Abb. 1: Die Rolle von Duftsignalen beim Befallsverhalten des Buchdruckers
Der jahrelange Kampf gegen die Borkenkäfer führte bei vielen Waldbesitzern zu Resignation und Zweifeln, ob die Methoden der "sauberen Wirtschaft" ausreichen, um Kalamitäten einzudämmen. Verständlich ist die Forderung nach neuen Bekämpfungsstrategien.
Seit man Einblicke in das duftgesteuerte Verhalten von Borkenkäfern gewonnen hat, ist die Forschung bestrebt, sich diese Kenntnisse für das Borkenkäfermanagement zunutze zu machen. Am Anfang wurden Lockstoffe (Aggregationspheromone) zum Massenfang eingesetzt, leider hat diese Methode die Erwartungen nicht erfüllt.
Mehr verspricht man sich von Duftstoffen mit einer abschreckenden Wirkung (Repellentstoffe). Diese stoßen die Käfer ab und sollen so Befall, Massenvermehrung und ökonomische Schäden verhindern. In Frage kommen die Maskierung potenzieller Wirtsbäume mit Duftstoffen von Nicht-Wirtsbäumen, eine Befallshemmung durch Einsatz der Lockstoffe konkurrierender Borkenkäferarten oder der Einsatz arteigener Anti-Lockstoffe. Die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) untersuchte Verfahren gegen den Buchdrucker (Ips typographus), den Kupferstecher (Pityogenes chalcographus) und den Gestreiften Nutzholzborkenkäfer (Trypodendron lineatum).
Einsatz von Verbenon zur Befallsvorbeugung gegen den Buchdrucker
Bereits in den 1970er Jahren wurde der Mechanismus der Abschreckung (Antiaggregation) bei Borkenkäfern erkannt. Einer der Ablenkstoffe, Verbenon, wird bei verschiedenen Arten der Gattungen Ips und Dendroctonus im Käferorganismus gebildet und entsteht außerdem durch Zersetzungsvorgänge in frisch angelegten Brutbildern. Er signalisiert anfliegenden Käfern eine hohe Besatzdichte des Brutraumes. Auf kurze Distanz erfolgt eine Ablenkung befallsbereiter Käfer auf die Nachbarbäume bzw. eine Verteilung (Dispersion). Das duftgesteuerte Befallsverhalten des Buchdruckers ist in Abbildung 1 schematisch dargestellt.
Die ablenkende Wirkung von Verbenon wurde in vielen Versuchen. Jedoch zeigten sich Unregelmäßigkeiten im Wirkungsgrad, erfolgreiche Versuche waren nicht immer reproduzierbar. Grundlegende Untersuchungen waren erforderlich, um die Ursachen für diese teils erheblichen Schwankungen aufzuklären.
Entscheidend für die Wirkung von Verbenon erwiesen sich in unseren Untersuchungen biologische Faktoren wie Alter, Geschlecht und Lebensphase. Bei Jungkäfern der Sommerschwärmwelle zeigte sich eine bis zu 50 % schwächere Ablenkwirkung. Männliche Käfer reagierten signifikant empfindlicher als Weibchen. In Gebieten mit höherer Populationsdichte besteht eine größere Toleranz gegenüber Verbenon.
Worin bestehen die Hindernisse für einen Praxiseinsatz von Verbenon?
Die Möglichkeit einer Befallsvorbeugung mit Verbenon wird nach wie vor als Erfolg versprechend gesehen. Probleme bestehen nicht nur in der unregelmäßigen Wirksamkeit, sondern auch in den chemischen Eigenschaften der Substanz: Sie hat einen hohen Dampfdruck, eine sehr kurze Reichweite und wird durch UV-Licht inaktiviert.
Die Herausforderung liegt in der Formulierung und Ausbringungsform des Wirkstoffs. Bisher entwickelte Vorrichtungen, um Duftstoffe zu verteilen (Dispenser), Granulate und Sprühlösungen sind nicht praxisfähig, teuer und zeigen keine reproduzierbaren Erfolge. Der eher punktuelle Einsatz von Duftstoffverteilern birgt die Gefahr, dass es nur zu einer räumlichen Verlagerung des Befalls kommt.
Nach unseren Erkenntnissen liegt die Lösung in der Erzeugung einer gleichmäßigen Duftwolke über dem gefährdeten Gebiet. Damit wird eine Verteilung (Dispersion) der Käfer ausgelöst, die lokale Käferdichte wird verringert und es besteht kein ausreichendes Angriffspotenzial mehr für Stehendbefall.
Ein Verbenon-Präparat sollte daher im Sprühverfahren ausgebracht werden. Der Wirkstoff ist so zu formulieren, dass er UV-beständig ist, eine ausreichende Duftstoffmenge freigesetzt wird, aber auch eine möglichst lange Wirkungsdauer gewährleistet ist. Dies lässt sich mit Hilfe der Mikrokapsulierung verwirklichen. In Zusammenarbeit mit BAYER Crop Science - der wir an dieser Stelle für ihre Unterstützung danken - haben wir bisher 18 Testchargen entwickelt und untersucht. Die Schwierigkeiten liegen in dem Balanceakt zwischen Wirkungsgrad und -dauer, also in der Freigaberate der Mikrokapseln.
Untersuchungen mit mikrokapsulierten Testpräparaten
Die Testpräparate wurden zuerst einem Wirkungstest in Fallen gegen den Lockstoff Pheroprax unterzogen. Danach wurden sie an natürlichem Brutmaterial (vom Wind geworfene und künstlich gefällte Stämme) ausgebracht. Ein Teil der Stämme blieb als Kontrolle unbehandelt, weitere wurden komplett oder in einem markierten Teilbereich mit dem Präparat besprüht. Bisher bestes Resultat: Die behandelten Stämme wurden in der ersten Schwärmphase nicht befallen, 67 % der Stämme blieben über die gesamte Schwärmzeit weitgehend unbefallen (max. drei Einbohrungen) und die restlichen 33 % zeigten Befall mit einer Verzögerung von drei Wochen gegenüber der Kontrolle. Die Ergebnisse sind ermutigend, aber bei weitem nicht ausreichend für einen Praxiseinsatz. Denn das Präparat zeigte keinerlei Distanzwirkung, nur die behandelten Stammbereiche blieben unbefallen (Abb. 2).
Einsatz von Abschreckungsstoffen gegen Kupferstecherbefall
Abb. 2: Teilweise mit Verbenon-Präparat behandelter Teststamm - nur der behandelte Stammabschnitt blieb unbefallen.
Die Schadwirkung des Kupferstechers wurde bisher unterschätzt. Im Jahr 2003 sorgte er für unangenehme Überraschungen: Ausgehend von einer Massenvermehrung verursachte er durch Stehendbefall auch in Altbeständen großflächige Ausfälle.
Seine Bekämpfung ist schwierig: Befallene Bäume zeichnen sehr spät, meist erst, wenn die Brut längst ausgeflogen ist. Eine Frühdiagnose des Befalls ist nicht möglich. Hinzu kommt, dass der Kupferstecher jegliches Material, das üblicherweise auf der Fläche verbleibt, als Brutraum nutzen kann. Die Beseitigung dieser Brutmaterialien ist kosten- und arbeitsaufwändig und die Notwendigkeit hierfür in der Praxis nur sehr schwer vermittelbar. Daher wäre es besonders wünschenswert, dass Abschreckungsstoffe (Repellentstoffe) nach Ereignissen mit hohen Brutraumanfall eingesetzt werden. Der Befall und damit die massenhafte Vermehrung der Käfer können damit verhindert oder zumindest zeitlich verzögert werden.
Im Test verschiedener Wirkstoffe wurden die besten Ergebnisse für 10 % L-Allylanisol in Hexanol erzielt. Im Fallentest ergaben sich mit diesem Gemisch Anflugreduktionen von bis zu 95 %. An natürlichem Brutmaterial (Kronenmaterial) zeigte sich gegenüber der Kontrolle kaum Anflugaktivität und nur vereinzelt Befall.
Möglichkeiten zur Befallsvorbeugung gegen den Gestreiften Nutzholzborkenkäfer
Gegen diese holzbrütende Borkenkäferart werden jährlich die höchsten Insektizidmengen ausgebracht. Der Käfer wird besonders begünstigt durch Waldlagerung von im Winter geschlagenem Holz, befällt aber auch frisch gefälltes Material auf der Fläche, so dass für eine prophylaktische Insektizidbehandlung oft keine Zeit bleibt - also ein ideales Einsatzgebiet für Repellentstoffe.
Substanzen mit verschiedener Wirkungsbasis wurden untersucht und mit alpha-Terpineol (einer Komponente des Pheromonbuketts des Rindenbrüters Polygraphus poligraphus) Anflugreduktionen bis 89 % an Pheromonfallen erzielt - allerdings mit sehr hoher Schwankungsbreite.
Als problematisch erwies sich auch die Behandlung von natürlichem Brutmaterial. Der Wirkstoff kristallisiert schnell aus, sodass Duftstoffverteiler (Dispenser) keine geeignete Ausbringungsform sind.
Fazit
Für alle drei Borkenkäferarten bestehen viel versprechende Ansätze zur Entwicklung eines praxisfähigen Präparates zur Befallsprophylaxe. Anwendungsmöglichkeiten bestehen im Falle des Buchdruckers:
- auf Windwurfflächen, um Zeit für die Aufarbeitung zu gewinnen,
- zur Behandlung von Wald lagerndem Holz, um Insektizideinsätze zu reduzieren und
- in schwer zugänglichen Regionen (z.B. im Schutzwald) nach Schadereignissen.
Bei einer Gefährdung durch den Kupferstecher ließe sich durch Repellentstoffe, zum Beispiel bei Anfall von großen Mengen Kronenmaterial nach Aufarbeitung, eine Massenvermehrung der Käfer verhindern und damit die Gefahr des Stehendbefalls reduzieren.
Beim Gestreiften Nutzholzborkenkäfer sollte vor allem der alljährlich hohe Insektizideinsatz herabgesetzt werden. Problematisch bei dieser Art ist allerdings, dass seitens der Holzkäufer keinerlei Befall geduldet wird. Einen Befall nur mittels Abschreckungsstoffen (Repellents) zu 100 % zu verhindern, ist kaum möglich.
Präparate zur Befallsprophylaxe sind also nicht das ersehnte Allheilmittel gegen die Borkenkäfergefahr. Wichtig ist es, ihre Möglichkeiten und Grenzen richtig einzuschätzen: Sie sind nicht flächendeckend einsetzbar und besitzen nur eine zeitlich begrenzte Wirkungsdauer. Sie ermöglichen aber, nach Schadereignissen wie etwa Windwurf, Schneebruch und Trockenheit Käferbefall und den Aufbau einer Massenvermehrung zu verhindern oder zumindest zu verzögern und so Zeit für gezielte Gegenmaßnahmen zu gewinnen.
