Wirkung leichter Beregnung auf den Ausschlupf des Buchdruckers

Konnte im Jahr 2016 noch ein Rückgang der eingeschlagenen Schadholzmenge auf 5,4 Millionen Erntefestmeter verzeichnet werden (BMLFUW 2017), so stieg der Schadholzanteil in den darauffolgenden Jahren massiv an: 2017 betrug der Anstieg 20,9 % (BMNT 2018), 2018 steigerte er sich um weitere 53,3 % gegenüber dem Vorjahr, was mehr als der Hälfte des Gesamteinschlags von 19,2 Millionen Erntefestmeter ohne Rinde in diesem Jahr entsprach (BMNT 2019).

Im Jahr 2019 wurde zwar ein Rückgang des Gesamteinschlags von 1,5 % im Vergleich zu 2018 verzeichnet, die Schadholzmenge stieg jedoch abermals um 18,2 % auf 11,7 Millionen Erntefestmeter und somit 62,1 % des Gesamteinschlags an. Als Hauptschadfaktoren im Jahr 2019 sind Borkenkäfer (36,3 %) und Stürme (37,6 %) angeführt (BMLRT 2020). Im Fall beider angegebener Hauptschadfaktoren ist der umgehende Abtransport des befallenen bzw. fängischen Holzes oder eine bekämpfungstechnische Behandlung dessen erforderlich – wozu das Forstgesetz Waldbesitzer*innen bzw. Inhaber*innen des Holzes verpflichtet –, damit ein Ausfliegen von Borkenkäfern aus befallenen Stämmen sowie eine Besiedlung von befallsfähigem Brutmaterial verhindert werden kann.

Holzlagerplätze können sowohl Quelle von Borkenkäfern als auch Ziel für sich in umliegenden Wäldern entwickelnde Käfer sein (Hoch et al. 2012, Putz 2014). Nachdem Nasslagerung eine anerkannte Methode zur konservierenden Lagerung von unbefallenem Holz ist, stellte sich die Frage, ob eine künstliche Beregnung von befallenen Fichtenstämmen mit geringen Wassermengen einen negativen Einfluss auf die Entwicklung und den Schlupf des Buchdruckers (Ips typographus) haben. Eine solche Berieselung könnte eine Alternative zum Insektizideinsatz auf Holzlagerplätzen darstellen.

Diesbezügliche frühere Studien ergaben, dass eine Beregnung mit sehr großen täglichen Wassermengen (> 300 l/m² und Tag) eine Mortalität von bis 100 % bei Larven und Altkäfern bewirkte (Böhm-Bezing 1998). Friedl (2008) konnte zeigen, dass durch die Beregnung von mit Buchdruckern befallenen Stammstücken  die Anzahl der Jungkäfer pro Muttergang signifikant geringer war, und dass sich die Entwicklungsgeschwindigkeit von I. typographus verlangsamte. 

Wir untersuchten in insgesamt drei Beregnungsversuchen, die 2016 und 2017 am Bundesforschungszentrum für Wald (BFW) in Wien stattfanden, inwieweit die Entwicklung und der Schlupf von bereits weit entwickelten Bruten von I. typographus durch eine geringe Beregnung verhindert oder verzögert werden können. 

Versuchsstämme

Für die Versuche im Sommer 2016 und Frühjahr 2017 wurden Ende April bzw. Anfang Mai 2016 Fangbäume auf zwei verschiedenen Standorten in Naßwald (Bezirk Neunkirchen) auf 1000 bis 1200 m Seehöhe zur natürlichen Besiedelung durch I. typographus vorgelegt. Am 25.07.2016 wurden vier gut mit I. typographus besiedelte Fichtenbloche an den Versuchsstandort nach Wien transportiert, auf eine Länge von 50 cm abgelängt (durchschnittlicher Durchmesser von 19,8 cm), und zu jeweils gleichen Teilen auf die Käfige der drei Versuchsvarianten aufgeteilt (Set 1). Der Entwicklungszustand von I. typographus in den Stammstücken reichte vom späten Larven-, über Puppen- bis hin zum Jungkäferstadium. 

Für den Versuch im Sommer 2017 wurden im April 2017 Fichtenstämme auf einer Seehöhe von 300 bis 400 m im Revier Landersdorf des Forstgutes Walpersdorf vorgelegt. Am 02.06.2017 wurden fünf gut mit I. typographus befallene Fichtenstämme an den Versuchsstandort nach Wien transportiert, und wiederum auf eine Länge von 50 cm abgelängt (durchschnittlicher Durchmesser 23,3 cm) und zu jeweils gleichen Teilen auf die Käfige der drei Versuchsvarianten aufgeteilt (Set 2). Der Entwicklungszustand von I. typographus in den Stammstücken war teils spätes Larvenstadium, teils befanden sich die Tiere bereits im Puppenstadium.

Auswertung der Brutbilder

Um Aussagen über die unter der Rinde liegenden Brutsysteme von I. typographus treffen zu können, wurden die Versuchsstämme jeweils nach Versuchsende entrindet (Set 1: Sommer 2017, Set 2: Jänner/Februar 2018). Es wurden folgende Parameter erhoben: Anzahl der Muttergänge, Anzahl heller bzw. dunkler Buchdrucker (unterschieden nach tot und lebendig), Anzahl verpilzter und parasitierter Buchdrucker. 

Statistische Analyse

Datenanalyse und grafische Darstellung der Ergebnisse erfolgte mit R (R Core Team). Die Normalverteilung der Datensätze wurde mittels Shapiro-Wilk-Test getestet. War diese gegeben, folgte eine einfaktorielle ANOVA mit Überprüfung auf Varianzhomogenität mittels Levene-Test. Ergab die ANOVA signifikante Unterschiede (p ≤ 0,5), folgte ein Dunett-T3-Test inklusive Bonferroni-Korrektur des Signifikanzlevels (p ≤ 0,5/3) (Abdi 2007). Nicht normalverteilte Datensätze wurden mittels Kruskal-Wallis-Test analysiert, gefolgt von paarweisen Mann-Whitney-U-Tests, wiederum mit Bonferroni-Korrektur des Signifikanzlevels (p ≤ 0,5/3) (Abdi 2007).

Unter der Rinde der beregneten Versuchsstämme wurden signifikant mehr Buchdrucker pro Muttergang vorgefunden als in den Kontrollstämmen. Alle Käfer waren zum Zeitpunkt der Entrindung tot und sie waren zudem auch signifikant öfter verpilzt (5,5 bzw. 6,2 %) als in der Kontrolle (0,7 %). Zwischen den Beregnungsvarianten gab es hingegen keine signifikanten Unterschiede. Die Parasitierungsrate durch parasitische Wespen lag in allen drei Versuchsvarianten unter 1 %, es ergaben sich keine signifikanten Unterschiede. Die Zahl der Muttergänge pro Stamm unterschied sich nicht signifikant zwischen den Versuchsvarianten, weshalb von einer homogenen Befallsintensität der Versuchsstämme ausgegangen werden kann.

Während der Entrindung der Versuchsstämme von Set 2 im Winter 2018 wurden noch einige dunkle lebende Käfer von I. typographus vorgefunden. Auch in Set 2 unterschied sich die Anzahl der angelegten Muttergänge je Versuchsvariante nicht signifikant voneinander, weshalb von einer homogenen Befallsintensität ausgegangen werden kann. Es zeigte sich jedoch während der Entrindung, dass einzelne Versuchsstämme wenig besiedelt waren, weshalb sich die Rinde nur schwer lösen ließ. Mutter- und Larvengänge waren jedoch im Gegensatz zu Set 1 gut erkennbar.

Unter der Rinde der beregneten Versuchsstämme wurden erneut signifikant mehr Buchdrucker pro Muttergang vorgefunden als in den Kontrollstämmen. Zwischen den beregneten Versuchsvarianten gab es keinen signifikanten Unterschied. Hinsichtlich Parasitierung und Verpilzung konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Versuchsvarianten festgestellt werden.
 

Eine leichte Beregnung von mit I. typographus befallenen Fichtenstammstücken mittels geringer Wassermengen kann den Ausschlupf von I. typographus trotz gegebener Schwärmtemperaturen bis zu einem gewissen Zeitpunkt unterdrücken, wie die stärkere Beregnungsvariante B2 im Vergleich zur Kontrolle in den Beregnungsversuchen Sommer 2016 und Sommer 2017 zeigte.

Hat sich I. typographus jedoch fertig entwickelt und herrschen im Frühjahr optimale Schwärmtemperaturen, vermag die getestete Berieselung die Käfer nicht vollständig am Ausschlupf und Schwärmen zu hindern, wie die Ergebnisse des Beregnungsversuches im Frühjahr 2017 verdeutlichen. Lediglich eine zeitliche Verzögerung war festzustellen (etwa drei Wochen bezogen auf den Median des Schlupfzeitpunktes). 

Um hohe Mortalitätsraten bei verschiedenen Entwicklungsstadien von I. typographus zu erreichen, ist eine Beregnung mit großen Wassermengen notwendig, wie Böhm-Bezing (1998) zeigte. In Bezug auf die Beregnungsversuche, die mit den Versuchsstämmen des Set 1 (Sommer 2016 und Frühjahr 2017) durchgeführt wurden, ist jedenfalls die Herkunft der Fangbäume zu berücksichtigen, da davon auszugehen ist, dass I. typographus im Herkunftsgebiet der Fangbäume teils nur noch eine Generation pro Jahr ausbildet. Univoltine Populationen von I. typographus benötigen vor dem Schlupf eine Abkühlphase (Dobart 2017).

Im Sommer 2016 schlüpften aus den unberegneten Kontrollstämmen lediglich ca. 60 % der insgesamt in Set 1 festgestellten Buchdrucker, was ein Hinweis auf eine möglicherweise teils univoltine Population ist. Es zeichnete sich aber auch im Frühjahr 2017 die verzögernde Wirkung einer leichten Beregnung auf den Schlupf ab, da dieser erst deutlich später und nach Erreichen einer mehr als doppelt so hohen Wärmesumme (bezogen auf die Lufttemperatur) als bei der unberegneten Kontrolle einsetzte. Auch Friedl (2008) konnte eine Verzögerung der Brutentwicklung von I. typographus in den beregneten Varianten beobachten. Die dabei zur Beregnung verwendeten Wassermengen von 140 bzw. 354 mm Niederschlag/Monat sind vergleichbar mit jenen, die in unseren Beregnungsversuchen Sommer 2016 und Frühjahr 2017 angewandt wurden.

In der Zuordnung der Versuchsstämme auf die einzelnen Versuchsvarianten wurde besonders darauf geachtet, dass jeweils gleich viele Stammstücke eines Fangbaumes je Versuchsvariante vorgelegt wurden, um eine homogene Befallsdichte der Versuchsstämme für alle Versuchsvarianten zu gewährleisten. Die nicht signifikant unterschiedliche Zahl der Muttergänge bestätigt dieses Vorgehen.