Anwendungsmöglichkeiten von trocknenden Pflanzenölen zum Schutz von Pflanzen gegenüber biotischen und abiotischen Stressfaktoren

Abstract

Pflanzenöle bieten als „Biorationals“ für den Pflanzenschutz zahlreiche Vorteile. Vor allem die Tatsache, dass es sich dabei um natürliche Produkte mit einer geringen ökotoxikologischen Wirkung und einer hohen biologischen Abbaubarkeit handelt, bietet viele Vorteile. Infolgedessen beschäftigt sich diese Arbeit insbesondere mit dem Potenzial von trocknenden glyceridischen Pflanzenölen, die reich an ungesättigten Fettsäuren sind, als natürliche Alternativen für den Pflanzenschutz. Vor diesem Hintergrund wurde in dieser Arbeit die Wirkung von unterschiedlichen trocknenden Pflanzenölen (Leinöl & Tungöl) und einem halb-trocknenden Pflanzenöl (Rapsöl) jeweils einzeln und in verschiedenen Mischungen getestet.<br /> Im Rahmen erster Versuchsreihen wurden dabei die Pflanzenöle hinsichtlich ihrer Wirkung auf den physiologischen Zustand von Pflanzen nach Einfach- und Mehrfachbehandlung sowie unter zusätzlichen biotischen und abiotischen Stressfaktoren näher untersucht. Eine Applikation mit einer zweiprozentigen Ölkonzentration zeigte für alle Pflanzenöle eine hohe Pflanzenverträglichkeit. Zur Beurteilung des physiologischen Zustandes wurden zudem unterschiedliche Vegetationsindices herangezogen. Teilweise wurde dabei festgestellt, dass die Pflanzenöle leichte Stressreaktionen in den Pflanzen auslösten und, dass die Öle einen möglichen Einfluss auf die Stomata bzw. auf die Transpiration der Blätter hatten.<br /> Im Rahmen weiterer Gewächshausversuche wurde die protektive und kurative fungizide Wirkung der Pflanzenöle gegenüber Bohnenrost (<em>Uromyces appendiculatus</em>) untersucht. Beide getesteten trocknenden Pflanzenöle erzielten eine protektive Wirkung, die beim Leinöl zwischen 53% und 100% und beim Tungöl zwischen 32% und 100% lag, wenn die Applikation zwei oder vier Tage vor der Inokulation durchgeführt wurde. Die Wirksamkeit nahm bei einem längeren Zeitintervall ab. Die kurative Wirkung war hingegen geringer und lag für beide Öle bei maximal 51%, wenn die Applikation bis zu vier Tage nach der Inokulation stattgefunden hatte. Außerdem zeigten die Ergebnisse keine systemische Wirkung der Öle.<br /> Des Weiteren wurde die insektizide Wirkung der Pflanzenöle gegenüber der Schwarzen Bohnenblattlaus (<em>Aphis fabae</em>) und dem Kartoffelkäfer (<em>Leptinotarsa decemlineata</em>) getestet. Dabei führte eine zweiprozentige Ölkonzentration zu einer geringeren Fekundität adulter Blattläuse. In den Versuchen zur Mortalität wies vor allem das kurativ applizierte Rapsöl signifikant mehr tote adulte Blattläuse auf. Zudem kam es bei Behandlungen mit Rapsöl zu erhöhten Mortalitäten bei Larven und adulten Kartoffelkäfern, vor allem bei einer kurativen Behandlung mit einer Konzentration von 5%. Außerdem zeigte sowohl eine protektive als auch eine kurative Behandlung mit Tungöl bei adulten Kartoffelkäfern eine hohe Mortalität.<br /> Diese Ergebnisse unterstreichen das Potenzial von trocknenden glyceridischen Pflanzenölen als „Biorationals“ im Rahmen nachhaltiger Pflanzenschutzstrategien.

Plant oils offer numerous advantages as ‘biorationals’ for plant protection. Especially the fact that they are natural products with low ecotoxicological side effects, and high biodegradability offers many advantages. Therefore, this thesis deals in particular with the potential of drying glyceridic plant oils, which are rich in unsaturated fatty acids, as natural alternatives for plant protection. In this context, the efficacy of different drying plant oils (linseed oil & tung oil) and a semi-drying plant oil (rapeseed oil) were tested separately and in different mixtures.<br /> As part of the first trials, the plant oils were analysed in more detail with regard to their effect on the physiological condition of plants after single and multiple treatments and under additional biotic and abiotic stress factors. An application with an oil concentration of 2% showed high plant compatibility for all used plant oils. Various vegetation indices were also used to evaluate the physiological condition of the treated plants. It was found that in some cases the plant oils induced a moderate stress reaction in the plants and that the oils had a probable influence on the stomata and transpiration of the leaves.<br /> The protective and curative fungicidal effect of the plant oils against bean rust (<em>Uromyces appendiculatus</em>) was analysed in further greenhouse trials. Both tested drying plant oils achieved a protective control ranging from 53%-100% for linseed oil and 32%-100% for tung oil when applied two or four days before inoculation. The efficacy decreased with longer time intervals. However, the curative efficacy was lower with a maximum of 51% for both oils when applied up to four days past inoculation. Furthermore, the results showed no systemic effect of the oils.<br /> In further trials, the insecticidal effect of the plant oils was tested against black bean aphids (<em>Aphis fabae</em>) and the Colorado potato beetle (<em>Leptinotarsa decemlineata</em>). An oil concentration of 2% caused a lower fecundity of adult aphids. In the trials of mortality, the curative application of rapeseed oil in particular led to significantly higher numbers of dead adult aphids. In addition, treatments of rapeseed oil resulted in increased mortalities of larvae and adult Colorado potato beetles, especially when a curative treatment with a concentration of 5% was applied. Moreover, a protective as well as a curative treatment with tung oil showed a high mortality rate in adult Colorado potato beetles.<br /> These results underline the potential of drying plant oils as ‘biorationals’ in sustainable plant protection strategies.