DE3734657A1

DE3734657A1 - Verfahren zur steuerung des verhaltens von schadinsekten unter verwendung von fluechtigen signalstoffen

Info

Publication number: DE3734657A1
Application number: DE19873734657
Authority: DE
Inventors: Heinz Prof Dr Rembold; Peter Wallner
Original assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Current assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1989-04-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Verhaltens von Schadinsekten gegenüber landwirtschaft lichen Kulturen, insbesondere Monokulturen, unter Ver wendung von flüchtigen Signalstoffen und ein Mittel zu einer solchen Steuerung des Verhaltens von Schadinsekten.

Wenige, aber desto gefräßigere Schadinsekten befallen die in der landwirtschaftlichen Praxis üblichen Monokul turen. Realistische Schätzungen gehen davon aus, daß bis zu einem Fünftel der potentiellen landwirtschaftlichen Erträge durch Schadinsekten vernichtet werden können. Unter den 10 wichtigsten Schädlingen sind eine ganze Reihe Nachtfalter. Wie für alle Schadinsekten, gibt es für ihre Bekämpfung chemische Insektizide. Hauptsächlich aufgrund ihrer hohen Reproduktionsrate sind inzwischen jedoch mehr als 350 Schädlingsarten mehr oder weniger resistent gegen eines oder mehrere der ungefähr 50 kommerziell verwendeten Insektizide. Die steigende Zahl von resistenten Schädlingsinsekten und die Probleme der Umweltbelastung durch Insektizide führten zu der Suche nach selektiveren Insektiziden und anderen Schädlingsbe kämpfungstechniken. So ist man heutzutage bereits dazu übergegangen, aus Pflanzen, die gegen bestimmte Schädlinge resistent sind, diejenigen sekundären Metabolite zu isolieren, welche für die Resistenz gegenüber den Schädlingen aufgrund einer Giftwirkung auf die Schädlinge zu isolieren und als Insektizid anzuwenden. Hierbei sind unter anderem die Azadirachtine von Bedeutung (Rembold, H., Trans. Bose Res. Inst. 43, Seiten 53 bis 63 (1980), Rembold, H., Advances in Invertebrate Repro duction 3 (Engels, W. et al., Eds.), Elsevier Sci. Publ., Amsterdam, Seiten 481-491 (1984).

Weiter werden auch bereits Insektenfallen auf Basis z.B. einer bestimmten, auf die Insekten anziehend wirkenden Farbe, wie die Gelbtafeln gegen die Weiße Fliege, angewendet. Diese Anwendungen beziehen sich jedoch auf ganz spezielle Schädlinge und lassen andere Schädlingsinsekten, die dieselbe Pflanze angreifen, unberührt. Eine weitere, heutzutage verwendete Schäd lingsbekämpfungstechnik ist die Anwendung von flüchtigen Signalstoffen wie vor allem von Sexuallockstoffen der weiblichen Schadinsekten, der Pheromone, welche die Männchen der gleichen Art zur Begattung der Weibchen anlocken. Diese Pheromone sind jedoch noch sehr teuer und daher ist ihre Anwendung in der landwirtschaftlichen Praxis unwirtschaftlich.

Nach der Begattung und zur anschließenden Eiablage folgen Insektenweibchen oft Duftsignalen, die von flüchtigen Stoffwechselprodukten ihrer Wirtspflanzen herrühren. Es sind hauptsächlich diese flüchtigen Stoffwechselprodukte, die für die Fernanlockung der legebereiten Schadinsektenweibchen zu den landwirtschaft lichen Monokulturen verantwortlich sind.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren bereitzustellen, das es ermöglicht, Insekten von landwirtschaftlichen Monokulturen fernzuhalten, und es dadurch zu ermöglichen, höhere landwirtschaftliche Er träge aus Monokulturen zu erhalten.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Steuerung des Verhaltens von Schadinsek ten gegenüber landwirtschaftlichen Kulturen, insbeson dere Monokulturen, unter Verwendung von flüchtigen Signalstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe, bestehend aus Pentan-1-ol, (+)-3-Caren, Myrcen, D,L-α-Pinen, Hexan-1-ol, Benzaldehyd, (+)-Limonen und 2-trans-Hep tenal angewendet wird.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Verbin dungen sind Bestandteile komplizierter Gemische von Verbindungen, welche in bestimmten Kulturpflanzen enthalten sind und von denen angenommen wird, daß sie einen von Kulturpflanzen verbreiteten Duft (Kairomon) erzeugen. In diesen Gemischen wurden nun sowohl Insekten anziehende, als auch Insekten abstoßende Verbindungen gefunden. Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Verbindungen gehören hierbei zu den stark anziehenden, bzw. stark abstoßenden Bestandteilen des pflanzlichen oder pflanzeneigenen Kairomons und ermöglichen daher eine gezielte Anlockung oder Abstoßung von Schadinsekten. Da diese Verbindungen zum Teil Alkohole und Aldehyde darstellen, wird im erfindungsgemäßen Verfahren zur Vermeidung der baldigen Oxidation der Wirkstoffe und damit der Zerstörung ihrer Wirkung bevorzugt zusätzlich ein Antioxidationsmittel angewandt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Anlockung von Schadinsekten oder ihrer Larven mindestens eine der Verbindungen Pentan-1-ol, (+)-3-Caren, Myrcen, D, L-α-Pinen und Hexan-1-ol angewendet. Die am stärksten wirksamen Verbindungen aus dieser Gruppe der anlockenden Verbindungen sind Pentan-1-ol, (+)-3-Caren und Myrcen. Es wird erfindungsgemäß ermöglicht, die Insekten, und vor allem auch legebereite Weibchen, von den Kulturpflanzen abzulenken und sie zu bestimmten Orten zu locken. Bevorzugt bringt man eine oder mehrere der Verbindungen auf eine Köderpflanze oder in eine Insektenfalle auf bzw. ein. Vor allem dann, wenn legebe reite Weibchen in Insektenfallen gelockt werden können und dort innerhalb von 2 bis 3 Tagen ihre bis zu 1000 befruchteten Eier ablegen, kann durch das Ausschalten der nachfolgenden Generation ein starker Schutz für Pflanzen, die in der Nähe solcher Köderpflanzen oder Insektenfallen wachsen, erreicht werden. Es ist weiter bevorzugt, die erfindungsgemäß zur Anlockung von Schadin sekten oder ihrer Larven verwendeten Verbindungen in einen Giftköder zu inkorporieren. Die Schadinsekten oder ihre Larven werden dann durch die anlockende Wirkung einer der Verbindungen zu dem Giftköder gelockt und gehen, wenn sie den Giftköder gefressen haben, ein. Solche Giftköder sind sehr wirksam, wenn sie über das gesamte Monokulturfeld verstreut werden und sind aber auch umweltfreundlich, da spezifische Insektengifte in kleinen Konzentrationen verwendet werden können und die Besprühung des ganzen Feldes mit einem Insektizid ver mieden wird. Hierdurch werden andere Tierarten nicht beeinträchtigt, was ein weiterer Vorteil des erfindungs gemäßen Verfahrens ist. Um jedoch ganz auf Giftstoffe verzichten zu können, wird im erfindungsgemäßen Verfah ren bevorzugt als Köderpflanze eine Pflanze verwendet, die für die Ernährung der Larven oder Raupen der Schad insekten nötige Stoffe nicht aufweist. Nach Anlockung eines legebereiten Weibchens der Insektenart und er folgter Eiablage finden daher die Larven und Raupen der Schadinsekten ihre notwendige Nahrungsgrundlage nicht vor und gehen ein. Eine Abwanderung auf andere Pflanzen wird durch die anlockende Wirkung der verwendeten Verbindungen verhindert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Er findung werden zur Abstoßung von Schadinsekten oder ihrer Larven eine oder mehrere der Verbindungen Benz aldehyd, (+)-Limonen und 2-trans-Heptenal angewandt.

Diese Verbindungen gehören zu den stark abstoßend wirkenden Bestandteilen des Pflanzenkairomons, wobei das 2-trans-Heptenal die stärkste Wirkung zeigt. Bevor zugt wird hierbei eine oder mehrere der Verbindungen auf zu schützende Pflanzen aufgebracht. Hierzu wird bevorzugt zusätzlich ein die Haftung der Verbindungen auf der Pflanze vermittelnder Stoff mit aufgebracht. Hierdurch wird eine längere Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen erzielt, da die Verbindungen nicht bereits durch einen Regenguß, oder die Besprühung der Pflanzen mit Wasser abgewaschen werden. Auch die Abstoßung durch die erfindungsgemäß verwendeten Verbin dungen ist besonders umweltfreundlich, da diese Verbin dungen bereits in geringsten Mengen eine Abstoßung von Schadinsekten bewirken und diese Mengen für eine Gift wirkung auf Tiere oder Pflanzen nicht ausreichen.

Bevorzugt sind die durch das erfindungsgemäße Verfahren zu schützenden Pflanzen Baumwolle, Mais, Leguminosen oder Solanaceen. Das erfindungsgemäße Verfahren wird außerdem bevorzugt zum Schutz von Kulturpflanzen gegen Schadinsekten, die der Gruppe der Nachtfalter angehören, angewandt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Mittel zur Steuerung des Verhaltens von Schadinsekten gegen über landwirtschaftlichen Kulturen, insbesondere Mono kulturen, unter Verwendung von flüchtigen Signalstoffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe, bestehend aus Pentan-1-ol, (+)-3-Caren, Myrcen, D,L-α-Pinen, Hexan-1-ol, Benzalde hyd, (+)-Limonen und 2-trans-Heptenal als Wirkstoff enthält.

Bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Mittel weitere geeignete Zusatz- und Trägerstoffe. Als Zusatzstoffe kommen hierbei insbesondere sowohl Stoffe in Frage, die eine Haftung der Wirkstoffe auf einer Pflanze vermit teln als auch Stoffe, die als Antioxidantien wirken.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zur Anlockung von Schadinsekten oder ihrer Larven im erfindungsgemäßen Mittel mindestens eine der Verbindungen Pentan-1-ol, (+)-3-Caren, Myrcen, D,L-α-Pinen und Hexan-1-ol enthalten. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist im erfindungsgemäßen Mittel zur Abstoßung von Schadinsekten oder ihrer Larven mindestens eine der Verbindungen Benzaldehyd, (+)-Limonen und 2-trans-Heptenal enthalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäß verwendete Mittel ermöglichen den Schutz von landwirt schaftlichen Kulturpflanzen, vor allem auch von Mono kulturen, ohne die für die Umwelt schädlichen Neben wirkungen, sowie der Gefahr der Resistenzbildung in Insekten. Hierzu müssen nur geringe Mengen von in der Natur vorkommenden Stoffen angewandt werden. Das erfin dungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Mittel stellen daher eine kostengünstige und besonders umwelt freundliche Möglichkeit zur Bekämpfung von Schadinsekten und zum Schutz von Kulturpflanzen dar.

Das folgende Beispiel soll die Erfindung weiter er läutern.

Beispiel

Aus einem Aromagramm von Samen der Kichererbse wurden die 80 prominentesten Substanzsignale mit Hilfe üblicher mikroanalytischer Methoden (Kapillar-Gaschromatographie, gekoppelt mit einem Massenspektrometer und Datenbank sowie Identifizierung der Substanzsignale durch Vergleich mit Reinstoffen, Saxena und Rembold, (1984), Z. ang. Ent. 97, 145-153) identifiziert und davon wiederum die 16 in stärkster Konzentration vorliegenden Reinstoffe in einem Dreizack-Olfaktometer auf ihre Wirkung auf Larven von Heliotis armigera untersucht. Dazu wurde jeweils eine Larve in den Eingang einer Glasröhre eingesetzt, die sich am anderen Ende zu drei gleich großen Rohren auffächerte. Jedes dieser drei Glasrohre wurde getrennt mit einem Luftstrom versorgt, dem eine genau dosierte Menge der zu testenden Substanz zugesetzt wurde. Immer zwei der Glasrohre hatten keinen Substanz zusatz. Gemessen wurde das Präferenzverhalten der Testlarve. In der Tabelle 1 sind die Ergebnisse einer bestimmten Anzahl von Tests mit den genannten 16 Rein stoffen dargestellt.

Tabelle 1

Ergebnisse der Larventests in der Dreizack-Anordnung für 16 Reinstoffe

Claims

1. Verfahren zur Steuerung des Verhaltens von Schad insekten gegenüber landwirtschaftlichen Kulturen, insbesondere Monokulturen, unter Verwendung von flüchtigen Signalstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe, bestehend aus Pentan-1-ol, (+)-3-Caren, Myrcen, D,L-α-Pinen, Hexan-1-ol, Benzaldehyd, (+)-Limonen und 2-trans- Heptenal, angewendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätz lich ein Anti-Oxidationsmittel anwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anlockung von Schadinsekten oder ihrer Larven mindestens eine der Verbindungen Pentan-1-ol, (+)-3-Caren, Myrcen, D,L-α-Pinen und Hexan-1-ol angewendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine oder mehrere der Verbindungen auf eine Köderpflanze oder in eine Insektenfalle auf- bzw. einbringt, oder in einen Giftköder inkorporiert.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Köderpflanze eine Pflanze verwendet, die für die Ernährung der Larven oder Raupen der Schadinsekten nötige Stoffe nicht aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstoßung von Schadinsekten oder ihrer Larven eine oder mehrere der Verbindungen Benzalde hyd, (+)-Limonen und 2-trans-Heptenal angewendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine oder mehrere der Verbindungen auf zu schützende Pflanzen aufbringt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man zu sätzlich einen die Haftung der Verbindungen auf der Pflanze vermittelnden Stoff aufbringt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den zu schützenden Pflanzen um Baumwolle, Mais, Leguminosen oder Solanaceen handelt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schadinsekten zur Gruppe der Nachtfalter gehören.

11. Mittel zur Steuerung des Verhaltens von Schadinsek ten gegenüber landwirtschaftlichen Kulturen, ins besondere Monokulturen, unter Verwendung von flüchtigen Signalstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß es wenig stens eine Verbindung aus der Gruppe, bestehend aus Pentan-1-ol, (+)-3-Caren, Myrcen, D,L-α-Pinen, Hexan-1-ol, Benzaldehyd, (+)-Limonen und 2-trans- Heptenal als Wirkstoff enthält.

12. Mittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätz lich geeignete Zusatz- und Trägerstoffe enthält.

13. Mittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zu satzstoff einen die Haftung auf einer Pflanze vermittelnden Stoff enthält.

14. Mittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es als Zusatzstoff ein Antioxidationsmittel enthält.

15. Mittel nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Anlockung von Schadinsekten oder ihrer Larven mindestens eine der Verbindungen Pentan-1-ol, (+)-3-Caren, Myrcen, D,L-α-Pinen und Hexan-1-ol enthält.

16. Mittel nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Abstoßung von Schadinsekten oder ihrer Larven mindestens eine der Verbindungen Benzalde hyd, (+)-Limonen und 2-trans-Heptenal enthält.