F枚rderinitiative Pestizide: Induzierte Resistenz im Hopfenanbau gegen Spinnmilben: Analyse und Verwertung als Baustein im integrierten Pflanzenschutz
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Bayerische Landesanstalt f眉r Landwirtschaft
- Pr盲sident -
V枚ttinger Str. 38
85316 Freising
Zielsetzung
Die Gemeine Spinnmilbe Tetranychus urticae ist ein Hauptsch盲dling im Kulturhopfen, der bei starkem Befall zu signifikanten Qualit盲ts- und Ernteverlusten bis hin zum totalen Ernteausfall f眉hren kann. Sie sticht mit ihren Mundwerkzeugen auf der Blattunterseite ihre Wirtspflanzen an und saugt den zuckerhaltigen Zellsaft. Als Folge kollabieren die Zellen und es treten zun盲chst kleine helle, gelblichwei脽e Flecken auf. Stark befallene Bl盲tter vertrocknen und verf盲rben sich grau- oder kupferbraun und fallen schlie脽lich ab. Das Schadbild wird am Hopfen auch als 鈥濳upferbrand鈥� bezeichnet.
Zum Schutz der Hopfenpflanzen werden weltweit regelm盲脽ig Akarizide eingesetzt. Da starker Spinnmilbenbefall vor allem von trockener, warmer Witterung beg眉nstigt wird, gewinnt dieser polyphage Sch盲dling durch den Klimawandel in Deutschland weiter an Bedeutung. Witterungsbedingte Probleme durch Spinnmilbenbefall im Hopfen verst盲rken sich bereits heute und f眉hren zu h盲ufigeren Eins盲tzen von Akariziden, wobei zunehmend Resistenzbildungen der Spinnmilben gegen zugelassene Pflanzenschutzmittel beobachtet werden.
Beobachtungen der letzten Jahrzehnte aus verschiedenen Pflanzenschutzversuchen am Hopfenforschungszentrum zeigten aber auch, dass Hopfenpflanzen nach 眉berstandenem schwerem Spinnmilbenbefall in der Lage sind, sich in Folgejahren selbst gegen 眉berm盲脽igen Befall zur Wehr zu setzen. Ob und inwieweit ein- oder zweij盲hriger, starker Befall von Hopfenpflanzen mit der Gemeine Spinnmilbe die Anf盲lligkeit dieser Pflanzen gegen眉ber Spinnmilben durch 鈥濱nduzierte Resistenz鈥� in den Folgejahren senkt, soll hier untersucht werden.
Die Sekund盲rmetaboliten des Hopfens sind sehr gut erforscht, aber hauts盲chlich jene der Dolden in Bezug auf seine Aromen und den Brauprozess. Forschungsarbeiten im Bereich der Pflanzen-Herbivor-Interaktionen sind noch sehr selten. Im Laufe dieses Projektes wird durch Freiland- und Topfversuche untersucht, ob eine induzierte Resistenz gegen Spinnmilbe im Hopfen tats盲chlich vorkommt und ob volatile Sekund盲rmetaboliten dabei eine Rolle spielen.
Aus den Ergebnissen des Projekts sollen Erkenntnisse f眉r den Pflanzenschutz in der Praxis erarbeitet werden, die zu einer Reduktion von Akariziden beim Anbau von Kulturhopfen beitragen sollen. Als Ziel wird angestrebt, im Durchschnitt den Verzicht auf eine Akarizidbehandlung pro Hektar Hopfenfl盲che und Jahr zu erreichen, d.h. die Einsparung einer Behandlung auf ungef盲hr 20.000 ha pro Jahr.
Arbeitsschritte
In dem Forschungsvorhaben wurde 眉ber f眉nf Jahre untersucht, inwieweit starker Spinnmilbenbefall einer individuellen Hopfenpflanze ihre Anf盲lligkeit gegen眉ber Spinnmilben in den Folgejahren reduziert. Die vermutlich zugrunde liegenden Mechanismen werden unter dem Oberbegriff 鈥欼nduzierte Resistenz鈥� zusammengefasst. Induzierte Resistenz umschreibt die Steigerung der nat眉rlichen Widerstandsf盲higkeit einer individuellen Pflanze ohne Ver盲nderung ihrer genetischen Konstitution. In der hier vorliegenden Interaktion von Hopfenpflanzen und Spinnmilben handelt es sich vermutlich um die 鈥濻ystemic Acquired Resistance鈥� (SAR), die Abwehrreaktion einer Pflanze gegen眉ber einem Krankheitserreger. Die SAR ist eine Art pflanzliches Immunsystem und wird auch als pflanzliches Erinnerungsverm枚gen bezeichnet (鈥瀙lant memory鈥�). Wenn eine Pflanze mit einem Pathogen konfrontiert ist, wird in der Pflanze eine Reaktion in Gang gesetzt, die auf biochemischen Prozessen beruht und die ganze Pflanze beim erneuten Angriff des Schaderregers sch眉tzt. Das Projekt soll 眉ber Analysen von Inhaltsstoffen befallener wie nicht befallener Bl盲tter auch R眉ckschl眉sse 眉ber die zugrunde liegenden Mechanismen liefern.
Aus den Ergebnissen des Projekts werden Erkenntnisse f眉r den Pflanzenschutz in der Praxis erarbeitet, die zu einer signifikanten Reduktion von Akariziden beim Anbau von Kulturhopfen beitragen sollen 鈥� idealerweise hin zu einer Situation, in der ein Akarizideinsatz eher die Ausnahme als die Regel darstellt.
Im ersten Projektjahr 2021 wurden 20 Kooperationsbetriebe angeworben, die Praxisfl盲chen ausgew盲hlt und jeweils die beiden Parzellen 鈥瀠nbehandelt鈥� und 鈥瀏espritzt鈥� mit jeweils ca. 500 m虏 f眉r die gesamte Projektdauer festgelegt. Mit einem Topfversuch im Gew盲chshaus wurde im Fr眉hsommer 2022 begonnen. Dabei wurde eine H盲lfte von 200 Hopfenpflanzen pro Sorte gezielt einem k眉nstlichen hohen Spinnmilbenbefall ausgesetzt und die andere H盲lfte mit Akarizid befallsfrei gehalten. Beide Kohorten der Sorten Hallertauer Tradition, Spalter Select und Tettnanger wurden im Fr眉hjahr 2023 in einen Versuchsgarten im Freiland ausgepflanzt; Herkules folgte sp盲ter im Jahr. Diese Parzellen wurden 2024 und 2025 regelm盲脽ig auf ihre Spinnmilbenentwicklung bonitiert. Daneben wurden Blattproben beider Kohorten f眉r eine Untersuchung im GC-MS entnommen.
Ergebnisse
Die Ergebnisse zeigten eine starke Abh盲ngigkeit des Spinnmilbenbefalls vom Witterungsverlauf. W盲hrend 2021, 2023 und 2024 meist nur geringer bis moderater Spinnmilbendruck zu verzeichnen war, waren 2022 und besonders 2025 Jahre mit starkem Befall. In Jahren mit geringem Befallsdruck zeigten sich kaum Unterschiede zwischen Kontroll- und Praxisparzellen, was darauf hinweist, dass Akarizidbehandlungen in solchen Jahren h盲ufig nicht notwendig gewesen w盲ren. Bei starkem Befall traten dagegen vor allem bei Hallertauer Tradition teils deutliche Ertrags- und Qualit盲tsverluste auf. Die Sorte Herkules erwies sich insgesamt als robuster: Trotz teilweise hoher Befallswerte wurden hier h盲ufig keine oder nur geringe wirtschaftlich relevante Ertragseinbu脽en festgestellt.
Ein eindeutiger kausaler Nachweis einer induzierten Resistenz konnte im Projekt nicht erbracht werden. Die jahres眉bergreifende Auswertung identifizierte jedoch mehrere Parzellen, vor allem bei Herkules, deren Befallsverlauf mit einem m枚glichen Resistenz- oder Toleranzeffekt vereinbar ist. Gleichzeitig konnte die in der Praxis verbreitete Sorge, dass sich unbehandelter Spinnmilbenbefall zwangsl盲ufig 眉ber die Jahre aufschaukelt, eindeutig widerlegt werden. Auch N眉tzlinge wie Raubmilben, Blumenwanzen und der Schwarze Kugelmarienk盲fer trugen h盲ufig zur Regulierung der Spinnmilbenpopulationen bei, erkl盲rten die beobachteten R眉ckg盲nge des Befalls jedoch nicht vollst盲ndig.
Die ausgepflanzten Topfpflanzen, die bereits im Gew盲chshaus Erfahrung mit einem starken Spinnmilbenbefall gesammelt hatten (Indu) und jene, die durch Akarizide spinnmilbenfrei gehalten wurden (PSM), wurden 2023 und 2024 im Versuchsgarten auf Spinnmilben bonitiert. Der Befall war sehr gering und es gab keine Unterschiede zwischen den unterschiedlich vorbehandelten Pflanzen.
Bei den Blattanalysen wurden die Peaks der GC/MS Spektren mit der NIST-Bibliothek verglichen und so vorl盲ufig identifiziert. Die Auswertung der GC/MS Daten mittels MetaboAnalyst 6.0 zeigte, dass die Hopfenbl盲tter der Sorten Spalter Select und Herkules Substanzen enthalten, die in den chemischen Profilen der anderen Hopfensorten nur in geringen Mengen oder gar nicht vorkommen. Die Hopfensorten zeigen also sortenspezifische chemische Profile. Inwieweit der Befall von Blattlaus und Spinnmilbe einen Effekt auf die Blattchemie hat, muss noch genauer analysiert werden, allerdings scheint die Substanz Methylsalicylat dabei eine wichtige Rolle zu spielen.
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Zu Beginn des Projekts wurde eine Projektwebseite bei der LfL eingerichtet, um allen Interessierten eine Informationsm枚glichkeit zu bieten (www.lfl.bayern.de/hopfen-induresi). Auf diese Webseite wurde sowohl in Ver枚ffentlichungen als auch in Vortr盲gen verwiesen.
Nach einer Pressemitteilung der LfL zum Projektstart wurde das Thema von diversen lokalen Tageszeitungen aufgegriffen und das Projekt vorgestellt. Daneben wurde es auch im DBU-Newsletter vom Mai 2025 thematisiert und am 12. September 2025 im Bayerischen Fernsehen in der Sendung 'Unser Land' pr盲sentiert. Zus盲tzlich erfolgten Ver枚ffentlichungen in Fachzeitschriften.
In der gesamten Projektlaufzeit wurden unterschiedliche Zielgruppen im Rahmen von 25 Vortr盲gen 眉ber das Projekt informiert 鈥� von gr枚脽eren Hopfenbau-Versammlungen 眉ber die Bioland-Woche bis hin zu je einem internationalen Kongress in Spanien (2022), Slowenien (2023), Tschechien (2024) und Deutschland (2025).
Daneben wurde das Projekt laufend fachlich interessierten Besuchern des Hopfenforschungszentrums in H眉ll im Rahmen von F眉hrungen vorgestellt 鈥� so z.鈥疊. Studierenden der Agrarwissenschaften der ETH Z眉rich oder Bloggern, Influencern und Pressevertretern aus dem Brauwesen.
Fazit
Das Projekt zeigt, dass der Spinnmilbenbefall im Hopfen stark vom Jahresverlauf, vom Standort und von der Sorte abh盲ngt. In vielen F盲llen w盲re eine Akarizidbehandlung nicht notwendig gewesen. Daraus ergibt sich ein klares Einsparpotenzial, sofern Behandlungen konsequent am tats盲chlichen Befall und nicht routinem盲脽ig ausgerichtet werden.
Ein eindeutiger Nachweis einer induzierten Resistenz konnte nicht erbracht werden. Die Daten zeigen jedoch mehrere Befallsmuster, die mit einer induzierten Resistenz vereinbar sind. Besonders auff盲llig war dabei die Sorte HKS, die deutlich robuster gegen眉ber den Folgen von Spinnmilbenbefall als andere Sorten erscheint.
F眉r die Praxis ist nicht der vollst盲ndige Verzicht auf Akarizide die zentrale Schlussfolgerung, sondern deren gezieltere Anwendung. Der Einsatz sollte k眉nftig st盲rker nach Befallsdruck, Sorte, Entwicklungsstand der Spinnmilbenpopulation, N眉tzlingsvorkommen und zu erwartendem Schad-potenzial entschieden werden.
Au脽erdem wurde die in der Praxis verbreitete Sorge widerlegt, dass sich unbehandelter Spinn-milbenbefall automatisch im Folgejahr zu st盲rkerem Befall aufschaukelt. Dadurch entsteht Spielraum f眉r ein zur眉ckhaltendes, beobachtungsbasiertes Vorgehen. Wichtig ist, dass die beteiligten Betriebe k眉nftig unbehandelte Parzellen weiter beobachten, Behandlungen hinausz枚gern oder insgesamt weniger Akarizide einsetzen wollen. Das Projekt hat damit nicht nur Daten geliefert, sondern auch ein praxisrelevantes Umdenken angesto脽en.