Ein riesiger Tank, gefüllt mit acht Billionen winziger Würmer: Für die Forscher im Labor von BASF Agricultural Specialities Limited ist dies ein alltäglicher Anblick – im südenglischen Küstenort Littlehampton befindet sich nämlich die weltweit größte Produktionsstätte für nützliche Fadenwürmer. Die auch Nematoden genannten Winzlinge werden hier systematisch gezüchtet, um sie als biologisches Pflanzenschutzmittel zu verkaufen. Standortleiter Mark Downing hat ein Team von 35 Beschäftigten: „Uns geht es nicht darum, chemische Pflanzenschutzmittel zu ersetzen. Der Markt verlangt nach beidem“, sagt er. „Doch aufgrund der wachsenden Nachfrage nach ökologischer Erzeugung und zunehmend strengerer Vorschriften etablieren wir uns gerade.“ 

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In welche Lebensphase befinden sich die Nematoden? Ein vergrößertes Bild auf dem Monitor verrät’s. ©BASF

 

Effizienztest für Nützlinge

Nematoden sind für den Pflanzenschutz bestens geeignet. Sie spüren aktiv Schädlinge wie Schnecken, Rüsselkäfer oder Raupen auf, dringen in sie ein und fressen sie auf. Und das funktioniert so: Wenn ein Nematode in einen Schädling eindringt, sondert er Bakterien ab, die anschließend den Wirt verdauen.

Das Produktionsverfahren beginnt damit, die winzigen Würmer durch ein Insekt zu schleusen. „Dadurch ermitteln wir ihre Effizienz“, erklärt Fermentationsleiter Tom Goddard. Nur Nematoden, die Wirtinsekten töten, finden Verwendung. Sie werden in eine Flasche übergesiedelt und dort gefüttert. Anschließend setzen die Forscher sie in kleinere Tanks um. Das Verfahren wird anschließend auf immer größere Behälter ausgeweitet, bis sich die Zahl der Nematoden von ein paar Tausend auf Billionen erhöht hat.

Der Lebenszyklus eines Nematoden unterteilt sich in mehrere Entwicklungsstufen, die bei den verschiedenen Spezies leicht variieren können: Auf das Ei-Stadium folgen drei bis vier Larven-Phasen und schließlich der Erwachsenen-Zustand. Auf den Markt kommen infektiöse Jungorganismen. In dieser Lebenszyklusphase suchen sich die Nützlinge einen Schädling als Wirt, der für die Fortpflanzung geeignet ist. Es ist die einzige Phase, in der die Nematoden außerhalb eines Wirts überleben können.

Zurzeit werden am Standort Littlehampton sechs Arten von Nematoden zur Bekämpfung verschiedener Schädlingsarten gezüchtet. Einige davon eignen sich bestens zur Bekämpfung von Pilzmücken, Kleinen Kohlfliegen und des Kalifornischen Blütenthrip im Garten- und Gemüseanbau. Andere halten Schädlinge wie Schnecken, Apfelwickler oder Malaiische Palmenrüssler in Schach. Bei der Entdeckung neuer, potenziell nützlicher Nematoden arbeitet Mark Downing eng mit lokalen und internationalen Forschern zusammen. 

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Blick auf Billionen winziger Würmer: Ein BASF-Mitarbeiter prüft im Fermentier-Tank „EL Gordo“ den Schaum, der beim Belüften der Nematoden entsteht. ©BASF

 

„El Gordo“: ein gigantischer Zuchtbehälter

Im Zentrum der Produktionsstätte in Littlehampton steht „El Gordo“ – Spanisch für „der Dicke“. Der rund zwölf Meter hohe Behälter trägt seinen Namen nicht von ungefähr, denn er hat ein Fassungsvermögen von 102.000 Litern. El Gordo wird verwendet, um die Nematoden-Art „Steinernema feltiae“ zu züchten. „Das ist unser Verkaufsschlager“, erläutert Fermentationsleiter Tom Goddard. „Wir verkaufen jedes Jahr Billionen dieser Nematoden.“ Wenn die Würmer das richtige Reifestadium erreicht haben, werden sie mit einer speziellen Rezeptur vermischt und in einem Behältnis verpackt, das aussieht wie eine Schale für Mikrowellengerichte. Tom Goddard zeigt zwei Packungen, die mehr als 1,5 Milliarden Nematoden enthalten. Die Würmer sollen im US-Bundesstaat Florida Schädlinge bekämpfen, die dort Orangenhaine bedrohen. „Damit werden etwa sechs Hektar abgedeckt. Das Produkt wird in einem Tank mit Wasser verdünnt und dann auf die Pflanzen gesprüht“, ergänzt er.

 

Würmer mit Zukunftsperspektive

Goddards Kollegin Sarah James arbeitet im Rezeptur- und Verpackungslabor daran, Probleme wie beispielsweise Überhitzung zu lösen. Die Hitze entsteht durch den Stoffwechsel der Nematoden bei der Nahrungsaufnahme. Da ein Tank bis zu 200.000 Nützlinge pro Milliliter Flüssigkeit enthält, kann dies für Schwierigkeiten sorgen. In drei Containern hat Sarah James neue Rezepturen zu Testzwecken angemischt, um herauszufinden, wodurch die Haltbarkeit des lebendigen Produkts verbessert werden kann. Diese variiert je nach Nematoden-Spezies und Verpackungsgröße. Allgemein, so die Wissenschaftlerin, hielten sich die verpackten Produkte bei einer Lagertemperatur von sieben Grad Celsius bis zu acht Wochen. Sarah James war gerade dabei, ihre Promotion abzuschließen, als sie bei BASF anfing. „Ich habe Wege erforscht, wie man die Natur gegen sich selbst einsetzen kann. Ich mag die Idee, mit einem natürlichen Räuber Schädlinge zu bekämpfen“, erläutert sie. Die Würmer töten in der Regel 60 bis 80 Prozent der Schädlinge auf den Pflanzen.

Noch ist der Markt für Nematoden zwar klein, aber er wächst mit jedem Jahr. Bereits jetzt halten biologische Produkte rund zwei Prozent des weltweiten Markts für Pflanzenschutzmittel. Bei BASF geht man davon aus, dass das Segment jährlich um etwa elf Prozent wachsen wird. Das freut natürlich auch die Nematoden-Züchter in Littlehampton. Standortleiter Mark Downing: „Wir glauben, dass wir mit den Nützlingen die Technologie der Zukunft bereitstellen.“

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Wie viele Nematoden enthält ein Gramm des Produkts? Sarah James zählt im Rezept- und Verpackungslabor nach. ©BASF