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Elektrogesponnene Nanofaser-Pheromon-Dispenser zur Regulierung des Bekreuzten Traubenwicklers (Lobesia botrana (Denis & Schiffermuller 1775))

Hein, Detlef F.; Lindner, Ira; Deuker, Arno; Hummel, Hans E.; Leithold, Günter; Vilcinskas, Andreas; Greiner, Andreas; Wendorff, Joachim H.; Hellmann, Christoph; Breuer, Michael; Kratt, Armin and Kleeberg, Hubertus (2011) Elektrogesponnene Nanofaser-Pheromon-Dispenser zur Regulierung des Bekreuzten Traubenwicklers (Lobesia botrana (Denis & Schiffermuller 1775)). [Nanofiber-pheromone-dispensers in Lobesia botrana mating disruption (Lobesia botrana (Denis & Schiffermuller 1775)).] Paper at: 11. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, Gießen, 16.-18. März 2011.

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Summary

Elektrogesponnene, organische Nanofasern sind neuartige Träger für flüchtige Signalstoffe zur biotechnischen Regulierung von Schadinsekten im integrierten und ökologischen Landbau. Der Einsatz von Pheromonen im Pflanzenschutz ist als eine umweltverträgliche Alternative zur Verwendung von chemisch-synthetischen Insektiziden oder als dessen Ergänzung bekannt. Die pheromonbeladenen Nanofasern wirken als Dispenser und sollten vom Konzept her eine möglichst kontinuierliche, räumlich und zeitlich gleichmäßige Abgaberate der flüchtigen Signalstoffe ermöglichen. Anforderungen sind, dass die Fasern wetterstabil sind, lang anhaltend funktionieren, einfach und kostengünstig ausgebracht sowie rückstandsfrei abgebaut werden können.
Es werden Ergebnisse von Halb-Freilandversuchen präsentiert, die den Nachweis der prinzipiellen Funktionsfähigkeit von pheromonbeladenen, elektrogesponnenen Polymerfaserdispensern zur Insektenverwirrung erbringen. Der in unseren Versuchen eingesetzte Bekreuzte Traubenwickler, Lobesia botrana, dient uns lediglich als Modellorganismus. Eine Ausweitung dieser Technik auf andere Schadorganismen ist geplant.

Summary translation

The application of pheromones in agricultural plant protection seeking disrupting chemical communication of insect pests is a sustainable alternative to the use of synthetic pesticides. Its main advantages are the species specific behavioural impact of insect pheromones to and no formation of resistance in the target organisms. Actual limitations in current dispenser techniques are shortcomings in predictable release rates and mechanized application, or in their combination. They prevent the application of the mating disruption technique to a wider range of insect pests (e.g. the billion-dollar-beetle Diabrotica virgifera virgifera). Biodegradable, organic nanofibers used in our study were made by electrospinning and were charged with the insect sex pheromone during the electrospinning process itself. Such nano–pheromone–dispensers are an innovative approach with a considerable potential to overcome some present limitations of the confusion method. Here we present evidence for the principle efficiency of electrospun nanofibers for mating disruption purposes, using the example of Lobesia botrana in vine. In semi–field cage tests we found within three weeks a highly significant increase in mating disruption effect compared to the untreated control, and no difference to the treatment with the most effective commercially available pheromone dispenser. In contrast to this established dispenser type our nano–pheromone–dispenser can be principally distributed in the field by mechanical means. This is the key demand for the commercial implementation of the mating disruption technique in other (annual) crops (e.g. maize). Modifications of the fibers, currently under development, open up the possibility of extending the disruption effect to a period of several months’ duration and will lead to nanofibers distributed by direct electrospinning in the field. The results presented here are one new step on the way to a sustainable food production strategy with minimal or no input of synthetic pesticides.

EPrint Type:Conference paper, poster, etc.
Type of presentation:Paper
Keywords:mating disruption, pheromones, dispensers, nanofibers, electrospinning
Subjects: Crop husbandry > Crop health, quality, protection
Research affiliation: Germany > University of Gießen > Institute of Agronomy and Plant Breeding II
International Conferences > 2011: Scientific Conference on Organic Agriculture > Pflanze und Boden > Pflanzenschutz
Related Links:http://www.wissenschaftstagung.de/, http://www.verlag-koester.de/buch.php?id=735&suche=11.%20wissenschaftstagung&fb_id=s, http://www.uni-giessen.de/cms/fbz/fb09/institute/pflbz2/olb
Deposited By: Hein, Dr. Detlef F.
ID Code:17473
Deposited On:20 Jun 2011 07:43
Last Modified:20 Jun 2011 07:43
Document Language:German - Deutsch
Status:Published
Refereed:Peer-reviewed and accepted
Additional Publishing Information:Dieser Beitrag ist im Tagungsbandes der 11. Wissenschaftstagung erschienen.
Leithold, G.; Becker, K.; Brock, C.; Fischinger, S.; Spiegel, A.-K.; Spory, K.; Wilbois, K.-P. und Williges, U. (Hrsg.) (2011):
Es geht ums Ganze: Forschen im Dialog von Wissenschaft und Praxis
Beiträge zur 11. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau, Justus-Liebig-Universität Gießen, 15.-18. März 2011
Band 1: Boden, Pflanze, Umwelt, Lebensmittel und Produktqualität
Band 2: Tierproduktion, Sozioökonomie
Verlag Dr. Köster, Berlin.
Der Tagungsband kann über den Verlag Dr. Köster bezogen werden; siehe: http://verlag-koester.de/buch.php?id=735&fb_id=37

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