Regulierung der Doldenwelke im ökologischen Holunderanbau

Ziel des Projektes war es, Möglichkeiten zur Regulierung der Doldenwelke beim Schwarzen Holunder (Sambucus nigra) zu erarbeiten. Dazu wurde zunächst das zeitliche Auftreten der Pathogene erfasst sowie die Erreger bestimmt. In den vier in Nord- und Westdeutschland untersuchten Holunderanlagen wurde die Doldenwelke überwiegend durch Colletotrichum acutatum verursacht. Andere pilzliche Welkeerreger (wie Fusarium sp., Phoma sp.) spielten in den drei Jahren vergleichsweise nur eine untergeordnete Rolle. Vor allem ab Farbumschlag der Beeren stieg der Befall drastisch an. Untersuchungen zur Überdauerung von Colletotrichum acutatum in einer Befallsanlage haben ergeben, dass der Erreger im Dezember an alten Früchten und Fruchtstielen nachzuweisen war. Bei Probenahme im März und April konnte er an den Knospen zahlreicher einjähriger Triebe (= Fruchtholz für die bevorstehende Saison) – bevorzugt im apikalen Bereich - gefunden werden. Ebenso trat er auf dem nicht verrotteten Stielgerüst von auf dem Boden liegenden Fruchtdolden des Vorjahres und auf am Baum verbliebenen Zapfen vorjähriger Tragruten auf. In den Versuchsjahren 2007 bis 2009 wurden zahlreiche dem ökologischen Anbau zur Verfügung stehende Präparate in Freilandversuchen auf ihre Wirkung gegenüber der Holunderdoldenwelke getestet. Da bis dahin wenig erfolgreiche Ergebnisse erzielt werden konnten, wurden in den Folgejahren eine Fülle von weiteren Präparaten in Diffusionstests auf PDA-Nährmedium getestet und darauf basierend weitere Freilandversuche angelegt. Keines der Produkte konnte im Freiland eine zufrieden stellende Wirkung erzielen. Präparate auf Kupfer- oder Schwefelbasis, Bicarbonate oder Mykoparasit-Präparate wie Polyversum, die in Jahren mit schwachem Befall gute Wirkansätze zeigten, konnten in Jahren mit starkem Befall keinen Erfolg mehr verzeichnen. Da die Ausbreitung und vermutlich auch die Infektion der Dolden mit Colletotrichum acutatum mit einem feuchten Mikroklima zusammen hängt, wurden in der Saison 2010 und 2011 Teile einer Holunderanlage überdacht, um ein trockenes Mikroklima im Baum zu schaffen. Sehr deutliche Ergebnisse zeigt eine Überdachung von der Blüte bis zur Ernte. Hier wird der Befall mit Doldenwelke auf ein Minimum reduziert und die Laborwerte zeigen, dass der Erreger kaum vorhanden ist. Eine Überdachung von der Blüte bis Juli bringt kaum eine Reduktion im Freiland, während eine Überdachung von Juli bis zur Ernte im Freiland noch einen Wirkungsgrad von 45% erzielt, im Labor sogar eine Senkung des Erregerpotenzials um 63%. Nach diesen Ergebnissen spielt die Phase der Blüte also für die Infektion mit Doldenwelke weniger eine Rolle, als bisher vermutet wurde. Beim Schnittversuch kristallisierte sich nach einer Auswertung von vier Versuchsjahren die Variante ‚Schnitt auf 12 Triebe im März’ mit durchgehend konstanten Erträgen heraus, obwohl in dieser Variante mit 16% auch der meiste Ausschuss verworfen werden musste. Ein Schnitt auf 12 Triebe im November erzielte dagegen am wenigsten Ertrag. Ein Schnitt auf acht Triebe resultiert sowohl im November als auch im März in weniger Befall, bringt aber auch weniger Ertrag. Der Blütenschnittversuch zeigte eine deutliche Verringerung an nicht vermarktungsfähiger Ware durch einen Blütenschnitt. Bei einem Schnitt von 50% der Blüten sank der Befall auf 6,7% gegenüber 23% in der Kontrolle. Die Ertragsverringerung belief sich dabei nur auf 30%, teilweise ausgeglichen durch ein höheres Doldengewicht

Bekämpfung der Blutlaus (Eriosoma lanigerum Hausm.) in ökologischen Obstanlagen durch Etablierung von Ohrwürmern (Forficula auricularia L.) und Bewertung unterstützender Bekämpfungsverfahren

Das Forschungsprojekt „Bekämpfung der Blutlaus (Eriosoma lanigerum Hausm.) in ökologischen Obstanlagen durch Etablierung von Ohrwürmern (Forficula auricularia L.) und Bewertung unterstützender Bekämpfungsverfahren“ lief in Zusammenarbeit verschiedener Forschungs- und Beratungseinrichtungen von April 2007 bis Dezember 2009. Ziel des Projektes war es, auf Basis von Versuchsergebnissen eine betriebliche Behandlungsstrategie zur Bekämpfung der Blutlaus durch den gezielten Ohrwurmeinsatz und Ölbehandlungen zu entwickeln. Der Einfluss der Ohrwürmer erwies sich als schwer nachweisbar. Dies kann mehrere Gründe haben. Zum einen verteilen sich die Ohrwürmer über die Anlage, so dass ein Effekt in den einzelnen Varianten dadurch ausgeglichen wird, dass die Ohrwürmer nun auch in der Kontrolle zu finden waren. Zum anderen sind zum Zeitpunkt der Ansiedlung schon zahlreiche andere Nützlinge wie Marienkäfer und deren Larven, Schwebfliegen- und Florfliegenlarven sowie Blutlauszehrwespen in den Anlagen anzutreffen, die ihren Teil zur Eindämmung der Blutlauspopulation beitragen. Gerade das Massenhafte Auftreten des Asiatischen Marienkäfers (Harmonis axyridids) lässt eine Überlagerung des Nützlingseinflusses vermuten, da die Asiatischen Marienkäfer eine enorme Fraßleistung zeigen. Der Vergleich der Applikation von Öl mit dem Pinsel bzw. per Gebläsespritze zeigt bei einem hohen Befall deutliche Vorteile für das Pinseln. Die Behandlung ist direkter und wesentlich effektiver bei hohem Befall, allerdings auch Zeit aufwendig und hat keine Zulassung in Deutschland. Bei niedrigem Befallsdruck zeigte eine Frühjahrsspritzung durchaus zufrieden stellende Ergebnisse. Als Maßnahme bei akutem Befall kann eine Ansiedlung von Ohrwürmern also nicht dienen, eine langfristige Förderung ist aber sinnvoll. Bei Applikation oder Pinseln von Öl als Bekämpfungsmaßnahme im Frühjahr muss zwischen Befallsstärke und Arbeitszeitaufwand abgewogen werden. Durch Ohrwurmkot verschmutzte Äpfel treten durchaus auf, verursachten aber in keiner der Versuchsanlagen ökonomische Schäden. Ein Versuch zum Einfluss der mechanischen Bodenbearbeitung auf die Überwinternden Ohrwürmer zeigte keinen negativen Einfluss der Bodenbearbeitung auf die Ohrwurmpopulation. Es wird davon ausgegangen, dass die Tiere zwischen die Wurzeln der Pflanzen in den Fahrgassen ausweichen oder ihre Gelege so tief im Boden anlegen, dass sie nicht mehr von der Bodenbearbeitung beeinflusst werden. Die Untersuchungen zum Gesundheitszustand der Ohrwürmer ergaben den Nematoden Mermis nigrescens sowie Vertreter der Raupenfliegen (Tachinidae) als Hauptparasiten. Insgesamt lag der Anteil parasitierter oder kranker Tiere zwischen drei und acht Prozent

Evaluierung und Optimierung biologischer Verfahren zur Regulierung des Pflaumenwicklers (Cydia funebrana) und der Monilia-Krankheit im ökologischen Steinobstanbau

Im Verbundforschungsprojekt FKZ 06OE198, FKZ 06OE057 und FKZ 06OE348 wurden Möglichkeiten der Regulierung des Pflaumenwicklers (Cydia funebrana) an Zwetschgen in Labor-, Halbfreiland und Freilandversuchen in Geisenheim, Darmstadt, Klein-Altendorf und Weinsberg untersucht. Labor- und Freilandversuche zur Regulierung der Monilia-Krankheit wurden in Geisenheim, Weinsberg und Dresden durchgeführt. Sauerkirschsorten-Versuche sind in Weinsberg und Dresden aufgepflanzt. Umfangreiche Freilandversuche zur Verwirrung des Pflaumenwicklers mit „Isomate OFM Rosso“ in Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz bestätigten mit Wirkungsgraden von bis zu 70 % die Wirksamkeit dieser Methode bei ausreichend großen Flächen und niedrigem Befallsniveau. Für den kleinparzellierten Anbau und bei höherem Befallsdruck wurden entomopathogene Nematoden im Freiland gegen überwinternde Larven mit heterogenen Wirkungsgraden erprobt. Es gelang nicht Pflaumenwickler ganzjährig unter Laborbedingen zu züchten, jedoch wurden mit Tieren aus Freilandsammlungen bzw. deren Eiern nach der Überwinterung Versuche zur Infektion der neonaten Larven mit dem Apfelwicklergranulosevirus, Eiparasitierungsversuche mit Trichogramma cacoeciae, zu Applikationen mit NeemAzal-T/S und zum Einsatz von insektenpathogen Pilzen gegen überwinternde Larven durchgeführt. Bei weiterführenden Versuchen im Freiland wurden mit dem Apfelwicklergranulosevirus V15 sehr heterogene Ergebnisse erzielt. Der Einsatz von Trichogramma in Form von Trichokarten ergab Wirkungsgrade von bis zu 47 %. Eine bessere Verteilung der Trichogramma in der Anlage sollte mit einer spritzfähigen Formulierung erreicht werden, dafür liegen jedoch erst einjährige Ergebnisse vor. Für die Bekämpfung der überwinternden Pflaumenwickler mit insektenpathogenen Pilzen stellte sich Isaria fumosorosea, als am geeignetsten heraus. Jedoch gestaltete sich bisher ein Nachweis der Wirksamkeit des mit dem Pilz infizierten Mulches im Freiland sehr schwierig. Die Pflaumenwicklerlarve sucht sich zur Überwinterung kleinste Ritzen am Stamm aus. Mit Wellpappe, die um den Stamm gewickelt wurde, konnte den Larven ein attraktives Überwinterungsquartier angeboten werden. Durch Entfernen und Verbrennen der Pappringe im Winter kann der Befallsdruck im Folgejahr minimiert werden. Für die Monilia-Regulierung an Zwetschgen konnte im Labor unter einer Vielzahl an getesteten Präparaten lediglich Serenade mit einer antagonistischen Wirkung überzeugen. Es hat jedoch keine Zulassung als Pflanzenschutzmittel im Steinobst. Versuche im Freiland ergaben außerdem, dass das konsequente Eliminieren von möglichen Infektionsquellen durch das Entfernen von Monilia-Nestern vor der Ernte und von Fruchtmumien nach der Ernte letztlich bessere Effekte erzielte, als Behandlungen mit mittelgut wirksamen Pflanzenstärkungsmitteln. Für die Behandlung der Monilia-Spitzendürre an Sauerkirschen wurden verschiedene Präparate im Freiland überprüft. Die Handelsprodukte BoniProtect® forte und BoniProtect® reduzierten tendenziell die Blüteninfektionen. Da für SPU 2720 und Cuprozin bisher nur aus einem Jahr Versuchsergebnisse vorliegen, ist keine abschließende Beurteilung möglich. Jedoch lässt sich bereits durch den konsequenten Rückschnitt befallener Triebe der Befallsdruck erheblich reduzieren. An beiden Standorten erscheinen die Sauerkirschsorten ‘Morina‘, ‘Jade‘, ‘Coralin‘ und ‘Safir‘ als geeignet für den ökologischen Anbau, in Weinsberg zusätzlich ‘Topas‘ und ‘Ungarische Traubige‘. Allerdings war der Monilia-Druck nur in wenigen Jahren hoch. Bis jetzt wurden keine Infektionen mit Gloeosporium sp., einer weiteren bedrohlichen Krankheit im ökologischen Sauerkirschanbau, beobachtet

Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), Far Detector Technical Design Report, Volume I Introduction to DUNE

International audienceThe preponderance of matter over antimatter in the early universe, the dynamics of the supernovae that produced the heavy elements necessary for life, and whether protons eventually decay—these mysteries at the forefront of particle physics and astrophysics are key to understanding the early evolution of our universe, its current state, and its eventual fate. The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) is an international world-class experiment dedicated to addressing these questions as it searches for leptonic charge-parity symmetry violation, stands ready to capture supernova neutrino bursts, and seeks to observe nucleon decay as a signature of a grand unified theory underlying the standard model. The DUNE far detector technical design report (TDR) describes the DUNE physics program and the technical designs of the single- and dual-phase DUNE liquid argon TPC far detector modules. This TDR is intended to justify the technical choices for the far detector that flow down from the high-level physics goals through requirements at all levels of the Project. Volume I contains an executive summary that introduces the DUNE science program, the far detector and the strategy for its modular designs, and the organization and management of the Project. The remainder of Volume I provides more detail on the science program that drives the choice of detector technologies and on the technologies themselves. It also introduces the designs for the DUNE near detector and the DUNE computing model, for which DUNE is planning design reports. Volume II of this TDR describes DUNE's physics program in detail. Volume III describes the technical coordination required for the far detector design, construction, installation, and integration, and its organizational structure. Volume IV describes the single-phase far detector technology. A planned Volume V will describe the dual-phase technology

Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), Far Detector Technical Design Report, Volume II: DUNE Physics

The preponderance of matter over antimatter in the early universe, the dynamics of the supernovae that produced the heavy elements necessary for life, and whether protons eventually decay -- these mysteries at the forefront of particle physics and astrophysics are key to understanding the early evolution of our universe, its current state, and its eventual fate. DUNE is an international world-class experiment dedicated to addressing these questions as it searches for leptonic charge-parity symmetry violation, stands ready to capture supernova neutrino bursts, and seeks to observe nucleon decay as a signature of a grand unified theory underlying the standard model. The DUNE far detector technical design report (TDR) describes the DUNE physics program and the technical designs of the single- and dual-phase DUNE liquid argon TPC far detector modules. Volume II of this TDR, DUNE Physics, describes the array of identified scientific opportunities and key goals. Crucially, we also report our best current understanding of the capability of DUNE to realize these goals, along with the detailed arguments and investigations on which this understanding is based. This TDR volume documents the scientific basis underlying the conception and design of the LBNF/DUNE experimental configurations. As a result, the description of DUNE's experimental capabilities constitutes the bulk of the document. Key linkages between requirements for successful execution of the physics program and primary specifications of the experimental configurations are drawn and summarized. This document also serves a wider purpose as a statement on the scientific potential of DUNE as a central component within a global program of frontier theoretical and experimental particle physics research. Thus, the presentation also aims to serve as a resource for the particle physics community at large

Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) Near Detector Conceptual Design Report

International audienceThe Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) is an international, world-class experiment aimed at exploring fundamental questions about the universe that are at the forefront of astrophysics and particle physics research. DUNE will study questions pertaining to the preponderance of matter over antimatter in the early universe, the dynamics of supernovae, the subtleties of neutrino interaction physics, and a number of beyond the Standard Model topics accessible in a powerful neutrino beam. A critical component of the DUNE physics program involves the study of changes in a powerful beam of neutrinos, i.e., neutrino oscillations, as the neutrinos propagate a long distance. The experiment consists of a near detector, sited close to the source of the beam, and a far detector, sited along the beam at a large distance. This document, the DUNE Near Detector Conceptual Design Report (CDR), describes the design of the DUNE near detector and the science program that drives the design and technology choices. The goals and requirements underlying the design, along with projected performance are given. It serves as a starting point for a more detailed design that will be described in future documents

The DUNE Far Detector Vertical Drift Technology, Technical Design Report

International audienceDUNE is an international experiment dedicated to addressing some of the questions at the forefront of particle physics and astrophysics, including the mystifying preponderance of matter over antimatter in the early universe. The dual-site experiment will employ an intense neutrino beam focused on a near and a far detector as it aims to determine the neutrino mass hierarchy and to make high-precision measurements of the PMNS matrix parameters, including the CP-violating phase. It will also stand ready to observe supernova neutrino bursts, and seeks to observe nucleon decay as a signature of a grand unified theory underlying the standard model. The DUNE far detector implements liquid argon time-projection chamber (LArTPC) technology, and combines the many tens-of-kiloton fiducial mass necessary for rare event searches with the sub-centimeter spatial resolution required to image those events with high precision. The addition of a photon detection system enhances physics capabilities for all DUNE physics drivers and opens prospects for further physics explorations. Given its size, the far detector will be implemented as a set of modules, with LArTPC designs that differ from one another as newer technologies arise. In the vertical drift LArTPC design, a horizontal cathode bisects the detector, creating two stacked drift volumes in which ionization charges drift towards anodes at either the top or bottom. The anodes are composed of perforated PCB layers with conductive strips, enabling reconstruction in 3D. Light-trap-style photon detection modules are placed both on the cryostat's side walls and on the central cathode where they are optically powered. This Technical Design Report describes in detail the technical implementations of each subsystem of this LArTPC that, together with the other far detector modules and the near detector, will enable DUNE to achieve its physics goals

DUNE Offline Computing Conceptual Design Report

This document describes Offline Software and Computing for the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) experiment, in particular, the conceptual design of the offline computing needed to accomplish its physics goals. Our emphasis in this document is the development of the computing infrastructure needed to acquire, catalog, reconstruct, simulate and analyze the data from the DUNE experiment and its prototypes. In this effort, we concentrate on developing the tools and systems thatfacilitate the development and deployment of advanced algorithms. Rather than prescribing particular algorithms, our goal is to provide resources that are flexible and accessible enough to support creative software solutions as HEP computing evolves and to provide computing that achieves the physics goals of the DUNE experiment

Reconstruction of interactions in the ProtoDUNE-SP detector with Pandora

International audienceThe Pandora Software Development Kit and algorithm libraries provide pattern-recognition logic essential to the reconstruction of particle interactions in liquid argon time projection chamber detectors. Pandora is the primary event reconstruction software used at ProtoDUNE-SP, a prototype for the Deep Underground Neutrino Experiment far detector. ProtoDUNE-SP, located at CERN, is exposed to a charged-particle test beam. This paper gives an overview of the Pandora reconstruction algorithms and how they have been tailored for use at ProtoDUNE-SP. In complex events with numerous cosmic-ray and beam background particles, the simulated reconstruction and identification efficiency for triggered test-beam particles is above 80% for the majority of particle type and beam momentum combinations. Specifically, simulated 1 GeV/$c$ charged pions and protons are correctly reconstructed and identified with efficiencies of 86.1$\pm0.6$% and 84.1$\pm0.6$%, respectively. The efficiencies measured for test-beam data are shown to be within 5% of those predicted by the simulation

Reconstruction of interactions in the ProtoDUNE-SP detector with Pandora

International audienceThe Pandora Software Development Kit and algorithm libraries provide pattern-recognition logic essential to the reconstruction of particle interactions in liquid argon time projection chamber detectors. Pandora is the primary event reconstruction software used at ProtoDUNE-SP, a prototype for the Deep Underground Neutrino Experiment far detector. ProtoDUNE-SP, located at CERN, is exposed to a charged-particle test beam. This paper gives an overview of the Pandora reconstruction algorithms and how they have been tailored for use at ProtoDUNE-SP. In complex events with numerous cosmic-ray and beam background particles, the simulated reconstruction and identification efficiency for triggered test-beam particles is above 80% for the majority of particle type and beam momentum combinations. Specifically, simulated 1 GeV/$c$ charged pions and protons are correctly reconstructed and identified with efficiencies of 86.1$\pm0.6$% and 84.1$\pm0.6$%, respectively. The efficiencies measured for test-beam data are shown to be within 5% of those predicted by the simulation