26.11.2008

Forschung Projekte

Monitoring der Auswirkungen von Bt-Mais (Cry1Ab) auf Nicht-Zielorganismen

(2005 – 2007) Julius Kühn-Institut (JKI), Institut für Strategien und Folgenabschätzung im Pflanzenschutz, ehemals Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft (BBA), Institut für integrierten Pflanzenschutz, Kleinmachnow

Thema

Es wird erwartet, dass Bt-Mais bei Zulassung entsprechender Sorten aufgrund des Maiszünslerbefalls im Oderbruch einen Teil der Maisanbaufläche ausmachen wird. Basierend auf Daten der Jahre 2000-2004 ist es nicht auszuschließen, dass der Anbau von Bt-Mais die ökologischen Strukturen, insbesondere Arthropoden-Gemeinschaften von Maisfeldern und ihren Saumbiotopen, beeinflusst. Mögliche Auswirkungen sollen in einem langfristigen Monitoring überwacht werden.

Daher soll in diesem Projekt ein Monitoringprogramm der Auswirkungen eines großflächigen Anbaus von Bt-Mais (Cry1Ab) auf das Vorkommen von Arthropoden und Vögeln im Vergleich zum Anbau von konventionellem Mais erarbeitet und erprobt werden. Zum Ende des Projekts soll ein allgemein gültiger Monitoringplan für Nicht-Zielorganismen mit reduziertem Arbeitsaufwand vorgelegt werden.

Zusammenfassung

Insgesamt wurden trotz gewisser Schwankungen in allen drei Versuchsjahren keine signifikanten Unterschiede zwischen Bt-Mais und den konventionellen Kontrollflächen bei den Nicht-Zielorganismen beobachtet. Auch Vögel zeigten keine Beeinflussung durch den Anbau der unterschiedlichen Maissorten. Der z. T. recht starke Maiszünsler-Befall (12 Prozent) führte nur zu geringen Schäden.

Versuchsbeschreibung

Die Versuche fanden an fünf repräsentativen Standorten im Oderbruch statt mit jeweils drei Maisfeldern (Bt-Mais, konventioneller Mais ohne und mit Insektizidanwendung). Als konventionelle Sorte wurde jeweils die isogene Sorte untersucht. Auf den Feldern gab es vergleichbare Anbaubedingungen und einen ähnlichen Befallsdruck durch den Maiszünsler.

Für die Erprobung des Monitoringprogramms wurden sowohl der Zielorganismus Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) als auch eine Reihe von Nicht-Zielorganismen (Bioindikatoren) beobachtet, die an allen Standorten und in jedem Feld erfasst wurden.

Folgende der bereits in den Jahren 2000-2004 erfassten Nicht-Zielorganismen wurden beobachtet: Blattläuse, Prädatoren der Blattläuse wie z.B. der Marienkäfer sowie Schwebfliegen, Florfliegen, Laufkäfer, Wanzen, Spinnen und Fransenflügler.

Das Projekt baut auf Daten zur Bewertung ökologischer Zustände von 2000 bis 2004 auf.

Erfassung des Maiszünslers

Der Maiszünsler (Ostrinia nubilalis) als Zielorganismus wurde kurz vor der Ernte erfasst. Dazu wurden in den konventionellen Mais-Varianten bei hundert Pflanzen (randomisiert) die Maiszünslerlarven in Stängeln und Kolben gezählt sowie der Schaden an den Pflanzen bestimmt.

Auf der Bt-Fläche wurden keine Larven erfasst, da man von einem maximalen Befall von 0,02 Larven pro Pflanze aufgrund einer Sortenunreinheit von ca. zwei Prozent ausgehen kann.

Erfassung von Nicht-Zielorganismen

Maispflanzen: Pro Mais-Variante wurden an jeweils fünf Punkten im Abstand von zwanzig Metern drei Maispflanzen auf Nicht-Zielorganismen abgesucht und diese bestimmt. Zur Erfassung erwies sich die Blütezeit als optimal.

Im Freiland nicht zu bestimmende Insektenarten wurden eingesammelt und im Labor bestimmt.

Bodenfallen: Zur Erfassung von Spinnen und Laufkäfern wurden pro Variante sechs Bodenfallen im Abstand von zwanzig Metern eingerichtet. Diese wurden im Juli wöchentlich einmal geleert. Spinnen und Laufkäfer wurden quantitativ und qualitativ erfasst.

Erfassung von Vögeln

Die Feuchtgebiete längs der Oder bieten zahlreichen Vogelarten Rastmöglichkeiten. Acker- und Grünlandflächen werden als Nahrungshabitate genutzt. Durch Vogelbeobachtungen kurz nach der Ernte wurde das Rastverhalten auf den unterschiedlichen Mais-Varianten beobachtet.

Definition von "Korridoren des guten ökologischen Zustandes"

Aus den Daten für die einzelnen Organismen wurden sogenannte „Korridore des guten ökologischen Zustandes“ berechnet. Dabei wurde als Ist-Zustand auf Daten von konventionellen Maisfeldern ohne Insektizidanwendung der vorausgegangenen fünf Untersuchungsjahre zurückgegriffen. Der „Korridor“ wurde nach jeder Saison den neuen Daten angepasst. Liegt ein Wert signifikant außerhalb des Korridors, muss weiter nachgefragt werden.

Ein anbaubegleitendes Monitoring, das mit diesem „Korridor“ arbeitet, sollte die aktuelle Vergleichsvariante (konventionell angebauter Mais) für einen saisonspezifischen Vergleich heranziehen, um Abweichungen im Bt-Feld zu interpretieren. Es ist notwendig, den Korridor nach jeder Saison zu modifizieren.

Ergebnisse

Erfassung des Maiszünslers

Der Maiszünslerbefall war in den drei Versuchsjahren auf den fünf Feldern recht unterschiedlich, wobei der Befall 2006 und 2007 allgemein sehr niedrig war. Etwa neunzig Prozent der Larven wurde in den Stängeln der Maispflanzen gefunden. Trotz des 2005 z. T. relativ hohen Befalls konnte kein größerer Schaden im Feld festgestellt werden. Die Pflanzen waren größtenteils nur im oberen Bereich leicht geschädigt. Die chemische Bekämpfung erwies sich als erfolgreich.

Erfassung von Nicht-Zielorganismen

Maispflanzen: Es gab keine signifikanten Unterschiede im Auftreten der Thripse zwischen der Bt-Fläche und der konventionellen Kontrollfläche innerhalb eines Standortes. Im Mittel der fünf Felder wurden 2005 und 2006 zur Blüte mehr Thripse auf der Bt-Fläche vorgefunden. 2007 kehrte sich diese Beobachtung um. Allerdings waren diese Unterschiede jeweils nicht signifikant.

Eine genaue Bestimmung der Wanzen ist im Feld nicht möglich. Daher wurden im Untersuchungsjahr 2006 Wanzen mit ins Labor genommen und genauer bestimmt. Signifikante Unterschiede im Vorkommen von Wanzen zwischen den Bt- und den konventionellen Flächen innerhalb eines Standortes gab es allerdings nicht. Im Mittel aller Felder wurde 2005 und 2006 zur Blüte eine höhere Dichte an Wanzen auf der Bt-Fläche als auf der Kontrollfläche ermittelt. 2007 war es umgekehrt.

Bei Blattläusen gab es zwischen den Standorten leichte Unterschiede. 2006 wurde nur ein sehr geringes Auftreten von Blattläusen zur Blüte auf den Untersuchungsflächen festgestellt. Dies könnte an den sehr trockenen Witterungsverhältnissen und den damit einhergehenden Trockenschäden an den Maispflanzen gelegen haben. 2007 wurde im Gegensatz dazu ein sehr hoher Blattlaus-Befall zur Blüte festgestellt. Signifikante Unterschiede im Vorkommen von Blattläusen zwischen den Bt- und den Kontrollflächen innerhalb eines Feldes gab es in keinem der Versuchsjahre.

Die Prädatoren waren in den fünf Feldern unterschiedlich stark vertreten. 2006 und 2007 gab es insgesamt wenig Prädatoren, aber keine signifikanten Unterschiede im Vorkommen zwischen den Bt- und den Kontrollflächen. 2005 hatte es signifikante Unterschiede zwischen den Bt- und den Kontrollflächen in zwei Feldern gegeben. Im Mittel aller fünf Felder waren nicht signifikant mehr Prädatoren auf der Bt-Fläche als auf der Kontrollfläche.

Bodenfallen: Auf den fünf Feldern im Oderbruch wurden 2006 insgesamt 12.962 Laufkäfer erfasst. Davon kamen 7879 Individuen auf den Bt-Flächen und 5083 Individuen auf den Kontrollflächen vor. Mit Ausnahme eines Feldes kamen auf allen Feldern mehr Laufkäfer pro Falle und Woche auf der Bt-Fläche vor. Dies war allerdings nicht statistisch signifikant. 2007 wurden weniger Laufkäfer gefunden. Auf den Bt-Flächen kamen etwas weniger Laufkäfer vor als auf den konventionellen Kontrollflächen.

Erfassung von Vögeln

Es gibt keine Hinweise dafür, dass die räumliche Verteilung der Vögel auf den Untersuchungsflächen durch die angebauten Maissorten beeinflusst wurde. Entscheidend für die Wahl der Nahrungs- und Rastflächen sind Biotopstrukturen, Nahrungsangebot und Störfaktoren. Baumreihen und Hecken zeigten eine Leitwirkung für ziehende Kleinvögel. Stoppelflächen, die zahlreiche Feldmäuse beherbergten, wirkten sich positiv auf Anzahl und Artenspektrum der Greifvögel aus.