Wissenschaft

Lauschangriff auf kleine Krabbler im Getreide

Der Kampf gegen den gefürchteten Kornkäfer und seine Verwandten wird jetzt auch mit Mikrofonen und Algorithmen geführt. Christina Müller-Blenkle und Cornel Adler vom Julius Kühn-Institut erklären ihr akustisches Frühwarn-System. Montag, 20 August

Von Andrea Henke

Schädlinge im Getreide sind ein großes Problem für Landwirte und Lagerhalter. Sie haben am Julius Kühn-Institut eine Abhörtechnik für Insekten entwickelt, das „Beetle Sound Tube-System“. Wie funktioniert das?

Müller-Blenkle: Das Problem bei Insekten ist, dass sie nicht aktiv Schall erzeugen, nicht über Laute miteinander kommunizieren. Sie machen sehr leise Bewegungs- und Fressgeräusche, die im Getreidesilo nur wenige Zentimeter weit übertragen werden. Wenn wir ein Mikrofon einführen, hören wir nur einen ganz kleinen Bereich. Darum haben wir drei große Metallröhren mit je drei Meter Länge in unser Testsilo auf Gut Schmerwitz in Brandenburg eingebracht. Die Metallröhren wirken als Oberflächenvergrößerung für je ein Mikrofon, das sämtlichen Schall, der um die Röhren herum entsteht, auffängt und nach innen trägt. So können wir einen wesentlich größeren Bereich abdecken. Alle Käfersignale, die wir aufnehmen, werden von einer speziellen Software ausgewertet. Zusätzlich messen wir über Sensoren in der Röhre Temperatur und Feuchte, das sind Indikatoren für Schimmelbildung.

Adler: Bei Versuchen mit einem und acht Kubikmeter Getreide haben wir festgestellt, dass man die Tiere mit dieser Technik schon sehr früh hören kann: bevor die ersten von ihnen auf der Oberfläche erscheinen und bevor die Temperatur im Korn steigt. Denn dann hat man meist schon Tausende von Larven, die man biologisch nicht mehr bekämpfen kann. Durch unsere akustische Erkennung im Silo erwarten wir einen Schub für die biologische Bekämpfung der Schädlinge. Die könnte auch wirtschaftlich sehr interessant werden.

Sie haben mir Klangproben von den Krabblern geschickt. Der geschlüpfte Kornkäfer macht knisternde und leise prasselnde Geräusche, ein bisschen wie Spiegeleier in der Pfanne. Man glaubt sogar ein Schmatzen herauszuhören.

M.-B.: Jedes Mal, wenn ich dieses Schmatzen höre, schleicht sich auch nach mehr als drei Jahren noch ein Grinsen in mein Gesicht.

Wie funktioniert Ihre Analyse technisch? Messen Sie Frequenzen, um die verschiedenen Schädlingsarten zu erkennen?

M.-B.: Es werden auch Frequenzen gemessen, aber verschiedene Arten unterscheiden sich da kaum. Mit einer komplexen statistischen Analyse der Aufnahmen konnte bei unserem vorherigen Projekt unser Projektpartner Universität Kassel einzelne Tiere bestimmter Arten unterscheiden. Im Silo haben wir jetzt allerdings mehr Käfer und Arten. In einer Gruppe von 20 Käfern können wir noch nicht die einzelnen Arten benennen. Aber daran arbeiten wir.

Haben Sie diese Methode erfunden?

A.: Nein, wir hatten schon in den 90er Jahren Kontakt zu einer kleinen Firma, die ähnliche Mikrofone hergestellt hat. Und es gab eine Diplomarbeit bei uns, die sich mit der Akustik von Insekten beschäftigt hat, und damit, wie man sie anhand der Laute unterscheiden kann. Das hat sich aus verschiedenen Gründen auf dem Markt noch nicht durchgesetzt. Es gibt Brauereien, die ihre Gerste heute schon akustisch auf Schädlinge untersuchen - aber nur in sehr kleinen Proben von einem Pfund Getreide. Wir wollen dieses Verfahren jetzt im größeren Maßstab im Lager anwenden.

Ihr Probesilo umfasst 74 Tonnen. Haben Sie dort schon Insekten gefunden?

M-B.: Ja, wir haben schon Käfer in den Röhren gehabt, bevor die Akustik fertig installiert war. Das liegt daran, dass wir einen extrem warmen Sommer haben. Das hätten wir lieber anders gehabt, um unser akustisches Frühwarnsystem im Silo auch anwenden zu können. So mussten wir die ersten Nützlinge einsetzen, bevor wir die Schädlinge akustisch identifizieren konnten.

Bei Schädlingsbefall setzen Sie Schlupfwespen als Nützlinge ein?

M-B.: Ja, entweder Schlupfwespen als Parasitoiden, die ihre Eier in den Käferlarven ablegen oder z.B. Lagerpiraten, also Raubwanzen, die Motten, Käfer oder deren Larven direkt fressen. Wir bieten den Einsatz von Nützlingen an, sobald wir einen Befall feststellen, aber die Entscheidung liegt beim Landwirt.

Wie lange braucht eine Kornkäferlarve um zu schlüpfen? Wie viel Zeit bleibt also nach dem ersten akustischen Signal, um noch biologisch bekämpfen zu können?

A.: Wir haben festgestellt, dass der Kornkäfer bei 25 Grad und 70 Prozent Luftfeuchtigkeit zur Entwicklung etwa sechs Wochen braucht, bei 20 Grad acht Wochen und bei 15 Grad liegt der Entwicklungsnullpunkt, wo die Tiere ausharren, bis es wärmer wird.

Früh einzugreifen, bevor viele Schädlinge im Silo sind, ist wichtig, weil man dann noch Nützlinge einsetzen kann. Wenn man zu häufig begast, entwickeln sich Resistenzen. Grund für einen starken Schädlingsbefall ist oftmals das Lager: Es muss gut durchlüftet sein, um der Schimmelbildung vorzubeugen. Dort, wo die Luft das Lager wieder verlässt, transportiert sie jedoch auch Duftstoffe, die Insekten anlocken. Bei warmen Temperaturen kommt es daher oft zu Befall von draußen. Dem kann man vorbeugen und die Lager gasdicht verschließen, sodass die Schädlinge nicht über Duftstoffe angelockt werden und kaum Möglichkeiten haben, durchzuschlüpfen. Es gibt dann weniger Resistenzen und man kann die Begasung im Notfall weiterhin wirksam einsetzen.

Ist der Einsatz von Nützlingen kostengünstiger als die Begasung, mit der am häufigsten reagiert wird?

A.: Manche Landwirte setzen prophylaktisch ein paar Nützlinge, beispielsweise Lagererzwespen ein, weil sie im Vorjahr einen Befall mit einer bestimmten Käferart hatten. Die Wespen finden dann entweder wieder Larven oder sie sterben ab, weil sie keine Nahrung finden. Sie leben nur etwa zehn Tage und können gar nicht anders, als nach Futter zu suchen. Eine Petrischale mit 30 Lagererzwespen kostet um die 2 Euro, das ist sehr überschaubar.

M.-B.: Unser Projektpartner, die Biologische Beratung, gibt die Kosten des Einsatzes von Nützlingen bei 80 Tonnen Getreide mit etwa 230 Euro an. Dieselbe Menge zu begasen, würde etwa 700 Euro kosten. Bei kleineren Betrieben ist es deutlich preiswerter, die Nützlinge einzusetzen, bei ganz großen ist es noch billiger zu begasen.

Wie viel kostet die Installation ihres Systems in einem Silo?

Müller-Blenkle: Mit unserem Prototyp liegen wir für die einmalige Installation bei rund 10.000 Euro, aber wir haben noch ein deutliches Einsparpotential, besonders bei den Mikrofonen. Wir hoffen schon bei den drei weiteren Betrieben, in denen wir im Juli nächsten Jahres mit unserem System starten, die Kosten massiv senken und Verbesserungen einführen zu können. Das Beetle Sound Tube-System soll die Getreideschädlinge schon bald so früh erkennen, dass sie biologisch und sehr kostengünstig bekämpft werden können.

Wie sicher bin ich als Verbraucher, dass mein Getreide frei von Schädlingen ist?

A.: Mehl wird streng geprüft. Woran die Hersteller sparen, ist die Verpackung. Die ist auch bei Bioware unterschiedlich gut. Es gibt Müslis, die in Plastik verpackt werden und bei denen die Folie oben nur gerafft und mit einem Clip verschlossen wird. Insekten legen dort dann ihre Eier ab, weil die Stelle am besten nach Müsli duftet. Für die aus den Eiern schlüpfenden winzigen Larven ist die geraffte Folie ein offenes Scheunentor.

Dr. Christina Müller-Blenkle ist die wissenschaftliche Bearbeiterin des „Beetle Sound Tube“-Projekts am Julius Kühn-Institut und hat zusammen mit Dr. Cornel Adler die wissenschaftliche Projektleitung. Gemeinsam mit elf weiteren Partnern wird das Projekt unter der Leitung der agrathaer GmbH durchgeführt.

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