Forschung über Algen zur Bekämpfung von pflanzenparasitären Nematoden: Teil 1

Wie lautete der Titel Ihrer Doktorarbeit und wo haben Sie sie durchgeführt?

Tasmin: “Infektion mit pflanzenparasitären Nematoden auf Rasenflächen: Neue Ansätze für das Management mit Meeresalgen”. Mein Hauptbetreuer war Professor Alan Gange von der School of Biological Sciences an der Royal Holloway, University of London. Die Arbeit wurde von Dr. Andy Owen, International Technical Manager bei ICL, betreut und war ein BBSRC iCASE-Studentenprojekt.

Der Schwerpunkt liegt also auf pflanzenparasitären Nematoden (PPNs) für Rasen. Haben Sie einen Eindruck davon bekommen, wie groß das Problem für die Industrie ist?

Tasmin: “Ja, ich habe einen Fragebogen für die Branche erstellt, der es mir ermöglichte, das Problem zu quantifizieren, und im Grunde genommen ist es in der gesamten Branche bekannt, aber die meisten Befragten sahen es nicht als eines der Hauptprobleme an, mit denen die Rasenmanager konfrontiert sind. Die wenigen Rasenmanager, für die PPN ein Problem darstellen, suchen jedoch verzweifelt nach der richtigen Lösung. Das ist für sie zu diesem Zeitpunkt ein großes Problem”.

Tamsin Williams

Warum also Algen als Bekämpfungsmittel für das Problem?

Tasmin: “Wir waren auf der Suche nach einer nachhaltigen Lösung für die PPN im Rasen, und tatsächlich gab es einige vereinzelte Hinweise darauf, dass einige Algenarten eine positive Wirkung auf das Problem haben. Mein Betreuer bei ICL (Dr. Andy Owen) hatte als Vertreter der Industrie einige Versuche in kleinem Maßstab mit alkalisch extrahierten Algen durchgeführt und dabei sehr positive Ergebnisse erzielt. Daraus entwickelte sich das Projekt. Dieser Ansatz hat sich bei den Recherchen für unsere veröffentlichte Meta-Analyse (Williams, T. et al., 2021. Evaluating the use of seaweed extracts against root knot nematodes: A meta-analytic approach. Journal of Applied Soil Ecology 168 1-8) bestätigt. Bestimmte Algenextrakte können in einigen Kulturen zur Bekämpfung von Wurzelgallennematoden beitragen, wobei die Wirkung jedoch von der Art der Algen abhängt; Algenextrakte aus Ascophylum nodosum hatten den größten Bekämpfungseffekt, und alkalische Extraktionsverfahren scheinen am meisten untersucht worden zu sein. Die Ergebnisse schienen je nach PPN-Typ und Nutzpflanzengruppe unterschiedlich zu sein, so dass der Erfolg nicht bei allen PPNs oder bei allen Nutzpflanzen 100 % betrug, aber dennoch sehr positiv war.”

Was waren Ihre wichtigsten experimentellen Ergebnisse?

Tasmin: “Meine Versuche in Töpfen mit alkalisch extrahiertem Ascophylum nodosum zeigten eine signifikante Verringerung (P<0,01) von PPN durch die Anwendung von Algen (drei Anwendungen in der angegebenen Menge im Abstand von 21 Tagen). Diese Versuche fanden allerdings in einer ziemlich kontrollierten Umgebung statt. Die Angelegenheit wurde komplizierter, als ich die Forschung ins Feld übertrug. Im Verlauf von drei Feldversuchen konnte ich zwar eine Verringerung der PPN-Zahlen durch denselben Anwendungsplan mit Algen feststellen, aber die natürliche Schwankung der von mir gemessenen PPNs bedeutete, dass die Ergebnisse nicht immer eine signifikante Verringerung zeigten. Alles in allem konnten wir jedoch die PPN reduzieren und die Abweichungen deutlich verringern, wie wir in einem Artikel auf der Konferenz der European Turfgrass Society veröffentlichten. (Williams, T. et al., 2020. Ascophylum nodosum extract use on plant parasitic nematode abundance and diversity on a golf green. Rasen 3. 84-85). Meines Erachtens gibt es eindeutige Beweise für die Wirksamkeit der Methode, und mit einer größeren Anzahl von Wiederholungen und einer besseren Auswahl der Versuchsorte hätte sie viel deutlicher ausfallen können.”

Was war die Wirkungsweise, wie wirkte ein alkalischer Algenextrakt? Haben Sie das untersucht?

Tasmin: “Die Wirkungsweise wird vielschichtig sein, aber wir haben in einem Experiment gezeigt, wie die Anwendung von alkalischen Algenextrakten Abwehrgene und Abwehrsignalwege erhöhen können, so dass sich die Pflanze möglicherweise besser gegen PPN-Angriffe verteidigen kann. Dies war im Wesentlichen eine Auslöserreaktion. So kann die Pflanze eine Reihe von Abwehrmechanismen entfalten. Diese Arbeit wurde an einer Modellpflanzenart (nicht an Rasengras) durchgeführt, so dass bei der Übertragung dieser Reaktion auf Rasenarten Vorsicht geboten ist – ich vermute jedoch, dass sie sehr wahrscheinlich ist (vor allem, wenn man sich die aktuellen Forschungsbereiche ansieht, die sich mit den Vorteilen von Algenanwendungen befassen). Eine zweite Wirkungsweise war die Verlangsamung des Schlüpfens von PPN-Eiern. Es schlüpften zwar immer noch einige junge Nematoden, aber ein verzögerter Schlupf oder eine längere Schlupfzeit könnte es der Pflanze ermöglichen, sich besser auf die Verteidigung vorzubereiten oder die Gesamtauswirkungen der PPN-Infektion zu verringern.”

Ein Criconema-Nematode

Was ist der beste Rat für einen Rasenmanager, der vermutet, dass er ein PPN-Problem hat oder einen Rasen pflegt, der in der Vergangenheit Probleme mit PPN hatte?

Tasmin: “Zunächst sollten Sie das Ausmaß des Problems überwachen und messen. Es ist wichtig, dass Sie das Problem und die betroffene Art eindeutig identifizieren können. Sammeln Sie also Proben und schicken Sie sie an ein Zentrum für Rasenkrankheiten, um den Rasen ordnungsgemäß untersuchen und die Nematodenarten und -populationen zählen zu lassen.

Zweitens: Nach meinen Erfahrungen sollten Sie eine Ascophylum nodosum-Alge (ich habe ausschließlich das SMX-Produkt von ICL verwendet) verwenden und in der Zeit vor den Hauptbelastungsphasen vorbeugende Anwendungen in der empfohlenen Menge vornehmen. Meine Versuche zeigten positive Ergebnisse nach drei oder vier Anwendungen im Abstand von 21 Tagen. Ich habe Anwendungen getestet, die über die empfohlene Aufwandmenge hinausgingen – und sie schienen keinen zusätzlichen Nutzen zu bringen, aber vielleicht wäre eine häufigere Anwendung sinnvoll (dies wurde jedoch nicht getestet). Natürlich ist es auch sinnvoll, zu versuchen, den Stress, dem der Rasen ausgesetzt ist, zu reduzieren, um die Widerstandsfähigkeit des Rasens zu erhöhen, z. B. durch eine etwas höhere Schnitthöhe, durch die Verteilung der Belastung, die Steuerung der Feuchtigkeit in der Wurzelzone und die Sicherstellung, dass die Pflanze keinen Nährstoffmangel hat, usw.”