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Einsatz von Plasma zur Dekontamination von Agrarprodukten nach der Ernte


Der Klimawandel führt zu einem vermehrten Auftreten von phytopathogenen Pilzen und zu idealen Bedingungen für die Ausbreitung von Quarantäneorganismen die beispielsweise aus Asien und Amerika nach Europa gelangen (Anderson et al., 2004). Dies stellt für die Landwirtschaft und besonders für den Pflanzenschutz eine besondere Herausforderung dar. Gleichzeitig soll der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln reduziert werden, um die Umwelt nicht weiter zu belasten.
Monilia spp. und Botrytis cinerea gehören neben Gloeosporium spp. und Penicillium spp. zu den bedeutendsten Erregern von Fruchtfäulen. Von beiden Erregern wird ein vermehrtes Auftreten in der Zukunft erwartet. Der Quarantäneorganismus Monilia fructicola wurde bereits vereinzelt in Baden-Württemberg und der Schweiz beobachtet (Hinrichs-Berger und Müller, 2010; Patocchi et al., 2009). In den südlichen Ländern Europas ist er bereits fest etabliert. In Griechenland wurden beispielsweise ausschließlich M. laxa und M. fructicola mit Fruchtfäulen an Pfirsich, Aprikose, Süßkirsche und Zwetschgen in Verbindung gebracht, M. fructigena konnte nicht nachgewiesen werden (Papavasileiou et al., 2015). Außerdem wurde auf Pfirsich und Zwetschge ausschließlich die Art M. fructicola nachgewiesen. Auch in Spanien wurden in Pfirsich-Anlagen M. laxa und M. fructicola, jedoch nicht M. fructigena nachgewiesen (Villarino et al., 2012). Es wird erwartet, dass sich dieser Erreger durch eine erhöhte Durchschnittstemperatur weiter in Europa ausbreiten kann (van Leeuwen et al., 2001). Dann werden nicht nur während der Vegetationsperiode am Baum, sondern ebenso nach der Ernte vermehrt Infektionen der Früchte erwartet.
Im Rahmen dieses Projektes wird deshalb die grundsätzliche Eignung einer Plasmabehandlung als physikalische Nacherntebehandlung gegen Monilinia spp. auf Zwetschge und Botrytis cinerea auf Erdbeere überprüft. Dabei wird für die Erzeugung des Plasmas ein Mikrowellenplasmabrenner bei Atmosphärendruck eingesetzt, als Arbeitsgas dient Raumluft. Beispielhaft für die drei vorwiegend im Obstbau vorkommenden Monilinia Arten M. laxa, M. fructigena und M. fructicola werden die Versuche mit M. laxa durchgeführt. Sowohl bei M. laxa als auch B. cinerea wird versucht, sowohl Sporen als auch Myzel mit einer Plasmabehandlung zu inaktivieren. Für eine vereinfachte Versuchsdurchführung werden hierfür zunächst Agarplatten als Modellsubstrate eingesetzt. Für die praktische Anwendung der Technik werden zudem Zwetschgen und Erdbeeren mit Plasma behandelt, um eine Wirksamkeit der Methode auf der Frucht zu zeigen und einen möglichen Einfluss der Wirkmechanismen auf diverse Fruchtqualitätsparameter zu überprüfen.

Übersicht Projektdaten:

Projektträger: Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz

gefördert durch: Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg
im Rahmen des Programms KLIMOPASS - Klimawandel und modellhafte Anpassung in Baden-Württemberg.

Laufzeit:
August 2014 – März 2016

Projektpartner:
- Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie (IGVP), Universität Stuttgart
- Kompetenzzentrum Obstbau Bodensee (KOB), Ravensburg

Kontakt:
Julia Fütterer
Kompetenzzentrum Obstbau-Bodensee
Schuhmacherhof 6
D-88213 Ravensburg
Deutschland
Tel.: +49 (0)-751/ 7903-324
E-Mail: julia.fuetterer@kob-bavendorf.de