UV-absorbierender Film verspricht Wirksamkeit bei der Bekämpfung insektizidresistenter Thripse in der chinesischen Landwirtschaft

Ein Forschungsteam hat herausgefunden, dass Feldpopulationen der Thripse Megalurothrips usitatus und Thrips palmi in China eine hohe Resistenz gegen mehrere Insektizide entwickelt haben, was eine erhebliche Herausforderung bei der Bekämpfung darstellt. Durch den Einsatz von UV-absorbierender Folie in Gewächshäusern (Uva-FG) erreichten sie eine Bekämpfungseffizienz von über 96 % und steigerten die Ernteerträge bei Augenbohnen und Hami-Melonen. Diese Forschung unterstreicht das Potenzial der Nutzung der visuellen Systeme von Thripsen als umweltfreundliche Bekämpfungsmethode und legt den Grundstein für zukünftige Anwendungen in der nachhaltigen Landwirtschaft.

Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Journal Tropische Pflanzen.

In China wird Augenbohnen seit langem angebaut, vor allem in gemäßigten und tropischen Regionen. Allerdings ist der Anbau von Augenbohnen stark durch Thripse gefährdet, die die Ernte schädigen, indem sie sich von jungen Pflanzenteilen ernähren. Trotz verschiedener Managementmaßnahmen bleiben chemische Mittel die am häufigsten eingesetzte Bekämpfungsmethode, was zu einer hohen Resistenz der Thripspopulationen führt. Derzeit weisen Megalurothrips usitatus und Thrips palmi eine bemerkenswerte Resistenz gegen häufig verwendete Insektizide auf, was den Bedarf an innovativen Bekämpfungsmethoden unterstreicht.

Um die Resistenz von M. usitatus und T. palmi zu bewerten, wurden von 2021 bis 2023 in den Regionen Haikou und Sanya Insektiziduntersuchungen durchgeführt, um die Anfälligkeit gegenüber Pyrethroiden, Neonicotinoiden, Spinetoram und Emamectinbenzoat zu bewerten. Die Ergebnisse zeigten einen signifikanten Anstieg der Resistenz gegen Pyrethroide bei beiden Thripsarten.

Die Neonicotinoid-Resistenz nahm in Haikou ab, während in Sanya ein Aufwärtstrend zu verzeichnen war. Die Emamectin-Benzoat-Resistenz nahm in Sanya leicht ab, während die Resistenz gegen Spinetoram und Emamectin-Benzoat weiter zunahm. Darüber hinaus wurden zahlreiche Mutationen in den Natriumkanälen und nikotinischen Acetylcholinrezeptoren dieser Thripse festgestellt, wobei hochfrequente Mutationen möglicherweise zur Resistenz beitragen.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wurde die Wirksamkeit von UVa-F in Gewächshäusern getestet. Dabei zeigte sich eine signifikante Reduzierung der Thripspopulation und verbesserte Ernteerträge. UVa-FG zeigte eine Kontrollrate von 96,67 % bzw. 97,69 % für M. usitatus und T. palmi, mit Ertragssteigerungen von 22,5 % bzw. 14,3 % für Augenbohnen und Hami-Melonen. Weitere Analysen der Facettenaugen von Thripsen unter UVa-F-Behandlung zeigten spezifische Ommatidien-Reaktionen auf UV-Licht, was darauf hindeutet, dass ein visueller Mechanismus hinter der Kontrollwirksamkeit von UVa-F steckt.

Laut dem leitenden Forscher der Studie, Shaoying Wu, „wurden in dieser Studie die Mechanismen untersucht, mit denen die Thripse auf UV-Licht reagieren und sich an Umweltveränderungen anpassen, indem die Struktur der Facettenaugen und die mit dem Sehvermögen verbundenen Gene bei den Thripsen analysiert wurden. Die Hochregulierung der mit dem Sehvermögen verbundenen Gene wurde unter UV-Lichtbedingungen nachgewiesen. Diese Studie legt den Grundstein für ihre Bewertung der Anwendung im Feld.“

Zusammenfassend wurde in dieser Studie die Resistenz von M. usitatus und T. palmi gegenüber verschiedenen Insektiziden untersucht und ein UVa-F für den Einsatz im Gewächshaus entwickelt. Die Analyse der Facettenaugen von M. usitatus ergab unter UV-Licht bestimmte lichtempfindliche Regionen und hochregulierte Opsin-Gene. Eine weitere Erforschung der visuellen Mechanismen und der UV-Reaktion von Thripsen könnte die nachhaltige Schädlingsbekämpfung verbessern, den Einsatz von Insektiziden verringern und die Entwicklung von Resistenzen verhindern, was letztlich zu einer Verbesserung der landwirtschaftlichen Praktiken und der Erntequalität führt.