Warum werden Seidenraupenkokons an Bäumen aufgehängt? Es gibt "Bug Agents", die grüne

Wenn das Wetter wärmer wird, erscheinen an manchen Bäumen kleine Papierpakete oder „Kokons“, die natürliche Feinde von Schädlingen freisetzen. Welche natürlichen Feinde gibt es von Schädlingen, die heute künstlich gezüchtet werden? Kann der Einsatz von Insekten zur Insektenbekämpfung Pestizide ersetzen?

Geschrieben von Reporter Ding Lin

Herausgeber/Ding Lin

Redakteur für Neue Medien/Lv Bingxin

Befragter Experte: Zhang Fan (Forscher am Institut für Pflanzenschutz, Pekinger Akademie für Agrar- und Forstwissenschaften)

Vielerorts sind es bereits die heißesten und schwülsten Tage des Jahres. Hohe Temperaturen und eine hohe Luftfeuchtigkeit schaffen zwar eine gute Wasser- und Wärmeumgebung für das Pflanzenwachstum, bieten aber auch einen Nährboden für Schädlinge. Daher ist dieser Zeitraum auch ein kritischer Zeitraum für die Durchführung von Insektenprävention und -bekämpfung bei Blumen, Bäumen und Feldfrüchten.

Wer aufmerksam ist, wird feststellen, dass seit Sommerbeginn an manchen Straßenbäumen oder Gartenpflanzen eine weiße Karte mit aufgedrucktem Marienkäfermuster befestigt ist, an anderen wiederum hängt ein Päckchen mit „Kältepulver“. Es stellt sich heraus, dass es sich dabei um Freisetzungsvorrichtungen für natürliche Feinde von Schädlingen wie Harmonia axyridis und Raubmilben handelt. Die biologische Schädlingsbekämpfungstechnologie „Insektenbekämpfung durch den Einsatz natürlicher Feinde von Schädlingen“ ist eine wirksame Methode, um den Einsatz von Pestiziden zu reduzieren und den Schutz grüner Pflanzen zu fördern.

△ An einem Baum im Bezirk Chaoyang in Peking hängt eine „Insektenkarte“ zur biologischen Schädlingsbekämpfung, an deren Innenseite sich Eier des Harmony-Marienkäfers befinden. Harmonia axyridis ist ein nützliches Insekt mit einem breiten Appetit, das eine Vielzahl von Schädlingen töten kann (Foto: Ding Lin)

Die biologische Kontrolltechnologie in der landwirtschaftlichen Produktion hat in China eine lange Geschichte. Neben der Beachtung der gegenseitigen Beschränkungen zwischen Organismen ist mein Land auch einer der ersten Orte auf der Welt, an dem biologische Schädlingsbekämpfung durchgeführt wurde. In der „Beschreibung südlicher Pflanzen und Bäume“ der Westlichen Jin-Dynastie gibt es einen Bericht über den Einsatz gelber Makakenameisen zur Bekämpfung von Zitrusschädlingen und den Verkauf von Nestern gelber Makakenameisen als Handelsware. Dies ist der weltweit erste historische Beleg für die „Verwendung von Insekten zur Insektenbekämpfung“.

Während der Ming- und Qing-Dynastien erweiterte man in der Region Lingnan nicht nur den Kontrollbereich der Gelben Makakenameise auf Zitrus-, Orangen-, Grapefruit-, Zitronen- und andere Obstbäume, sondern entwickelte auch Methoden wie „Bambus-Indexierung“ und „Ranken- und Bambusführung“, um es den Gelben Makakenameisen zu ermöglichen, „sich in und aus den Bäumen zu bewegen und sie zu verbinden“, wodurch die Kontrollwirkung verbessert wurde.

△Gelbe Ameise (Bildnachweis: Reynante Martinez/iNaturalist, CC BY)

In den letzten Jahren sind mit der Verbesserung des Lebensstandards der Menschen auch ihre Erwartungen an die ökologische Umweltqualität und Lebensmittelsicherheit weiter gestiegen, und auch die Nachfrage nach biologischer Schädlingsbekämpfung hat zugenommen.

Parasitäre und räuberische Feinde

Chemische Pestizide sind ein unverzichtbares und wichtiges Mittel zum Pflanzenschutz, ihre Schäden für die Umwelt und landwirtschaftliche Produkte sind jedoch nicht zu vernachlässigen. Bei längerer Anwendung nimmt die Resistenz der Schädlinge gegenüber Pestiziden weiter zu. Daher nutzen Wissenschaftler das Gesetz der Natur, dass „ein Ding das andere unterwirft“, um neue Durchbrüche im Bereich der biologischen Schädlingsbekämpfung zu erzielen.

Die natürlichen Feinde von Schädlingen können in zwei Kategorien unterteilt werden: parasitäre und räuberische. Parasitäre natürliche Feinde, wie beispielsweise verschiedene Schlupfwespen, legen ihre Eier in die Eier, Larven oder Puppen von Schädlingen. Nachdem die Schlupfwespen geschlüpft sind, entwickeln und vermehren sich ihre Larven in den Eiern, Larven oder Puppen der Schädlinge. Dadurch werden die Schädlinge im „Keimungsstadium“ abgetötet und ihre massenhafte Vermehrung verhindert.

Räuberische natürliche Feinde fressen die Schädlinge entweder direkt (z. B. Marienkäfer zur Blattlausbekämpfung) oder saugen die Körperflüssigkeiten der Schädlinge aus, um sie zu töten (z. B. Raubmilben zur Spinnmilbenbekämpfung). Sie zielen hauptsächlich auf sich ansammelnde Schädlinge wie Blattläuse ab.

△ Harmonia axyridis weist viele Variationen in der Rückenmusterung auf, von denen einige auf dem Bild zu sehen sind (Bildnachweis: James Bailey /iNaturalist, CC BY-NC)

Für verschiedene Schädlinge ermitteln Pflanzenschutzforscher auf Grundlage tatsächlicher Beobachtungen und Untersuchungen die am besten geeigneten natürlichen Feinde zur biologischen Bekämpfung.

Beispielsweise ist Zhous Nagewespe ein parasitärer natürlicher Feind des Schwammspinners (eines blätterfressenden Waldschädlings), der von chinesischen Forschern nach jahrelanger Forschung gezüchtet wurde. Der Schwammspinner ist eine bedeutende invasive gebietsfremde Art und ein typischer Allesfresserschädling, der in Peking mehr als 80 Pflanzenarten schädigen kann. Es zeichnet sich durch ein großes Reproduktionsvolumen, eine starke Anpassungsfähigkeit und die Fähigkeit aus, in Häuser einzudringen und Menschen zu stören. Zhous Nagewespe kann in den Puppen des Schwammspinners parasitieren und in etwa 20 Tagen eine Generation hervorbringen. Die neuen Wespen können dann selbstständig nach Schwammspinnern suchen, die sie parasitieren können.

Darüber hinaus können stammbohrende Schädlinge wie der Bockkäfer, zu dem auch der Zweistreifen-Zedernholzkäfer gehört, eine ernsthafte Bedrohung für das normale Wachstum einiger Bäume darstellen. Bockkäfer werden als „Feuer ohne Rauch“ beschrieben. Obwohl sie nicht so auffällig sind wie Blattläuse und Raupen, verstecken sich ihre Larven in Baumstämmen und fressen gewundene Tunnel, was das Wachstum der Bäume ernsthaft beeinträchtigt. Künstlich eingesetzte natürliche Feinde wie Schwellbeinwespen und Blumenkäfer bohren sich in die Bohrlöcher der Bockkäfer, suchen nach Bockkäferlarven und legen Eier, um diese zu parasitieren und so einen Kontrolleffekt zu erzielen. Es wird berichtet, dass diese „Stierkämpfer“ in relativ großer Zahl in Parks mit vielen alten und berühmten Bäumen eingesetzt werden, wie etwa im Sommerpalast und im Himmelstempel.

△ Den Blumenkäfer auf dem Baum freilassen (Fotoquelle: Beijing Evening News)

Neben dem Schutz von Stadtgärten wird die biologische Schädlingsbekämpfung auch häufig in der Landwirtschaft eingesetzt, beispielsweise mit der Blattlauswespe zur Bekämpfung von Weißen Fliegen, mit der Kleinen Blumenwanze zur Bekämpfung von Thripsen und mit dem Marienkäfer zur Bekämpfung von Blattläusen. „Bei in Anlagen angebautem Biogemüse können alle Schädlinge durch biologische Bekämpfungsmaßnahmen wie natürliche Feinde vollständig unter Kontrolle gehalten werden“, sagte Zhang Fan, Forscher am Institut für Pflanzenschutz der Pekinger Akademie für Agrar- und Forstwissenschaften, gegenüber Reportern.

Warum wurden sie ausgewählt?

Um das Ziel „Insektenbekämpfung durch Insekten“ zu erreichen, suchen wissenschaftliche Forscher zunächst nach natürlichen Feinden von Schädlingen in der Natur. Doch das Auffinden natürlicher Feindesressourcen bedeutet nicht, dass alles in Ordnung ist. Um die Tödlichkeit dieser natürlichen Feindarten zu erhöhen, müssen Pflanzenschützer diese oft künstlich züchten.

Ohne Intervention wird sich in den späteren Stadien eines Insektenbefalls die Zahl der lokalen natürlichen Feindarten aufgrund der ausreichenden Nahrungsversorgung natürlich erhöhen, doch zu diesem Zeitpunkt sind die durch Schädlinge an Nutzpflanzen, Wäldern und anderen Ressourcen verursachten Schäden irreversibel. Zu diesem Zweck besteht die Strategie der biologischen Schädlingsbekämpfung darin, wissenschaftliche Vorhersagen zu treffen und bereits in der Frühphase des Schädlingsbefalls natürliche Feinde der Schädlinge freizusetzen.

Wenn von natürlichen Feinden von Schädlingen die Rede ist, denken viele Menschen zuerst an Tiere wie Spinnen und Gottesanbeterinnen. Warum fallen die Wahl auf die wenig bekannten Raubmilben und Zhous Nagewespen? Dies hängt auch mit der Durchführbarkeit der Zucht im großen Maßstab zusammen. Die meisten natürlichen Feindarten können derzeit nicht im großen Maßstab künstlich gezüchtet werden und nur wenige haben es bis zur großflächigen kommerziellen Anwendung geschafft.

Die Zucht nützlicher Insekten im großen Stil ist nicht so einfach, wie es klingt. Gewöhnliches Vieh kann mit Futter gefüttert werden, aber natürliche Feinde von Schädlingen lieben Fleisch. Wir können Schädlinge nicht in großen Mengen züchten, um sie zu füttern, oder? Glücklicherweise haben Forscher einige alternative Lösungen gefunden, wie beispielsweise die Gurkenmilbe, die gezüchtet werden kann, indem man Weizenkleie, Reiskleie (Nahrung für die Milben) und einige Mehlmilben (Nahrung für die Gurkenmilbe) in den Kulturbehälter gibt.

△ Ein solches weißes Papierpaket enthält mehr als 1.500 Amblyseius cucumeris-Milben und das „Futter“, um sie zu füttern (Foto: Ding Lin)

Die Trichogrammatidenwespe ist in meinem Land derzeit die am weitesten verbreitete biologische Bekämpfungsmethode. Auf zig Millionen Hektar Land im Nordosten haben sie landwirtschaftliche Schädlinge wie Maiszünsler und verschiedene Reiszünsler wirksam eingedämmt. In der „Werkstatt zur Herstellung natürlicher Feinde“ werden Eier der Tussah-Seidenraupe und Eier der Reismotte zur Zucht von Trichogrammatidenwespen verwendet. „Diese Lösung wurde nach den Bemühungen mehrerer Generationen gefunden“, sagte Zhang Fan.

Neben der Züchtung im großen Maßstab müssen Pflanzenschutzforscher auch Fragen untersuchen und erforschen, wie sich während der Schädlingsbefallssaison schnell eine bestimmte Anzahl natürlicher Feinde ansammeln lässt, welches Alter natürlicher Feinde tödlicher ist und welche Lagerung bei niedrigen Temperaturen besser verträgt usw. Um zu verhindern, dass die künstlich gezüchteten natürlichen Feindarten nach mehreren Generationen degenerieren, sind bei der Zuchtarbeit regelmäßige Reinigungs- und Verjüngungsmaßnahmen erforderlich.

Nachdem natürliche Feinde von Schädlingen in Massenproduktion hergestellt werden, muss auch die gezielte künstliche Freisetzung von Schädlingen, die diesen „Vorreitern“ der biologischen Schädlingsbekämpfung dabei helfen soll, die Schädlinge schnell zu finden, wissenschaftlichen Prinzipien folgen. Der Zeitpunkt der Freisetzung hängt nicht nur vom Zeitpunkt des Schädlingsbefalls, sondern auch vom Alter der Schädlinge ab. Trichogrammatidenwespen parasitieren beispielsweise in den Eiern von Schädlingen. Daher ist es am besten, sie unmittelbar vor der Eiablage der Schädlinge oder in der frühen Phase nach der Eiablage freizulassen.

△Der Schwammspinner ist eine ernstzunehmende invasive Art. Die sommerlichen Klimafaktoren begünstigen ihr Wachstum und ihre Vermehrung, und nach dem Sommer werden die Wälder immer wieder vom Regen überschwemmt, was die Wirksamkeit der Arzneimittelkontrolle schwächt. Jedes Jahr im September erreicht die dritte Larvengeneration des Amerikanischen Weißen Falters ihren Schadenshöhepunkt (Fotoquelle: Beijing Daily).

Wird durch die großflächige Züchtung und Freisetzung natürlicher Feinde von Schädlingen das ökologische Gleichgewicht zerstört? Darüber besteht kein Grund zur Sorge. Jeder natürliche Feind hat bestimmte „Ernährungsvorlieben“. Wenn Schädlinge in großer Zahl beseitigt werden, verringert sich aufgrund von „Nahrungsknappheit“ auch die Population natürlicher Feinde und stellt keine Bedrohung für die Ökologie dar.

Manchmal müssen Pflanzenschutzkräfte besondere Anstrengungen unternehmen, um natürliche Feinde fernzuhalten. Wenn Schädlinge beispielsweise auf einem Gemüsefeld ihren Fraß beendet haben, können die freigelassenen Marienkäfer wegfliegen. Ohne Eingreifen wird es für die Marienkäfer schwierig sein, sich anzusiedeln. Zu diesem Zweck werden Pflanzenschutzkräfte „Vermehrungspflanzen“ wie Weizen in die Gemüsefelder einbringen – Weizenblattläuse schädigen das Gemüse nicht, sorgen aber dafür, dass die Marienkäferpopulation stabil auf den Gemüsefeldern bleibt und „überall nach Blattläusen sucht“ und somit weiterhin eine Rolle spielt. Zu den anderen sich vermehrenden Pflanzen gehören Blumen, die natürliche Feinde anlocken können, die sie besuchen und sich vermehren.

Es ist jedoch anzumerken, dass die Einführung natürlicher Feinde von anderen Orten zwar die Zusammensetzung der lokalen natürlichen Feinde verbessern und stärken oder mit neu eingeführten Schädlingen umgehen kann, die Einführung natürlicher Feinde jedoch nicht immer sicher ist. Harmonia axyridis ist beispielsweise in Ostasien ein wichtiges Insekt zur biologischen Schädlingsbekämpfung. Nach seiner Einführung in Europa und Nordamerika breitete es sich jedoch aus und verdrängte nach und nach lokale Marienkäferarten, sodass es zu einer invasiven Art wurde. „Deshalb müssen wir bei der Einführung neuer Arten besonders vorsichtig sein. Die natürlichen Feinde der einheimischen Arten stellen jedoch kein großes Problem dar“, sagte Zhang Fan.

△ Pekings „Technische Spezifikationen für die Zucht und Freisetzung räuberischer natürlicher Feinde“ listen verschiedene künstlich gezüchtete räuberische natürliche Feinde auf, die derzeit in der land- und forstwirtschaftlichen Produktion in der Stadt verwendet werden (ausgenommen parasitäre natürliche Feinde).

Kann der Einsatz von Insekten zur Insektenbekämpfung Pestizide ersetzen?

Obwohl die biologische Schädlingsbekämpfung viele Vorteile gegenüber Pestiziden bietet, weist sie auch Schwächen auf, wie etwa einen längeren Schädlingsbekämpfungszyklus und ist nicht so bequem wie die Anwendung von Pestiziden. Es ist schwierig, die Rolle von Pestiziden kurzfristig zu ersetzen. Dennoch ist die biologische Schädlingsbekämpfung aus der Perspektive einer Reduzierung des Pestizideinsatzes weiterhin sinnvoll.

Zhang Fan ist davon überzeugt, dass an manchen Stellen oder bei kleinen Anbauflächen manchmal auch allein eine biologische Schädlingsbekämpfung durchgeführt werden kann. In Gewächshäusern in den Niederlanden beispielsweise waren biologische Schädlingsbekämpfungsprogramme sehr erfolgreich. Ein großflächiger Ersatz ist derzeit jedoch wenig realistisch.

Bei einigen Schädlingen, die mit Pestiziden nur schwer zu bekämpfen sind, kann der Einsatz natürlicher Feinde die Präventions- und Kontrollwirkung jedoch erheblich verbessern. Wenn beispielsweise der Maiszünsler (Maiszünsler) ein hohes Alter erreicht, ist es schwierig, ihn mit Medikamenten zu kontrollieren; Im späteren Stadium verstecken sich auch Fruchtbohrer in den Früchten, sodass die Kontrollwirkung von Pestiziden verringert ist. In diesen Fällen kann der Schädlingsdruck verringert werden, wenn natürliche Feinde wie Schlupfwespen zum Abtöten der Eier eingesetzt werden.

△Auf dem Gelände der Bekämpfungsarbeiten gegen den Amerikanischen Weißen Falter im Olympischen Dorf werden Bäume mit einem großen Pestizidsprühgerät besprüht (Fotoquelle: Garten- und Begrünungsamt des Bezirks Chaoyang).

„Wir haben viele Experimente durchgeführt, um festzustellen, ob verschiedene Pestizide für die natürlichen Feinde bestimmter Schädlinge hochgiftig, mäßig giftig, wenig giftig oder ungiftig sind“, sagte Zhang Fan. Mit diesen Daten können in der Praxis schwach- und ungiftige Pestizide sowie natürliche Feinde kombiniert eingesetzt werden. Andererseits ist es auch möglich, die Wirkung der beiden Präventions- und Bekämpfungsmaßnahmen zu koordinieren, indem für einen bestimmten Zeitraum vor und nach der Freisetzung natürlicher Feinde keine Pestizide angewendet werden.

Bis die Technologie zur biologischen Schädlingsbekämpfung populär wird, ist es noch ein weiter Weg. Für eine breitere Anwendung ist nicht nur ein Durchbruch bei den technischen Produktionsbarrieren erforderlich, sondern auch mehr politische Unterstützung und Marktakzeptanz.

Bei der Industrialisierung nützlicher natürlicher Feinde ist Peking landesweit führend. Nach Angaben des Propaganda- und Bildungszentrums des Landwirtschaftsbüros der Stadt Peking überstieg der Produktionswert der entsprechenden Unternehmen in der Stadt im Jahr 2020 100 Millionen Yuan. Insgesamt gab es 20 Unternehmen zur Produktion von natürlichen Feinden, 24 Produktionslinien für biologische natürliche Feinde wurden errichtet und die jährliche Produktionskapazität überstieg 300 Milliarden Stück. In den letzten Jahren hat Peking zudem den Einsatz biologischer Feinde in der Landwirtschaft energisch vorangetrieben. Von 2017 bis 2019 förderte und setzte die Stadt auf 1,123 Millionen Mu Land natürliche Feinde zur Schädlingsbekämpfung ein, wovon 560.000 Mu zur Schädlingsbekämpfung im Gemüseanbau genutzt wurden. Die Abdeckungsrate der Anwendung natürlicher Feinde im Gemüseanbau erreichte 64 %, wodurch die Qualität und Sicherheit landwirtschaftlicher Produkte in Peking wirksam gewährleistet wurde.

Produziert von: Science Central Kitchen

Produziert von: Beijing Science and Technology News | Pekinger Wissenschafts- und Technologiemedien

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