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Pilzkrankheit von Weinreben

Wein: Pflanzenschutz per Nanotechnologie?

| Autor / Redakteur: Dr. Christian Schneider / Dr. Ilka Ottleben

Dr. Frederik Wurm (rechts) und Thiago Machado (Links) bereiten die Reben für die Injektion ihres Nano-Wirkstoffes vor.
Dr. Frederik Wurm (rechts) und Thiago Machado (Links) bereiten die Reben für die Injektion ihres Nano-Wirkstoffes vor. (Bild: © MPI-P)

Pilzbefall von Nutzpflanzen wie Wein verursacht jährlich einen Millionenschaden in der Landwirtschaft. Oft können die Pflanzen nicht oder nur schwer durch handelsübliche Spritzmittel von der Krankheit befreit werden. Mainzer Forscher entwickeln nun einen auf Nanotechnologie basierenden Ansatz für den Pflanzenschutz. Nach Angaben der Forscher kommt er mit minimalem Einsatz von Wirkstoff aus und vermeidet so das übermäßige Spritzen von Fungiziden.

Mainz – Die Pilz-Erkrankung „Esca“ befällt Weinreben und sorgt jährlich für einen großen finanziellen Schaden bei Weinbauern. Der Pilz befällt die Rebenstämme und zersetzt das Holz von innen – Spritzmittel können den Pilz daher nicht erreichen und bekämpfen. Wissenschaftler um Priv.-Doz. Dr. Frederik R. Wurm vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P, Abteilung Prof. Dr. Katharina Landfester) in Mainz haben einen auf Nanotechnologie basierenden Träger entwickelt, um die Weinreben vor dem Pilzbefall zu schützen bzw. davon zu heilen. Hierbei werden „Nanoträger“ - d.h. kleine Nanoteilchen, die kleiner sind als ein millionstel Meter - mit chemischen Verfahren hergestellt und mit einem kommerziell erhältlichen Fungizid gefüllt. Die so präparierten Kugeln werden direkt in den Stamm der Pflanzen eingebracht.

Pilzbefall von Weinreben: Pflanzenschutz per „trojanischem Pferd“

Die Hülle dieser Kugeln besteht aus Lignin – einem Stoff, der neben Zellulose den Hauptbestandteil von Holz bildet. Somit kann diese von dem Pilz ebenfalls zersetzt werden, wodurch das Spritzmittel, welches sich im Inneren der Nanokugel befindet, im Stamm freigesetzt wird. „Wir setzen dem Pilz quasi ein trojanisches Pferd vor: er zersetzt die Hülle unserer Nanoträger und setzt damit das Fungizid frei, welches ihn bekämpft“, so Wurm. Vorteil der Methode der Wissenschaftler ist unter anderem, dass das Mittel auf diese Weise langsam und über einen langen Zeitraum abgegeben wird.

Nach ersten erfolgreichen Versuchen wurden jetzt an einem Testfeld des DLR Neustadt über 100 Weinstöcke von dem interdisziplinären Forscherteam behandelt. Innerhalb mehrerer Stunden haben sie hierfür die Stämme angebohrt und das Mittel eingebracht. Mit ersten Ergebnissen können die Wissenschaftler schon innerhalb von einigen Wochen rechnen, jedoch werden die Reben noch über mehrere Jahre weiter beobachtet.

Das Projekt wird gemeinsam mit dem Institut für Biotechnologie und Wirkstoff-Forschung in Kaiserslautern sowie dem Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinpfalz, Institut für Pflanzenschutz in Neustadt an der Weinstraße durchgeführt. Die Technologie wurde von Wurm und Kollegen bereits zum Patent angemeldet.

* Dr. C. Schneider: Max-Planck-Institut für Polymerforschung, 55128 Mainz

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