Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Erarbeitung von Basisdaten zur Prognose der Populationsdynamik und des Befallsrisikos an Obst und Wein durch die Kirschessigfliege (Drosophila suzukii) - Teilprojekt 1 |
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| Titel (englisch): | Development of basic data for prediction of population dynamics and risk of attack of spotted wing drosophila (Drosophila suzukii) on fruit and grape |
| Beschreibung (dt.): | Hauptziel ist, den Entwicklungszyklus der Kirschessigfliege (Ei bis adultes Fliege) und das Zusammenspiel der wichtigsten meteorologischen Einflussfaktoren (Temperatur, rel. Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Windgeschwindigkeit usw.) sowie den Einfluss des Habitats mit Pflanzen, die Nahrung bieten sowie Wirtspflanzen/-früchte zur Reproduktion auf die Biologie und das Verhalten zu beschreiben bzw. funktional zu erfassen. Diese Untersuchungen sollen der Erstellung eines Modells zur Beschreibung der Populationsdynamik und des Befallsrisikos an den Früchten möglicher Wirtspflanzen dienen. Die Ergebnisse sind sowohl für den ökologischen als auch für den konventionellen Obst- und Weinbau von Bedeutung. Anhand von phänologischen Modellen, die die Reifung der Früchte der potentiellen Wirtspflanzen prognostizieren, soll die Attraktivität der Wirtsfrüchte anhand ihres Reifegrades (Farbe, Oberflächenbeschaffenheit, Zuckergehalt, pH-Wert etc.) beschrieben werden. Über die Dauer der Fruchtentwicklung, ausgehend von ihrem attraktiven Stadium bis zur Abreife, kann in Kombination mit einem populationsdynamischen Modell die Anzahl Generationen von D. suzukii je Wirtspflanze berechnet werden. Daraus kann ein Vermehrungsfaktor je Wirtspflanzenpassage und somit ein Risikofaktor für den Befall der nächstreifen Fruchtart je Vegetationsperiode ermittelt werden. Beginnend mit dem ersten Vermehrungszyklus im Frühjahr, d.h. nach dem Erscheinen der weiblichen Fliegen aus dem Winterlager, wird der Populationsaufbau über die in der Region vorhandenen weiteren Wirtsfrüchte bis zum Ende der Vegetationsperiode beschrieben. |
| Beschreibung (engl.): | The main objective is to describe the development cycle of the spotted wind drosophila Drosophila suzukii from egg to adult flies. The influence of the main meteorological factors (temperature, rel. humidity, precipitation, wind speed, etc.) as well as the influence on reproductive biology and behavior affected by the habitat plants, host plants and fruits should be investigated and described functional. These studies are intended to create a model for describing the population dynamics and the infection risk of the fruits and potential host plants. The results are both for organic and for conventional orchards and vineyards of importance On the basis of phenological models that predict the ripening of the fruits of potential host plants, the attractiveness of host fruits has to be described in terms of degree of ripeness (color, surface quality, sugar content, pH, etc.). By a dynamic population model the number of generations of D. suzukii can be calculated in combination with the duration of fruit development, starting from its attractive stage to maturation for each host plant. Per growing season a multiplication factor will be determined per host plants passage and therefore a risk factor for the infection of the next ripe crop. After the appearance of the female flies from winter habitat as start point for the first cycle of propagation in the spring the population development per region depending on appearance of host fruit will be is described until the end of the growing season. |
| Ergebnis (dt.): | Das entwickelte Entscheidungshilfesystem (EHS) SIMKEF (SIMulation KEF) prognostiziert für die Wirtsfrüchte Süß-, Sauerkirsche, Him-, Brombeere sowie die Rebsorten Dornfelder und Portugieser schlagspezifisch und tagesaktuell das Befallsrisiko durch die Kirschessigfliege (KEF, Drosophila suzukii) in Abhängigkeit der Temperatur und der Ontogenese der Wirtsfrucht. Bei Überschreitung eines kulturspezifischen Schwellenwertes wird ein Eiablagerisiko als wahrscheinlich eingestuft. Es unterstützt damit zukünftig Berater und Landwirte bei der Terminierung präziser Vermeidungs- und Bekämpfungsmaßnahmen. Die Validierung des EHS hinsichtlich des Befallsbeginns und der Befallsentwicklung erfolgte anhand mehrmals wöchentlicher im Freiland erhobener Fruchtbefallsdaten zur Befallshäufigkeit. Für den Befallsbeginn ergab sich in den Jahren 2016-2020 eine sehr gute Übereinstimmung des durch das EHS SIMKEF prognostizierten Befallsbeginns mit der tatsächlichen Befallssituation. Im Mittel erfolgte der bonitierte Erstbefall in Süßkirschen 4 Tage nach der Erstüberschreitung des SIMKEF-Schwellenwertes. Auch für die beiden Rebsorten ‚Dornfelder‘ und ‚Portugieser‘ konnten gute Ergebnisse erzielt werden: Hier erfolgte der Erstbefall im Mittel 4 Tage vor bzw. 2 Tage nach der ersten simulierten Grenzwertüberschreitung. Die Modellvalidierung hinsichtlich der Befallsentwicklung zeigte einen deutlichen Zusammenhang zwischen dem Rückgang der Befallshäufigkeit in nachreifenden Früchten (z. B. Brombeeren) und Phasen hoher und langer berechneter Hitzemortalität. So gingen bspw. im Juli 2018 die Befallswerte von über 20 % Befallshäufigkeit infolge langer Hitzephasen auf 0 % bei nachreifenden Früchten zurück. In nachfolgenden Phasen günstigerer Witterung für die KEF stieg der Befall wieder an, der Prognosewert des Modells reagierte entsprechend. Ab 2021 steht SIMKEF auf www.isip.de zunächst für Offizial-Berater der Pflanzenschutzdienste zur Verfügung. |
| Ergebnis (engl.): | Cooperative project: Identification of basic data on population dynamics and infestation risk of spotted wing drosophila (Drosophila suzukii) in orchards and vineyards, Funding code: 2815HS013, 2815HS020, 2815HS021 The Spotted Wing Drosophila (SWD, Drosophila suzukii) is an invasive pest native to Asia, which has been detected in Germany for the first time in 2011 and causes since then great damages in stone and berry fruits, as well as in grapes. The rapid development cycle makes it very difficult to control. Therefore, an early and accurate assessment of the infestation risk is of paramount importance. The developed decision support system (DSS) 'SIMKEF' predicts the risk of infestation by D. suzukii for different host fruits such as sweet cherry, sour cherry, raspberry, blackberry and the grape varieties 'Dornfelder' and 'Portugieser'. The prediction is based on a site-specific and daily temperature and phenology of the host fruit. If a crop-specific threshold value is exceeded, an oviposition risk is classified as probable. In the future, the DSS will support advisors and farmers in scheduling precise prevention and control measures. The validation of the DSS 'SIMKEF' with regard to first oviposition as well as development of infestation frequency was carried out based on fruit infestation data. Fruit samples of the different mentioned fruit crops were taken several times a week in the field at different ripening stages. Eggs were counted in cherries and grapes directly after sampling and larvae were counted in berries after 24 hours incubation time. Afterwards data were correlated with the predicted risk for oviposition of the DSS. For the years 2016-2020, there was very good accordance between first oviposition predicted by 'SIMKEF' and the observed oviposition in field. On average, the observed first oviposition in sweet cherries occurred 4 days after exceeding the 'SIMKEF' threshold. Good results were also achieved for the two grape varieties 'Dornfelder' and 'Portugieser': here, the first detected oviposition occurred on average 4 days before and 2 days after the first exceeding of the DSS threshold. In addition, the development of infestation frequency, especially in berry fruits during the long ripening phase in the summer months, plays a crucial role. Lower adult fly activity due to high temperatures and higher heat mortality of the pre-adult developmental stages (egg, larva, and pupae) in fruits may lead to less infestation frequency. As part of the DSS development, studies were conducted on the progression of temperature values in host fruits compared to the temperature of weather stations (maximum temperatures in sun-exposed fruits up to 50 °C). Consequently, a function was developed to calculate fruit temperature. A sub-module was added to the population dynamic module to calculate fruit temperatures. The calculated temperature values are used in the DSS to predict heat mortality of SWD in different host fruits. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.01.2016 / Ende: 30.04.2021 |
| Ausf. Einrichtung: | Zentralstelle der Länder für EDV-gestützte Entscheidungshilfen und Programme im Pflanzenschutz (ZEPP), Bad Kreuznach |
| Themenfelder: | Pflanzenschutz, Pflanzengesundheit, crop protection, plant health |
| Förderprogramme: | Entscheidungshilfebedarf |
| Schlagworte: | Prognose, forecast, Pflanzenbau, crop production, Nachhaltigkeit, sustainability, Obstbau, fruit production, Gartenbau, horticulture, Diagnostik, diagnostics, Beerenobst, berry fruit, Steinobst, stone fruit, Rebe, vine, Tierische Schaderreger, animal pathogens |
| Stichpunkte: | Im Verbund mit 2815HS020 (Teilprojekt 2) sowie 2815HS021 (Teilprojek 3) |
| Förderkennzeichen: | 2815HS013 |
| Dokument zum Download: | Verbundabschlussbericht.pdf (4,8 MB) |
Kontakt: |
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oder E-Mail an projekttraeger-agrarforschung@ble.de |
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