Die Tropf-Infusion beim lebenden Baum
Von Dr. G. Herrmann
Anlässlich der Erkrankung unseres Walnussbaums am Bakterienbrand habe ich eine Methode entwickelt, um Flüssigkeiten kontrolliert in einen Baum einzubringen, die - bei ausgiebiger Recherche - in dieser Form bisher offensichtlich noch nicht durchgeführt wurde.
Die Walnuss (Juglans regia) ist ein Obstgehölz, das zwar zahlenmäßig bei uns weit weniger vertreten ist als andere Obstgehölze, aber dennoch relativ oft im Hausgarten Probleme bereitet.
Die wichtigste Krankheit an der Walnuss ist bei uns der von dem Bakterium Xanthomonas juglandis verursachte Bakterienbrand.
Walnuss - Bakterienbrand
Als häufigste Symptome zeigen sich zunächst auf den Blättern, jungen Trieben oder jungen Früchten schwarze, wasserdurchsogene, punktförmige Flecken, oft umgeben von einem gelben Rand. Sie vergrößern sich rasch und fließen oft ineinander, so dass später flächig ausgedehnte, meist auch eingesunkene, schwarze Flecken entstehen. Infektionen der Blattadern führen zu einer Verschwärzung größerer Blattnervenbereiche. Die Schale der Früchte kann teilweise oder auch ganz zerstört werden und die Läsionen entwickeln sich unterschiedlich tief in das Nussgewebe hinein. In der Folge kommt es zu vorzeitigem Blatt- und Fruchtfall und zum Absterben der befallenen jungen Triebe. An den Früchten sehen Sie zunächst kleine rundliche, schwarzgefärbte Infektionsstellen an der Außenhaut. Die Infektionsstellen vergrößern sich rasch und sind dann von einer wässrigen Randzone umgeben. Die Nussschalen färben sich schwarz und sehen aus wie verbrannt. Daher auch der Name. Die Früchte sind ungenießbar.
Unter den praktischen Anbauverhältnissen im Hausgarten (aber auch im Erwerbsanbau) ist eine effektive Bekämpfung dieser Krankheit nicht möglich. Dies liegt daran, dass a) der Erreger auch latent in Knospen überwintert, dass b) bei den meist großen Bäumen die Befallsstellen nicht oder nur unzureichend herausgeschnitten werden können und dass c) auch keine zufriedenstellend wirksamen Pflanzenschutzmittel zur Verfügung stehen.
Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass man besonders in nassen Jahren und in windgeschützten Lagen mit dieser Krankheit leben muss.
Es gibt übrigens auch eine seltene Xanthomatose beim Menschen. Dieser Keim heißt heute: Stenotrophomonas maltofilia.
Eine Bekämpfung des Walnussbrands mit Pflanzenschutzmitteln ist leider nicht möglich.
Kupferpräparate dürfen auch nicht mehr benutzt werden und außerdem ist die äußerliche Anwendung, also das Spritzen eines Walnussbaums, schier unmöglich.
Wenn der Walnussbaum schon sehr stark mit dem Bakterienbrand befallen ist, sollte er aus dem Garten entfernt werden.
Ich stand also vor der Alternative, den an sich ja sehr schönen Baum zu fällen oder mir was einfallen zu lassen.
Tropf-Infusion intravenös
Was beim Menschen möglich ist, müsste doch eigentlich auch beim Baum funktionieren.
Zwischen zehn und mehreren hundert Litern Flüssigkeit transportiert ein Baum am Tag von den Wurzeln hinauf zu den Blättern, wo das Wasser für die Photosynthese und zum Erhalt der Blattstruktur benötigt wird. Schon seit geraumer Zeit sind Wissenschaftler bestrebt, den Transportmechanismus der Bäume aufzuklären und ihn sich technisch zunutze zu machen.
Nach Ansicht von Biologen nutzen Bäume für den Flüssigkeitstransport unter anderem den sogenannten Kapillareffekt, der durch die Oberflächenspannung des Wassers und der Grenzflächenspannung der Flüssigkeit mit der Kapillarenwand hervorgerufen wird. Das Wasser steigt innerhalb dünner Kanäle im Holz wie von selbst nach oben, und zwar desto höher, je dünner die Kanäle sind. Der Anstieg kommt zum Erliegen, wenn das Eigengewicht der Flüssigkeitssäule die Kapillarkräfte überwiegt. Der Kapillareffekt allein ist also nicht in der Lage, das Wasser in einem hohen Baum bis nach oben zu transportieren. Deshalb bedarf es eines weiteren Antriebs. Durch die Verdunstung des Wassers aus den fünf bis zehn Nanometer winzigen Blattporen - so die Vorstellung - kommt es zu einem Sog in den dünnen Kanälen, der das Wasser schließlich nach oben bis in die Blätter zieht.
Dies alles spielt sich am Kambium ab. Diese Wachstumsschicht bildet durch sekundäres Dickenwachstum nach innen Holz (Xylem) und nach außen Bast (Phloem).
Den Wassertransport, der nur von unten nach oben erfolgt, übernimmt der sog. Holzteil = Xylem. Die Unterorgane Tracheen und Tracheiden sind zusammen dafür verantwortlich. Nur Wasser und gelöste Ionen fließen in diesen Wegen nach oben und versorgen so alle Zellen. Wie Wasserleitungen durchziehen sie die Sprossachse.
Den Transport von organische Stoffen, die vor allem in den Blättern durch Photosynthese gebildet werden, übernimmt der sog. Bastteil = Phloem. Hier transportieren die Unterorgane Siebzellen (Siebröhren) und Geleitzellen die Stoffe von oben nach unten, damit diese Stoffe in der Wurzel und im Stamm für Dickenwachstum bereitgestellt werden können.
Wenn es also gelingt, eine Infusion in das Kambium – oder genauer in das Xylem - einzubringen, dann müsste der „Saftstrom“ die Infusionslösung eigentlich mit nach oben nehmen und in der Baumkrone verteilen.
Nachdem der Walnussbaum auszutreiben begann, habe ich am 5. Mai 2010 mit der Infusionstherapie begonnen.
3 mm Bohrer tangential
3 mm Bohrer tangential
Mit einem 3mm-Bohrer wurde die Rinde tangential schräg von oben nach unten angebohrt, in der Hoffnung, damit das Xylem - genauer gesagt einige Leitungsbahnen – zu eröffnen. In diesen Kanal wurde eine handelsübliche Venenverweilkanüle eingesteckt.
Venenverweilkanüle
Die Eintrittsstelle wurde mit Silicon versiegelt, damit keine Flüssigkeit austreten konnte.
Mit Silicon versiegelt
Dann wurde die Infusion steril angeschlossen.
Insgesamt wurde der Stamm etwa 40 cm über dem Boden in allen vier Quadranten angebohrt. Damit wollte ich einerseits die Dosis erhöhen und andererseits eine bessere Verteilung in der Baumkrone erzielen. Abschliessend wurden die Infusionsflaschen mit einer schwarzen, lichtunduchlässigen Folie ummantelt zum Schutz gegen eine eventuelle Photosensibilität.
Vier Infusionen tropfen in den Baum
Alle vier Infusionen tropften langsam in den Baum ein, ohne dass Flüssigkeit nach außen austrat.
Versuchsprotokoll:
05.05.2010: 4 Infusionen angelegt
08.05.2010: 4 Infusionen tropfen einwandfrei. Injektionsstellen trocken. Außentemperatur 8° C,
Bewölkt. Tropfgeschwindigkeit: 1 Tropfen pro 11 Minuten. 4 Infusionen = 0,2 ml / 11 min = 1,1 ml / Stunde = 26,2 ml / Tag
( 20 Tropfen = 1 ml - 1 Tropfen = 0,05 ml )
16.05.2010 Außentemperatur 18° C. Sonnig. Tropfgeschwindigkeit: 1 Tropfen / 2 min
4 Infusionen = 0,2 ml / 2 min = 6 ml / Std = 144 ml / Tag
17.05.2010 Außentemperatur 14 ° C, bewölkt
Tropfgeschwindigkeit: 1 Tropfen / 4 min 43 sec.
Langsamste Tropfgeschwindigkeit: 1 Tr / 11 min
Schnellste Tropfgeschwindigkeit: 1 Tr / 1min 16 sec .
Walnussbaum:
Alter: 20 Jahre
Umfang: 115 cm
Durchmesser: 40 cm
Wenige Wochen nach Abschluss der Infusionen waren die äußeren Verletzungen an der Baumrinde weitgehend abgeheilt.
Infusionswunde 1
Infusionswunden 2
Bei meiner Internetrecherche konnte ich keinen vergleichbaren Versuchsaufbau nachweisen.
Zwar wurden 2004 in Polen Roßkastanien angebohrt und die Bohrlöcher mit einem Pflanzenschutzgel aufgefüllt (10 % Imidachlopiryd gegen Cameraria ohridella und 8 % Tebukonazol gegen Guignardia aesuc), aber diese Behandlung bewährte sich nicht. Es entwickelten sich bei allen Löchern intensives Nassholz und Blau-Grauverfärbungen im Splintholz in Form von Kolumnen. Im Laufe des Herbstes trockneten die beschädigten Holzbereiche allmählich ab und danach begann ihre Verbräunung. Das Holz wurde von einigen Schimmelpilzarten besiedelt.
Ich habe eine Arbeit gefunden zur Behandlung der Kastanienmoniermotte. Hier wurden 7 bis 9 cm tiefe schräge Bohrlöcher im Stamm gesetzt mit einem Durchmesser von 7 bis 8 mm Durchmesser und mit Insektizidlösung aufgefüllt. Dies hat sich ebenfalls nicht bewährt.
Bei dem Dutch Trig Impfverfahren gegen die Ulmenkrankheit handelt es sich um eine drucklose Infusion sehr kleiner Volumen. Es soll dem Baumpfleger eine sichere Anwendung ermöglichen, da das Mittel nur in den zu behandelnden Baum gelangt.
In einer Arbeit von Kielbaso lesen wir:
„Die systemische Anwendung von Pflanzenschutzmitteln hat gegenüber herkömmlichen Methoden eine ganze Reihe von Vorteilen: Der Einsatz systemisch wirkender Chemikalien verhindert eine Abdrift, da das Mittel nur in der Pflanze verbleibt. Es ist daher gut geeignet für die Anwendung in dicht bewohnten Stadtgebieten. Ebenso werden nur selten die natürlichen Gegenspieler beeinträchtigt. Systemisch wirkende Pestizide können gezielt zur Bekämpfung bestimmter Schädlinge eingesetzt werden. Der "große Durchbruch" zum Einsatz dieser Methode ergab sich bei der erfolgreichen Bekämpfung des Ulmensterbens in den USA.“
„Die beiden gebräuchlichsten Methoden, um systemisch wirkende Pflanzenschutzmittel in das Xylem der Bäume zu bringen, sind Infusion und Injektion. Während die Infusion lediglich das Transportsystem des Baumes zum Mitteltransport nutzt, ist bei der Bauminjektion Druck von außen notwendig“
Bei dieser INFUSION handelt es sich aber um eine Einmalige Einspritzung von geringen Mengen.
Seit 50 Jahren bewährt scheint das Mauget-Verfahren in den USA. Hierbei wird mit wiederauffüllbaren Spritzen das flüssige Pflanzenschutzmittel in den Baum injiziert. Als Antibiotikum steht Oxytetracyclin zur Verfügung.
Eine neue Technologie wird als "Wedgle" bezeichnet und kann mit humanmedizinischen Injektionsmethoden verglichen werden. Hierbei wird mit großem Druck über ein Bohrloch ein Pflanzenschutzmittel in den Baum eingebracht.
In der Schweizer Zeitschrift für Obst- und Weinbau fand ich eine sehr interessante Arbeit von Düker und Kubiak aus Neustadt. Hier wurde mit einem sehr aufwendigen System Lösungen in Rebstöcke eingebracht. Der Wasserfluss wurde durch eine Magnetdosierpumpe hergestellt, die einen Druck von 6 bis 7 bar erzeugt. Aber bereits zwei Monate nach Inbetriebnahme nahmen die Versuchsreben kein Wasser mehr über das System auf. Als Ursache fand sich eine Lignifizierung um die Kanüleneinstichstellen herum, verursacht durch eingedrungene Mikroben.
Die Methode macht auch einen sehr aufwendigen Eindruck.
Aber bei keiner dieser Behandlungen wurden Tropfinfusionen eingebracht, die den Saftstrom im Xylem ausnutzen und mit Schwerkraft funktionieren.
Zusammenfassung:
1. Das kontrollierte Einbringen einer Lösung in einen lebenden Baum mittels Tropfinfusion ist möglich.
2. Die Behandlung von Erkrankungen von Bäumen durch Tropfinfusionen mit Antibiotika, Fungiziden der Pestiziden erscheint vielversprechend.
Ausblick:
Dosisfindungsstudien.
Einbringung der Infusionen verbessern und standardisieren.
Das Einbringen der Infusion erfolgte steril zum Schutz gegen das Auftreten von
Superinfektionen. Ob das wirklich erforderlich ist, bleibt abzuklären.
Antibiotika haben bisher keine Zulassung zum Pflanzenschutz.
Wenn das Einbringen einer Infusionslösung in einen lebenden Baum tatsächlich
so einfach funktioniert, wäre diese Applikationsmöglichkeit natürlich
hochinteressant zum Einbringen von anderen flüssigen Pflanzenschutzmitteln, wie
z.B. Insektizide, Pestizide oder Fungizide.
Dr.med. Günter Herrmann
Grünstadt, 01.11.2011
Weiterführende Literatur beim Verfasser:
herrmann-gruenstadt@t-online.de