Weed populations in the main cultures of Luxembourg: control options and monitoring in a complex environmental and political framework

Chemische Unkrautbekämpfung wird aufgrund von ökotoxikologischen Bedenken diskutiert. Um Landwirten zu helfen, die Ausbreitung von Unkräutern auch bei sinkender Verfügbarkeit von Herbiziden begrenzen zu können, wurden Projekte zu modifizierten Fruchtfolgen zur Reduzierung des Unkrautdruckes, digitale Ansätze für bessere Entscheidungen zum Herbizideinsatz und zur besseren Integration von nicht-chemischen Unkrautbekämpfungsmaßnahmen begonnen. In einem ersten Monitoring in den Rapsbeständen Luxemburgs wurden relativ weit verbreitete Arten wie Stellaria media, Viola arvensis, Polygonum aviculare sowie Poa annua, Elymus repens, und Apera spica-venti gefunden. Chenopodium album wurde neben den im Frühjahr keimenden Polygonum-Arten in moderater bis hoher Individuenzahl im Mais gefunden. Polygonum convolvulus wurde nach chemischer Bekämpfung in hoher Dichte am Standort Kuborn gefunden, wohingegen C. album schlecht von mechanischen Methoden bekämpft wurde. Alopecurus myosuroides-Pflanzen mit reifen Samen wurden nahezu ausschließlich im Süden Luxemburgs gefunden. Alle 35 bislang getesteten A. myosuroides Sämlingsproben waren resistent gegen Stomp® Aqua (mit dem K1 Hemmstoff Pendimethalin). Im Fall von Sigma® Maxx (mit den ALS-Inhibitoren Iodosulfuron+Mesosulfuron), waren jeweils 2 von 35 Proben sensitiv bzw. moderat resistent. 31 Proben waren resistent gegenüber Sigma® Maxx. 17 von 35 Proben waren sensitiv gegenüber Axial® (mit dem ACC-ase Inhibitor Pinoxaden), während 18 Proben resistent gegenüber Axial® waren.Due to ecotoxicological and environmental reasons, chemical treatments for weed control are under discussion. To help farmers in coping with challenges imposed by restricted herbicide availability, projects on using modified crop rotations for reducing weed pressure, digital approaches for better decision support, and a better integration of non-chemical weeding were initiated. First monitoring programs in winter oilseed rape in Luxembourg offered a preliminary overview about mainly widespread weed species like Stellaria media, Viola arvensis, Polygonum aviculare as well as Poa annua, Elymus repens and Apera spica-venti. Chenopodium album was found in moderate and high numbers in maize, as well as the spring-germinating Polygonum species. Polygonum convolvulus escaped from or re-emerged after the chemical control at location Kuborn, while C. album was poorly controlled by the mechanical treatments. Alopecurus myosuroides plants with mature seeds were almost exclusively found in the South of Luxembourg. All 35 A. myosuroides seedling samples tested so far were resistant towards Stomp® Aqua (containing the microtubule assembly inhibitor pendimethalin). In case of Sigma® Maxx (containing the ALS inhibitors iodosulfuron+mesosulfuron), 2 out of 35 samples were sensitive and moderately resistant, respectively. 31 samples were resistant to Sigma® Maxx. 17 out of 35 samples were sensitive to Axial® (containing the ACC-ase inhibitor pinoxaden), while 18 samples were resistant to Axial®

Ergeben sich Anhaltspunkte für einen Verlust von Biodiversität in der langjährigen Überwachung von Schaderregern?

Die Krefelder Studie zeigte 2017 einen Rückgang der Masse von fliegenden Insekten um etwa 75% innerhalb von 27 Jahren in einem geschützten Gebiet (HALLMANN et al. 2017). Um die Rolle der Landwirtschaft besser zu verstehen, wären Vergleichsdaten von ungeschützten landwirtschaftlichen Flächen hilfreich. Die Richtlinie 2009/128/EH des Europäischen Parlamentes und des Rates verlangt die Überwachung der Schaderreger in den wichtigsten Kulturpflanzen der Mitgliedsstaaten. Diese oft langjährigen Monitoringdaten von Agrarflächen können für Trendanalysen inklusive Tests auf einen potentiellen Verlust von Biodiversität im Bereich der Schädlinge und Krankheiten genutzt werden. Das Luxemburger Monitoring zeigte im Zeitraum 2007-2017 eine zunehmende Rolle von Gelbrost und eine abnehmende Rolle von Braunrost im Winterweizen. Bei Fusarium-Symptomen und Mehltau im Winterweizen sowie der Anzahl von Stängelrüsslern (gefangen mittels Gelbschalen im Winterraps) wurden sehr starke Schwankungen zwischen den Jahren beobachtet, ohne dass ein Trend in Richtung Aussterben einer Art gezeigt werden konnte. Septoria Blattdürre wurde in allen Jahren in hoher Dichte spätestens gegen Ende der Weizensaison gefunden. Die höchste pro Jahr in Luxemburg gefundene Anzahl von Rapsglanzkäfern pro Haupttrieb am Winterraps nahm zwischen 2007 und 2017 geringfügig aber statistisch absicherbar zu. Es wurde eine hohe Dynamik der Schaderreger zwischen den Jahren beobachtet ohne dass ein Verschwinden einer oder mehrerer der überwachten Arten auf den beobachteten Agrarflächen nachgewiesen werden konnte (DAM et al. 2020). Literatur DAM D, PALLEZ-BARTHEL M, EL JARROUDI M, EICKERMANN M, BEYER M (2020): The debate on a loss of biodiversity: can we derive evidence from the monitoring of major plant pests and diseases in major crops? Journal of Plant Diseases and Protection 127: 811-819. https://doi.org/10.1007/s41348-020-00351-9. HALLMANN CA, SORG M, JONGEJANS E, SIEPEL H, HOFLAND N, SCHWAN H, STENMANS W, MÜLLER A, SUMSER H, HÖRREN T, GOULSON D, DE KROON H (2017): More than 75 percent decline over 27 years in total flying insect biomass in protected areas. PLoS One 12:e0185809. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0185809

Einfluss des Brassica-Genotyps auf den Befall durch den Gefleckten Kohltriebrüssler Ceutorhynchus pallidactylus (Mrsh.) (Col.: Curculionidae) und die Parasitierung stängelminierender Larven

Unser Wissen über pflanzeneigene Resistenzquellen gegen Schadinsekten in Winterraps (Brassica napus L. var. oleifera Metzg.) ist mangelhaft. In dieser Forschungsarbeit wurde erstmals eine Vielzahl von Genotypen der Brassicaceae (kommerzielle Sorten von B. napus und B. rapa, kommerzielle Zuchtlinien, Rapsresynthesen und weitere Brassica-Arten) hinsichtlich ihrer Resistenzeigenschaften gegenüber dem Gefleckten Kohltriebrüssler (Ceutorhynchus pallidactylus) untersucht. Es wurden zwei neue Labormethoden entwickelt, um die Eignung von Brassica-Genotypen als Wirtspflanze unter kontrollierten Bedingungen in Klimakammern schnell zu bewerten, bzw. potentielle Resistenzen gegenüber dem Gefleckten Kohltriebrüssler zu erfassen. In Zwangsversuchen wurden 106 Brassica-Genotypen geprüft, um durch Erfassung der durch den Schädling konsumierten Blattfläche Hinweise auf die Anfälligkeit der Prüfglieder gegenüber dem Gefleckten Kohltriebrüssler zu erlangen. Im Vergleich zur Kontroll-Sorte Express , die als Standardsorte in allen Versuchen fungierte, war die von C. pallidactylus konsumierte Blattfläche bei 10 kommerziellen Raps-Sorten, 4 Raps-Resynthesen und 5 weiteren Genotypen um mehr als 40% reduziert. In Wahlversuchen fanden sich an insgesamt 2 kommerziellen Raps-Sorten, 5 Raps-Resynthesen und 8 Genotypen von B. oleracea und B. fruticulosa signifikant weniger Eigelege der Weibchen von C. pallidactylus als an der Kontroll-Sorte Express . Zusätzlich zu den Laboruntersuchungen wurde in dreijährigen Feldversuchen die Anfälligkeit von 42 Brassica-Genotypen gegenüber C. pallidactylus unter natürlichen Befallsbedingungen untersucht. Dabei zeigten sich signifikante Korrelationen zwischen den Ergebnissen der Laborprüfungen und der Feldversuche, die die Eignung der entwickelten Testmethoden für die Einschätzung der Anfälligkeit von Brassica-Genotypen gegenüber C. pallidactylus bestätigte. In einem Halbfreilandversuch fanden sich keine signifikanten Zusammenhänge zwischen dem Gesamtgehalt an Glucosinolat en und der Befallsstärke von C. pallidactylus in 12 Brassica-Genotypen. Allerdings zeigte sich ein signifikanter Einfluss einzelner Glucosinolate auf den so genannten stem injury coefficient : das aromatische Glucosinolat Gluconasturtiin und die indolischen Glucosinolate Glucobrassicin, 4-Methoxybrassicin und 4-Hydroxybrassicin. Es fanden sich in dieser Studien signifikante Unterschiede in den geprüften Pflanzengenotypen hinsichtlich der Parasitierungsrate von C. pallidactylus durch den Parasitoiden Tersilochus obscurator (Hym.: Ichneumonidae) und in der Parasitierungsrate von C. napi durch den Parasitoiden T. fulvipes (Hym.: Ichneumonidae). Im Vergleich zu den geprüften Winterraps-Genotypen, B. napus, war die Parasitierungsrate von C. napi durch T. fulvipes in drei Rübsen-Genotypen, B. rapa, signifikant reduziert. Dabei beeinflusste die Architektur der Wirtspflanze die Parasitierungsrate signifikant

Climate Change and Insects

Climate change (CC) poses one of the foremost challenges for humanity in the 21st century [...

Assessing meteorological key factors influencing crop invasion by pollen beetle (

The pollen beetle, Meligethes aeneus F. (Coleoptera: Nitidulidae), is a severe pest of winter oilseed rape. A phenological model to forecast the first spring invasion of crops in Luxembourg by M. aeneus was developed in order to provide a tool for improving pest management and for assessing the potential effects of climate change on this pest. The model was derived using long-term, multi-site observational datasets of pollen beetle migration and meteorological data, as the timing of crop invasion is determined mainly by meteorological variables. Daily values of mean air and soil temperature, accumulated sunshine duration and precipitation were used to create a threshold-based model to forecast crop invasion. Minimising of the root mean squared error (RMSE) of predicted versus observed migration dates was used as the quality criterion for selecting the optimum combination of threshold values for meteorological variables. We identified mean air temperature 8.0 °C, mean soil temperature 4.6 °C, and sunshine duration of 3.4 h as the best threshold values, with a cut-off of 1 mm precipitation and with no need for persistence of those conditions for more than one day (RMSE=9.3days$RMSE=9.3\,\text{days}$). Only in six out of 30 cases, differences between observed and predicted immigration dates were >5$>5$ days. In the future, crop invasion by pollen beetles will probably be strongly affected by changes in air temperature and precipitation related to climate change. We used a multi-model ensemble of 15 regional climate models driven by the A1B emission scenario to assess meteorological changes in two 30‑year future periods, near future (2021–2050) and far future (2069–2098) in comparison with the reference period (1971–2000). Air temperature and precipitation were predicted to increase in the first three months of each year, both in the near future and the far future. The pollen beetle migration model indicated that this change would be associated with onset of crop invasion 10 days and 23 days earlier in the near future and far future, respectively, despite the inhibitory effect of increased precipitation. Our phenological model should improve pollen beetle management by provision of more accurate warnings of crop invasion and help stakeholders to recognise and plan for future challenges in pest management

First systematic inventory of the jumping plant lice of Luxembourg (Hemiptera, Sternorrhyncha, Psylloidea)

Psyllids (superfamily Psylloidea), also known as jumping plant lice, are a group of plant-sap sucking Hemiptera having significant pest status for crops, forest trees and ornamental plants. Only seven species of psyllids have been recorded in Luxembourg so far. An additional group of seven species has been recorded exclusively, based on the findings of their galls or specific plant deformations; but no mention exists in literature on the actual collection of the inducing insect in Luxembourg. To fill this knowledge gap, field collections were carried out during the years 2019-2020. In addition, samples from 1999-2000 stored in the wet collection of the Musée National d’Histoire Naturelle de Luxembourg were studied. This research, in combination with information coming from literature, allowed us to list 48 species of the families Aphalaridae (5 species), Liviidae (5), Psyllidae (24) and Triozidae (14), though the presence of one species within the last family (Trioza rhamni) needs to be confirmed. Brief information on geographical distribution, biology and (if available) illustrations of diagnostic characters are provided on the psyllid species detected in Luxembourg so far

Metacomputing in gigabit environments: Networks, tools, and applications

This article gives an overview over recent and current metacomputing activities of the Computing Centers at the Forschungszentrum Jülich, the GMD Forschungszentrum Informationstechnik and the University of Stuttgart. It starts with a discussion of the underlying network connections which are dedicated testbeds. A library that provides an MPI-API for metacomputing applications is presented, as well as a library that supports load-balancing and latency hiding. Finally, results from several applications ranging from tightly coupled homogeneous to loosely coupled heterogeneous metacomputing are presented

Re-Visiting the Incidence of Environmental Factors on a Pre-Imaginal Population of the Red Gum Lerp Psyllid, Glycaspis brimblecombei Moore

The red gum lerp psyllid, Glycaspis brimblecombei Moore (Hemiptera: Aphalaridae), is an invasive pest of Eucalyptus trees worldwide, responsible for serious damage, including the death of plants. Knowledge about the incidence of climatic factors on the insect development are essential to define useful strategies for controlling this pest. To this aim, G. brimblecombei has been sampled by two different methods from April 2012 to February 2013 in eastern Sicily on Eucalyptus camaldulensis in nine different sites, where the main climatic data (air temperature, relative humidity, and precipitation) have been also registered. The Glycaspis brimblecombei population showed a similar trend in all nine sites, positively correlated only with air temperature, but a negative correlation has emerged with precipitation and relative humidity. The results show the need for a deeper understanding of the role played by other abiotic (such as different concentrations of CO2) and biotic (e.g., the antagonistic action of natural enemies, competition with other pests, etc.) factors. The greater sensitivity, even at low densities of psyllid, of sampling methods based on the random collection of a fixed number of leaves compared to methods based on the collection of infested leaves in a fixed time interval has been also outlined