• Gelber Drache im Orangenhain

    Gefährliche Bakterieninfektion zerstört ganze Zitrusplantagen

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    Obst in Gefahr: Die Bakterienerkrankung Citrus Greening sorgt für dramatische Ernteausfälle auf Zitrusplantagen in vielen Teilen der Welt. Vor allem Orangenbauern in Florida bereitet sie große Sorgen, denn die Erkrankung breitet sich rasant aus.

Huanglongbing, Gelber Drache oder Citrus Greening heißt die Gefahr für Zitruspflanzen rund um den Globus. Die bakterielle Erkrankung bedroht alle Zitrusarten, darunter Orangen, Zitronen, Limetten und Grapefruits – und treibt Plantagenbesitzer in den Ruin. Auslöser ist ein Insekt: Die Asiatische Zitrus-Psyllide überträgt die todbringenden Bakterien auf Zitruspflanzen, die bald absterben. Jetzt entwickeln Forscher von Bayer CropScience integrierte Strategien zur Bekämpfung – dazu setzen sie auf Wirkstoffe, die den Überträger oder die Erkrankung kontrollieren, und auf den Einsatz biologischer Mittel in Zitrusplantagen.

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  • Herausforderung
    Eine bakterielle Erkrankung bedroht ganze Zitrusplantagen weltweit. Ein Insekt überträgt den gefährlichen Erreger: die Asiatische Zitrus-Psyllide.
  • Lösung
    Die Forscher von Bayer CropScience arbeiten mit Hochdruck daran, die Zikade zu bekämpfen – bevor sie weitere Bäume infizieren kann.
  • Nutzen
    Zusätzlich wollen die Experten die Gewächse widerstandsfähiger gegen die Erkrankung machen und auch antibakterielle Lösungen entwickeln.

Wenn der Gelbe Drache zuschlägt, hat ein Zitrusbaum keine Chance: Die Blätter vergilben, die Früchte bleiben grün und schmecken bitter. Selbst die Wurzeln verfaulen – die Pflanze stirbt nach wenigen Jahren. Die „Yellow Dragon Disease“, auch Citrus-Greening-Krankheit genannt, ruiniert Orangenplantagen in Brasilien und den USA, zwei der wichtigsten Zitrusproduzenten: Seit mehr als zehn Jahren verbreitet sich der bakterielle Erreger, der ursprünglich aus Asien stammt, und sorgt für dramatische Ernteausfälle und verminderte Fruchtqualität. Vor allem in Florida, dem drittgrößten Orangenproduzenten nach Brasilien und China, ist die Lage extrem angespannt. „In Florida sind mittlerweile schon über 90 Prozent der kommerziellen Plantagen von Citrus Greening betroffen“, erklärt Kai Wirtz, Global Crop Manager Fruit bei Bayer CropScience. Die Krankheit breitet sich rasant aus und senkt die Produktivität der Zitrusbäume. Orangenbäume tragen weniger Früchte mit geringerer Qualität – nach wenigen Jahren wird der Obstanbau unwirtschaftlich. „Wenn sich die schlimmsten Befürchtungen bewahrheiten, werden die Ernteerträge Floridas für die Saison 2014/2015 nur rund 3,7 Millionen Tonnen betragen“, erklärt Wirtz. Nur 90 Millionen Boxen werden sich mit Orangen füllen lassen. Zum Vergleich: Vor zehn Jahren waren es noch 242 Millionen Boxen.

2,3 Millionen

Orangenbäume müssten in Florida pro Jahr gepflanzt werden, um den dramatischen Rückgang der Ernten zu stoppen.

Die Orange ist weltweit beliebt – ursprünglich kommt die Zitruspflanze aus China und entstand aus einer Kreuzung von Pampelmuse und Mandarine.
Der globale Top-Orangenproduzent war 2013 Brasilien mit rund 17,5 Millionen geernteten Tonnen der süßen Früchte. Auf Platz zwei landete die USA mit 7,6 Millionen Tonnen. China belegte mit 7,4 Millionen Tonnen Platz drei. (Quelle: FAOSTAT)
Doch das Leben der Zitrusbauern ist nicht immer leicht. Verschiedene Krankheiten und Schädlinge greifen ihre Pflanzen an. Dr. Christoph Andreas Braun und Kai Wirtz (v. li.) von Bayer CropScience arbeiten an Wegen, die Asiatische Zitrus-Psyllide zu bekämpfen und die gefährliche Bakterienkrankheit, die das Insekt überträgt.
Ihr Kollege Dr. Robin Sur beschäftigt sich mit dem Stoffwechsel der Pflanzen undwählt Zitronen für eine Studie aus.
Der Anteil der Zitrusfrüchteproduktion an der weltweiten Fruchtproduktion beträgt 20 Prozent – also etwa 129 Millionen Tonnen. (Quelle: FAO)

Ein winziges Insekt überträgt das gefährliche Bakterium, das Zitruspflanzen schädigt

Dass immer mehr Zitrusbäume am Gelben Drachen zugrunde gehen, liegt an einem winzigen Insekt: der Asiatischen Zitrus-Psyllide. Der Schädling überträgt die todbringende Krankheit auf die Zitrusbäume. Bereits die Nymphen, also die Jungtiere, verbreiten den Erreger. „Die Nymphen lassen sich mit bloßem Auge kaum erkennen, und auch die erwachsenen Tiere sind nur so groß wie ein Stecknadelkopf“, sagt Wirtz. Wenn die Insekten die Pflanzensäfte eines infizierten Zitrusbaums saugen, nehmen sie die Bakterien auf, im Fachjargon Candidatus Liberibacter genannt. Befällt die Psyllide den nächsten Baum, überträgt sie die Erreger in das Phloem, eine der Nährstoffleitbahnen der Pflanzen: Über diese Kanäle gelangen Zucker und Aminosäuren aus den Blättern in die Speichergewebe und zu den Früchten. „Durch die Infektion wird dieser Nährstoffstrom aber extrem eingeschränkt, die Orangen, Zitronen oder Grapefruits wachsen und reifen nicht optimal – und es bilden sich nur kleine, saure Früchte“, erklärt der Bayer-Experte für Obstkulturen. Nach wenigen Jahren ist die Pflanze so stark unterversorgt, dass sie schließlich zugrunde geht.

Strategien gegen Bakterienüberträger

„Derzeit gibt es noch keine Möglichkeit, die Bakterienerkrankung zu heilen“, erklärt Wirtz. Deswegen arbeiten die Bayer-Forscher in einem internationalen Netzwerk mit weiteren Wissenschaftlern daran, den Überträger der gefährlichen Pflanzenkrankheit zu bekämpfen. „Die Psylliden reifen sehr schnell heran. Bis sich aus einem Ei ein erwachsenes Tier entwickelt, vergehen nur 17 Tage. Pro Jahr bilden die Psylliden acht bis neun Generationen – bei optimalen Bedingungen können es sogar 30 Generationen sein“, so der Bayer-Experte. Im Februar 2015 wurden die Psylliden erstmals in Spanien und Portugal entdeckt. „Diese Tiere tragen zwar noch nicht den Gelben Drachen in sich, aber wir befürchten, dass der Einzug von Citrus Greening in Europa nur noch eine Frage der Zeit ist“, erklärt Wirtz.

Derzeit können die Zitrusbauern die Psylliden nur beschränkt kontrollieren und ihre Bäume regelmäßig auf vergilbte Blätter untersuchen – das erste Anzeichen für Citrus Greening. Aber: „­Eine exakte Diagnose ist schwierig, weil sich die Krankheit oft erst im fortgeschrittenen Stadium zeigt“, so Wirtz. Gewissheit bringt nur eine DNA-Analyse. Dann bleibt den Landwirten meist nur, die erkrankten Orangenpflanzen zu vernichten und neue Bäume zu pflanzen. Amerikanische Zitrusbauern versuchen, die Randbereiche ihrer Plantagen mit systemischen Insektiziden zu schützen, um das Vordringen in den Innenbereich zu verhindern. Die Mittel – etwa das neue Bayer-Insektizid Sivanto™ – wirken vom Inneren der Pflanze heraus und helfen, die Psylliden-Population zu reduzieren. „Ein großer Vorteil von Sivanto ist beispielsweise, dass es bei richtiger Anwendung ungefährlich für die meisten Nützlinge ist und deshalb zeitlich flexibel angewendet werden kann“, sagt Wirtz. Aber wirksame Insektizide reichen nicht aus, um den Vormasch des Gelben Drachen aufzuhalten.

Derzeit gibt es noch keine Möglichkeit, die Bakterienerkrankung zu heilen.

Daher hat das Food-Chain-Partnership-Team von Bayer CropScience eine Zusammenarbeit mit großen externen Partnern in der Getränkeindustrie gestartet, um nach weiteren Lösungsansätzen zu suchen, um diese verheerende Krankheit zu bekämpfen. Die Pflanzenschutz-Experten wollen die Orangengewächse auch widerstandsfähiger gegen die Erkrankung machen. Dazu setzen sie auf einen bewährten Bayer-Wirkstoff: Fosetyl-Aluminium, der Wirkstoff des Fungizids Aliette™, das bei Äpfeln, Birnen und Weinreben eingesetzt wird. „Damit immunisieren wir beispielsweise die jungen Pflanzen und stärken die Abwehrkräfte“, sagt Dr. Christoph Andreas Braun vom Product & Project Support Disease Control, Bayer CropScience. Die Forscher wollen den Wirkstoff auch für Zitruspflanzen einsetzen.

Kai Wirtz arbeitet mit Experten von Bayer und externen Partnern an Lösungen gegen den Überträger der Pflanzenkrankheit Citrus Greening.

Kai Wirtz arbeitet mit Experten von Bayer und externen Partnern an Lösungen gegen den Überträger der Pflanzenkrankheit Citrus Greening.

Und Bayer unterstützt nicht nur die Plantagenbesitzer: In Kalifornien schulen Bayer-Experten auch private Obstbauern, mit dem Schadinsekt fertigzuwerden, um mitzuhelfen, Kalifornien frei von der Erkrankung zu halten. Dazu hat Bayer gemeinsam mit California Citrus Mutual die Initiative „Citrus Matters“ ins Leben gerufen. „Kommerzielle Anbauer von Zitrus in Kalifornien können die Psylliden besser bekämpfen und beobachten ihre Anbauflächen regelmäßig. Aber ihre Plantagen sind weiterhin bedroht, wenn Citrus Greening auch die unzähligen Zitruspflanzen auf Privatgrundstücken befällt“, sagt Wirtz. Das Ziel der Kampagne ist es, Hausbesitzer, die auf ihrem Grundstück einen Zitrusbaum haben, über die Gefahren der Krankheit aufzuklären und so zu helfen, die Ausbreitung der Asiatischen Zitrus-Psyllide in Kalifornien zu verhindern.

Forscher arbeiten mit Partnern weltweit an Lösungen gegen Citrus Greening

Um Citrus Greening effektiv zu bekämpfen, müssen die Zitrusbauern die Bakterieninfektion verhindern. Darin liegt aber die Schwierigkeit: „Man muss die Psylliden vernichten, bevor sie saugen und den Gelben Drachen übertragen können“, erklärt Wirtz. Die Bayer-Forscher müssen den Schädling deshalb noch besser kennenlernen. Erster Schritt: ein umfassendes Monitoring der Psylliden und des Erregers. Dazu will Bayer in Kooperation mit seinen externen Food-Chain-Partnern Modellfarmen in Florida und lateinamerikanischen Anbaugebieten eröffnen. „Nur mit einem ganzheitlichen Ansatz lässt sich Citrus Greening in Zukunft effektiv kontrollieren“, so Wirtz. Die Bayer-Experten wollen außerdem langfristig mit speziellen antibakteriellen Lösungen gegen das Citrus Greening vorgehen. Die ersten Versuche laufen bereits. Auch die Forschung an dem natürlichen Feind der Psylliden, der Wespe Tamarixia radiata, wird unterstützt. Das Insekt legt seine Eier auf die Psylliden-Nymphen. Schlüpft der Wespennachwuchs, ernährt er sich von den jungen Psylliden – und reduziert damit deren Population. In Brasilien unterstützt Bayer CropScience Zuchtstationen der Wespenart in privaten Orangenhainen. Und auf kommerziellen Plantagen laufen erste Versuche der biologischen Schädlingsbekämpfung. Ein weiterer Ansatz, den Bayer in Zusammenarbeit mit Forschern in Kalifornien und São Paolo verfolgt: Lockstofffallen mit Sexualpheromonen, die die männlichen Psylliden anziehen. „Damit können wir möglicherweise künftig ganz gezielt Fallen entwickeln – und die Population der Psylliden merklich verringern“, erklärt Dr. Peter Lösel, Insekten-Physiologe in Pest Control Biology bei Bayer CropScience.

Nur mit einem ganzheitlichen Ansatz lässt sich Citrus Greening in Zukunft effektiv kontrollieren.

Forschung im Labor bringt Lösungen ins Feld: Dr. Christoph Andreas Braun und Kai Wirtz (v. li.) arbeiten mit Hochdruck daran, effiziente Strategien und Wirkstoffe gegen die Citrus-Greening-Krankheit und ihren Vektor, die Asiatische Zitrus-Psyllide, zu entwickeln
die Asiatische Zitrus-Psyllide
Dieser Pflanzenparasit überträgt ein Bakterium, das enorme Schäden in Zitrusgewächsen anrichtet – etwa kleinere und unreife Früchte minderer Qualität

Verkannte Gefahr

Citrus Greening tauchte schon im 18. Jahrhundert in Indien auf. Vermutlich begann dort auch der Weg der infizierten Pflanzen in die Welt. Erkannt wurde die Krankheit im 19. Jahrhundert in China, wo man sie Huanglongbing (Gelber Drache) nannte. ­Mittlerweile ist Citrus Greening in Asien, Südafrika, Brasilien und Nordamerika verbreitet. Auch Pflanzen in Kuba sind befallen und 2015 kündigten erste Psyllidenbestände in Spanien und Portugal die Krankheit möglicherweise auch in Europa an.

Rund um den Globus arbeiten Bayer-Wissenschaftler gemeinsam mit Forscherkollegen daran, integrierte Maßnahmen gegen Citrus Greening zu entwickeln, um den Gelben Drachen zu zähmen.