DE102005056795A1

DE102005056795A1 - Pflanzenschutzmittel und deren Verwendung bei der Abwehr von Schädlingen

Info

Publication number: DE102005056795A1
Application number: DE102005056795A
Authority: DE
Inventors: Angelika Bettina Johne; Stefan Prof. Dr. Schütz; Bernhard Karl Dr. Weissbecker
Original assignee: Georg August Universitaet Goettingen
Current assignee: GEORG-AUGUST-UNIVERSITAET GOETTINGEN STIFTUNG , DE
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2007-06-06
Also published as: EP1956915A1; WO2007059765A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung erlaubt unter Verwendung von verhaltensmodifizierenden bevorzugt organischen Substanzen mit repellenter, deterrenter und inhibitorischer Wirkung den Befall von Schädlingen, insbesondere der Kastanienminiermotte (Cameraria ohridella), an Pflanzen, insbesondere an Kastanien- (Aesculus) und Ahorn(Acer)-Arten stark zu reduzieren. Die bevorzugt organischen Substanzen werden entweder durch herbivore Arthropoden und ihre begleitenden Mikroorganismen oder durch befallene Blätter der Rosskastanie (Aesculus hippocastanum) emittiert und können aus diesen erhalten werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des biotechnischen Pflanzenschutzes durch Verhaltensmodifikation von herbivoren Arthropoden. Besonderes Gewicht wird hierbei auf eine repellente, deterrente und inhibitorische Wirkung organischer Substanzen während des Wirtsfindungs-, Wirtswahl- und Ovipositionsprozesses gelegt. Diese Substanzen werden entweder von herbivoren Arthropoden bzw. die herbivoren Arthropoden begleitenden Mikroorganismen, den Schädlingen, oder von den befallenen pflanzlichen Organen, wie von denen der Rosskastanie (Aesculus hippocastanum), emittiert. So soll der Befall von Schädlingen, insbesondere der Kastanienminiermotte (Cameraria ohridella), an Pflanzen, insbesondere an Kastanien- (Aesculus) und Ahorn- (Acer) Arten stark reduziert werden. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die Verwendung von Substanzen zum Schutz von Pflanzen, wie denen der Gattung Aesculus und Acer, zur Abwehr von Schädlingen, sowie um entsprechende Pflanzenschutzmittel. Die Substanzen stammen z.B. aus mit herbivoren Arthropoden befallenen Pflanzenorganen der oben genannten Pflanzenarten, wie aus Extrakten dieser Pflanzenorgane. Insbesondere handelt es sich bei den Substanzen um flüchtige Verbindungen, die von den herbivoren Arthropoden begleitenden Mikroorganismen oder durch die Pflanzenorgane bei Befall emittiert werden. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung bestimmter organischer Verbindungen als Pflanzenschutzmittel mit repellenter, deterrenter und/oder inhibitorischer Wirkung auf die Schädlinge bzw. als Lockstoff für diese Schädlinge.

Stand der Technik

Die Kastanienminiermotte ist ein kleiner Schmetterling, der erstmals Anfang der 80iger Jahre durch ein Massenauftreten in Mazedonien entdeckt und beschrieben wurde. Die Larven dieses Insekts entwickeln sich im Blattgewebe von Kastanien(Aesculus) und Ahorn- (Acer) Arten, wobei das Blattgewebe einer gesamten Baumkrone vollständig zerstört werden kann. Besonders die Weißblühende Rosskastanie, Aesculus hippocastanum, kann durch hohen Befall die Blätter schon im Sommer verlieren. Da die Rosskastanie als ein beliebter Park- und Stadtbaum das Bild vieler Städte prägt, können ganze Straßenzüge im Juli kahl erscheinen. Neben der Kastanienminiermotte, die ihrerseits durch in den Minen lebende Mikroorganismen, wie Pilze und Bakterien, begleitet wird, können weiterhin andere herbivore Arthropoden (z.B. Tripse, Läuse, Milben) und andere Mikrooganismen (pathogen oder apathogen) auf dem gleichen Blatt gemeinsam auftreten und in Konkurrenz zueinander stehen.

Bisherige Bekämpfungsstrategien gegen herbivore Schädlinge, wie die Rosskastanienminiermotte, haben sich als nicht befriedigend herausgestellt. Die Suche nach der Heimat und damit effektiven Gegenspielern blieb im Stand der Technik erfolglos. Chemische Bekämpfungsstrategien wie die Anwendung von Insektiziden (z. B. Diflubenzuron, Imidacloprid) mittels z.B. Bodenapplikation, Hochdruckspritzen oder Stamminjektionen sind für Städte und Gemeinden sehr teuer und unpraktikabel. Außerdem können Bäume beispielsweise bei Injektionen sehr stark verletzt werden und durch Folgeinfektionen absterben.

Das weibliche Sexualpheromon der Kastanienminiermotte wurde in der WO 01/00553 beschrieben und kann als Lockmittel zum Einfangen der männlichen Falter dienen. Das Sexualpheromon eignet sich zur Überwachung des Insekts (Schlupfzeiten, Ausbreitung etc.) nicht aber zur Bekämpfung dieser, da nur die männlichen Tiere gefangen werden. Die Weibchen verursachen aber tatsächlich durch die Eiablage und der daraus schlüpfenden Larven den eigentlichen Schaden an den Bäumen. Weiterhin wurde zumindest ein Pflanzeninhaltstoff der Gattung Aesculus als Lockstoff für Kastanienschädlinge in der Europäischen Patentanmeldung EP 1 285 580 beschrieben.

Die im Stand der Technik beschriebenen Substanzen und Verfahren zur Bekämpfung der durch die Schädlinge, insbesondere der Kastanienminiermotte, bei Pflanzen der Gattungen Aesculus und Acer beruhen darauf, dass mit Hilfe von Lockstoffen die Schädlinge in Massenfangfallen gelockt werden und dort durch geeignete Mittel getötet werden.

Im Stand der Technik werden keine Substanzen, insbesondere organische Verbindungen, beschrieben, die allein oder in Kombination mit repellent, deterrent oder inhibitorischer Wirkung gegen die Rosskastanienminiermotte und andere Schädlinge, die an Aesculus- and Acer-Arten leben, eingesetzt werden können. Das heißt, es gibt keine Beschreibung über Mittel, insbesondere von Mitteln, die von mit herbivoren Arthropoden befallenen Pflanzen oder von den Mikroorganismen, welche die herbivoren Arthropoden begleiten, hergestellt und abgegeben werden und die ein Abweisen oder Abstossen der Schädlinge von den Pflanzen bewirken, so dass sie die Pflanzen in reduziertem und biologisch verträglichem Ausmaß von den Schädlingen betroffen sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Zusammensetzungen, die eine repellente, deterrente oder inhibitorische Wirkung gegen Schädlinge von Pflanzen insbesondere von Pflanzen der Gattungen Aesculus und Acer aufzeigen. Insbesondere die Eiablage durch die Kastanienminiermotte soll durch die erfindungsgemäße Verwendung der genannten Substanzen und besonders der speziell genannten organischen Verbindungen auf biologisch verträgliche Weise reduziert werden.

Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer oder mehrerer Substanzen, gewonnen aus mit herbivoren Arthropoden befallenen Pflanzenorganen einer Art der Gattung Aesculus, als verhaltensmodifizierende Substanz(en) mit repellenter, deterrenter oder inhibitorischer Wirkung auf die Wirtspflanzenfindung, die Wirtspflanzenwahl und die Oviposition von Schädlingen insbesondere an Acer- und Aesculus Arten.

In der vorliegenden Erfindung werden unter „Schädlingen" alle Arten von herbivoren Arthropoden (Gliederfüßer) verstanden (Insekten, einschließlich Falter und Motten, z.B. auch Läuse, Milben, Thripse), die an Pflanzen, insbesondere an Acer- und Aesculus-Arten leben. In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der bevorzugt organischen Verbindungen zur Bekämpfung der Rosskastanienminiermotte als Schädling der oben genannten Pflanzengattungen Acer und Aesculus.

Den Gattungen Acer und Aesculus gehören Arten an, die über die gesamte nördliche Hemisphäre verbreitet sind. Aufgrund der stadtklimatischen Verträglichkeit und ästhetischen Schönheit werden die Bäume bevorzug in Städten angepflanzt, sowie holzwirtschaftlich genutzt. Zu den genannten Gattungen gehören insbesondere die Arten: Aesculus hippocastanum, Aesculus glabra, Aeeculus mississippiensis, Aesculus plantierensis, Aesculus aurbinata, Aesculus dallimorei, Acer platanoides und Acer pseudoplatanus.

In der vorliegenden Erfindung sind unter dem Ausdruck „Substanz(en)" chemische Verbindungen zusammengefasst, die einerseits durch Mikroorganismen, wie die pathogenen Pilze (z.B. Guignardia aesculi, Erysiphe flexuosa) oder die Eier und Larven bzw. deren begleitende Mikroflora und -fauna selber produziert und gegebenenfalls emittiert werden. Andererseits umfasst dieser Ausdruck alle Substanzen, die von den Pflanzen, wie der Rosskastanie, selber bei Befall durch herbivore Arthropoden oder Mikroorganismen produziert und gegebenenfalls emittiert werden. Es kann erfindungsgemäß eine Substanz allein oder in Kombination mit weiteren Substanzen eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Substanzen, wie die organischen Verbindungen, können als Extrakte der Pflanzenorgane vorliegen und werden entsprechend von den Extrakten emittiert. Alternativ können auch die hierin spezifisch genannten Verbindungen als kommerziell erhältliche Produkte alleine oder als Mischungen erfindungsgemäß verwendet werden. Extrakte sind Mischungen unterschiedlicher Substanzen, die durch Extraktion mit Extraktionsmitteln erhalten werden. Der Extrakt kann dabei in flüssiger oder in fester Form vorliegen. Dem Fachmann sind dabei geeignete Lösungsmittel bekannt. Bevorzugt sind organische Lösungsmittel oder Wasser, um einen Auszug von bevorzugt organischen flüchtigen Verbindungen zu erhalten. In seiner einfachsten Form werden die Pflanzenorgane zerkleinert und gegebenenfalls mit Wasser vermischt. Dazu werden z.B. stark mit herbivoren Arthropoden, wie deren Larven und/oder anderen Mikroorganismen befallene Blätter mit einem Mixer (z.B. Küchenmixer) zerkleinert. Nach Bedarf kann Wasser zu dem Gemisch gegeben werden. Der daraus hervorgehende Brei kann als verhaltensmodifizierende Formulierung genutzt werden. Natürlich können auch Extrakte verschiedener Pflanzenorgane und/oder Extrakte von Pflanzenorganen verschiedener Pflanzen gleicher Art oder unterschiedlicher Art verwendet werden.

Als Lösungsmittel für die erhaltenen Extrakte oder bei Verwendung von reinen synthetisch hergestellten Verbindungen können geeignete, bevorzugt organische Lösungsmittel verwendet werden. Beispielhaft seien hier Paraffinöl bei der Verwendung von synthetischen Reinsubstanzen oder Wasser bei der Herstellung eines Extrakts genannt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter „verhaltensmodifizierende Substanzen" Substanzen, bevorzugt organische Verbindungen, verstanden, die eine repellente, deterrente und/oder inhibitorische Wirkung auf die Eiablage und den Befall durch die herbivoren Arthropoden Schädlinge, insbesondere durch die Kastanienminiermotte, haben.

Dabei sind die Begriffe „repellente Wirkung", „deterrente Wirkung" und „inhibitorische Wirkung" dem Fachmann wohlbekannt.

Der Ausdruck „Pflanzenorgan", wie er hierin verwendet wird, bedeutet jegliches Teil einer Pflanze, wie Rinde, Blätter, Stammholz, Ast mit Blättern, Wurzeln, etc. wobei Blätter bevorzugt sind. Es können auch mehrere verschiedene Pflanzenorgane oder Pflanzenorgane von mehr als einer Pflanze verwendet werden.

Es wurde im Rahmen der Erfindung festgestellt, dass insbesondere die Eiablage der Rosskastanienminiermotte auf Blättern der Rosskastanie durch Verwendung der erfindungsgemäßen Substanzen, insbesondere Zusammensetzungen, die mindestens eine der im folgenden speziell genannten Verbindungen enthalten, reduziert werden kann.

Zur Anwendung kann eine organische Substanz allein oder in Kombination mit anderen gleichzeitig kommen, wobei unterschiedliche Konzentrationen und Konzentrationsverhältnisse verwendet werden können. Geeignete Konzentrationen können einfach durch den Fachmann bestimmt werden. Die verwendeten organischen Substanzen können synthetisch hergestellt bzw. aus dem Extrakt von mit herbivoren Arthropoden, insbesondere mit deren Larven befallener Blätter gewonnen werden. Diese Blätter können gleichzeitig mit anderen, die Larven oder Eier begleitenden Mikroorganismen, wie mit Pilze und Bakterien, befallen sein.

Als eine Möglichkeit hat sich eine Mischung synthetisch hergestellter Substanzen erwiesen, da diese einen hohen Reinheitsgrad (> 95%) besitzen, je nach Bedarf verdünnt werden können und kommerziell erhältlich sind. Beispielsweise können lineare, verzweigte oder zyklische Alkohole, Aldehyde und/oder Ketone, deren Partialdampfdrücke bei 20°C bevorzugt zwischen 0,0002 mbar und 80 mbar liegen, vorzugsweise die folgenden organischen Substanzen allein oder in Kombination als biologisch verhaltensmodifizierend aktive Substanzen mit deterrenter, repellenter oder inhibitorischer Wirkung eingesetzt werden: Benzylalkohol, (E)/(Z)-Linalooloxid (furanoid), 1,8-Cineol, n-Valeriansäure-cis-3-hexenylester, 1-Hexanol, Decanal, alpha-Humulen, (Z) Jasmon, Essigsäurehexylester, 2-Ethyl-1-hexanol, (Z)-3-hexen-1-ol, (E)-Butansäure 2-hexenylester.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Substanzen, werden entweder durch die herbivoren Arthropoden, wie deren Larven selbst und von herbivoren Arthropoden begleitenden Mikroorganismen hergestellt und von diesen dann gegebenenfalls emittiert oder die Substanzen werden durch die Pflanzenorgane nach der Eiablage und/oder durch Larvenfraß hergestellt und gegebenenfalls emittiert. Besonders bevorzugt stammen die Pflanzenorgane von geschädigten Bäumen, bei denen die Larven in den späten Larvenstadien L4 und L5 sind. Natürlich können die erfindungsgemäßen Substanzen teilweise auch von mit Larven minierten Pflanzenteilen erhältlich sein, bei denen sich die Larven in den frühen Larvenstadien L1 bis L3 befinden. Eine Definition der Larvenstadien findet sich zum Beispiel in Pschorn-Walcher, 1994, Linzer biologische Beiträge, 26: 633–642 und sind dem Fachmann wohlbekannt.

Die bevorzugt organischen Substanzen können bei der Anwendung mit weiteren Substanzen, etwa akzeptable Träger, Verdünnungsmittel etc. zu einer Formulierung vermischt sein. Unter Formulierung wird die Zubereitung eines Pflanzenschutzmittels verstanden, das neben den verhaltensmodifizierenden Substanzen noch zahlreiche andere Begleitsubstanzen wie z.B. Haftmittel, Netzmittel, Lösungsmittel u. v. a. beinhalten kann.

Die bevorzugt organischen Substanzen können auf Träger-Oberflächen aufgetragen (z.B. aufgespritzt) oder in Verbindung mit einem Dispenser (Kapsel) oder Mikrokapseln verwendet werden.

Bei der Behandlung der Bäume sollte dabei die verhaltensmodifizierende Formulierung unmittelbar im Blattwerk eines Baumes an einer geeigneten Oberfläche ausgebracht werden, wie z.B. auf Zellulosefasern oder Polyester. Auch ein Dispenser oder Mikrokapseln mit den organischen Substanzen sollten direkt an den Ästen und Blättern angebracht werden.

Unter „Träger-Oberflächen" werden alle Flächen verstanden, die mit verhaltensmodifizierend aktiven Substanzen, wie z.B.: Repellents, sowie deren Formulierungen, benetzt werden können (z.B. zu diesem Zweck hergestellte Scheiben). Eine Träger-Oberfläche kann beispielsweise aus Zellulosefasern, natürlichem oder synthetischem Polyester bestehen. Die organischen Substanzen oder deren Formulierungen können auf die gesamte Oberfläche aufgetragen werden oder aber nur auf Teilstücke.

Ein Dispenser (Kapsel) hat den Vorteil, dass die verhaltensmodifizierende Wirkung der bevorzugt organischen Substanzen über den gesamten Flug-Zeitraum einer Generation wirken kann und damit eine regelmäßige Erneuerung entfällt. Der Dispenser besitzt eine Membran, die die Abgabe flüchtiger Verbindungen regelt. Ein Dispenser kann beispielsweise wie in der US 5,308,613 beschrieben, ausgebildet sein. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform stellen Mikrokapseln dar. Diese verschiedenen Arten von Kapseln, Dispenser oder Mikrokapseln, erlauben eine gezielte und gleichmäßige Abgabe der Substanzen.

Wichtig ist, dass die verwendete Oberfläche bzw. Dispenser die organische Substanz nicht in unerwünschter Weise in ihrer verhaltensmodifizierenden Wirkung beeinflusst. Die Oberflächen bzw. Dispenser oder Mikrokapseln sind während der Flugzeit der Generationen im oder am Baum oder nahe des Baumes, z.B. direkt im Blattwerk an Ästen, anzubringen.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform werden die Zusammensetzungen direkt auf die Pflanzen, z.B. auf das Blattwerk und/oder dem Stamm aufgetragen. Dem Fachmann sind geeignete Verfahren zum Aufbringen der Zusammensetzungen bekannt. Bevorzugt ist aber die Verwendung mit einem Trägermaterial, um eine eventuelle Schädigung der Blätter durch die Substanzen selbst zu verhindern.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wird der Befall der jeweiligen Pflanzen, insbesondere der Arten der Gattungen Aesculus and Acer durch Schädlinge, vorzugsweise durch die Kastanienminiermotte, reduziert, verhindert oder gehemmt. Die hierin beschriebenen organischen Substanzen bzw. Formulierungen bewirken ein „Abstossen" der Schädlinge vom Blattwerk des Baumes. Da die Paarung direkt in den Bäumen (am Stamm, auf den Blättern) stattfindet, wird die Suche nach Sexualpartnern durch Verwendung der bevorzugt organischen Substanzen oder Formulierungen erschwert und die Anzahl der befruchteten Weibchen reduziert.

Ohne Verwendung von xenobiotischen (naturfremden) Mitteln, kann damit z.B. die Verbräunung der Baumkronen von Aesculus- und Acer-Arten, insbesondere die der Rosskastanie (A. hippocastanum) aufgehalten werden.

Die Auftragungszeit sollte z.B. am besten während der Faltergeneration des Schädlings, wie der Kastanienminiermotte, sein. Die notwendige Konzentration ist durch den Fachmann einfach bestimmbar.

Besonders effektiv ist der kombinierte Einsatz der hier beschriebenen organischen Substanzen zum Schutz des Baumes mit dem Pheromon und/oder Lockstoff des Insekts zwecks Ablenkung und Massenfang. Bei der Kombination von repellenten, deterrenten oder inhibitorisch wirkenden Substanzen mit Pheromon- und/oder Lockstofffallen werden die Tiere nicht nur vom Baum abgestoßen, sondern zusätzlich weggelockt und eingefangen. Unter Verwendung von Insektenregulatoren in den anlockenden Fallen, können die Tiere abgetötet oder unschädlich gemacht werden.

Unter Insektenregulatoren wird hierin verstanden, dass im Handel erhältliche Insektizide verwendet werden, welche die Tiere töten.

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von bestimmten Substanzen als Lockstoffe von Schädlingen an Pflanzen, wie an Acer- und Aesculus Arten. Bei diesen Stoffen handelt es sich um flüchtige organische Verbindungen, die von herbivoren Arthropoden, wie mit deren Eier und Larven minierten Pflanzenorganen einer Art der Gattung Aesculus erhältlich sind. Besonders bevorzugt sind die folgenden Verbindungen: Linalool, (E/E)-2,4-Hexadienal, (E) 4,8-Dimethylnona 1,3,7-trien, Butansäurehexylester und Ocimen.

Erfindungsgemäß erfolgt eine kombinierte Verwendung einer oder mehrere Verbindungen aus der Gruppe ausgewählt aus Benzylalkohol, (E)/(Z)-Linalooloxid (furanoid), 1,8-Cineol, n-Valeriansäure-cis-3-hexenylester, alpha-Humulen, (Z) Jasmon, 1-Hexanol, Essigsäurehexylester, 2-Ethyl-1-hexanol, Decanal, (Z)-3-hexen-1-ol, (E)-Butansäure 2-hexenylester mit repellenter, deterrenter und/oder inhibitorischer Wirkung auf Wirtspflanzenfindung, Wirtspflanzenwahl und Oviposition von herbivoren Schädlingen an Pflanzen, insbesondere an Acer- und Aesculus Arten und einer oder mehre Verbindungen von Linalool, (E/E)-2-4-Hexadienal, Ocimen, (E) 4,8 Dimethylnona 1,3,7-trien oder Butansäurehexylester als Lockstoff(e) von herbivoren Schädlingen an Pflanzen, insbesondere an Acer- und Aesculus Arten. Bevorzugt handelt es sich bei dem Schädling um Cameraria ohridella.

Die Erfindung betrifft weiterhin Pflanzenschutzmittel geeignet als Mittel gegen herbivore Schädlinge von Pflanzen, wie Acer und Aesculus Arten, insbesondere zu Bekämpfung von Cameraria ohrhidella, die mindestens einen Lockstoff ausgewählt aus der Gruppe Linalool, (E/E)-2-4-Hexadienal Ocimen, (E) 4,8 Dimethylnona 1,3,7-trien oder Butansäurehexylester und/oder mindestens eine verhaltensmodifizierende Substanz mit repellenter, deterrenter und/oder inhibitorischer Wirkung auf Wirtspflanzenfindung, Wirtspflanzenwahl und Oviposition von herbivoren Schädlingen an Pflanzen, wie an Acer- und Aesculus Arten, ausgewählt aus der Gruppe aus Benzylalkohol, (E)/(Z)-Linaooloxid, 1,8-Cineol, n-Valeriansäure-cis-3- hexenylester, alpha-Humulen, (Z) Jasmon, 1-Hexanol, Essigsäurehexylester, 2-Ethyl-1-hexanol, Decanal, (Z)-3-hexen-1-ol, (E)-Butansäure 2-hexenylester umfassen.

Die Formulierung des Pflanzenschutzmittels kann eine auf diesem Gebiet übliche Formulierung sein. Bevorzugt ist dabei der mindestens eine Lockstoff mit geeigneten Trägern als eine Komponente formuliert und die mindestens eine verhaltensmodifizierende Substanz mit repellenter, deterrenter und/oder inhibitorischer Wirkung auf Wirtspflanzenfindung, Wirtspflanzenwahl und Oviposition von herbivoren Schädlingen an Pflanzen, wie an Acer- und Aesculus Arten ist mit geeigneten Trägern als eine zweite Komponente formuliert.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zum Schutz vor einem Befall von Pflanzen, wie von Acer- und Aesculus Arten, durch herbivore Schädlinge, insbesondere zum Schutz vor einem Befall von Aesculus hippocastanum durch Cameraria ohridella, bei dem die oben genannten Substanzen mit repellenter, deterrenter und/oder inhibitorischer Wirkung oder eine, diese Substanzen enthaltende Vorrichtung oder ein Dispenser nahe der Pflanze, vorzugsweise direkt an der Pflanze, insbesondere in der Baumkrone am und/oder im Blattwerk angebracht bzw. aufgebracht wird/werden.

Bei der kombinierten Verwendung von Substanzen mit repellenter, deterrenter und/oder inhibitorischer Wirkung und Lockstoffen umfasst das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin den Schritt des An- bzw. Aufbringens von oben genannten Lockstoffen bzw. die Verwendung einer diese Substanzen enthaltenen Vorrichtung oder eines Dispensers in der Nähe der jeweiligen Pflanze, vorzugsweise um den Stamm herum.

Kurze Beschreibung der Abbildungen

1: Die 1 zeigt das Landeverhalten erwachsener Tiere auf unterschiedlich befallene Blätter von A. hippocastanum im Dual Choice Test 1 kennzeichnet Blätter mit Befall von Larven in den Stadien L1 bis L3, 2 kennzeichnet gesunde Blätter, 3 kennzeichnet verbräunte Blätter mit Larvenbefall in den späten Stadien L4 und L5.

2: Die 2 zeigt den Prozentsatz der abgelegten Eier auf Blätter von A. hippocastanum im Dual Choice Test bei Behandlung mit verschiedenen organischen Substanzen. SUB bedeutet: mit Substanz behandelte Blätter

In den 1 und 2 bedeuten n.s. nicht signifikant und *** signifikant, p < 0,001

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen näher erläutert, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll.

Beispiele:
1. Gewinnung der organischen Substanzen aus dem Duftgemisch von mit Larven von Cameraria ohridella minierten Blättern
Die Probennahme erfolgte mit der CLSA Methode (Closed-Stripping-Analysis, Bohland, W., et al., 1984, In: Schreier, P. (Hrsg.), Analysis of volatiles (pp. 371–380). Walter de Gruyter, Berlin). Je Duftprobe wurden 5 Blätter von A. hippocastanum in einen 250 ml-Schliffkolben gegeben und dieser mit einem Teflonstopfen verschlossen. Die Blätter waren einerseits gesund, andererseits mit Larven in unterschiedlichen Stadien miniert. Insgesamt wurden über 75 Duftproben an verschiedenen Standorten in Göttingen, Deutschland entnommen. Die Teflonstopfen besaßen durchgehende Edelstahlkapillaren, die mit einer Miniaturpumpe (Fa. Fürgut, Tannheim) und einer Adsorptionsfalle in einem geschlossenen Kreislauf verbunden waren. Die Probennahme erfolgte für 45 min bei einem Luftstrom von ca. 1 l/min. Die organischen Substanzen wurden auf speziellen Aktivkohle-Fallen (1.5 mg Aktivkohle, Fa. CLSA-Filter, Daumazan sur Arize, Frankreich) gesammelt. Die Elution erfolgte mit 50 μl eines Gemisches aus 2 Teilen Dichlormethan und 1 Teil Methanol (Suprasolv-Qualität, Fa. Merck/VWR, Darmstadt).
2. Analyse der organischen Substanzen und deren olfaktorische Wahrnehmung durch das Insekt
Zur Analyse der Duftproben wurde ein Gaschromatograph (GC) mit paralleler Detektion durch Massenspektroskopie (MS) und Elektroantennographie (EAD) verwendet (Weissbecker et al., 2004, Journal of Chromatography 1056: 209–216). Das GC-MS/EAD-System setzte sich aus einem Gaschromatograph (GC) 6890N und einem Massenspektrometer (MS) 5973N (beides Fa. Agilent, Waldbronn) zusammen. Der GC war mit einem Split-/Splitless-Injektor und einer DB-5 Trennsäule (30 m, 0,25 mm ID, 0,25 μm Filmdicke) ausgestattet. Von den Proben wurde jeweils 1 μl splitlos injiziert und der GC mit einem Temperaturprogramm betrieben (Start: 50°C, 1,5 min halten, 7,5°C/min auf 200°C, 5 min halten, Laufzeit 26,5 min). Die Kopplung zur elektroantennographischen Detektion erfolgte über ein modifiziertes ODP-2 Interface (Olfactory-Detector-Port, Fa. Gerstel, Mülheim). Abgetrennte Insektenantennen wurden in einem modifizierten Antennenhalter nach Sauer et al. (Sauer, A.E., et al., 1992, Chemical Senses 17, 543–553) über eine Ringer-Lösung (Kaissling, K.E., Thorson J., 1980, In: Satelle, D.B., Hall, L.M. & Hildebrand, J.G. (Hrsg.), Receptors for neurotransmitters, hormones and pheromones in insects. Elsevier/North-Holland Biomedical Press, 261–282) mit Ag/AgCl-Elektroden verbunden. Ein spezieller EAG-Verstärker (Prof. Koch, Kaiserslautern) verstärkte (Faktor 100) die abgeleiteten Potenziale. Die Signale wurden über einen A/D-Wandler 35900E der ChemStation-Software (beides Fa. Agilent, Waldbronn) zugeführt und aufgezeichnet.
Die Identifizierung der olfaktorisch aktiven organischen Substanzen erfolgte über eine Massenspektrendatenbank des National Institute of Standards and Technology (NIST, Gaithersburg, USA) und mit der MassFinder 3.0 Software zusammen mit der Datenbank „Terpenoids and Related Constituents of Essential Oils" (Hochmuth, König, Joulain, Hamburg, Germany), sowie im Vergleich mit Reinsubstanzen. Einige der identifizierten organischen Substanzen sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Tabelle 1: Einige der identifizierten organischen Substanzen aus mit Larven minierten oder unbefallenen Laubblättern von Aesculus hippocastanum (Hippocastanaceae). Die Analyse der Verbindungen erfolgte mit der GC-MS/EAD Methode.
3. Testung der einzelnen organischen Substanzen an der Insekten-Antenne
Die identifizierten organische Substanzen wurden im folgenden Versuch als kommerziell erhältliche Reinsubstanzen verwendet und in Form einer Verdünnungsreihe an Insektenantennen von C. ohridella getestet. Dadurch konnte die olfaktorische Aktivität der Stoffe genauer bestimmt werden. Die Verdünnung (Konzentrationen: 1·10^-7; 1·10^-6; 1·10^-5; 1·10^-4; 1·10^-3; 1·10^-2) der organischen Substanzen erfolgte mit Paraffinöl (Uvasol-quality, Merck/VWR). Kleine Filterpapier-Stücke (2 cm²) wurden mit 100 μl der jeweiligen Konzentration benetzt und danach in eine 10 ml Glassspritze gegeben. In der Spritze reicherte sich die organische Substanz im Luftvolumen an, wobei die Konzentration im Luftvolumen der Spritze proportional zur Konzentration der organischen Substanz in der Verdünnung war.
Wenn 5 ml dieser Luft über die Insektenantenne geblasen wird, kann ein reproduzierbarer Impuls ausgelöst werden (Schütz S., et al., 1999, Biosensors & Bioelectronics 14: 221–228). Die Verdünnungsreihen wurden bei manueller Injektion über die Insektenantenne in [mV] gemessen.
Die Ergebnisse von einigen Substanzen sind in Tabelle 2 dargestellt.
Tabelle 2: Reaktion der Insektenantennen auf einzelne organische Substanzen in [mV]. Insgesamt wurden für jede organische Substanz 10 Verdünnungsreihen an Antennen von mindestens 3 verschiedenen Insekten getestet. (MW = Mittelwert; Stabw = Standartabweichung)
4. Verhaltenstest zur Oviposition
Für Dual Choice Tests wurden Sämlinge verwendet, deren Blattentfaltung im Kühlraum (5°C) um 3 Monate verzögert werden konnte. Die Blätter waren nicht befallen. Weiterhin wurden 10 Wochen nach Beendigung der Blattentwicklung und Larvenbefall (Stadium L1 bis L3) Zweige von Bäumen entnommen, die mit dem Insektizid Confidor WG 70 über Bodenapplikation (0.28g/cm Durchmesser des Baumes, DBH) behandelt waren. Um Positionsunterschiede innerhalb eines Baumes auszuschließen, stammten die für einen Versuch entnommenen gleichgroßen Zweige vom selben Ast. In diesen Blättern starben die Larven durch die Insektizidbehandlung nach dem Einbohren in das Blattgewebe ab. Schließlich wurden Zweige mit stark gebräunten Blättern verwendet. Die Verbräunung entstand durch die Miniertätigkeit der älteren Larvenstadien L4 und L5.
Bei dem Dual Choice Test wurden zwei Zweige in Wassergläsern bzw. getopfte Sämlinge in einem Käfig (200 × 100 × 130 cm) angeordnet. Der Käfig war aus Glas und engmaschigem Netz hergestellt. Der Raum, in dem sich der Käfig befand, war abgedunkelt, ohne Luftbewegung mit 29°C und 45 % Luftfeuchtigkeit und einer Beleuchtung (1 klx) von oben. Um die Zahl der Landungen auf den Blättern im Vergleich zu bestimmen, wurden 200 Miniermotten in Gruppen von a 20 Tieren in der Mitte des Käfigs freigesetzt. Nach einer Orientierungsphase von 20 Minuten wurden alle Insekten, die auf den Pflanzen gelandet waren, gezählt. Die Ergebnisse sind in der 1 dargestellt. Die Unterschiede im Landeverhalten sind im Vergleich deutlich zu erkennen. Insbesondere bei den Zweigen mit Larven im L4 oder L5 Stadium ist die Zahl der Landungen deutlich verringert.
In einem weiteren Dual Choice Test wurden zwei Zweige ohne Nekrosen oder sonstigen Beschädigungen von mit Confidor WG 70 über Bodenapplikation (0.28 g/cm DBH) behandelten A. hippocastanum entnommen. Um Positionsunterschiede innerhalb eines Baumes auszuschließen, stammten die entnommenen gleichgroßen Zweige vom selben Ast.
An jedem Fingerblatt wurde mit einer Stahlnadel ein Filterpapier-Stückchen befestigt, das 30–50 % der Blattoberfläche bedeckte. Die Filterpapier-Stückchen des einen Zweiges wurden mit Paraffinöl benetzt um als Kontrolle zu dienen, die des anderen mit einer Verdünnung der organischen Substanz in Paraffinöl (1·10^-3). So wurde das Duftmuster eines gesunden Blattes, mit der zu testenden organischen Substanz überlagert. Frische Verdünnung und Paraffinöl wurde alle 12 Stunden (Kontrolle, 1-Hexanol, Linalool, 1,8-Cineol, Benzylalkohol, 2-Phenylethanol, Methylsalicylat, (E)-β-Caryophyllen, (E/E)-alpha-Farnesen, (E)-4,8, Dimethylnona-1,3,7-trien, Tridecan, Butansäurehexylester, Methylsalicylat, (E)/(Z) Linalooloxid (furanoid), n-Valeriansäure cis 3-hexenylester, alpha-Humulen, Ocimen, (Z)-Jasmon, 2-Ethylhexan-1-ol; (Z)-3-hexen-1-ol; Essigsäurehexylester; (E)-Butansäure-2-hexenylester und (E,E)-2,4-hexadienal) oder 6 Stunden (Decanal, Nonanal, Benzaldehyd) dazu gegeben. Die Zweige waren in einem von oben beleuchteten (1 klx) Käfig (180 × 75 × 75 cm) untergebracht und in Wassergläsern (5 Liter) mit einer Entfernung von 120 cm aufgestellt. Der Käfig war aus Glas und engmaschigem Netz hergestellt. Der Raum, in dem sich der Käfig befand, war abgedunkelt, ohne Luftbewegung mit 26°C und 50 % Luftfeuchtigkeit.
Zu Versuchsbeginn wurden 250 Motten in der Mitte des Käfigs entlassen, die einen Tag zuvor im Freiland gefangen wurden waren.
Nach 24 Stunden (Decanal, Nonanal) bzw. 48 Stunden (die übrigen getesteten Substanzen) wurden die frisch abgelegten Eier gezählt. Mit Hilfe des Chiquadrat-Tests (α = 0.05) und Statistica 6.1 wurde die Zahl der abgelegten Eier statistisch ausgewertet. Dabei zeigte sich eine hoch signifikante verhaltensmodifizierende Wirkung der einzelnen Substanzen. Einige Ergebnisse sind in der 2 und der Tabelle 3 dargestellt.
Tabelle 3: Ausgewählte Ergebnisse der Ovipositionstests.
Angegeben ist die absolute Anzahl der frisch abgelegten Eier auf den Kontroll-Blättern (nur Paraffinöl) und mit der organischen Substanz (Konzentration 1·10^-3 in Paraffinöl) behandelten Blättern von Aesculus hippocastanum. Alle getesteten Substanzen zeigten eine hoch signifikante verhaltensmodifizierende Wirkung (chi²-Test). Ein Ergebnis ist signifikant, wenn p ≤ 0,05.
In der Tabelle 4 sind für einige der untersuchten Verbindungen die im Versuch aufgefundenen Eigenschaften dargestellt. Dabei bedeutet attraktiv das die Eiablage erhöht war. Diese Substanz stellt also einen Lockstoff für die weibliche Miniermotte dar. Mit dem Attribut repellent werden Verbindungen bezeichnet, die zu einer reduzierten Eiablage geführt haben. Mit keiner Wirkung sind Substanzen gekennzeichnet, bei denen kein großer Unterschied zur Kontrolle in der Eiablage beobachtet wurde.
Tabelle 4: Eigenschaften von einigen organischen Substanzen, die von C. ohridellea minierten Laubblättern von A. hippocastanum emittiert werden
Die Ergebnisse zeigen, dass eine Behandlung der Bäume der Gattungen Acer und Aesculus wie in der vorliegenden Beschreibung ausgeführt, zu einer Reduktion des Befalls durch Schädlinge führt. Insbesondere die Verbräunung der Rosskastanie wird aufgehalten. Die von minierten Laubblättern emittierten und oben genannten Substanzen können auch zur Anlockung von Parasitoiden dienen. Parasitoide sind natürliche Feinde der Miniermotte, die ihre Eier an oder in die Larven von herbivoren Arthropoden, wie der Miniermotte, legen. Diese Parasitoide ernähren sich in ihrem Larvenstatus von den Larven, wie den Larven der Miniermotte und bringen sie dann zu Absterben. Dadurch kann eine biologische Bekämpfung der herbivoren Arthropoden erfolgen, indem sich die Parasitierungsrate erhöhen lässt.

Claims

Verwendung einer oder mehrerer Substanz(en), erhältlich von mit herbivoren Arthropoden befallenen Pflanzenorganen einer Art der Gattung Aesculus als verhaltensmodifizierende Substanz(en) mit repellenter, deterrenter und/oder inhibitorischer Wirkung auf Wirtspflanzenfindung, Wirtspflanzenwahl und Oviposition von herbivoren Schädlingen an Pflanzen.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Pflanzen Acer- und Aesculus Arten sind.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Larven Larven des Schädlings Cameraria ohridella sind.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Larven in den späten Larvenstadien L4 und/oder L5 sind.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanzen organische Verbindungen umfassen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Verbindungen flüchtige organische Verbindungen umfassen.
Verwendung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die flüchtigen organischen Verbindungen Partialdampfdrücke bei 20°C zwischen 0,0002 mbar und 80 mbar aufweisen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Substanzen mindestens eine organische Verbindung ausgewählt aus der Gruppe der linearen, verzweigten oder zyklischen Alkohole, Aldehyde und/oder Ketone umfasst.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz(en) eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus der Gruppe aus Benzylalkohol, (E)/(Z)-Linalooloxid (furanoid), Decanal, 1,8-Cineol, 1-Hexanol, n-Valeriansäure-cis-3-hexenylester, alpha-Humulen, Essigsäurehexylester, 2-Ethyl-1-hexanol, (Z)-3-hexen-1-ol, (E)-Butansäure 2-hexenylester und (Z) Jasmon umfassen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen durch die herbivoren Arthropoden begleitenden Mikroorganismen produziert oder von befallenen Blättern einer Art der Gattung Aesculus emittiert werden.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Art der Gattung Aesculus, Aesculus hippocastanum ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz(en) weitere Bestandteile wie Verdünnungsmittel und akzeptable Träger umfassen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Substanzen auf geeigneten Oberflächen, insbesondere auf Zellulosefasern, natürlichem oder synthetischem Polyester, aufgetragen werden.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Substanzen in Kombination mit Lockstoffen, insbesondere mit Pheromonen, und Insekten-Regulatoren angewendet wird.
Verwendung einer oder mehrerer Substanz(en), erhältlich von mit herbivoren Arthropoden befallenen Pflanzenorganen einer Art der Gattung Aesculus als Lockstoff(e) von herbivoren Schädlingen an Pflanzen.
Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzen Acer- und Aesculus Arten.
Verwendung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz(en) mindestens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe Linalool, (E/E)-2-4-Hexadienal, (E) 4,8 Dimethylnona 1,3,7-trien oder Butansäurehexylester und Ocimen umfasst.
Verwendung einer Kombination einer oder mehrere Verbindungen aus der Gruppe ausgewählt aus Benzylalkohol, (E)/(Z)-Linalooloxid (furanoid), 1,8-Cineol, n-Valeriansäure-cis-3-hexenylester, alpha-Humulen, (Z) Jasmon, 1-Hexanol, Essigsäurehexylester, 2-Ethyl-1-hexanol, Decanal, (Z)-3-hexen-1-ol, (E)-Butansäure-2-hexenylester mit repellenter, deterrenter und/oder inhibitorischer Wirkung auf Wirtspflanzenfindung, Wirtspflanzenwahl und Oviposition von herbivoren Schädlingen an Pflanzen, wie an Acer- und Aesculus Arten und einer oder mehre Verbindungen von Linalool, (E/E)-2,4-Hexadienal, Ocimen, (E) 4,8 Dimethylnona 1,3,7-trien oder Butansäurehexylester als Lockstoff(e) von herbivoren Schädlingen an Pflanzen, wie an Acer- und Aesculus Arten.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass der Schädling Cameraria ohridella ist.
Pflanzenschutzmittel geeignet als Mittel gegen herbivore Schädlinge von Pflanzen, insbesondere von Acer- und Aesculus Arten umfassend mindestens einen Lockstoff ausgewählt aus der Gruppe Linalool, (E/E)-2,4-Hexadienal, Ocimen, (E) 4,8 Dimethylnona 1,3,7-trien oder Butansäurehexylester und/oder mindestens einer verhaltensmodifizierenden Substanz mit repellenter, deterrenter und/oder inhibitorischer Wirkung auf Wirtspflanzenfindung, Wirtspflanzenwahl und Oviposition von herbivoren Schädlingen an Pflanzen, insbesondere an Acer- und Aesculus Arten ausgewählt aus der Gruppe aus Benzylalkohol, (E)/(Z)-Linalooloxid (furanoid), 1,8-Cineol, n-Valeriansäure-cis-3-hexenylester, alpha-Humulen, (Z) Jasmon, 1-Hexanol, Essigsäurehexylester, 2-Ethyl-1-hexanol, Decanal, (Z)-3-hexen-1-ol, (E)-Butansäure 2-hexenylester.
Pflanzenschutzmittel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Lockstoff mit geeigneten Trägern als eine Komponente vorliegt und die mindestens eine verhaltensmodifizierende Substanz mit repellenter, deterrenter und/oder inhibitorischer Wirkung auf Wirtspflanzenfindung, Wirtspflanzenwahl und Oviposition von herbivoren Schädlingen an Pflanzen, insbesondere an Acer- und Aesculus Arten mit geeigneten Trägern als eine zweite Komponente vorliegt.
Pflanzenschutzmittel nach einem der Ansprüche 20 oder 21 gegen den Schädling Cameraria ohridella.
Vorrichtung zur Abwehr von herbivoren Schädlingen, insbesondere von Cameraria ohridella, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Träger umfasst, auf dem die Substanzen nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder 15 bis 17 aufgetragen sind.
Dispenser zur kontrollierten Freisetzung von Substanzen nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder 15 bis 17.
Mikrokapsel zur kontrollierten Freisetzung von Substanzen nach einem der Ansprüche 1 bis 13 oder 15 bis 17.
Verfahren zum Schutz von Pflanzen, insbesondere von Acer- und Aesculus Arten vor einem Befall durch herbivore Schädlinge, insbesondere zum Schutz vor einem Befall von Aesculus hippocastanum durch Cameraria ohridella, dadurch gekennzeichnet, dass (eine) Substanz(en), wie in den Ansprüchen 1 bis 13 definiert, bzw. eine Vorrichtung nach Anspruch 23, ein Dispenser nach Anspruch 24 oder einer Mikrokapsel nach Anspruch 25, die Substanz(en), wie in den Ansprüchen 1 bis 13 definiert, enthalten nahe der Pflanze, vorzugsweise direkt an der Pflanze, insbesondere in der Baumkrone am und/oder im Blattwerk angebracht bzw. aufgebracht wird/werden.
Verfahren gemäß Anspruch 26, weiterhin umfassend dass An- bzw. Aufbringen von Substanzen, wie in den Ansprüchen 15 bis 17 definiert, bzw. eine Vorrichtung gemäß Anspruch 23, ein Dispenser gemäß Anspruch 24 oder einer Mikrokapsel nach Anspruch 25, die Substanzen, wie in den Ansprüchen 15 bis 17 definiert, enthalten, in der Nähe der jeweiligen Pflanze, vorzugsweise um den Stamm herum.