Summen der effektiven Temperaturen von Apfelschädlingen und Phänophasen

Temperatursummen in der Landwirtschaft: Ein Werkzeug zur Beobachtung von Pflanzen- und Schädlingsentwicklung

Die Temperatursumme bezeichnet die angesammelte Wärmemenge innerhalb eines bestimmten Zeitraums. Da Wärme nicht direkt messbar ist, wird stattdessen die Temperatur als Ersatzgröße verwendet, was zur Entwicklung von Modellen für effektive Temperatursummen geführt hat. Diese Methode ermöglicht eine präzise Beobachtung von Entwicklungsstadien der Pflanzen, der Ausbreitung von Krankheiten und der Schädlingspopulationen.

Was sind effektive Temperatursummen?

Die effektive Temperatursumme (engl. degree day) bezeichnet die gesamte Wärmemenge über einem bestimmten Temperaturschwellenwert (Basistemperatur) innerhalb eines definierten Zeitraums. Sie wird berechnet als Differenz zwischen der durchschnittlichen Tagestemperatur und der Basistemperatur.

Beispiel: Beträgt die Basistemperatur 10 °C und liegen die durchschnittlichen Tagestemperaturen an fünf Tagen bei 12, 14, 9, 11 und 15 °C, dann ergeben sich effektive Temperaturen von 2, 4, 0, 1 und 5 °C. Die Temperatursumme für diesen Zeitraum beträgt somit 12 °C.

Anwendungen der Temperatursummen in der Landwirtschaft

Temperatursummen können in der Landwirtschaft vielfältig eingesetzt werden:

• Vergleich von landwirtschaftlichen Regionen und Jahreszeiten
• Planung von Neupflanzungen und Sortenauswahl
• Prognose von Pflanzenkrankheiten und Schädlingsentwicklung
• Vorhersage von Entwicklungsphasen der Pflanzen
• Bestimmung des optimalen Zeitpunkts für agrartechnische Maßnahmen

Ein Beispiel ist die Vorhersage des Blühendes bei Apfelbäumen. Ausgangspunkt ist der 1. Januar und eine Basistemperatur von 5,5 °C. Das Blühende gilt als abgeschlossen, wenn die Temperatursumme 270 °C erreicht – je nach Sorte ist mit einer Abweichung von ±20 °C zu rechnen.

Die Temperatur beeinflusst die Entwicklungsgeschwindigkeit vieler Organismen. Schädlinge benötigen bestimmte Temperaturbedingungen, um sich von einem Lebensstadium ins nächste zu entwickeln. Die für den vollständigen Entwicklungszyklus erforderliche Wärmemenge ist konstant, variiert jedoch zwischen den Arten. Die Entwicklung beginnt, sobald die Temperatur die untere Schwelle (Basistemperatur) überschreitet. Steigende Temperaturen beschleunigen die Entwicklung – und umgekehrt. Je nach Witterungsverlauf kann sich die Entwicklungsdauer von Jahr zu Jahr unterscheiden.

Die Berechnung effektiver Temperatursummen bei Schädlingen ist entscheidend, um ihre Entwicklungsstadien zu erkennen und dadurch Pflanzenschutzmittel gezielt und zum richtigen Zeitpunkt einzusetzen. Das trägt häufig auch zur Senkung von Schäden und Kosten bei.

Wichtige Schädlinge im Apfelanbau

Die wichtigsten Schädlinge im Apfelanbau sind der Apfelwickler (Cydia pomonella), die Rote Spinne (Panonychus ulmi), die Kalifornische Schildlaus (Quadraspidiotus perniciosus) und die Blutlaus (Eriosoma lanigerum).

Apfelwickler (Cydia pomonella)

Der Apfelwickler überwintert als ausgewachsene Raupe in einem Kokon unter der Borke oder in Ritzen des Stammes und dickerer Äste. Im April verpuppt er sich an den Überwinterungsstellen. Die untere Entwicklungsschwelle liegt bei 10 °C. Die Berechnung der effektiven Temperatursummen beginnt am 1. Januar – dabei werden die mittleren Tageslufttemperaturen über 10 °C aufsummiert. Der Falterflug beginnt Ende April und erreicht im Mai seinen Höhepunkt; er dauert bis Ende Juni. Für die Entwicklung von der Raupe zum Falter werden 100 °C benötigt, für die Entwicklung von Ei zur Raupe 90 °C, und für eine vollständige Generation 610 °C.

Im Mai, sobald mit Pheromonfallen eine kritische Anzahl von 3–5 Faltern gefangen wird, beginnt die genaue Temperaturüberwachung. Insektizide aus der Gruppe der Chitinsynthesehemmer werden bei 70 °C Temperatursumme eingesetzt, Kontaktinsektizide hingegen bei 90 °C – zum optimalen Zeitpunkt zur Bekämpfung junger Raupen. In Kroatien treten regelmäßig drei Generationen pro Jahr auf.

Rote Spinne (Panonychus ulmi)

Die Rote Spinne überwintert im Stadium der Wintereier, die bereits im August abgelegt werden. Die untere Entwicklungsschwelle beträgt 10,6 °C. Ende März bis April schlüpfen die Larven. Für die Entwicklung vom Ei werden 69 °C benötigt, für die Larve 25 °C. Eine vollständige Generation (Ei bis erwachsenes Tier) benötigt eine Temperatursumme von 140 °C, von Ei zu Ei 161,8 °C. Diese Art bildet 6–7 Generationen pro Jahr. In den Sommermonaten wird eine Behandlung empfohlen, wenn mehr als acht Spinnmilben pro Blatt festgestellt werden. Im Frühjahr erfolgt eine Behandlung mit Paraffinölen zur Vegetationsbeginn, zudem werden selektive Akarizide eingesetzt, wenn etwa 30 % der Larven aus den Wintereiern geschlüpft sind. (Cydia pomonella), (Panonychus ulmi), (Quadraspidiotus perniciosus) und  (Eriosoma lanigerum).

bersicht: Temperatursummen ausgewählter Schädlinge

Kalifornische Schildlaus (Quadraspidiotus perniciosus)

Die Kalifornische Schildlaus überwintert meist im zweiten Larvenstadium. Andere Stadien, die in den Winter eintreten, überleben in der Regel nicht. Die natürliche Sterblichkeit der zweiten Larvenstufe beträgt durchschnittlich 30–40 %. Im Frühling trennt sich die Entwicklung: Aus einigen Larven entstehen Männchen, aus anderen entwickeln sich dritte Larvenstadien, die sich zu Weibchen entwickeln. Nach der Paarung bringen die Weibchen lebende Nachkommen zur Welt – zwischen 80 und 100 pro Weibchen.

Die ersten Larven treten im Mai und Juni auf. Sie sind mobil und suchen aktiv nach einem geeigneten Platz zur Fixierung. Nach der Anheftung bleiben sie dort bis zum Ende ihrer Entwicklung, die etwa 45 Tage dauert. In der Regel entwickelt sich die Art in drei Generationen pro Jahr, wobei die dritte Generation unvollständig sein kann. Die zweite Generation tritt Ende Juli bis August auf, die dritte Generation zwischen Ende August und Oktober. Häufig überlappen sich die Entwicklungsstadien, sodass sich mehrere Stadien gleichzeitig auf der Wirtspflanze befinden.

Die Hauptverbreitung erfolgt über infiziertes Pflanzmaterial. Monitoringstudien der Kalifornischen Schildlaus wurden vom Unternehmen Agrobiotest in Vratišinec (2017) und Virje (2016 & 2017) durchgeführt. Der erste Flug der geflügelten Männchen wurde am 18.04.2016 in Virje beobachtet. Mobile Larvenstadien wurden am 29.05.2017 in Vratišinec sowie am 31.05. und 29.05.2016 in Virje festgestellt. Auf Leimstreifen wurden mobile Larven am 29.05.2017 (Vratišinec) und am 04.06.2016 (Virje) gefunden.

Die dokumentierten Entwicklungsstadien im Jahr 2016 in Virje waren:

• 15.03.: überwinternde schwarze Schilde (zweites Larvenstadium)
• 05.04.: Differenzierung zukünftiger Weibchen und Männchen (drittes Larvenstadium)
• 18.04.: geflügelte Männchen
• 31.05.: mobile Larvenstadien mit beginnender Wachsbedeckung

Laut Literatur wird das Auftreten der ersten mobilen Larven erwartet, wenn die Temperatursumme ab dem 1. Januar 500 °C übersteigt. Der untere Temperaturschwellenwert beträgt 7,3 °C. Untersuchungen aus den Jahren 2016 und 2017 zeigen Schwankungen von ±20 °C:

• 482 °C (Vratišinec, 2017)
• 516 °C (Virje, 2017)
• 506 °C (Virje, 2016)

Tablica prikazuje rezultate monitoringa kalifornijske štitaste uši provedene od strane Agrobiotesta.

Wollige Apfelblattlaus (Eriosoma lanigerum)

Die Wollige Apfelblattlaus überwintert als Larve in Rindenrissen und Krebswunden der Zweige. Sie ist sehr kälteresistent und übersteht Temperaturen bis zu −27 °C. Die Entwicklung beginnt sehr früh, bereits gegen Ende des Winters. Die Vermehrung erfolgt parthenogenetisch. Ein Weibchen bringt 100 bis 150 Larven hervor. Es entstehen 10 bis 15 Generationen pro Jahr. Temperaturen über 30 °C hemmen, über 35 °C verhindern die Vermehrung vollständig. Die geflügelte Generation tritt im Herbst auf.

Monitoringuntersuchungen durch Agrobiotest wurden 2016 in Bjelovar (Apfelsorte ‘Idared’) und 2017 in Novigrad Podravski (Sorte ‘Elstar’) durchgeführt. In beiden Jahren überwinterte der Großteil der Population (90 %) im oberen Kronenbereich, während nur 10 % am Wurzelhals verblieben. Der Befallsgrad lag bei 25 % bei ‘Idared’ und 75 % bei ‘Elstar’. Die visuelle Kontrolle der Triebe erfolgte am 18.04.2017 für ‘Idared’ und am 02.05.2017 für ‘Elstar’, wobei jeweils die Migration der Blattläuse auf den frischen Austrieb beobachtet wurde.

Die effektive Temperatursumme zum Zeitpunkt der Migration betrug:

• 105 °C bei ‘Idared’

• 116 °C bei ‘Elstar’

Die Tabelle zeigt die Ergebnisse des Monitorings der Wolligen Apfelblattlaus durch Agrobiotest:

Sara Spahija, mag. ing. agr.

Reference:

1. 1. Herbert, H. J. 1981. Biology, life tables and intrinsic rate of increase of the European red mite, Panonychus ulmi (Acarina: Tetranychidae). Can. Ent. 113: 65-71.

1. 1. Pajač Živković Ivana. Biologija, ekologija i genetika populacija jabukova savijača (Cydia pomonela L.) u sjeverozapadnoj Hrvatskoj 2012., doktorska disertacija, Agronomski fakultet, Zagreb

1. 1. Phenology and growing degree days, Mark Keller, Washington State University

1. 1. Arko Boris, Ivačić Damir. Određivanje optimalnog roka primjene sredstava za zaštitu bilja. Agrobiotest.