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Auf dem Weg zur Perfektion: Weiterentwicklung von auf Insektenextrakt basierenden Bioherbiziden

Beschreibung

Seit einigen Jahren entwickeln viele Unkrautarten weltweit zunehmend Resistenzen gegenüber herkömmlich eingesetzten Herbiziden. Da Unkräuter in der Landwirtschaft Hauptfaktoren für Ertragseinbußen darstellen, wird kontinuierlich nach neuen Wegen und Substanzen gesucht, um dem entgegenzuwirken. Ein vielversprechender Kandidat als Wirkstoffquelle für Bioherbizide ist die Schwarze Soldatenfliege (Hermetia illucens L.). Diese wird bisher aufgrund ihres hohen Protein- und Fettgehalts in der Produktion von insektenbasierten Futtermitteln wie Hunde- oder Fischfutter verwendet und ist auch in Deutschland in großen Mengen verfügbar. 

Ein Vorteil in der Produktion von Schwarzen Soldatenfliegen ist, dass diese mit organischen Abfallstoffen gefüttert werden können und somit im Sinne eines geschlossenen Kreislaufs nachhaltig und regional produziert werden können. Zudem weisen Extrakte aus der schwarzen Soldatenfliege phytotoxische Eigenschaften auf, die möglicherweise bald auch für die Herstellung von Bioherbiziden in der Landwirtschaft genutzt werden könnten. Erste Gewächshausversuche an der Universität haben gezeigt, dass die Applikation von Extrakten aus Larven und Adulten der Schwarzen Soldatenfliege zu starken Schädigungen an Kulturpflanzen und Unkräutern führen kann. Außerdem wiesen Formulierungen mit Extrakten aus den adulten Hermetia illucens starke keim- und wurzelwachstumshemmende Effekte in Klimaschrankversuchen auf.

Ein großes Problem von den meisten Bioherbiziden stellt jedoch deren häufig geringere Wirksamkeit im Vergleich zu synthetisch-chemischen Herbiziden dar. Als Folge werden deutlich größere Aufwendmengen auf dem Feld benötigt um einen guten Bekämpfungserfolg zu erhalten.

Eine Möglichkeit um die Aufwandmengen auf dem Feld zu verringern ist die Verbesserung der Wirksamkeit durch die Zugabe von Hilfsstoffen. Hilfsstoffe in Herbiziden sind Zusatzstoffe, die die physikalischen, chemischen oder biologischen Eigenschaften des Herbizids verbessern, ohne selbst eine direkte herbizide Wirkung zu haben. Sie dienen dazu, die Wirksamkeit, Haftung, Verteilung, Aufnahme oder Stabilität des Wirkstoffs zu optimieren.

Das Projekt beschäftigt sich mit folgenden Fragestellungen: 

• Welche Hilfsstoffe eignen sich für das auf Insektenextrakt basierende Bioherbizid? 
• Wie stark kann die Schadwirkung durch die Zugabe von Hilfsstoffen verbessert werden ? 

 

Projektzeitraum

Sommersemester 2025

Bewerbungszeitraum

01. bis 13.04.2025

Durchführung

semesterbegleitend

Details zu Projektzeitraum und Durchführung

Das Experiment wird im Mai/Juni im Gewächshaus im Fachgebiet der Herbolgie (360b) stattfinden. Hierbei werden die mit dem Insektenextrakt und unterschiedlichen Hilfsstoffen hergestellten Bioherbizide auf Unkräuter im Nachauflauf appliziert und hinsichtlich der Schadwirkung auf die pflanzenphysiologische Prozesse der Unkräuter untersucht. 

Danach werden die Daten zusammen statistisch ausgewertet und im Oktober 2025 auf der Humboldt reloaded Tagung mit einem Poster präsentiert.

Studienfach

Agrarbiologie
Agrarwissenschaften
Biologie
Biologie - Lehramt
Nachwachsende Rohstoffe und Bioenergie
Sustainability & Change

Betreuende

Michael Merkle

Institut

Institut für Phytomedizin (360) (Herbologie (360b))

Sprache

deutsch

Teilnehmendenanzahl

min. 1, max. 2

Arbeitsaufwand

ca. 120 Stunden pro Teilnehmende:r | 4 ECTS-Punkte

Arbeitsaufwand (Stunden und ggf. ECTS) sind ungefähre Angaben. Die tatsächlich vergebenen ECTS-Punkte ergeben sich aus der tatsächlich geleisteten Arbeit.

 

Für dieses Projekt ist kein Motivationsschreiben des Studierenden erforderlich

Projektart

experimentell

Lernziele

Die Teilnehmende lernen in diesem Projekt:

Die Teilnehmende lernen in diesem Projekt:

- Erarbeitung von forschungsrelevanten Elementen wie der Erarbeitung
  von Hypothesen, Versuchsaufbau, Versuchsdurchführung & statistische Auswertung der Versuche 

- Gewinnung von Extrakten aus der Biomasse von schwarzen Soldatenfliege Hermetia illucens und Herstellung von bioherbiziden Formulierungen daraus
- Bestimmung von Unkrautsamen
- Umgang mit Fachliteratur zur Wissensaneignung
- Umgang mit Laborgeräten und Instrumenten, die für den Versuch
  benötigt werden

Anmerkungen für Studierende