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Pflanzenproduktion II (Subject) / Phytomedizin (Lesson)

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• Fungizid-Targets: anorganische Wirkstoffe Schwefel, Kupfer, Quecksilberchlorid, Arsen-haltige Verbindungen Wirkung durch unspezifische Hemmung versch. Zellfunktionen(multi-site-Inhibitoren): Hemmung/Komplexierung von Proteine, insb. Enzymen mit SH-Gruppen, Hemmung der Atmung.. bei sytemischen Eigenschaften → Phytotoxizität
• Fungizid-Targets: organische, synthetische Wirkstoffe ggüber anorganischen Substanzen höhere Wirksamkeit aufgrund besserer Aufnahme und höherer Reaktivität auf den pilzlichen Stoffwechsel unspezifische Wirkung auf mehrere pilzliche Targets (mulit-site) insb. Enzyme und Bestandteile der pilzlichen Zellwand, breit wirksam spezifisch wirksame Substanzen wirken auf ein physiologisches Ziel des Pathogens (single-site), Wirkungsbreite ist begrenzt
• Fungizid-Targets: nichtsystemische, synthetische Wirkstoffe Wirkung durch unspezifische Hemmung verschiedener Zellfunktionen: Hemmung/Zerstörung/Komplexierung von Proteinen, insb. Enzymen mit SH-Gruppen .. spezifische Wirkung der Entkoppler der oxidativen Phosphorylierung (→Phytotoxizität) Wirkung auf Sporenkeimung
• Fungizid-Targets: Tubulin-Biosynthese Substanzen mit selektiver Wirkung (single-site Inhibitoren) Benzimidiazole: werden in Pflanze zum fungiziden Carbendazim umgewandelt Hemmung der Mitose durch Bindung an die pilzlichen Tubuline bzw. Störung von deren Biosynthese gegen Ascomyceten und entsprechende Deuteromyceten
• Fungizid-Targets: Biosynthese von Nukleinsäuren Hemmung der DNA-Synthese: Hymexasol Saatgutbeizung oder Bodenapplikation Hemmung der RNA-Synthese: phenylamide Metalaxyl(=Mefenoxam), Benalaxyl,.. Target RNA-Polymerase spezifisch gg Oomyceten, Wirkung auf Mycelwachstum Hemmung der Purin-Synthese: Hydroxypyrimidine: Ethirimol..   Target Adenosin-Deaminase v.a. gg echte Mehltaupilze
• Fungizid-Targets: Biosynthese von Sterolen Wirkung v.a. gg echte Mehltau- und Rostpilze Wirkung auf Sterol-unabhängige Keimung gering Unwirksamkeit gg Oomyceten
• Funktion von Sterolen bei Pilzen bei vielen Eukaryoten für Wachstum, Entwicklung, Stoffwechsel und Zellintegrität essentiell als Bestandteil von Membranen Beeinflussung der Fluidität und Permeabilität und dadurch von Enyzmfunktionen als Hormon oder Hormonvorstufe Regulation von verschiedenen biologischen Aktivitäten
• Targets von Fungiziden im Stoffwechsel der Oomyceten hemmung der Cellulose-Synthase Fettsäuren- bzw. Membranpermeabilität unbekannt
• Insektizide und Akarizide Wirkstoffe zur Bekämpfung von Insekten und Milben Einsatz in Land- und Forstwirtschaft, Obst- und Gartenbau, Hygienesektor Differenzierung nach: Verteilung in/an Pflanze Art der Aufnahme durch Schaderreger: durch Berührung: Kontaktgift passiv in Gasform über Stigmen: Atemgift aktiv mit Nahrungsaufnahme: Fraßgift Wirkmechanismus im Schaderreger chemische Struktur
• Verteilung von Insektiziden/Akariziden an/in Pflanze nicht-systemische Wirkstoffe: lipophile Wirkstoffe bleiben auf Pflanzenoberfläche Schädlinge werden direkt oder nach Fraß geschädigt saugende Schaderreger nur bei direktem Kontakt betroffen systemische Wirkstoffe: ausreichende Hydrophilie ermöglicht Eindringen in die Pflanze und Verteilung über Leitbahnen (z.B. Beizung) Töten beißende, saugende und in der Pflanze lebende Schaderreger auch gegen versteckt lebende Schädlinge wirksam Schonung von Nützlingen auf Blattoberfläche Wirkung weitgehend witterungsunabhängig lokal wirksam: auf Pflanzenoberfläche (Fraß- und Kontaktgifte) , z.T. aber mit Tiefenwirkung (Phosphorsäureester, Carbamate)
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• Differenzierung von Insektiziden und Akariziden Wirkmechanismus im Schaderreger: Beeinflussung des Nervensystems Wachstumsregulatoren chemische Struktur der Wirkstoffe: anorganische Insektizide chlorierte Kohlenwasserstoffe organische Phosphorverbindungen Carbamate Pyrethroide Neonicotinoide acylierte Harnstoffe
• Wirkungsmechanismen von Insektiziden: Nervensystem von Insekten Reizleitung in allen Tieren prinzipiell gleich → auch Wirkung ggüber Warmblüter → chemotherapeutischer Index sehr günstig Reizübertragung der Reizleitung (Na-Ionen-Kanäle) an den Nervenfasern (durch chlorierte Kohlenwasserstoffe und Pyrethroide) Hemmung der AChE (durch Phosphorsäureester und Carbamate): ⇒Anreicherung an der postsynaptischen Membran führt zu Hypererregung, Lähmung und Atemstillstand  Chloronicotinyle lagern anstelle ACh an den Rezeptoren an ⇒ Reizleitung gehemmt, da nicht von AChE abgebaut, Dauerreizung 
• Targets von Insektiziden im Nervensystem von Insekten Präsynapse synaptische Vesikel synaptischer Spalt Postsynapse Natriumkanal Acetylcholinesterase Acetylcholinrezeptor
• Regulatoren des Wachstums von Insektiziden Exoskelett der Insekten aus Chitin regelmäßige Häutung, da Exoskelett nicht mitwachsen kann  Häutung hormongesteuert Ansatzpunkt der Insektizide, da dieses System bei Warmblütern nicht vorhanden: Chitinsynthese-Inhibitoren Juvenilhormonanaloga (juvenil = Jugend) Antijuvenilhormonwirkung Häutungshormone
• Hemmung der Chitinsynthese Chitin Baustein des Insektenskeletts Chitin Polymer aus N-Acetyl-Glucosamid Chitinsynthease verknüpft Aminozuckermoleküle zum Polymer acylierte Harnstoffe als Inhibitoren der Chitinsynthetase Insekten können kein normales Skelett aufbauen und sterben bei der Häutung Anweung gegen Larven, Adulte nicht betroffen
• Bekämpfung von Schadinsekten ohne synthetische Insektizide mechanische Bekämpfung: Absammeln: Larven des Karoffelkäfers Zerstören: Heuschrecken Leimringe: Frostspanner pflanzliche Insektizide: Nikotin Pyrethrum Rotenon Neem-Extrakt mikrobielle Insektizide: Endotoxin gentechnisch veränderte Pflanzen: Expression des Gens für Endotoxin Nützlinge (Prädatoren, Parasiten..)
• Akarizide Ausschaltung von Antagonisten durch Insektizide sowie Verzicht auf Schwefel begünstigten Populationsentwicklung der Milben Resistenzentwicklung aufgrund hoher Vermehrungsrate oft schneller als bei Insekten Wirkungsmechanismus der Akarizide weitgehend unbekannt, Avermectine wirken auf Chlorid-Kanäle  Selektivität ermöglicht Schonung von Nützlingen
• Nematizide Anwendung durch Anwendungsverbote und -beschränkungen rückläufig toxilogische und ökologische Bedenken in Deutschland weitgehend verboten
• integrierte Bekämpfung von Unkräutern präventiv: Fruchtfolge Sortenwahl Aussamen der Unrkäuter verhindern Saatgutreinigung Bodenbearbeitung physikalisch: jäten hacken abflämmen Mikrowellen Infrarotstrahlung biologisch: Tiere Allelopathie Untersaaten Zwischenfrüchte biotechnisch: Mykoherbizide Naturstoffe herbizidresistente Kulturpflanze chemisch: Herbizide Mischungen Spritzfolgen Antidote Additive
• Wirkung von Herbiziden Wirkungsspektrum: Totalherbizide selektive Herbizide Wirkungsart: Kontaktherbizide (Ätzmittel) systemische Blattherbizide Aufnahme über die Wurzel Aufnahme über alle Pflanzenteile Applikationsart und -termin: über den Boden: VSE: Vorsaat-Einarbeitung VA: Vorauflauf BA: beim Auflauf NA: Nachauflauf (Herbst/Frühjahr/Keimblatt) über die Blätter: Blattspritzung Unterblattbehandlung Behandlung der Unkräuter über Kulturpflanze
• Ursachen der Selektivität von Herbiziden physikalische Faktoren: zeitliche Trennung zwischen Anwendung des Herbizids und dem Vorhandensein der Kulturpflanze räumliche Trennung durch Applikationsverfahren durch Boden in Beziehung zur Aussaatiefe der Kulturpflanze  morphologisch-anatomische Faktoren: bei Anwendung der Herbizide im Nachlaufverfahren geringes Retentions- und Aufnahmevermögen der Kulturpflanze physiologisch-biochemische Faktoren Safener
• Grundlagen der physiologischen Selektivität von Herbiziden Vorhandensein/Abwesenheit von Targets Metabolisierung Resistenz-Mechanismen gegen Herbizide: Entgiftendes Enzym Gen-Amplifikation Target-Resistenz
• anorganische Herbizide Calciumcyanamid (Kalkstickstoff): Dünger mit herbizider Wirkung gegen Dikotyle in Getreide Dinatriumtetraborat: Totalherbizid Natriumchlorat: Totalherbizid Eisen-II-sulfat: zur Moosbehandlung
• Herbizid-Targets-Fettsäuresynthese und Membranfunktion Fettsäuresynthese in den Chloroplasten lokalisiert Desaturierung erfolgt im endoplasmatisches Retikulum herbizide Wirkung durch: Hemmung der Acetyl-CoA-Carboxylase Chloroacetamide und Oxyacetamide Hemmung der Synthese sehr langkettiger Fettsäuren
• Herbizid-Targets-Auxin-Stoffwechsel Auxine regulieren Genexpression und Wachstum von Zellen und Gewebe enzymatische Hydrolyse der Zellwand, Verlust der Zellwandstabilität und -elastizität, Nekrosenbildung, Blattkräuselung, Stängelknicken, generative Entwicklung gehemmt gerichteter Transport in Sprossmeristeme und Wurzeln Wirkstoffe als künstliche Auxine verändern Membraneigenschaften und Genaktivität von dikotylen Arten
• Anwendung von PSM im integrierten Pflanzenschutz Vorrang nicht-chemischer Verfahren synthetische Pflanzenschutzpräparate als Ultima Ratio Häufigkeit der Anwendung so gering wie nötig Vermeidung von Rückständen im Ernteprodukt und in der Umwelt Minimierung von Auswirkungen auf andere Organismen Erhalt der Wirksamkeit der PSM durch Vermeidung der Akkumulation von Resistenzen in der Schaderregerpopulation Beachtung der Richtlinien guter fachlicher Praxis Berücksichtigung von entwicklungsstadien-bezogene Schadschwellen Beachtung des Produktlabels Applikation mit geeigneten, zugelassenen Geräten Resistenzmanagement beachten Bekämpfungserfolg kontrollieren
• herbivore Insekten im Boden Engerling (Käferlarve): Käfer Schnakenlarven: Schnake Drahtwürmer: Käfer ..
• entomopathogene Nematoden Bakterienfresser Nematode wandert durch natürliche Öffnungen ein: Mund, Anus, Atemlöcher(Spiracles) mitgeführte bakterien töten Insekt und vermehren sich Nematode ernährt sich von den Bakterien und reproduziert sich tausendfach im toten Insekt  entomopathogene Nematoden haben ein breites Wirtsspektrum, befallen aber keine Pflanzen oder Vertebraten(Wirbeltiere), sind relativ effizient zu produzieren und ihre Anwendung ist einfach  
• pflanzenparasitäre Nematoden: Schadsymptome oberirdisch: Wachstumshemmung Welke Verfärbungen Verkrümmungen unterirdisch: Wurzelgallen nekrotische Läsionen Wurzelbart Fäule Wurzeldeformation
• Maisbeulenbrand Krankheitsbild (Symptome): an Stängeln, Blättern, Kolben, Rispen blasige, anfangs von einer weißen bis silbergrauen Haut überzogene Brandgallen schmierug-feuchte, später stäubende schwarzbraune Sporen Bedeutung: in allen Anbauregionen direkte Bekämpfung wenig effektiv Frietfliegenbefall, Überdüngung und zu dichte Bestände vermeiden Fruchtwechsel Saatgutbeizung
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• Sternrußtau Rose Auf Blattoberseite rundliche, dunkle, schwärzlich-violette/ graubraune Flecken mit oft, jedoch nicht immer sternförmig gezackten Rand große Schadwirkung Entfernen & Vernichten des abgefallenen Laubes, luftiger Standort  ausgewogene, kalibetonte Düngung nach Rückschnitt Behandlung mit Fungiziden
• lateinische Namen: Maisbeulenbrand Sternrußtau Ustilago maydis (Rose) Diplocarpon rosae
• lateinische Namen Getreidekrankheiten Gelbrost Braunrost Flugbrand Steinbrand/Stinkbrand Roggenstängelbrand/Streifenbrand echter Mehltau Septoria-Blattdürre Septoria-Spelzenbräune partielle Taubährigkeit parasitärer Halmbruch Schwarzbeinigkeit Puccinia striiformis Puccinia triticana Ustilago nuda Tilletia caries Urocystis agropyri Blumeria graminis Mycosphaerella graminicola Phaeosphaeria nodorum Fusarium-Arten (sexuell und asexuell) Oculimacula species Gaeumannomyces graminis
• lateinische Namen: tierische Schaderreger in Raps, Rübe, Kartoffel: Rapsstängelrüssler Kohlschotenrüssler Rapsglanzkäfer Kohlschotenmücke Rübenzystennematode Ackerschnecke schwarze Bohnenlaus grüne Pfirsichlaus Kartoffelzystennematode Ceutorhynchus napi Ceutorhynchus assimils Meligethes aeneus Dasineura brassicae Heterodera schachtii Deroceras reticulatum Aphis fabae Myzus persicae Globodera rostochiensis Leptinotarsa decemlineata Agriotes spec. (lineatus/obscurus)

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