Modellierung und Dichteschätzung von Heterodera schachtii Populationen
Modellierung anhand der Wahl der Fruchtfolge; eine einfache Differenzengleichung
Ursprünglich stand an dieser Stelle eine Java Applikation zur online Anwendung des Nematodenmodells. Die Sicherheitseinstellungen von Java bzw. heutigen Browsern sind inzwischen so hoch, so dass das Applet nicht mal mehr auf dem internen Rechner läuft. Als Alternative werden nur die Ergebnisse graphisch dargestellt und die Hintergründe erläutert.
Dieses Modell berechnet die langfristige Populationsdynamik des Zuckerrübennematoden Heterodera schachtii auf einer diskreten, jährlichen Zeitachse. Ein Pi Wert muss vorgegeben werden. Anhand der folgenden Differenzengleichung:ergibt sich die Population des Jahres n+1 als Funktion der Population des Jahres n, der Anzahl von Generationen G und der angebauten Kultur des Jahres n. Diese zum Herbst bestehende Population ergibt mit einer konstanten Überwinterungswahrscheinlichkeit pov (=0.6) die Zielgröße Eier und Larven / 100 ml Boden im nächsten Frühjahr. Die Population baut sich unter den gewählten Nichtwirte der Fruchtfolge mit bestimmten Wahrscheinlichkeiten wieder ab und ergibt letztendlich den Pi Wert zu nächsten Saat Zuckerrübe. Realistisch ist die Annahme, dass die üblicherweise verwendeten 100 ml Boden aus dem oberen Horizont stammen. Ein möglicher Austausch mit tieferen Bodenschichten ist in den hier vorgestellten Modellen nicht berücksichtigt. Ziel ist es, den Schädling unter der Schadensschwelle von 500 Eier und Larven/100 ml Boden zur Saat Zuckerrübe zu halten. Das Modell prognostiziert die Populationsdichte zu jedem Frühjahr , bzw. zur Saat Zuckerrübe. Ein Pi-Wert oberhalb der Schadensschwelle ergibt einen groben Anhaltspunkt für die zu erwartenden Ertragsverluste im kommenden Zuckerrübenanbau (ca. 1% pro 100 E&L/100 ml Boden). Die Anzahl der Generationen pro Vegetationsperiode ist angenähert den Witterungsbedingungen eines Jahres (siehe Tabelle) und steuert die Vermehrungsrate unter Zuckerrüben (nur für diese Art von Modell). Im Folgenden des Projekts wird aber gezeigt, dass 2 vollendete Generationen pro Vegetationsperiode wohl realistischer sind.
Tabelle 1 | |
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Generation | Witterung |
1 | kalt |
2 | Standard |
3 | warm |
4 | sehr warm |
5 | Inzwischen schon möglich |
Der definierte Populationsbereich unter den verschiedenen Kombinationen von Fruchtfolgelänge und Anzahl der Generationen ist unter einem weiteren Link dargestellt.
Für die Anwendung auf Sandböden oder Fruchtfolgen mit einem hohen Anteil an Sommergetreiden ist das Modell nicht geeignet, die in solchen Kombinationen vorgefundenen Vermehrungsraten sind im Modell nicht nachvollziehbar, eventuell besteht eine Vermischung mit dem Getreidezystennematoden Heterodera avenae.
Verwendete Abkürzungen der angebauten Kulturen in den Abbildungen: ZR: Zuckerrübe; WW: Winterweizen; WG: Wintergerste; Raps: RA; Bohne: BO; Hafer: HA; Roggen: RO; Mais: MA; Kartoffel: KA; Sommergerste: SG; Sommerweizen: SW
dazu kommen die Zwischenfrüchte: (RA): Raps; (SF); Senf; (ÖL): Ölrettich; (PH): Phacelia; Senf und Ölrettich als resistente Sorten, Raps im Kurzzeitanbau (ca. 6 Wochen)