Pflanzenschutz gegen Heuschreckenplagen

Heutzutage kennt man diese kleinen Insekten in unseren Breiten höchstens noch aus Erzählungen oder Bildern, aber bis ins Mittelalter waren sie gefürchtete Boten von Hunger und Leid. Die Rede ist von Heuschrecken, genauer gesagt von Wanderheuschrecken (siehe Bild rechts: Malerei einer Wanderheuschrecke in der Grabkammer des Haremhab; Copyright: Wikimedia; The Yorck Project ()).

Die Angst und Ohnmacht vor diesen Insekten zog sich wie ein roter Faden durch die Menschheitsgeschichte und kannte keine Ländergrenzen. Ein einziger Schwarm kann etwa bis zu 20.000 t Grünmasse während der Jungendentwicklung verschlingen. Damit wird schnell klar, warum sich Landwirte in solchen Fällen um die Ernte sorgen sollten. Denn Heuschreckenschwärme können zwischen 700 Millionen und bis zu zwei Milliarden Individuen umfassen und damit eine Fläche von zwölf Quadratkilometer bedecken.

Es ist dokumentiert, dass es alleine im mittelalterlichen Europa schätzungsweise 134 sogenannte „Heuschreckenjahre“ gab – für den deutschsprachigen Raum sind 54 Jahre nachgewiesen.

Der österreichische Geschichtsschreiber Ottokar von Steiermark schilderte in seiner Reimchronik (1290-1310) eine Heuschreckenplage, welche die Steiermark im Jahre 1309 heimsuchte. Ottokar überlieferte den Schrecken der durch die Insekten verbreitet wurde, in dem er schilderte, wie ein Reiter samt Pferd angeblich in einem Heuschreckenschwarm verschwand.

Heutzutage erinnern uns Gedenkmünzen an den Alptraum, der unsere Vorfahren plagte. Das Wanderverhalten, die Schwarmbildung und unvorhersehbare Massenvermehrungen machen die Wanderheuschrecke in einigen Regionen der Erde übrigens noch immer zu einem schwer bekämpfbaren Schädling. Im Gegensatz zu unseren Vorfahren kann unsere heutige Gesellschaft jedoch auf verlässliche Bekämpfungsmethoden bauen – und ist dadurch in den entsprechenden Situationen nicht mehr willkürlich den Launen der Natur ausgesetzt.

Mutterkorn & Antoniusfeuer: Hexenkunst oder Pflanzenkrankheit

Ein heute kaum noch in der Öffentlichkeit bekannter Pilz verseuchte im Mittelalter die Roggenernten und verursachte die tödliche Krankheit namens „Ergotismus“. Diese Vergiftungserscheinungen wurden durch das Mutterkorn (Claviceps purpurea; siehe Bild links ein Mutterkorn, Copyright Wikimedia/Accipiter) verursacht, die über Amputationen bis hin zum Tod führen konnten.

Bereits 994 v. Chr. wurde beschrieben, dass in der Gegend rund um Limoges in Frankreich ca. 40.000 Menschen an Vergiftungen durch Mutterkorn starben. Später im Mittelalter wurden oftmals ganze Dörfer und Städte Opfer von Vergiftungen durch verseuchtes Erntegut. In schauerlichen Darstellungen wurde das als „Antoniusfeuer“ beschriebene Leiden oftmals anschaulich für die Nachwelt erhalten. Überliefert ist auch, dass man damals Hexen und den Teufel für die Vergiftungen und zahllosen Todesfälle schuldig machte.

In der damaligen Zeit kannte man keine präventiven Maßnahmen und wusste nichts von Grenzwerten für Verunreinigungen durch das Mutterkorn. Heute weiß man: 5-10 g von diesem Schimmelpilz sind für den Menschen bereits tödlich. Was macht den Pilz nun eigentlich genau zur Bedrohung? Es sind die in ihm enthaltenen Alkaloide wie das Ergotamin, das in gewissen Konzentrationen auch als Arzneimittel verwendet werden kann. Der Name stammt übrigens aus der alten Volksmedizin, als der Pilz als Abtreibungsmittel verwendet wurde. Mutterkörner sind dunkelviolett, werden in den Roggenähren bei feuchter Witterung von Mai bis Juni gebildet und können bis zu 6 cm groß werden.

Die moderne Landwirtschaft schützt den Verbraucher vor allem mithilfe von Sieben und Scannern, die das charakteristische Mutterkorn aus den Roggenähren herausfiltern können und das Getreide somit reinigen. Zudem kann der Landwirt mit weiteren Maßnahmen des integrierten Pflanzenschutzes – etwa durch die Wahl entsprechend gezüchteter Roggensorten ­– ein Vergiftungsrisiko für den Konsumenten praktisch komplett verhindern.

Knollenfäule: Familie Kennedy floh vor Hungersnot

In unserer modernen Gesellschaft geraten vergangene Katastrophen schnell in Vergessenheit – obgleich jene Ereignisse wichtige Lektionen für unser heutiges Leben aufzeigen können.

So brach beispielsweise im Jahr 1845 eine der bedeutendsten Hungersnöte in Irland aus. Die Folgen waren in erster Linie nur deshalb so tiefgreifend, da sowohl das Wissen als auch die Mittel rund um den Pflanzenschutz fehlten, um den Erreger der Kraut- und Knollenfäule der Kartoffel effektiv bekämpfen zu können.

Durch eine damalig ungewohnt feucht-nasse Witterung zerstörte der Pilz innerhalb kürzester Zeit Kartoffelfelder und vernichtete so die Lebensgrundlage der irischen Bevölkerung. Verstärkt wurde die Not durch die generell hohe Armut der meist besitzlosen Landbevölkerung und politische Spannungen zwischen Iren und Briten. Zudem zählte die Kartoffel damals zum wichtigsten Hauptnahrungsmittel.

Erst 1861 – 16 Jahre nach Ausbruch der Hungersnot – konnte der Wissenschaftler Anton DeBary durch Experimente nachweisen, dass dem mysteriösen Sterben der Kartoffelpflanzen ein pilzlicher Schaderreger zu Grunde lag. Er taufte den Pilz Phytophthora infestans – der „infektiöse Pflanzenzerstörer“.

Heutzutage stellen Pflanzenkrankheiten wie die Kraut- und Knollenfäule der Kartoffel keine existentielle Bedrohung mehr dar, da durch intensive Forschung und innovative Konzepte im integrierten Pflanzenschutz eine bestmögliche Bekämpfung und Prävention von Schaderregern möglich geworden ist.

Die Folgen der Hungersnot zeigen sich übrigens noch bis heute: So hat sich die Bevölkerungszahl von Irland seit der Katastrophe nicht wieder erholt – wurden Mitte des 19. Jahrhunderts noch knapp acht Millionen Einwohner gezählt, so beträgt die Einwohnerzahl heute nur mehr knapp 4,7 Millionen Einwohner. Schätzungsweise 1,5 Millionen Iren verhungerten und in etwa dieselbe Zahl wanderte überwiegend in die USA. aus – so auch die Vorfahren von US-Präsidenten John F. Kennedy.

Bild rechts: Das „Famine Monument“ 1997 in Dublin (Irland) errichtet, erinnert an die Opfer der Hungersnot in Irland von 1845-1852 (Copyright AlanMc/Wikimedia).

Wie ein Rostpilz dem Tee zum Durchbruch verhalf

Ceylon-Tee ist heutzutage nahezu jedem ein Begriff. Doch baute man in Sri Lanka schon immer auf den Teestrauch? Was heute kaum einem bewusst ist: Bis 1868 war die damals als Ceylon bezeichnete britische Kolonie das Hauptanbaugebiet für Kaffee.

Im Jahre 1868 trat auf Ceylon der Kaffeerost (Hemilieia vastatrix) erstmals auf und zerstörte den gesamten Kaffeeanbau innerhalb kürzester Zeit. Die befallenen Arabica-Sorten warfen verfrüht das Laub von ihren Sträuchern und starben infolge des Massenbefalls komplett ab. So fand bis 1880 ein bis dato beispielloser Niedergang des Kaffeeanbaus in der Region statt. Dies zwang die Kaffeebauer der Insel zum Umdenken, woraufhin als Alternative in großem Stil Teepflanzen angebaut wurden. Gedankt werden kann der schnelle Umstieg vom Kaffee- zum Teeanbau dem schottischen Pflanzer James Taylor, der bereits vor Ausbruch der Epidemie mit Teestecklingen auf Ceylon experimentierte. Der Tee entpuppte sich rasch als Exportschlager und Sri Lanka zählt heute weltweit zu den wichtigsten Tee-Exporteuren.

Der Rostpilz jedoch hinterließ in der Folge eine Spur der Verwüstung im asiatischen Raum: 1869 wurden die Anbaugebiete in Indien befallen, 1871 folgten die Philippinen, 1876 Sumatra, 1879 Java und 1890 Borneo. Seitdem diente der Atlantische Ozean als eine Art natürliche Barriere, die die Kaffeeanbaugebiete der „neuen Welt“ in Mittel- und Südamerika schützen sollte – zusätzlich konnten strenge Quarantänemaßnahmen ein Auftreten des Rostpilzes bis 1970 von Amerika fernhalten, wo der Pilz beim Erstauftritt hohe Schäden anrichtete.

Glücklicherweise lassen sich die Folgen dieser Pflanzenkrankheit mittlerweile durch integrierte Pflanzenschutzmaßnahmen wie dem Einsatz von Hyperparasiten, Fungiziden und Resistenzzüchtungen stark eindämmen. Bis heute spürbar sind die Folgen der damals nicht bekämpfbaren Pflanzenkrankheit trotzdem: Der Kaffeeanbau auf Sri Lanka hat sich seit der ersten Rostepidemie im 19. Jahrhundert nicht mehr erholt und ist von der Insel verschwunden.

Bild links: Kaffeerost mit sichtbaren orangeleuchtenden sogenannten Uredosporen auf einem befallenen Blatt (Copyright: Carlos Roberto Carvalho, Ronaldo C. Fernandes, Guilherme Mendes Almeida Carvalho, Robert W. Barreto, Harry C. Evans (2011): Cryptosexuality and the Genetic Diversity Paradox in Coffee Rust, Hemileia vastatrix. PLoS ONE 6(11))

Die „Bordeauxbrühe“: Geburtsstunde der modernen Pflanzenschutzmittel

Der Pflanzenschutz ist beinahe so alt wie die Menschheit selbst. Seit die Menschheit Ackerbau betreibt, will der Mensch künstlich geschaffene Nutzökosysteme vor den Tücken der Natur schützen, seine Ernten sichern und so den Fortbestand seiner Art gewährleisten.

So ist der Einsatz biologischer Schädlingsbekämpfungen in kleinen Maßstäben bereits in früheren Jahrhunderten belegt, allerdings gestaltet sich ein effektiver Pflanzenschutz in großflächigen Freilandkulturen hiermit nach wie vor oftmals schwierig. Zur Lösung von akuten Befallssituationen reichte das Potential von biologischen Pflanzenschutzmitteln nur in den geringsten Fällen. Bereits früh fanden deswegen Chemikalien wie Glaubersalz, Schwefel oder Brandwein ihre Verwendung gegen Schaderreger.

Die Geburtsstunde des modernen Pflanzenschutzes stellt jedoch der erfolgreiche Einsatz der sogenannten „Bordeauxbrühe“ – eine Kupferkalkbrühe – im Jahr 1885 in Frankreich dar. Die Kupferionen des Mittels wirken für Pilzsporen als Enzymgifte und verhindern eine Keimung des Erregers. Einsatz fand das Mittel durch den Wissenschaftler P.M.A. Millardet gegen den im Jahr 1878 aus Amerika eingeschleppten Erreger des falschen Mehltaus der Weinrebe (Plasmopara viticola). Dieser Schaderreger breitete sich schnell in Europa aus und sorgte für hohe Ernteverluste.

Heutzutage ist die Auswahl an raffinierten Lösungsstrategien zur Ertragssicherung mannigfaltig. Der Verbraucher und Anwender sieht sich im Vergleich zu den Anfangszeiten des Pflanzenschutzes einem verschwindend geringen Risiko ausgesetzt und profitiert gleichzeitig von einer nie dagewesenen Lebensmittelsicherheit und -qualität.

Im Übrigen sind Weiterentwicklungen der „Bordeauxbrühe“ bis heute erfolgreich im Einsatz, um beispielsweise die Weinbaugebiete vor Krankheiten wie dem falschen Mehltau zu schützen.

Bild rechts: Werbeplakat von 1903 für die „Bordeauxbrühe“ aus Frankreich (Copyright: Gallica Digital Library unter https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/btv1b53015740j)

Autor der Serie: Jérôme Farhumand