Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Verbundprojekt: Nanofasern als neuartige Träger für flüchtige Signalstoffe zur biotechnischen Regulierung von Schadinsekten im integrierten und ökologischen Landbau - Teilprojekt 2 |
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| Titel (englisch): | Collaborative project: Organic nanofibers as novel carriers for volatile semiochemicals in integrated and ecological agriculture – Subproject 2 |
| Beschreibung (dt.): | Das Projekt behandelt den Einsatz elektrogesponnener, organischer, bioabbaubarer Polymerfasern als Dispenser für Pheromone. Diese werden im Verwirrungsverfahren zur Regulierung der Traubenwickler im Weinbau eingesetzt. Untersucht werden neben der grundlegenden Umsetzbarkeit des Verfahrens die möglichen Risiken auf Landwirtschaft und Kulturlandschaft sowie den Menschen und den Naturhaushalt. Hierzu gehört eine Folgenabschätzung zu den möglichen Nutzen und Risiken dieses für den Pflanzenschutz völlig neuen Verfahrens. In die elektrogesponnenen, organischen Kunststoff-Nano-Gespinste sind zum Zwecke der gesteuerten Freisetzung Sexualpheromone eingearbeitet sind. Sie sind hochflexibel, nicht lungengängig und bestehen aus Stoffen, die anderweitig z.B. in der Medizintechnik als körper- und gewebeverträgliche Werkstoffe Einsatz finden. Nach Testreihen im Labor werden die Nanofasern im Weinberg auf ihre Praxistauglichkeit hin untersucht. |
| Beschreibung (engl.): | Basically our project deals with the regulation of insect pests via volatile disruptants, or more precisely: mating disruption as a strategy for the regulation of grape berry moths in vineyards by the use of nanotechnology. The organic nanofibers are highly elastic, which prevents break-off of smaller pieces, and polymers used are biocompatible and biodegradable. Using nanofibers as dispensers for pheromones in plant protection for disrupting insect chemical communication is only one aim of the project. The second aim of the project is the mechanical application of pheromones as a new approach reducing the costs of manual labour. Experiments in the lab are followed by tests in the vineyard. We expect that our proposed strategy by using nanofiber pheromone dispensers will become an alternative to the use of synthetic pesticides in integrated pest management. |
| Ergebnis (dt.): | Pheromone zur Verwirrung von Schadinsekten werden seit 5O Jahren sowohl im organischen als auch konventionellen Landbau zur Regulierung verschiedener Schadinsekten in Obst-, Gemüse-, Getreide-, Faser- und Silvikulturen eingesetzt. Die Applikation der Lockstoffe kann im Weinbau bisher nur manuell erfolgen und erfordert beim Vorhandensein mehrerer Insektengenerationen pro Jahr teure Mehrfachbehandlungen. Wünschenswert und ökonomisch erforderlich ist daher die Entwicklung mechanischer Applikationsverfahren, um die Anwendung der Pheromone für Zwecke des Integrierten Pest Management zu erweitern und zu verbilligen, um den Wettbewerb mit dem umweltschädlichen Versprühen von Toxinen schließlich zu gewinnen. Unter diesen Vorgaben erfolgte im interdisziplinären Forschungsvorhaben FKZ 313-06.01-28-1-42.011-06 die Gründung eines Konsortiums von Wissenschaftlern und Technikern verschiedener Disziplinen. Aus dieser Zusammenarbeit entstand ein völlig neuartiges Verfahren des Elektrospinnens von Pheromonen. Arbeitsziel war ein neu zu entwickeltes Verfahren zu Herstellung und Einsatz bioabbaubarer, nanoskaliger organischer Dispenserfasern für dosierte räumliche und zeitliche Freisetzung von Insektenpheromonen des Traubenwicklers Lobesia botrana (Lep.: Tortricidae) in Weinbergen. Tatsächlich erzielt wurden mit der neuartigen Technik des Elektrospinnens sehr lange, bioabbaubare, umweltverträgliche Ecoflex (R) Polyester-Fasern mit Durchmessern im oberen Nanometerbereich. Deren Pheromonbeladung erlaubt eine Verwirrung männlicher Traubenwickler über einen zusammenhängenden Zeitraum von 7 Wochen und damit eine Paarungsstörung, die sich für die langfristige Regulierung dieser Schädlinge eignet. Deren Wirkung ist mit derjenigen kommerziell verfügbarer, nicht bioabbaubarer und nicht nachhaltiger Präparate deutscher und ausländischer Anbieter vergleichbar. Dazu erforderliche Elektrospinnverfahren sind in Europa und Nordamerika unter den Nummern US 2011/0300251 A1 bzw. 09173695.9 p |
| Ergebnis (engl.): | Pheromones specific for pest insects are known for half a century and after chemical identification were immediately applied both in organic and conventional agriculture. Specific pheromone uses in viticulture so far require manual application- an expensive proposition in case of more than one insect generation per growing season. For economic reasons, future mechanized application is indicated for winning the competition with the environmentally problematic and objectionable open spraying of synthetic toxins. Within the project FKZ 313- 06.01- 28- 1- 42.011- 06 an interdisciplinary consortium of scientists and engineers has been established. This cooperation resulted in the patentable invention of a novel procedure of electrospinning of pheromone containing organic polymer fibers. These dispensers of biodegradable, environmentally compatible Ecoflex (R) polyester fiber with diameters in the upper nanometer range are charged during the spinning process with the sex pheromone (E,Z),7,9-dodecadienyl acetate specific for Lobesia botrana (Lepidoptera.Tortricidae), the European grape berry moth. Male-female communication of this species will be disrupted for a continuous period of seven weeks which is sufficient for the regulation of one generation of this insect pest. The effect achieved is comparable in biological and economic terms with commercial pheromone dispenser preparations of German and foreign origin which must be recollected after use. The electrospinning procedure has been registered via Transmit GmbH, Giessen and Marburg, under European and North American patent law protection. The environmental compatibility of the fiber-pheromone combination is confirmed by independent ecotoxicological investigations of JKI Berlin. Moreover, technical realization of these inventions is possible with existing commercial cultivation equipment, e.g. shoot binder machines, but for refinement needs further investments of public funds. Vineyard managers are excited by |
| Laufzeit: | Beginn: 15.09.2007 / Ende: 31.12.2010 |
| Ausf. Einrichtung: | Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung II, Gießen |
| Themenfelder: | Pflanzenschutz, Pflanzengesundheit, crop protection, plant health |
| Förderprogramme: | Programm zur Innovationsförderung des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft |
| Schlagworte: | Pflanzenkrankheiten (Viren, Bakt., Pilze, Phytoplasmen), plant diseases (virusus, bacteria, fungi, phytoplasma), Weinbau (inkl. Außenwirtschaft, Kellerei), viticulture (winery), Rebe, vine, Integrierter Pflanzenschutz, integrated plant protection |
| Förderkennzeichen: | 2814201106 |
| Dokument zum Download: | Kein Dokument vorhanden! |
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