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Inhaltsverzeichnis 9.4 Literatur


9.3.2.3 Zuckerrübenanbau und Fruchtfolge
9.3.2.5 Weizenanbau und Fruchtfolge

9.3.2.4 Kartoffelanbau und Fruchtfolge

Die Kartoffel nimmt unter den Ackerkulturen eine Sonderstellung ein, weil sie vegetativ vermehrt wird. Die Übertragungsmöglichkeit von Krankheiten mit dem Pflanz- und Erntegut sind vielfältig. Die sorgfältige Produktion und Behandlung der Saatknollen ist für den erfolgreichen Anbau unerlässlich (HÄNI et al., 1992).

Die Kartoffel sollte nicht auf nassen Böden angebaut werden. Auch schlecht siebbare Böden mit harten Schollen und Steinen sind ungeeignet, weil bei der Ernte die Gefahr der Knollenverletzung erhöht ist. Ausserdem erträgt die Kartoffel keine Bodenverdichtungen. Zügige, windoffene Lagen sind besonders gut geeignet um virusfreies Saatgut zu produzieren (DERRON, 1986).

Meist wird die Kartoffel in einer vielgliedrigen Fruchtfolge angebaut. Dabei ist sie besonders gut geeignet als Vorfrucht vor Weizen. Nach Wiesenumbruch hat der Boden zwar die ideale Struktur für den Kartoffelanbau, die Gefahr eines Schadens durch Engerlinge und Drahtwürmer und z.T. durch Schorfbefall ist jedoch erhöht. Kartoffeln werden oft auf Viehwirtschaftsbetrieben angebaut, da sie eine gute Möglichkeit der Hofdüngerverwertung darstellen. Allerdings stellt die N-Nachwirkung resp. Spätwirkung von Gülle ein noch nicht gelöstes Problem für die Qualität dar.

Das Hauptanbaugebiet befindet sich im Mittelland. Es besteht eine Tendenz zur Spezialisierung, wobei die Anzahl Betriebe abnimmt und die mit Kartoffeln bebaute Fläche pro Produzent zunimmt. Dies bedeutet, dass z.T. sehr hohe Fruchtfolge-Anteile mit Kartoffeln angebaut werden. Dadurch besteht in einzelnen Regionen eine erhöhte Gefahr, dass fruchtfolgespezifische phytomedizinische Probleme entstehen. Dazu gehören v.a. die beiden Krankheiten Rhizoctonia und Kartoffel-Schorf und verschiedene Nematodenarten (DERRON, 1986). Diese drei Schaderreger fordern einen Anbauunterbruch von mindestens zwei bis drei Jahren (HÄNI et al., 1992).

In der Schweiz wird keine Sortenzüchtung betrieben. Es steht jedoch eine grosse Sortenpalette mit unterschiedlichen Resistenzen zur Verfügung. So kann der Kartoffelanbau durch die Sortenwahl dem Standort relativ gut angepasst werden. In nematoden- und früher auch in krebsverseuchten Regionen können Sorten mit den entsprechenden Resistenzen gepflanzt werden, und in Staulagen stehen mittelspäte und späte Sorten mit Krautfäuleresistenz (Phytophtora infestans) zur Verfügung. Ebenso sind die Sorten mehr oder weniger gut für die Lagerung geeignet (HÄNI et al., 1992; WINIGER, 1995).

Der Pflanzenschutz im Kartoffelanbau weist einige Besonderheiten auf. Viele Massnahmen haben präventiven Charakter. Beispielhaft ist die Bestandeskontrolle durch die Saatgutproduzenten (Negativselektion und die Saatgutkontrolle gemäss eidgenössischem Reglement mit dem Ziel, gesundes Saatgut anzupflanzen; diese Massnahme ist von ausserordentlicher Bedeutng durch die grosse Zahl von notwendigen Vermehrungsgenerationen und der hieraus resultierenden Akkumulation von Pilzen und Viren (DERRON, 1986).

Wichtige phytomedizinische Probleme und ihre Bekämpfung in der Schweiz

DERRON (1986) und FRIED (1993) haben die bedeutendsten phytomedizinischen Probleme des schweizerischen Kartoffelanbaus zusammengestellt. Sie sind nachfolgend aufgelistet:

Krankheiten:

  • Blattrollvirus (PLRV)
  • Mosaikvirus Y (PVY)
  • Mosaikvirus X (PVX) / Mosaikvirus A (PVA; nur bei Mischinfektionen)
  • Schwarzbeinigkeit, Bakterielle Welke, Knollennassfäule (Erwinia carotovora)
  • Kraut- und Knollenfäule (Phytophtora infestans)
  • Kartoffelpocken (Rhizoctonia solani)
  • Kartoffelschorf (Streptomyces scabies)

Schädlinge:

  • Kartoffelkäfer (Leptinotarsa decemlineata)
  • Kartoffelnematoden (Globodera rostochiensis, Globodera pallida)
  • Blattläuse (versch. Arten als Vektoren für Virosen; v.a. Myzus persicae)

Das Blattrollmosaikvirus gehört zu den wichtigsten Krankheiten im Kartoffelanbau. Pflanzen, die aus einer infizierten Mutterknolle entstanden sind, können Ertragseinbussen von 40-80% erleiden. Das Ausmass des Schadens ist von der Empfindlichkeit der Sorte abhängig. Es wird ab Anfang Juli mit dem Auftreten der geflügelten Blattlausgenerationen (v.a. der grünen Pfirsichblattlaus (Myzus persicae) von befallenen Pflanzen aus weiterverbreitet. Das Virus wird im persistenten, zirkulativen Modus übertragen und hat eine Latenzzeit von etwa 24 Stunden. Daher bringt auch die Anwendung von systemischen Insektiziden einen gewissen Erfolg: Die Verbreitung des Virus im Pflanzenbestand selbst wird gebremst. Der Infektionsdruck von aussen kann jedoch nicht vermindert werden. Der indirekten Bekämpfung des Virus' kommt eine besonders wichtige Bedeutung zu. Durch die Verwendung von anerkanntem Saatgut und geeignete Sortenwahl kann das Risiko von Ertragsverlusten durch PLRV möglichst niedrig gehalten werden. Wenig anfällige Sorten, im mittelfrühen bis späten Bereich, stehen momentan zur Verfügung (HÄNI et al., 1992; WINIGER, 1994).

Das Mosaikvirus Y ist eine wirtschaftlich bedeutende Krankheit. In gewissen Jahren tritt sie epidemieartig auf (WOLFE, 1992). Die Ertragseinbussen bei infizierter Mutterknolle liegen bei 10-30%. Mischinfektionen mit PVX und PVA, zwei anderen Mosaikviren, verstärken die Symptome. In solchen Fällen liegt die Ertragsverminderung bei 40-80% (HÄNI et al., 1992). Der Übertragungsmodus ist vom nicht-persistententen Typ. Das heisst die Blattläuse sind nur kurze Zeit, jedoch sofort übertragungsfähig. Dies führt zu einer schnellen Verbreitung der Krankheit durch geflügelte Blattläuse und es kann rasch zu einem starken Befall des Feldes kommen. Abhängig vom Übertragungsmodus ist eine direkte Bekämpfung sinnlos, weil das Virus keine Latenzzeit hat und Insektizide zu langsam wirken. Zur Übertragung genügt ein einziges "probing" der Blattlaus. Einzig Mineralöle könnten eine gewisse Wirkung zeigen. Diese ist jedoch sehr gering (WOLFE, 1992); in der Schweiz wird dieses Mittel nicht angewandt (HÄNI et al., 1992). Die indirekte Bekämpfung erfolgt wie beim PLRV durch die Verwendung von zertifiziertem Saatgut und einer Reihe von wenig anfälligen Sorten im mittelfrühen bis späten Bereich (WINIGER, 1994).

Das Mosaikvirus X verursacht geringere Ertragsausfälle und ist v.a. bei Mischinfektionen mit PVY von Bedeutung, da durch dabei wirksame Synergie-Effekte grössere Verluste verursacht werden (WOLFE,1992). Die Übertragung geschieht ausschliesslich mechanisch. Es gibt keine direkte Bekämpfungsmethode. Indirekte Präventivmassnahmen sind das Verwenden von zertifiziertem Saatgut, der Anbau resistenter Sorten und vorsichtiges Vorgehen bei der mechanischen Bearbeitung der Felder (HÄNI et al., 1992).

Je nach Befallsort hat die bakterielle Krankheit Erwinia carotovora verschiedene Namen: Schwarzbeinigkeit (E.carotovora var. atroseptica), Bakterielle Welke (E.c. var. carotovora) und Knollennassfäule (WOLFE, 1992). Sie ist in Mitteleuropa die wichtigste Bakterienkrankheit der Kartoffel und ist auch in der Schweiz weit verbreitet. Sie führt besonders als Lagerkrankheit zu grossen Verlusten. Problematisch ist v.a. die Einschleppung der Krankheit mit Importsaatgut aus verseuchten Gebieten (z.B. Deutschland) (HÄNI et al., 1992). Die durchschnittlichen Verluste in der Schweiz liegen je nach Sorte bei 2-10%. Seit die Produktion vollmechanisiert ist, hat dieses Pathogen an Bedeutung zugenommen (WOLFE, 1992). Ein hoher Wassergehalt des Bodens und Sauerstoffmangel fördern die Schwarzbeinigkeit. Ebenso fördern pilzliche Infektionen (Phytophtora, Rhizoctonia, Phoma, Fusarium), die Beschädigung der Knollen und überhöhte Feuchtigkeit die Knollenfäule. Eine erhöhte Befallsgefahr besteht deshalb bei Bodenverschlämmung und Wasserstau (JÄGGI et al., 1995). Es gibt keine direkten Bekämpfungsmöglichkeiten. Die Eindämmung der Krankheit geschieht ausschliesslich auf indirektem Weg: durch die Verwendung von gesundem, wenig beschädigtem Saatgut, durch das Schaffen günstiger Auflaufbedingungen, durch das Vermeiden von Böden mit stauender Nässe, durch das Entfernen von kranken Pflanzen und Knollen aus dem Feld, durch eine verletzungsarme Ernte, druch das Aussortieren befallener Knollen nach der Ernte und schliesslich durch Massnahmen bei der Lagerung, indem man die Knollen nach dem Roden gut abtrocknen lässt und für eine gute Durchlüftung sorgt (HÄNI et al., 1992; WOLFE, 1992).

Die Kraut- und Knollenfäule (Phytophtora infestans) ist weltweit die wichtigste Kartoffelkrankheit der niederschlagsreichen Gebiete gemässigter Zonen. Sie verursachte 1845/46 in Irland eine schwere Hungersnot, die eine grosse Auswanderungswelle von Iren in die Vereinigten Staaten auslöste (WOLFE, 1992). Die Kraut- und Knollenfäule ist auch in der Schweiz das dominierende Pflanzenschutzproblem im Kartoffelanbau. Erst vor einigen Jahren wurde die sexuelle From dieses Pathogens in die Schweiz eingeschleppt, was ihm nun eine schnellere genetische Adaption an resistene Pflanzen ermöglicht. Die epidemische Ausbreitung der Krankheit im Bestand kann sehr rasch erfolgen. Im Extremfall geschieht dies nur in wenigen Tagen (DERRON, 1986). Das Kraut wird zerstört, was zu einem Assimilationsverlust und damit zu einem verminderten Knollenwachstum führt. Bei Knollenbefall können erhebliche Lagerverluste entstehen, wenn es sich um verseuchte Posten handelt. Ausserdem begünstigt der Befall mit Kraut- und Knollenfäule die Weichfäulen (z.B. Erwinia carotovora). Seit der Mechanisierung des Kartoffelanbaus hat die Bedeutung dieser Krankheit zugenommen. Die Bekämpfung geschieht sowohl auf indirektem als auch auf direktem Wege. Zu den indirekten Methoden zählt man folgende: die Sortenwahl, das Heraufarbeiten der zurückgebliebenen Karoffeln nach der Ernte, damit diese über den Winter erfrieren und verfaulen, das Entfernen kranker Knollen vor dem Setzen, das gute Anhäufeln, um die Knolleninfektionen zu senken, die frühe Bekämpfung von Kartoffeldurchwuchs, das Totspritzen des Krautes vor der Ernte, um Knolleninfektionen zu minimieren, und schliesslich die trockene Lagerung (HÄNI et al., 1992). Weniger anfällige Sorten sind im beschränkten Umfang vorhanden (WINIGER, 1994). Die direkte Bekämpfung der Kraut- und Knollenfäule ist arbeitsintensiv und bringt einen relativ grossen Aufwand an Fungiziden mit sich. Hoch- und mittelanfälligen Sorten werden im konventionellen und integrierten Anbau während der ganzen Sporenflug-Dauer mit einem Kontaktfungizid-Belag geschützt, der je nach Witterungsverlauf alle ein bis drei Wochen erneutert werden muss. Diese intensive Bekämpfungsstrategie führt zu 4-10 Behandlungen pro Jahr (DERRON, 1986). Bei schwach anfälligen Sorten sind nur ein bis zwei Behandlungen notwendig. Das Prognosesystem "Phytopre" soll die Bestimmung des Spritzzeitpunktes erleichtern und die Anzahl Behandlungen optimieren. Primärherde werden sofort totgespritzt und der Rest des Feldes innert 3-5 Tagen zweimal mit systemischen Fungiziden kurativ behandelt. Wegen Resistenzbildung gegen diese systemischen Mittel sind im Saatkartoffelanbau keine und sonst maximal drei Behandlungen erlaubt (HÄNI et al., 1992). Im Biolandbau werden bei Befallsgefahr in regelmässigen Intervallen Kupferspritzungen durchgeführt; die maximale erlaubte Gesamtmenge beträgt dabei 5 kg Kupfer pro Hektare (VSBLO, 1992).

Die Rhizoctonia-Krankheit tritt regelmässig auf und ist v.a. bei Saat- und Frühkartoffeln eine gefürchtete Auflaufkrankheit; in Extremfällen kommt es zu Ertragsausfällen bis zu 50% (DERRON, 1986). Sie ist eine wichtige Fruchtfolgekrankheit und tritt v.a. auf schweren Böden und in Jahren mit kühl-feuchtem Frühling auf. Sie verursacht einen zweifachen Schaden: Zum einen Ertragsverluste und zum andern eine Qualitätsverminderung bei Speisekartoffeln ("Drycore", Missbildung, Pocken) (WOLFE, 1992). Rhizoctonia befällt ausser Kartoffeln auch Tomaten; einige Rassen des Pathogens befallen sogar Rüben, Karotten, Bohnen, Kohl u.a..Zur indirekten Bekämpfung wird eine Anbaupause von vier (z.T. zwei) Jahren empfohlen, da der Pilz im Boden überdauert (HÄNI et al., 1992; WOLFE, 1992). Ausserdem sollte nur gesundes Saatgut gepflanzt werden. In dieser Hinsicht ist es auch sinnvoll, das Auflaufen der Pflanzen zu fördern, z.B. durch gutes Vorkeimen, ein lockeres Saatbett, das Vermeiden von Bodenverdichtungen, usw. Ausserdem spielt auch die Wahl von frohwüchsigen Sorten mit guter Regenerationsfähigkeit und eine rechtzeitige Ernte eine wichtige Rolle bei der Eindämmung dieser Krankheit (HÄNI et al., 1992). Schliesslich beeinflusst die Vorfrucht die Stärke des Pockenbesatzes; hemmend wirken dabei Leguminosen, Mais und Zuckerrüben (WOLFE, 1992). Zur direkten Bekämpfung wird das Saatgut mit einem Fungizid gebeizt, wenn mehr als 20% der Knollen Sklerotien aufweisen. Diese Massnahme hat allerdings kaum eine Wirkung auf den bodenbürtigen Befall (HÄNI et al., 1992). In der Schweiz wird die Saatgutbeizung bei etwa 20% der Pflanzkartoffeln durchgeführt (DERRON, 1986).

Schorf ist eine häufige Krankheit, die jedoch selten grosse Schäden verursacht. Der wesentliche Schaden beschränkt sich auf eine Herabsetzung des Marktwertes von Speisekartoffeln. Ausserdem kann Schorf die Haltbarkeit der Kartoffeln verringern, da er oft als Eintrittspforte für andere Parasiten wirkt (HÄNI et al., 1992). Direkte Bekämpfungsmöglichkeiten gibt es keine. Durch eine geregelte Fruchtfolge kann jedoch das Befallsrisiko wesentlich gesenkt werden. Nach Rüben, die ebenfalls zu den Wirtspflanzen dieses Pathogens gehören, und nach Kunstwiesen kann der Befall ansteigen. Gründüngung und die Wahl von wenig anfälligen Kartoffelsorten leisten einen wichtigen Beitrag. Da die Virulenz dieser Krankheit mit dem pH-Wert des Bodens zusammenhängt, sollten ausschliesslich sauer wirkende Handelsdünger auf alkalischen Böden eingesetzt werden und keine Kalkung unmittelbar vor Kartoffeln erfolgen.

Gegen die wichtigsten Schädlinge der Kartoffel werden zur Zeit in der Schweiz verhältnissmässig wenig direkte Bekämpfungsmassnahmen ergriffen. Das liegt daran, dass sie im Vergleich mit den Krankheiten eine eher untergeordnete Rolle spielen. Dies kann sich in Zukunft jedoch ändern.

Mehrere Autoren beurteilen den Kartoffelkäfer zur Zeit als geringes Problem im schweizerischen Kartoffelanbau, stellen aber eine leichte Zunahme seiner Bedeutung fest, die eine vermehrte Anwendung von Insektiziden nach sich zieht (DERRON, 1986; HÄNI et al., 1988 und 1992; FRIED, 1993). In Deutschland werden ein bis vier Behandlungen durchgeführt, was darauf hindeutet, dass auch in der Schweiz die Anzahl Spritzungen zunehmen könnte, wenn der Kartoffelkäfer eine weitere Verbreitung findet (BROUWER, 1976). Der frühe Kahlfrass durch diesen Schädling ist besonders gefährlich, kommt z.Z. aber selten vor; die Ausfälle durch diese Schädigung betragen 30-50%. Momentan wird dem Schaden in der Schweiz durch frühe Pflanzung und gutes Vorkeimen vorgebeugt. Die direkte Bekämpfung erfolgt durch eine einmalige Insekti-zidspritzung oder durch ein bis zwei Behandlungen mit einem B.t.-Präparat (HÄNI et al., 1992).

Auch die Kartoffelnematoden spielen zur Zeit in der Schweiz eine eher gringe Rolle. Dies kommt daher, dass strenge Kontrollen für Saatgutproduzenten und Importgut durchgeführt werden (FRIED, 1993). Es handelt sich um einen meldepflichtigen Schädling, der bei starkem Befall Ertragsverluste von bis zu 80% verursachen kann. In der Schweiz gibt es mehrere Gebiete die von Nematodenverseuchung betroffen sind: das grosse Moos im Berner Seeland, die grossen SGG-Betriebe in den Kantonen VD und VS und schliesslich einige Kleinparzellen in verschiedenen Bergtälern, auf denen mehrere Jahre hintereinander Kartoffeln angebaut worden waren (Goms, Bedretto, Kt. Uri). In letzteren Gebieten hat der Kartoffelanbau heute keine Bedeutung mehr (WINIGER, pers. Mitteilung). In solchen betroffenen Gebieten bleiben nur indirekte Bekämpfungsmethoden, da in der Schweiz keine chemischen Mittel zugelassen sind. Das Einschleppen und die Weiterverbreitung mit Erde und Pflanzgut sollte unbedingt verhindert werden. Es ist besonders wichtig, eine Anbaupause von drei bis vier Jahre in der Fruchtfolge einzuhalten (HÄNI et al., 1992). Besonders auf Betrieben mit Frühkartoffelanbau werden solche Fruchtfolgerestriktionen nicht eingehalten. Der bestimmende Faktor in der Anbaupraxis ist es, ein möglichst frühes Marktangebot bereitzustellen. Der weit verbreitete Anbau der eher schlechten Sorte Sirtema (Phytophtora-, viren- und nematodenanfällig; schlechte Speisequalität) belegt diese Tendenz (F.A. WINIGER, pers. Mitteilung). Wichtig ist auch, dass der Kartoffeldurchwuchs in Folgekulturen beseitigt wird. Nach einem Schadensfall wird ein mehrjähriges Anbauverbot amtlich verfügt. Der Anbau resistenter Sorten ist eine bedeutende Bekämpfungsmethode. Besonders durch abwechselnden Anbau von anfälligen und resistenten Sorten wird das Risiko der Ausbreitung agressiver Nematoden-Stämme herabgesetzt. BROUWER (1976) berichtet, dass der Anbau von Kartoffelmonokulturen nach 6-8 Jahren zu Nematodenschäden geführt hat. Er weist auch besonders auf das Problem hin, dass beim Anbau von konventionell resistenten Sorten in Monokultur, die Nematodenpopulation bereits nach vier Jahren ausschliesslich aus agressiven Nematodentypen bestanden, obwohl sie zu Beginn weniger als 1% der Population ausmachten. Daher kommt er zu Schluss, dass trotz des Anbaus resistenter Sorten eine möglichst weite Fruchtfolge eingehalten werden soll. In der Schweiz steht eine grosse Anzahl nematodenresistente Sorten im frühen bis späten Bereich zur Verfügung; allerdings besitzt nur eine von ihnen eine mehrfache Resistenz (Ro1 + Ro4) (WINIGER, 1994). Die resistenten Sorten sind bei den Landwirten nicht sehr beliebt, weil sie relativ kleine Knollen bilden (F.A. WINIGER, pers. Mitteilung). Wie bereits erwähnt wird im Frühkartoffelanbau sowieso sehr wenig auf phytomedizinische Probleme Rücksicht genommen. Bei den mittelfrühen Sorten sieht das Angebot recht aus. Nematodenresistente Sorten stehen zur Verfügung, dennoch ist die Hauptsorte immer noch unbestritten die nematodenanfällige Bintje (F.A. WINIGER, pers. Mitteilung).

Blattläuse verursachen im Kartoffelanbau kaum direkte Saugschäden. Ihre Bedeutung rührt von ihrer Funktion als Vektoren bei der Übertragung von Viren her. Sie wird im obenstehenden Abschnitt über Virosen erklärt. Heute werden in der Schweiz keine Insektizide verwendet (FRIED, 1993). Zur Verhinderung der Virusübertragung auf das Saatgut werden die Kartoffelstauden mit Herbiziden zu Beginn des Blattlausflugs totgespritzt, abgeflammt oder gezupft (SALZMANN und KELLER, 1969; HÄNI et al., 1992).

Gentechnologie: Abschätzung ihres Einflusses auf Fruchtfolge und Anbautechniken

Die gentechnologische Forschung ist bei der Kartoffel relativ weit fortgeschritten. Unsere Recherchen ergaben mehrere Ansätze zur Einführung verschiedener Resistenzgene. Für viele in der Schweiz wichtige Krankheiten und für einen Schädling werden Versuche mit transgenen Pflanzen gemacht.

Viren:

Mehrere Projekte untersuchen die Resistenz gegen Viren mittels einführung des viralen Hüllprotein- Gens. Die betreffenden Virosen sind PLRV, PVY und PVX (WILK et al., 1991; BARKER, 1992; USDA, 1993; LAWSON et Al:; 1990; JONGEDIJK et al., 1992; KANIEWSKI, 1990; USDA, 1995 u.a.). Die transgene Resistenz gegen das Mosaikvirus Y wird in der Schweiz bereits seit 1991 im Feld getestet (MALNOË et al., 1994). Ein völlig anderer Resistenzmechanismus wird für das PVY untersucht: TRUVE et al. (1993) arbeiten an der Einführung eines Säugergens (aus Ratten), das das Enzym 2'-5'- Oligodehylat-Synthetase kodiert; hier wurde die Antigen-antikörper-Reaktion des Säugerorganismus' genutzt. Schliesslich berichtet das USDA (1995) bereits von transgenen Kartoffeln mit mehrfachen Virusresistenzen.

Bakterien und Pilze:

DURING et al. (1993) arbeiten an Resistenz gegen Erwinia carotovora, indem sie ein Gen aus dem Bakteriophagen T4 transferieren, welches ein spezifisches Lysozym kodiert. Dabei erreichten sie in vitro und im Gewächshaus eine partielle Resistenz der transgenen Kartoffelpflanzen.

Transgene Resistenz gegen Phytophtora infestans 373 wurde von CACCIA et al. (1992) in vitro erreicht. Sie nutzten die Gene At1 und At2, die beide ein lytisches Peptid kodieren (Attacin und Lysozym) und fanden Resistenz gegen die Pathotypen 1, 3, 4, 5, 7, 8, 10 und 11.

CHANG et al. (1993) erreichten Resistenz gegen Verticillium-Welke und höhere Knollenerträge, indem sie das DRR49-Gen (pea disease resistance gene 49) aus Erbsen erfolgreich transferierten.

Insekten:

Gegen Kartoffelkäferlarven wurde eine transgene Resistenz erzeugt, indem das cryIIIA-Gen aus einem Bacillus thuringiesis-Stamm transferiert wurde (ADANG et al., 1993).

Das USDA (1993) berichtet zudem von einer allgemeinen Insekten-Resistenz durch Einführunge eines B.t.-Gens.

Ein neues Freisetzungsgesuch ist im USDA (1995) in Bearbeitung. Dabei soll eine kombinierte Resistenz gegen Kartoffelkäfer und PLRV getestet werden.

  • Mögliche Auswirkungen auf die Fruchtfolgegestaltung

Unseres Wissens gibt es zur Zeit keine Forschungsarbeit, die an transgenen Resistenzen gegen die Rhizoctonia-Krankheit arbeitet. Diese Krankheit gehört zu den phytomedizinischen Problemen, welche eine Anbaupause von drei bis vier Jarhren verlangen. Allerdings wird in der Literatur erwähnt, dass an Resistenz gegen Rhizoctonia solani in trangenen Rapspflanzen gearbeitet wird (BROGLIE und BROGLIE, 1994; BENHAMOU et al. 1993). Dies würde natürlich eine relativ nahe Stellung von Raps und Kartoffeln in der Fruchtfolge ermöglcihen. Raps würde statt potentielle Wirtspflanze für einige Rhizoctonia-Stämme eine "Gesundungsfrucht" wie Leguminosen, Mais und Zuckerrüben werden.

Auch gegen Kartoffelschorf ist uns bis heute keine trangene Resistenz bekannt. Dies würde wiederum die Vermutung bekräftigen, dass die Fruchtfolgerestriktion von etwa 25% Kartoffeln in der Fruchtfolgee weiterhin als optimal gelten wird. Dies bedeutet auch, dass Kartoffeln weiterhin nicht nach Rüben und Kunstwiesen angebaut werden sollten, wenn ein erhöhtes Schorfrisiko nicht toleriert werden kann. Wenn andere transgene Resistenzen in Zukunft eingeführt werden, kann die Bedeutung von konventionell gezüchteten, wenig anfälligen Sorten zunehmen. Eventuell werden nur wenig schorfanfällige Sorten als Ausgansmaterial für gentechnologische Züchtungen verwendet werden können.

Nematoden gehören heute zu den für die Fruchtfolgegestaltung limitierenden Schädlingen. In den Niederlanden ist man an der Entwicklung transgener nematoden-resistener Kartoffeln sehr interessiert, weil die dort bisher stark verwendeten Nematizide zur Bodenentseuchung seit kurzem verboten sind. Der Einsatz von Nematiziden und konventioneller nematoden-toleranter Sorten hat zuvor in gewissen Regionen zu einem Fruchtfolgeanteil von 66% Kartoffeln geführt. Diese Anbau-Intensität möchten die betreffenden Landwirte nun möglichst beibehalten (P. STRUIK, pers. Mitteilung). Bis jedoch tatsächlich solche transgenen Sorten für die Praxis erhältlich sind, wird es noch einige Jahre dauern. Zur Zeit gibt es noch keine Feldversuche mit nematoden-resistenten transgenen Kartoffeln, die eine enge Fruchtfolge auf jeden Fall nur bei absoluter Resistenz gegen alle vorkommenden Pathotypen erlauben würden. Dies ist ein wichtiges Argument dafür, dass die Beibehaltung des maximalen Fruchtfolgeanteils von 25% weiterhin empfohlen werden wird. Das bedeutet auch, dass besonders in verseuchten Gebieten die konventionell gezüchteten nematoden-resitenten Sorten eine wichtige Bedeutung behalten werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Einführung von transgenen Kartoffelsorten in näherer Zukunft keine Auswirkungen auf die Fruchtfolge haben wird, weil es zur Zeit für die in der Schweiz limitierenden phytomedizinischen Probleme keine aussichtsreichen gentechnischen Lösungen gibt.

  • Mögliche Auswirkungen auf die Anbauflächen

Da auf jeden Fall, sofern die transgenen Resistenzen nicht Wachstumsreduktionen verursachen, die Sicherheit und wahrscheinlich auch die Höhe des Ertrags ansteigen würde, müsste ohne neue Absatzmärkte die Anbaufläche nochmals reduziert werden. Die gilt besonders auch für die Pflanzkartoffelvermehrung, wenn mit grosser Sicherheit anerkennungswürdiges Pflanzgut produziert werden kann.

  • Mögliche Auswirkungen auf den Pflanzenschutz und die Anbaupraxis

Kartoffelsorten mit transgenen Virusresistenzen brächten eine bedeutende Steigerung der Ertragssicherheit und wahrscheinlich auch eine gewisse Ertragssteigerung; letzteres besonders im Falle von Resistenzen gegen PVY und PVX, die zur Zeit nicht direkt bekämpft werden können. Ausserdem würden der Aufwand für Bestandeskontrollen bei der Saatgutvermehrung wesentlich reduziert werden; ebenso würden die immunologischen Tests (ELISA) zur Überprüfung des Saatguts weniger intensiv nötig. Im Falle von PLRV-Resistenz würde ausserdem die Blattlausbekämpfung mittels Insektiziden wegfallen, da Blattläuse zur Zeit nur als Vektoren von Bedeutung sind und keine direkten Saugschäden verursachen. Durch eine Reistenz gegen PVX würde das Risiko einer mechanischen Virusübertragung wegfallen, was die mechanische Unkrautbekämpfung weniger problematisch macht. Im Falle einer Verteuerung der Herbizidkosten, könnte diese Art der Unkrautbkämpfung wieder attraktiver werden, wenn sie mit dem sowieso notwendigen Häufeln verbunden wird. Schliesslich gilt für jede transgene virusresistente Sorte, dass sie die heute erhältlichen konventionell gezüchteten, wenig anfälligen Sorten konkurrenzieren und vielleicht verdrängen würde. Die erste transgene Resistenz, die in der Schweiz seit 1991 im Feld getestet wird, wurde in der Sorte Bintje eingesetzt. Diese Resistenz wirkt gegen PVY (Stamm N605; wirkt auch gegen Stamm O803). Die Einführung nur in dieser einen Sorte würde im System B theoretisch zu einer Erhöhung des bereitsjetzt unerwünscht hohen Bintje-Anteils im gesamten Sortenspektrum mit sich bringen (F.A. WINIGER, pers. Mitteilung). Konventionell gezüchtete mittelfrühe Sorten wie Granola, Nicola, Désirée und Agria, die wenig anfällig sind für das Mosaikvirus Y, würden wahrscheinlich verdrängt, weil bei der Kartoffel der Beliebtheitsgrad einer Sorte wie Bintje beim Landwirt und beim Konsumenten von grosser Bedeutung ist. Obwohl einige dieser konventionell gezüchteten Sorten (Granola, Nicola und Agria) ausserdem eine Nematodenresistenz (Ro1) besitzen, wird diese zusätzliche Sicherheit zu wenig ins Gewicht fallen. Es könnte also zu einem Zielkonflikt kommen zwischen dem Wunsch, transgene Resistenzen zu nutzen und eine breite Sortenpalette (genetische Vielfalt) anzubieten (F.A. WINIGER, pers. Mitteilung), wenn es nicht möglich wird, diese Resistenzen in einer breiten Palette von Sorten gleichzeitig einzuführen, die vom Landwirt und vom Abnehmer akzeptiert werden. Andererseits würde der Anbau von verschiedenen Bintjetypen mit unterschiedlichen transgenen Resistenzen (z.B. Bintje1, 2, 3,...) dem Anbau von Viellinien-Sorten nahe kommen und würde eine gezielte, punktuelle Erweiterung der genetischen Vielfalt ermöglichen.

Wenn eine transgene Sorte mit Resistenz gegen Erwinia carotovora erfolgreich Eingang in die Praxis finden würde und die übrigen Ertrags- und Qualitätseigenschaften erhalten bleiben würden, könnte man mit einer durchschnittlichen Ertragssteigerung in der Höhe der heute üblichen Verluste (2-10%) für das System B erwarten. Die Ertragssicherheit würde besonders in kühl-feuchten Jahren wesentlich gesteigrt und die Lagerverluste reduziert werden. Ausserdem würden erhebliche Arbeitseinsparungen möglich. Das Entfernen kranker Pflanzen und Knollen aus dem Feldbestand würde wegfallen, und der Aufwand beim Aussortieren nach der Ernte würde zumindest reduziert. Die Lagerung der Kartoffeln würde jedoch gleich aufwendig bleiben, da diese Massnahme nicht nur auf diese einzelne Krankheit, sondern auch auf andere Lagerkrankheiten (z.B. Knollentrockenfäulen und Silberschorf) und insbesondere auch auf die Reduktion von Atmungsverlusten und der allgemeinen Stoffwechselaktivität der Knollen ausgerichtet ist.

Besonders wichtige Auswirkungen auf die Anbautechnik im System B hätte die Einführung von Reistenzgenen gegen Kraut- und Knollenfäule (Phytophtora infestans). Bisher sind Versuche mit solchen Resistenzen erst in vitro gelungen. Diese Annahme ist somit hypothetischer und liegt gewiss vom zeitlichen Rahmen her noch weiter in der Zukunft als die transgenen Resistenzen gegen Viren und gegen die bakterielle Weichfäule (Erwinia carotovora). Die Ertragssicherheit würde beim Anbau einer solchen trangenen Sorte wesentlich erhöht. Auch das Risiko nachträglicher Verluste am Lager wäre vermindert. Die Erträge im System B würden den Erträgen im System A entsprechen, wenn im konventionellen oder integrierten Anbau der Pflanzenschutz optimal eingesetzt werden würde. Was sich ändern würde, wären die Produktionskosten und der Arbeitsaufwand. Im konventionellen Anbau wird 4-10 Mal gespritzt. Dabei wirken die Spritzungen zugleich gegen die Dürrfleckenkrankheit (Alternaria solani). Alternaria hat heute noch keine grosse Bedeutung in der Schweiz. Diese Krankheit könnte aber bei fehlender Krautfäulebekämpfung verstärkt auftreten. Sie müsste ab Juli mit Fungiziden bekämpft werden (HÄNI et al. 1992). Die frühen Fungizidspritzungen im Juni (bei Frühsorten schon im Mai) könnten bei vorhandener Krautfäuleresistenz eingespart werden, fallen jedoch damit nicht automatisch auch während der ganzen Vegetationszeit weg. Dies bedeutet eine Reduktion der Fungizidmittel um zwei bis fünf Spritzungen, je nach Witterngsverlauf und Sorte. Eine wesentliche Reduktion des Arbeitsaufwandes würde der Wegfall einiger indirekter Bekämfpungsmassnahmen mit sich bringen. Das Entfernen kranker Knollen vor dem Setzen würde sich z.B. erübrigen. Die Bekämpfung von Durchwuchskartoffeln würde zeitlich flexibler werden; heute muss dies sobald wie möglich geschehen. Auch der Zeitpunkt der Krautabtötung würde flexibler werden, da er nicht mehr direkt von der letzten Spritzung abhängig wäre (Ausnahme: erhöhte Alternaria-Befallsgefahr). Ausserdem wäre die Gefahr von sekundären Weichfäule-Infektionen reduziert, da Kraut- und Knollenfäule als Eintrittspforte für diese Krankheitserreger wirkt. Schliesslich bestünde wiederum ein Einfluss auf die konventionelle Sortenpalette. Je nachdem, welche Sorte als Empfängersorte beim Gentransfer verwendet wird, werden die konventionell gezüchteten mehr oder weniger stark konkurrenziert. Falls die transgene Sorte eine mittelfrühe Sorte wäre, würde sie wahrscheinlich das stärkere Verdrängungspotential besitzen als wenn es sich um eine spätreifende Sorte handelt, weil bei früheren Sorten verhältnismässig mehr Fungizidspritzungen eingespart werden können. Bei späten Sorten werden wegen der Dürrfleckenkrankheit weiterhin Fungizide notwendig sein werden. Es ist allgemein schwierig, Veränderungen in der Anbauhäufigkeit der verschiedenen Sorten vorauszusagen, da die Akzeptanz und die Konkurrenzkraft einer transgenen Phytophtora-resistenten Sorte stark von ihren anderen Anbau-, Qualitäts- und Resistenzeigenschaften abhängen wird.

Heute wird im Bereich der Schädlingsresistenzen speziell an der transgenen Resitenz gegen Kartoffelkäfer gearbeitet (ADANG et al., 1993; USDA, 1995). Für den schweizerischen Kartoffelanbau würde dies aus heutiger Sicht keine grossen Veränderungen bringen. Wenn sich die Tendenz jedoch verstärken wird, die sich zur Zeit abzeichnet, und der Kartoffelkäfer an Bedeutung zunimmt, dann kann mit einem wachsenden Einfluss solcher transgener Sorten gerechnet werden. In der aktuellen Situation würde lediglich ein Insektizid- resp. eine bis zwei B.t.-Applikationen wegfallen. Bei erhöhter Intensität der Insektizidspritzungen sind entsprechend mehr Einsparungen möglich. die Wichtigkeit dieser Resistenz hängt auch im wesentlichen davon ab, welche anderen phytomedizinischen Probleme für die Karoffelproduktion limitierend sind. Wenn z.B. durch transgene Sorten die wichtigsten und bisher limitierenden Viren- und Pilzkrankheiten ausgeschaltet werden, kann der heute eher unbedeutende Kartoffelkäfer plötzlich zum begrenzenden phytomedizinischen Faktor werden. Dann werden besonders transgene Sorten mit kombinierten Resistenzen (z.B. Viren und Kartoffelkäfer) attraktiv.

Wenn transgene krankheits- und schädlingsresistente Kartoffelsorten in Zukunft für den kommerziellen Kartoffelanbau zugelassen und erhältlich sein werden, ist mit verschiedenen Konsequenzen für die Anbaupraxis zu rechnen. Für das System B kann man z.B. eine wesentliche Arbeitseinsparung bei der Saatgutproduktion und -kontrolle erwarten, die v.a. durch die Einführung von Virusresistenzen möglich werden wird. Je nach Resistenz können auch einige Fungizid- oder Insektizidspritzungen eingespart werden. HOFER (1995) schätzt, dass Kosteneinsparungen in der Höhe von 350.- Franken (» 40% der Gesamtkosten für Pflanzenbehandlungsmittel) liegen. Schliesslich ist zu erwarten, dass transgene resistente Kartoffelvarietäten die heute vorhandenen wenig anfälligen Sorten konkurrenzieren werden. Wie stark dabei ihr Verdrängungspotential ist, hängt u.a. davon ab, welche anderen Resistenz-, Anbau- und Qualitätseigenschaften die neuen transgenen Varietäten besitzen. Die konventionellen resistenten Sorten würden ins System C verdrängt werden, was absolut gesehen zu einer grösseren Anzahl verschiedener angebauter Sorten führen könnte, jedoch flächenmässig betrachtet wahrscheinlich ein Verlust an Variabilität bedeuten würde. Im System C könnte zudem ein gewisser psychologischer Druck entstehen, die weiterhin notwendigen Kupferspritzungen zu vermeiden, gleichzeitig wird vermutlich die Selektion von konventionell wenig anfälligen Kartoffelsorten rückläufig sein.

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