105 115 118

35 22 41 15 15 17 15 17 27 38 27 11 14 35 15 15 15

0,6/1,6

gekeimt/ 6 Blätter gekeimt/ 2 ... 6 Blätter

1977

103*

35

1974

94

22

1,6/1,2

Blattanteil

102 97 102 101 103 95 95 101 96 108 101 99 101 103 101

GD OL

5%

Ölgehalt

GD (X

5%

-

—

—

—

—

—

24

—

—

42

—

—

—

—

13 16 13 18 15 14 24 24 24

96

12

15

102 102 103 104

16 23 24 24

4

108

—

—

90 94 88 103 102 109 111 105 112

Unkraut" deckg.grad

93 68 50 60 44

4 4 4 4

10 4 10 8 6 5 4 4 4

SabiGD nenoc hydrat5% gehalt

—

—

—

—

_

103

12

15

—

—

—

124

17

24 45 79 70 63

-

—

—

—

—

—

-

-

64 101

4

114

16

—

—

47

* = Krautertrag, Ertrag: Blattertrag, Blattanteile: Blattanteil des Krautes in Prozent, Ölgehalt: Gehalt der wasserfreien Blattmasse an ätherischem Öl. Sabinenhydratgehalt: Gehalt des ätherischen Öles an eis- und trans-Sabinenhydrat. Unkrautdeckungsgrad: Gesamtdeckungsgrad der Unkräuter.

142

PANK U. a.: Ergebnisse mehrjähriger Untersuchungen

von Herbizidfolgen zu erreichen. Neben dem Einsatz von Topusyn (20% Desmetryn) wurden die Kontaktherbizide Trakephon (40% Aminophon) mit einer Aufwandmenge des Präparates von 4 bis 5 1/ha und Reglone (20% Diquat) mit einer Aufwandmenge des Präparates von 2 bis 3 1/ha für die Anwendung vor dem Auflaufen des Majorans staatlich zugelassen. Für die Spritzung ab 6-Blattstadium des Majorans erfolgte die staatliche Zulassung von 3 1/ha Aretit flüssig (52,2% Dinosebacetat) und 4 kg/ha Aretit-Spritzpulver (40% Dinosebacetat). Zur Verbesserung des herbiziden Effektes ist die Spritzung mit Dinosebacetat nach einer Vorauflaufbehandlung des Majorans mit Aminophon oder Diquat zu empfehlen. Dinosebacetat-Applikation nach Vorauflaufanwendung von Desmetryn soll jedoch unterbleiben, weil die Desmetrynspritzung zur Schwächung der Majorankondition führen kann. Da die Behandlung mit Dinosebacetat ebenfalls eine Schwächung des Majorans herbeiführt, darf bei Anwendung von Herbizidfolgen nur Aminophon oder Reglone zur Vorauflaufapplikation eingesetzt werden. Die Daten der Tabelle 2 unterrichten über Versuchsergebnisse mit Aminophon, Diquat und Dinosebacetat. Signifikante Ertragsminderungen traten nur nach Anwendung von Dinosebacetat auf, wenn die Aufwandmenge von 1,6 kg/ha überschritten bzw. vor der Ausbildung von 6 echten Majoranblättern gespritzt wurde. Aus diesem Grunde wurde die staatliche Zulassung für eine Aufwandmenge von 1,6 kg durch den Hinweis ergänzt, nicht vor Ausbildung von 6 echten Majoranblättern zu spritzen. Die Qualitätskriterien Blattanteil des Krautes, Gehalt der Blätter an ätherischem Öl und Gehalt des ätherischen Öles an eis- und trans-Sabinenhydrat wurden nicht negativ beeinflußt. Der Unkrautbekämpfungserfolg war sehr wechselhaft. Er kann trotz Anwendung der Herbizidfolgen noch nicht befriedigen, da zum Zeitpunkt der Bonitierung Ende Juni nur etwa 50% der Unkräuter bekämpft waren. 3.2.

Rückstände

Beim Einsatz der staatlich zugelassenen Herbizide Reglone (Diquat), Trakephon (Aminophon) und Aretit (Dinosebacetat) muß abgesichert sein, daß keine gesundheitsschädigenden Rückstände im Majoran auftreten. D i q u a t ist der „common name" für das Kation des Diquat-Dibromids, dem Wirkstoff des Präparates Reglone. Das Präparat wird entsprechend dem Pflanzenschutzmittelverzeichnis (o. V., 1976) als Herbizid und Sikkationsmittel angewendet. Diquat wird im Boden durch Tonpartikel und organische Bestandteile so stark adsorbiert, daß es biologisch unwirksam ist. Dabei ist das gebundene Herbizid weder durch Wasser noch durch Wurzelausscheidungen eluierbar. Es wird deshalb von Pflanzen aus dem Boden nicht aufgenommen und wirkt nicht phytotoxisch (AKHAVEIN und LINSCOTT, 1968). Versuche ergaben, daß 1 g sandiger Lehm 0,3 mg Diquat bindet und grüne Pflanzen aus 0,05%iger wäßriger Diquat-Lösung letale Dosen des Herbizides mit den Wurzeln aufnehmen. Die Pflanzen entwickelten sich jedoch ohne Schädigung in einem Gartenboden, der mit wäßriger Regionelösung bis zu einem Gehalt von 0,1 Masseprozent Diquat begossen worden war (MAIER-BODE, 1971). Die „Inaktivierung" des Wirkstoffes, die durch Ionenaustausch hervorgerufen wird und vom pH-Wert, von der Temperatur und der Expositionszeit unter Feldbedingungen praktisch unabhängig ist, wird von verschiedenen Autoren ausführlich beschrieben. (AKHÄVEIN und LINSCOTT, 1968; CALDERBANK, 1968; K H A N , 1974).

Archiv für Phytopathologie und Pflanzenschutz, Heft 2, 1980, Band 16

143

Ergebnisse von Rückstandsuntersuchungen zeigen, daß Rückstände von Diquat besonders bei einem Einsatz als Sikkationsmittel auftreten können, jedoch beim Einsatz als Herbizid meistens nicht zu erwarten sind (CALDERBAJSTK, 1 9 6 8 , MAIEK-BODE, 1971).

Die starke Adsorption des Wirkstoffes im Boden läßt bei der Vorauflaufanwendung in Majoran keine Rückstände erwarten. A m i n o p h o n als Wirkstoff des Präparates Trakephon wurde im V E B Chemisches Kombinat Bitterfeld entwickelt. Bedeutung erlangte Aminophon als Mittel zur Steuerung biologischer Prozesse bei der Schlottenabtötung in Zwiebeln, Krautabtötung in Kartoffeln, zum Ausgeizen von Hopfen und zur Sikkation in Vermehrungsbeständen verschiedener Kulturarten (o. V., 1976). Rückstandsuntersuchungen von REIFENSTEIN und HAUSCHILD (1976) zeigen, daß die Anwendung von Trakephon als Sikkationsmittel zu keinen Rückstandsproblemen in Kartoffelknollen und Dauerzwiebeln führt. Aminophon-Rückstände sind bei Kartoffeln zum Zeitpunkt der Einlagerung nicht mehr nachzuweisen. Rückstandsdynamische Untersuchungen nach Anwendung von Aminophon im Hopfenbau (HAUSCHILD und JANETZKO, 1976) ergaben, daß die Einhaltung der maximal zulässigen Rückstandsmenge von 0,5 mg/kg Aminophon in Hopfen bei einer Karenzzeit von 21 Tagen gewährleistet ist. Die äußerst geringe Neigung zur Ausbildung von Rückständen an Kartoffeln und Zwiebeln kann mit der Wirkungsweise des Aminophons erklärt werden. Es besitzt vor allem eine Ätzwirkung und wird nur in ganz geringem Umfang in andere Pflanzenteile transloziert, wie D E D E K (1972, persönl. Mitt.) nach Blattapplikation subphytotoxischer Dosen 3 2 P-markierten Aminophons an Tomaten, Ackerbohnen und Melonen nachweisen konnte. Die von ihm nachgewiesenen Rückstandswerte lagen bei 0,003 bis 0,036 mg/kg bei einer Nachweisgrenze von 0,001 mg/kg in den Kartoffelknollen. Die Ätz- oder Kontaktwirkung des Aminophons und seine geringe Selektivität gestatten nur eine Anwendung als Herbizid vor dem Auflaufen bzw. Austrieb der Kulturen. Versuche zum Abbau des Aminophons im Boden ( R E I F E N S T E I N U. a., 1 9 7 3 ) zeigten, daß im Lößboden nach 62 Tagen noch 0,4 mg/kg nachweisbar waren. Nach 8 bis 11 Tagen war die Hälfte des applizierten Wirkstoffes abgebaut. Die Aufwandmenge für diese Versuche betrug 8 kg/ha. Vergleicht man die Aufwandmengen, die zur Sikkation benötigt werden (8 bis lOkg/ha) mit denen, die zur Unkrautbekämpfung (1,6 bis 2 kg/ha) verwendet werden und betrachtet die vorliegenden Untersuchungsergebnisse, so kann geschlußfolgert werden, daß bei Majoran keine Rückstandsprobleme auftreten. Majoran wird vor dem Auflaufen mit maximal 2 kg/ha Aminophon behandelt. Unter diesen Bedingungen ist die Untersuchung der Rückstände im Majoran nicht erforderlich. Rückstandsuntersuchungen nach Anwendung von D i n o s e b a c e t a t (Präparat Aretit) brachten die in Tabelle 3 aufgeführten Ergebnisse. Die Probennahme erfolgte zum Zeitpunkt der Ernte. Untersucht wurden die getrockneten Majoranblätter und -blüten (Gemisch). Rückstände von Dinosebacetat waren in allen Proben nicht nachweisbar. Die verwendete dünnschichtchromatographische Analysenmethode gestattet den Nachweis bis herab zu 0,05 ppm Dinoseb-

FANE U. a.: Ergebnisse mehrjähriger Untersuchungen

144

Tabelle 3 Ergebnisse v o n Untersuchungen auf Dinosebacetatrückstände in Majoran Aufwandmenge Dinosebacetat kg/ha 1,6 1,6 1,6 1,6

Applikationstermin 10. 28. 28. 14.

6. 6. 6. 6.

75 76 76 76

Ernte termin

3. 23. 23. 22.

9. 8. 8. 8.

75 76 76 76

Probenanzahl

4 4 4 3

Rückstände n. n. n. n.

n. n. n. n.

n. n. = nicht nachweisbar

acetat und erfaßt damit auch den Toleranzwert für Blattgemüse (0,05 ppm), der hier zur rückstandstoxikologischen Beurteilung herangezogen werden sollte. Die genannten Ergebnisse stimmen mit Literaturangaben überein (MAIER-BODE, 1971), wonach Dinosebacetat auf grünen Pflanzenteilen wie Erbsen-, Ackerbohnenpflanzen und Futtergemenge schon wenige Tage nach der Anwendung analytisch nicht mehr nachweisbar ist. Nach Aretit-Anwendung muß mit toxikologisch ebenfalls relevanten Dinoseb-Rückständen auf den Pflanzen gerechnet werden, weil eine Metabolisierung auf der Pflanzenoberfläche möglich ist und zum anderen Dinoseb von uns bereits im Handelspräparat nachgewiesen wurde (dünnschichtchromatographischer qualitativer Nachweis). Mit der unter 2. beschriebenen Methode wird neben Dinosebacetat auch Dinoseb erfaßt. Durch die Ammoniak-Einwirkung vor dem DC-Start lassen sich beide Wirkstoffe in Form des Dinoseb bestimmen. 3.3.

Empfehlung zur chemischen Unkrautbekämpfung in Majoran

Auf der Grundlage der bisher erzielten Versuchsergebnisse wird folgende Methode der chemischen Unkrautbekämpfung empfohlen. 1,6 kg/ha Aminophon bzw. 0,4 kg/ha Diquat werden unmittelbar vor dem Aufgang des Majorans mit einer Brüheaufwandmenge von 200 bis 600 1/ha gespritzt. Da beide Mittel zu den Kontaktherbiziden mit kurzer Wirkungsdauer gehören, werden nur solche Unkräuter erfaßt, die am Tage der Spritzung aufgelaufen sind. Die Spritzung unmittelbar vor dem Aufgang des Majorans gewährleistet die Erfassung einer möglichst großen Anzahl von Unkräutern. Bereits aufgelaufener Majoran wird durch diese Herbizide vernichtet. Haben die Unkräuter zum Zeitpunkt der Herbizidapplikation mehr als 2 Blätter ausgebildet, so ist die Aufwandmenge auf 2,0 kg/ha Aminophon bzw. auf 0,6 kg/ha Diquat zu erhöhen. l,6kg/ha Dinosebacetat werden nach der Ausbildung von 6 echten Majoranblättern gespritzt. Dinosebacetat erfaßt die Unkräuter nur bis zum 4-Blattstadium (HAMANN, 1969). Durch die Vernichtung der Unkräuter mit Kontaktherbiziden kurz vor dem Aufgang des Majorans werden günstige Voraussetzungen für den notwendigen Entwicklungsvorsprung des Majorans geschaffen. Entwickelt sich der Majoran jedoch nur langsam, so ist häufig der Unkrautbekämpfungserfolg nur unbefriedigend, da zum Zeitpunkt der Ausbildung von 6 Majoranblättern das Unkraut bereits ein Entwicklungsstadium erreicht hat, zu dem es nicht mehr erfolgreich bekämpft werden kann. Günstige Ergebnisse werden jedoch fast immer bei der Bekämpfung von Solanum, nigrum L. wegen des erst späten Auflaufens erzielt. Beim Jäten bereitet dieses Unkraut große Schwierigkeiten, da es leicht am Wurzelhals abreißt und erneut austreibt.

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Archiv für Phytopathologie und Pflanzenschutz, Heft 2, 1980, Band 16

Die Abbildung demonstriert die optimalen Zeitpunkte des Herbizideinsatzes in Abhängigkeit vom Entwicklungsstadium von Unkräutern und Majoran Majoran Unkraut

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Arrinophon oder Diquat

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Dinosebacetat

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Zusammenfassung

Der Einfluß von mehr als 50 Herbiziden auf Majoran wurde im Freiland geprüft. I n Abhängigkeit von der Aufwandmenge tolerierte der Majoran vor der Saat Allylalkohol und Metham; vor dem Auflaufen Aminophon, Aziprotryn, Barban, Benazolin, Balan, Benzoylpropäthyl, Chloroxuron, Desmetryn, Dichlorprop, Dinosebacetat, Diquat, Diuron, Linuron, MCPA, Mecoprop, Metobromuron, Monolinuron, Monuron, Nitrofen, P a r a q u a t , Pentanochlor, Phenmedipham und ein Kombinationsherbizid aus Propham + Chlorpropham + Proximpham; nach dem Auflaufen Asulam, Barban, Benazolin, Dinosebacetat, Lenacil, Metobromuron, Monolinuron, Nitrofen, Propyzamid und ein Kombinationsheribzid aus Propham + Chlorpropham + Proximpham. Zur chemischen Unkrautbekämpfung wird der Einsatz von 1,6 bis 2,0 kg/ha Aminophon oder 0,4 bis 0,6 kg/ha Diquat kurz vor dem Aufgang des Majorans und von 1,6 kg/ha Dinosebacetat bei Ausbildung von 6 echten Majoranblättern empfohlen. Diese Herbizide mindern die Qualitätsmerkmale Blattanteil des Krautes, Gehalt der Blätter an ätherischem Öl u n d Gehalt des ätherischen Öles an eis- und trans-Sabinenhydrat nicht. Rückstände von Dinosebacetat waren im Ernteprodukt nicht nachweisbar. Aminophon- u n d Diquat-Rückstände sind nicht zu erwarten. Bei Spritzung der Herbizide als Herbizidfolge kann mit einer Minderung des Unkrautbesatzes um 50% gerechnet werden. Pe3K>Me Ha3BaHne paöoTbi: Pe3yjibTaTH MHorojieTHero H3yneHHH xiiMimecKoii ßopbßbi c copHH-

KaMH B noceBax MafiopaHa (Majorana hortensis Moenoh)

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