Farbstoffgewinnung mit Hilfe von Dactylopius coccus


7. Probleme der internationalen Produktionsmethoden

Von Peter Wiemeler

Index

Internationale Produktionsmethoden

Kernproblem der Karminproduktion

Literatur


Aus agrarwissenschaftlicher Sicht wirft die Karminproduktion sehr viele und sehr komplexe interdisziplinäre Problematiken auf, die in diesem Papier nicht alle beschrieben werden können, da das den Rahmen dieses Vortrages sprengen würde.

Im Folgenden werden daher anhand einiger abiotischer (7.1.) und biotischer (7.2.) Probleme aufgezeigt, warum die Tropen und Subtropen ein ungünstiger Standort für die Karminproduktion sind. Das eigentliche Kernproblem der Karminproduktion und seine Lösung werden in Kapitel 8 und 9 behandelt.

Weil die Produktion des Farbstoffes kurz bevorsteht, können wir aus juristischer Sicht nicht alle Daten nennen, da sie Betriebsgeheimnisse darstellen. Der Leser möge dafür Verständnis zeigen. Sobald eine juristische Absicherung stattgefunden hat, werden alle Lösungen in der üblichen Wissenschaftlermanier veröffentlicht, damit sie jedem Interessierten zugänglich sind.

7.1. Abiotische Probleme an den Produktionsstandorten

7.1.1. Regen
Im Freilandverfahren verursacht ein Regenschauer die Massentötung von Kulturfarbläusen. Regentropfen töten die Weibchen. In der Plantage läßt sich das gut beobachten, da die wertvolle Körperflüssigkeit der erschlagenen Weibchen an den Kakteen rot heruntertropft. Wieviel Kulturfarbläuse getötet werden, hängt von Dauer und Intensität des Regens, sowie dem Einfallswinkel der auftreffenden Regentropfen zu den besiedelten Kladodien ab.
Folge: Ertragsunsicherheit; Totalverlust einer Ernte ist äußerst selten.
Problemlösung:
1.Regenzeit und Kulturlausanbau miteinander synchronisieren. Diese Synchronisation ist schwierig, da über den Wasserbedarf der Kladodie auch die Kulturfarblauspopulation auf der Kladodie beeinflußt wird.
2.Die Anwendung des Unter-Dach-Verfahrens.
7.1.2. Klimafaktoren:
Ein weiteres Problem stellen bestimmte Klimabedingungen dar (Abb.4:). In Versuchen wurde die relative Sterblichkeit von Dactylopius coccus Larven im ersten Larvenstadium unter definierten Klimafaktorenkombinationen täglich ermittelt und aufaddiert. Die LD 50 kennzeichnet die Wirkung der Klimafaktorenkombination bei der 50% der Larven innerhalb eines bestimmten Zeitraumes gestorben waren.

Abb.4: Einfluß verschiedener Klimafaktorenkombinationen auf die Lebensdauer von D. coccus im 1. Larvenstadium

7.1.2.1. Minimierte Klimafaktorenkombination:
In Abbildung 4 sieht man die Wirkung einer minimierten Klimafaktorenkombination. 50% der Larven sind nach 4 Tagen gestorben. Unter dieser ungünstigen Klimafaktorenkombination beibt den Larven nicht genügend Zeit, um sich auf der Kladodie anzusiedeln. Sie verhungern, obwohl sie sich ansiedeln und ernähren könnten! Für die Beimpfung von Substratmaterial bedeutet dies, daß eine erfolgreiche Beimpfung nicht mehr möglich ist.
7.1.2.2. Maximierte Klimafaktorenkombination:
Maximiert man die Klimafaktorenkombination (Abb.4:), erhöht sich die Lebensdauer der Larven um den Faktor ~ 4 auf 17 Tage. Diese Kombination ist aber ebenfalls ungünstig, da die Larven abwandern. Für die Beimpfung von Substratmaterial bedeutet dies, daß eine erfolgreiche Beimpfung ebenfalls nicht mehr möglich ist, da das Beimpfungsmaterial »davongelaufen« ist.
7.1.2.3. Optimale Klimafaktorenkombination:
Eine optimale Klimafaktorenkombination ist währen der Beimpfung des Substrates weder im Freilandverfahren noch im Unter-Dach-Verfahren präzise zu erreichen.
Folge: Ertragsunsicherheit
Problemlösung: Die optimale Klimafaktorenkombination ist ein Betriebsgeheimnis.
7.1.3. Umweltfaktoren :
Von ebenso großer Wichtigkeit für die Beimpfung des Substratmaterials sind andere definierte Umweltfaktoren, die in Versuchsreihen getestet wurden.
7.1.3.1. Einstündige Einwirkungsdauer:
Bei einer einstündigen Einwirkungsdauer einer definierten Umweltfaktorenkombination (Abb.5:), die an den Produktionsstandorten sehr häufig üblich ist, kommt es zu einem Desaster in der Nachkommenschaft der Kulturlauspopulation, da nur noch 58,7% des Nachwuchses (1.Larvenstadium) vital und damit beimpfungstauglich sind. 23,9% dagegen sind irreversibel geschädigt, d.h. sie können sich kaum noch bewegen und erholen sich auch nicht mehr von der einstündigen Umweltfaktoreinwirkung. Sie leben zwar noch einige Tage, besitzen aber nicht mehr die Fähigkeit sich anzusiedeln. Die restlichen 17,4% der Individuen des 1.Larvenstadiums sind sogar tot und scheiden damit ebenfalls als Beimpfungsmaterial aus. Insgesamt zeigt dieser Versuch, daß 41,3% des Beimpfungsmaterials während einer einstündigen Einwirkungsdauer einer Umwelteinwirkung für die Beimpfung untauglich geworden sind. Das hat auch einen späteren Ernteverlust von 41,3% zur Folge.

Abb. 5: Auswirkung einer einstündigen Einwirkung einer Umweltfaktorenkombination auf D. coccus (1. Larvenstadium)

Ich möchte an dieser Stelle einen groben Vergleich einfügen, der das Problem aber deutlich macht: Ein Bauer sät ein Feld ein. Er kann sein Saatgut nur einmal einsetzen, da er nicht mehr zur Verfügung hat. Plötzlich entsteht nach der Saat nur für eine Stunde eine bestimmte Umweltbedingung. Diese Umweltbedingung vernichtet ihm schon jetzt 41,3% der späteren Ernte. Die Kulturfarbläusebauern arbeiten unter genau diesen Bedingungen.

7.1.3.2. Zweistündige Einwirkungsdauer und 7.1.3.3. Dreistündige Einwirkungsdauer:
Noch drastischer wird das Problem, wenn die Umweltbedingungen zwei Stunden (Abb.6:) oder sogar drei Stunden (Abb.7:) anhalten, was ebenfalls an den derzeitigen Standorten keine große Besonderheit ist. Bei einer zweistündigen Einwirkung sind 0% der Larven vital. Damit ist eine spätere Ernte aus dieser Larvengeneration ausgeschlossen.
Folge: Die derzeitigen Produktionsstandorte sind nicht gut gewählt.
Problemlösung: Die Vermeidung die Faktorenkombination ist ein Betriebsgeheimnis.

Abb. 6: Auswirkung einer zweistündigen Einwirkung einer Umweltfaktorenkombination auf D. coccus (1. Larvenstadium)

Abb. 7: Auswirkung einer dreistündigen Einwirkung einer Umweltfaktorenkombination auf D. coccus (1. Larvenstadium)

7.2. Biotische Probleme an den Produktionsstandorten

7.2.1. Interspezifische Konkurrenz

Ein größeres Problem als die bisher geschilderten Klima- und Umweltfaktoren stellt die Wildfarblausart dar. Ihr wissenschaftlicher Name ist Dactylopius opuntiae (COCKERELL). Sie ist der sensiblen Kulturfarblausart in der Konkurrenz um Nahrungsplätze um ein Vielfaches überlegen. Diese Konkurrenzüberlegenheit führt dazu, daß im Extremfall eine Beimpfung der Kladodien gar nicht mehr möglich wird, weil alle Nahrungsplätze von der Wildfarblaus besetzt werden. Die »sensible Hochleistungskuh (Dactylopius coccus) wird von der Weide durch die Wildkühe (Dactylopius opuntiae) verdrängt«. Ausreichende Quarantänemaßnahmen sind in der Praxis weder im Freilandverfahren noch im Unter-Dach-Verfahren durchzuhalten. Die Lösung zu diesem Problem stellt ebenfalls ein Betriebsgeheimnis dar.

7.2.2. Schädlinge und Krankheiten
Es kommt aber noch dicker! In der Fachliteratur gilt Dactylopius opuntiae als Paradebeispiel der biologischen Bekämpfung von Opuntien (Franz et alias 1982), dessen Schlagkraft beeindruckend ist. So hat dieser Herbivor in Südafrika eine Opuntienverunkrautung von rund 1.000.000 ha innerhalb weniger Jahre auf 8.000 ha zusammengeschmolzen (Pettey 1948, Annecke et aliter 1976).
Folge:
1. Tritt dieser Schädling auf, wird das gesamte Pflanzenmaterial (»die Weide«) für die Kulturfarblausproduktion vernichtet, da Dactylopius opuntiae seine Wirtspflanze tötet.
2. Eine Bekämpfung des Schädlings ist unmöglich, da selektive Insektizide, welche die Kulturfarblaus schonen würden, nicht verfügbar sind.
3. Der Einsatz von Pestiziden muß in jedem Fall abgelehnt werden, da es sich hier um eine Naturstoffproduktion handelt, die in Deutschland bei einer entsprechenden Betriebsanerkennung (Demeter) überprüfbar sein muß.
4. Über Jahre hin wäre keine Farbstoffproduktion mehr möglich, da dieser Schädling - im Gegensatz zu unseren Kulturfarbläusen - ohne Probleme in der freien Natur der derzeitigen Produktionsstandorte überleben kann.
5. Ertragsunsicherheit und Totalverlust bis hin zur Existenzvernichtung.
Problemlösung: Die Lösung zu diesem Problem ist ein Betriebsgeheimnis.
Neben diesem Hauptschädling treten noch zwei andere Schädlinge auf:
Es sind dies Cactoblastis cactorum und Metamasius spinolae, die aber aus verschiedenen Gründen eher eine untergeordnete Rolle spielen. Ebenfalls eine untergeordnete Rolle spielt ein Ascomycet, der als Sekundärparasit nach einem Dactylopius opuntiae Befall auftritt. Untergeordnet deswegen, weil die Wildfarblausart bereits die Opuntie abtötet und der Ascomycet die Tötung allenfalls noch beschleunigt, aber nicht initiiert. Eine Bekämpfung würde sich also erübrigen.

Bestimmungsübungen an Insekten

Last modified: Jul. 12, 1998