Biologische Kontrolle in Hydroponiksystemen:
Nützlingseinsatz und -management
Dieser Artikel ist der vierte Teil einer Serie zum integrierten Schädlingsmanagement in hydroponischen Systemen.
1. Grundprinzipien biologischer Kontrolle
Definition Biologische Kontrolle
Biologische Kontrolle bezeichnet den gezielten Einsatz von natürlichen Gegenspielern (Prädatoren, Parasitoide, Pathogene) zur Regulation von Schadorganismen. In Hydroponiksystemen bietet dieser Ansatz besondere Vorteile aufgrund der kontrollierten Umweltbedingungen (van Lenteren, 2012).
Konservative Kontrolle
Förderung bereits vorhandener Nützlingspopulationen durch Habitatgestaltung und Reduktion von Störfaktoren.
Nachhaltig Kostengünstig
Augmentative Kontrolle
Wiederholte Aussetzung von Nützlingen zur Verstärkung natürlicher Populationen oder bei deren Fehlen.
Kostenintensiv Präzise
Inokulative* Kontrolle
Einmalige Aussetzung mit dem Ziel der dauerhaften Etablierung einer sich selbst erhaltenden Population.
Langfristig Autark
2. Nützlingsspektrum für Hydroponik
| Nützling | Taxonomie | Zielschädlinge | Prädationsrate/Parasitierung | Optimalbedingungen |
|---|---|---|---|---|
| Phytoseiulus persimilis (Raubmilbe) |
Arachnida: Phytoseiidae | Spinnmilben (Tetranychus spp.) | 5-20 Eier/Larven/Tag oder 5 Adulti/Tag |
20-28°C, 60-80% LF |
| Amblyseius swirskii (Raubmilbe) |
Arachnida: Phytoseiidae | Thripse, Weiße Fliegen | 1-3 Thrips-Larven/Tag + 5-15 Weiße Fliegen-Eier |
22-30°C, 70-85% LF |
| Encarsia formosa (Schlupfwespe) |
Hymenoptera: Aphelinidae | Weiße Fliegen (Trialeurodes) | 50-100 Parasitierungen/Wespe/Lebenszeit | 20-26°C, 50-80% LF |
| Orius laevigatus (Blumenwanze) |
Hemiptera: Anthocoridae | Thripse, Blattläuse, Spinnmilben | 10-15 Thripse/Tag (Nymphe und Adult) |
20-30°C, 60-80% LF |
| Aphidius colemani (Schlupfwespe) |
Hymenoptera: Braconidae | Grüne Pfirsichblattlaus | 200-300 Parasitierungen/Wespe | 18-25°C, 60-75% LF |
| Cryptolaemus montrouzieri (Marienkäfer) |
Coleoptera: Coccinellidae | Schmierläuse, Blattläuse | 100-200 Schmierläuse/Larve | 20-28°C, 70-80% LF |
Banker-Pflanzen-Systeme
Prinzip: Einsatz von alternativen Wirtspflanzen zur kontinuierlichen Nützlingsproduktion direkt im System.
Beispiele:
- Getreideblattläuse auf Weizen für Aphidius-Arten
- Mehlmotten-Eier für Trichogramma-Schlupfwespen
- Artemia-Cysten als Ersatzbeute für Raubmilben
Quelle: Huang et al., 2011
Mikrobielle Antagonisten
Prinzip: Einsatz von pathogenen Mikroorganismen gegen Schadinsekten.
Wichtige Arten:
- Beauveria bassiana: Pilz gegen Weiße Fliegen, Thripse
- Metarhizium anisopliae: Pilz gegen Bodenlarven
- Bacillus thuringiensis: Bakterium gegen Lepidopteren-Larven
- Verticillium lecanii: Pilz gegen Blattläuse, Weiße Fliegen
3. Ausbringungstechniken und Etablierung
Lieferformen und Handhabung
| Lieferform | Vorteile | Nachteile | Eignung für Hydroponik |
|---|---|---|---|
| Trägermaterial (Vermiculite, Bran) |
Einfache Ausbringung | Begrenzte Haltbarkeit | Hoch |
| Blister-Packs (Slow-Release) |
Gesteuerte Freisetzung | Höhere Kosten | Sehr hoch |
| Sprühanwendungen (Pilzsporen) |
Großflächige Verteilung | Umweltempfindlich | Mittel |
| Brevikapseln (Nützlinge in Kapseln) |
Präzise Platzierung | Aufwendige Applikation | Gut |
Ausbringungsstrategien
Inundative Aussetzung
Hohe Aussetzungsdichten zur schnellen Befallskontrolle:
- Phytoseiulus persimilis: 25-50/m² bei Befallsbeginn
- Encarsia formosa: 1 Wespe/2m² wöchentlich
- Orius laevigatus: 1-2/m² alle 2 Wochen
Inokulative* Aussetzung
Niedrigere Dichten zur Etablierung:
- Amblyseius swirskii: 10-25/m² präventiv
- Aphidius colemani: 0,25-0,5/m² bei ersten Läusen
Platzierungsstrategien in Hydroponiksystemen
NFT-Systeme
- Vertikale Verteilung: Alle 2-3 Meter in Höhe der Pflanzenmitte
- Kanaleinläufe: Nützlinge wandern mit Nährfilm
- Pflanzenbasierte Applikation: Direkt auf Blätter
DFT-Systeme
- Schwimminseln: Für flugfähige Nützlinge
- Randbereiche: Trockene Zonen für Bodenarthropoden
- Pflanzenstützen: Als Wanderwege nutzen
Vertical Farming
- Etagenweise Applikation: Pro Ebene separat
- Lüftungssysteme: Für Verteilung flugfähiger Arten
- Monitoring pro Ebene: Unterschiedliche Bedingungen
4. Optimale Haltungsbedingungen
| Nützling | Temp.-Optimum (°C) | LF-Optimum (%) | Lichtbedarf | Entwicklungsdauer | Besondere Anforderungen |
|---|---|---|---|---|---|
| P. persimilis | 20-28°C | 60-80% | > 12h | 7-10 Tage | Hohe Spinnmilben-Dichte |
| A. swirskii | 22-30°C | 70-85% | > 10h | 10-12 Tage | Pollen als Zusatznahrung |
| E. formosa | 20-26°C | 50-80% | > 14h | 14-20 Tage | Direkter Kontakt zu Wirten |
| O. laevigatus | 20-30°C | 60-80% | > 12h | 20-25 Tage | Blüten für adulte Ernährung |
| A. colemani | 18-25°C | 60-75% | > 10h | 10-15 Tage | Wirtsspezifität beachten |
Kritische Faktoren: Temperaturschwankungen >5°C/Tag und Luftfeuchtigkeit <50% können die Effektivität der Nützlinge erheblich reduzieren. Kontinuierliche Klimaüberwachung ist essentiell.
5. Monitoring und Populationskontrolle
Quantitative Erfassungsmethoden
Direkte Zählmethoden
- Blattproben: 10-20 Blätter/Parcelle
- Klopfproben: Über weiße Unterlage
- Visuelle Inspektion: Systematische Bonituren
Indirekte Methoden
- Klebefallen: Für flugfähige Stadien
- Pheromonfallen: Artspezifisch
- Schadensbonituren: Fraßspuren, Verfärbungen
Schwellenwerte und Entscheidungsfindung
| Schadorganismus | Eingreifschwelle | Nützlingsratio | Handlungsempfehlung |
|---|---|---|---|
| Spinnmilben | 2-5 Milben/Blatt | 1:5 (Räuber:Beute) | P. persimilis aussetzen |
| Weiße Fliege | 1 Adult/10 Pflanzen | 1:50 (Parasitoid:Wirt) | E. formosa etablieren |
| Thripse | 1-2 Thripse/Gelbtafel/Tag | 1:10 (Räuber:Beute) | A. swirskii + O. laevigatus |
6. Kombination mit anderen IPM-Maßnahmen
Integrative Strategien
Kompatible Pflanzenschutzmittel
- Selektive Insektizide: Spinosad, Azadirachtin
- Mikrobielle Präparate: B. thuringiensis
- Pflanzenstärkungsmittel: Silikate, Chitosan
- Repellents: Ätherische Öle, Kieselgur
Kulturtechnische Maßnahmen
- Hygiene: Reinigung, Desinfektion
- Pflanzenabstand: Optimierte Luftzirkulation
- Nährstoffmanagement: Ausgeglichene Versorgung
- Bewässerungsoptimierung: Vermeidung von Stress
Physikalische Barrieren
- Insektenschutznetze: 0,3-0,5mm Maschenweite
- UV-blockierende Folien: Reduziert Insektenflug
- Fangpflanzen: Gezielte Ablenkung
- Reflexionsmaterialien: Verwirrungseffekte
Literaturverzeichnis
- van Lenteren, J. C. (2012). The state of commercial augmentative biological control: plenty of natural enemies, but a frustrating lack of uptake. BioControl, 57(1), 1-20.
- Huang, N., Enkegaard, A., Osborne, L. S., Ramakers, P. M., Messelink, G. J., & Pijnakker, J. (2011). The banker plant method in biological control. Critical Reviews in Plant Sciences, 30(3), 259-278.
- Messenger, P. S., & van den Bosch, R. (1971). The adaptability of introduced biological control agents. In Biological Control (pp. 68-92). Springer, Boston, MA.
- Collier, T., & Van Steenwyk, R. (2004). A critical evaluation of augmentative biological control. Biological Control, 31(2), 245-256.
- Parrella, M. P., & Lewis, E. E. (2017). Integrated pest management in protected culture. In Handbook of Pest Management (pp. 345-372). CRC Press.
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*) Inokulativ: durch Impfung / Einbringung oder durch Beimpfung vom lateinischen inoculare, was "einimpfen", "einpfropfen" oder "einführen" bedeutet.
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