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Risiko durch pflanzliche Krankheitserreger in Gärresten von Biogasanlagen

11.09.2012
Ergebnisse aus Praxisbiogasanlagen auf 58. Deutscher Pflanzenschutztagung in Braunschweig präsentiert

Vermehrt werden Nachwachsende Rohstoffe wie Mais, Getreide, Kartoffeln oder Zuckerrüben in Biogasanlagen eingebracht. Die Gärrückstände sind wertvolle organische Dünger für die Landwirtschaft. Es muss sichergestellt werden, dass mit den Gärresten keine pflanzenpathogenen Viren, Bakterien, Pilze und Unkrautdiasporen auf Ackerflächen ausgebracht werden. Diese können im Boden akkumulieren und Folgekulturen infizieren.

Im Fokus der Forscher standen daher bodenbürtige Krankheitserreger, die langlebige Dauerorgane bilden oder in der Lage sind Mykotoxine, für Mensch und Tier giftige Stoffwechselprodukte, zu bilden. Außerdem wurden zwei Quarantäneschaderreger in die Untersuchungen einbezogen. In einem durch die Humboldt-Universität zu Berlin koordinierten Verbundforschungsprojektes wurde mit Partnern des Julius Kühn-Instituts, der Universität Rostock, des Leibniz-Instituts für Agrartechnik, der Bioenergie Beratung Bornim und des Kuratoriums für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft die Inaktivierung von Krankheitserregern und Unkrautdiasporen bei der anaeroben Vergärung untersucht. Ergebnisse aus dem Forschungsvorhaben werden auf der 58. Deutschen Pflanzenschutztagung in Braunschweig vorgestellt.

Die getesteten Erreger verhielten sich in Biogasanlagen mit mesophiler Prozesstemperatur (38 - 42°C) unterschiedlich. Tendenziell dauert die Inaktivierung der Phytopathogene in den Praxisanlagen länger als in kleinen Modellanlagen im Labormaßstab. Die Verweilzeit, die für eine Inaktivierung notwendig ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Neben der Art des Erregers spielt die eingesetzte Pflanzenart (Mais, Hirse, Weizen etc.) eine Rolle und, ob diese zuvor siliert wurde. Ebenso ist die Dauer der Lagerung der Gärreste nach der Vergärung von Bedeutung.

Der Erreger der Rübenfäule, Sclerotinia sclerotiorum, wird beispielsweise in infiziertem Rübenmaterial schon während einer sechsstündigen Verweilzeit inaktiviert. Bei mit Alternaria alternata-infizierten Getreideganzpflanzen und mit Fusarium avenaceum- oder F. verticillioides-infizierten Maispflanzen reicht eine Silierung aus, um sie vollständig zu hygienisieren. Werden dieGärreste auf landwirtschaftlich genutzte Flächen ausgebracht, besteht kein Risiko für die Verbreitung dieser Erreger. „Der mykotoxinbildende Pilz Fusarium proliferatum benötigt zur Inaktivierung eine Verweilzeit von 5,5 Tagen. Erst dann ist sichergestellt, dass alle beispielsweise mit Hirse eingebrachte Pilzsporen bei der Vergärung inaktiviert sind“, so Frau Prof. Dr. Carmen Büttner von der Humboldt-Universität zu Berlin, Koordinatorin des Verbundprojektes.

Der aufgrund seiner Gefährlichkeit nur in Modellanlagen im Labormaßstab getesteten Quarantäneorganismus Synchytrium endobioticum, Erreger des Kartoffelkrebses, wird bei mesophiler Prozesstemperatur selbst nach mehrtägiger Verweildauer nicht inaktiviert. Aus Sicht der Pflanzenquarantäne sollten Reststoffe aus der Kartoffel verarbeitenden Industrie nicht in mesophil betriebenen Biogasanlagen verwertet werden. Mit dem Erreger potenziell infizierte oder kontaminierte Partien müssen in entsprechenden Anlagen verbrannt werden.

Da in vielen Biogasanlagen das Substrat kontinuierlich zugeführt und entnommen wird, kann es zu sogenannten Kurzschlussströmungen kommen, d. h. ein Teil des Substrats wird nicht vollständig vergoren und verweilt nur kurz im Fermenter. Hier sind weitere Untersuchungen notwendig. Trotzdem können die Experten bereits jetzt Empfehlungen für die Praxis aussprechen, die das Risiko minimieren, dass Erreger von Pflanzenkrankheiten mit dem Gärrest verbreitet werden. Dazu gehört z. B., dass die eingesetzten Pflanzen zuvor siliert und der Gärrest für mindestens vier Wochen gelagert wird. Frau Prof. Büttner weist ausdrücklich darauf hin, dass aus den Ergebnissen „nicht abgeleitet werden darf, dass die anaerobe Vergärung eine geeignete Methode zur Entsorgung von Abfällen und kontaminierten nicht marktfähigen Partien ist.“

Ergänzende Untersuchungen führte die Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft und das Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinhessen-Nahe-Hunsrück durch. Diese werden ebenfalls auf der Tagung präsentiert.

Untersuchte Schaderreger im Verbundprojekt:
Pilze:
Alternaria alternata, Claviceps purpurea, Fusarium avenaceum, F. culmorum, F. proliferatum, F. verticillioides, Rhizoctonia solani, Sclerotinia sclerotiorum, Synchytrium endobioticum, Tilletia caries
Bakterium:
Clavibacter michiganensis ssp. sepedonicus
Virus:
Potato Virus Y

Wissenschaftliche Ansprechpartnerin:
Prof. Dr. Carmen Büttner
Humboldt-Universität zu Berlin
Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät, Fachgebiet Phytomedizin
Lentzeallee 55/57, 14195 Berlin

Projektförderung durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V., Gülzow, FKZ: 22013207, 22028508 und 220028408

Vorträge und Poster zum Thema im Tagungsband zur 58. Deutschen Pflanzenschutztagung (Julius Kühn-Archiv, Band 438, 2012):
Vorträge: S. 59 – S. 62: 01-1, 01-2, 01-3, 01-4, 01-5, 01-6, 01-7
S. 63: 01-8
Poster: S. 339/340: 018, 019, 020

Dr. Gerlinde Nachtigall | idw
Weitere Informationen:
http://www.pflanzenschutztagung.de/

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