Steinbrand - Kompetenzzentrum Ökologischer Landbau Rheinland

Steinbrand – Schadursachen und
ihre Diagnose
Hermann Boecker
ÖKOLOGISCHER LANDBAU
Kulturpflanzen ganzheitlich Schützen
15. Fachtag
g zum Ökologischen
g
Landbau
DLR Rheinhessen-Nahe-Hunsrück
Hermann Boecker
15. ÖkoFachtag Rheinland-Pfalz
02.12.2014
Folie 1
Gliederung
1. Einführung
g
2. Erreger des Weizensteinbrandes
3 Steinbrandmonitoring Rheinland-Pfalz
3.
Rheinland Pfalz
4. Beizschwelle / Grenzwerte bei Weizensteinbrand
(Tilletia caries)
5. Zwergsteinbrand-Auftreten in Rheinland-Pfalz (2014)
6. Fazit
DLR Rheinhessen-Nahe-Hunsrück
Hermann Boecker
15. ÖkoFachtag Rheinland-Pfalz
02.12.2014
Folie 2
Einführung
Steinbrand war auf europäischen Weizenfeldern
schon immer present gewesen und war um
1700 hauptsächlich verantwortlich für 25% bis
50% der Ertragsverluste
Large, E.C. 2003. The Advance of the Fungi. The American
Phytopathological Society.
Society St.
St Paul,
Paul Minnesota.
Minnesota
Common bunt had become a forgotten disease until its reemergence in European organic wheat
Barroga-Matanguihan,
Barroga
Matanguihan, J., K.M. Murphy and S.S. Jones. 2011. Control of
Common Bunt in Organic Wheat. Plant Disease. 95(2)92-103
DLR Rheinhessen-Nahe-Hunsrück
Hermann Boecker
15. ÖkoFachtag Rheinland-Pfalz
02.12.2014
Folie 3
Weizensteinbrandmonitoring
g
Rheinland-Pfalz - Labor
Entnahme der Analysemenge
aus der Mischprobe des Landwirts
Zugabe von Flüssigkeit mit Detergenz zur
Abtrennung der Sporen vom Korn
Abspühlen der Sporen von der
Kornoberfläche (Schüttler)
- Sporenzählung und Bestimmung
- Dokumentation
- Berechnung Sporen je Korn
Trennung der Sporen und
Separation auf Spezialfilter
mit Zählquadraten
Vorbereitung des Spezialfilterpapiers für die
Mikroskopie
DLR Rheinhessen-Nahe-Hunsrück
Hermann Boecker
Mikroskopie
15. ÖkoFachtag Rheinland-Pfalz
02.12.2014
Folie 4
Zur Bedeutung
g der
Untersuchungsmethode
Im Rahmen von Untersuchungen zur Steinbrandbekämpfung im
Öko-Landbau (Wilbois et al. 2007) zeigte sich am
Untersuchungsergebnis des Sporenbesatzes am Korn von
Versuchsmaterial, dass Labore zu unterschiedlichen
Resultaten kamen.
SPIEß, H. WALDOW, F (2008)
Butaro Z-Saatgut
40
Fallbeispiel
Rheinland-Pfalz
Rheinland
Pfalz
35
35
30
25
20
15
15
10
5
5
1
0
Labor A
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Labor B-1
Hermann Boecker
Labor B-2
15. ÖkoFachtag Rheinland-Pfalz
Labor B-3
02.12.2014
Folie 5
Bayerische Landesanstalt für
Landwirtschaft
Forschungsprojekte auf dem Gebiet der Brandkrankheiten der Arbeitsgruppe
Saatgutuntersuchung und Saatgutforschung der Bayerischen Landesanstalt für
Landwirtschaft.
“Erarbeitung von Schwellenwerten zur wirksamen Bekämpfung von Zwergsteinbrand
(Tilletia controversa) und Steinbrand (Tilletia caries) sowie deren Umsetzung im ÖkoLandbau“
Markus Dressler (2007 – 2011)
Untersuchungen zur Dauer der Infektionsfähigkeit von Steinbrand (Tilletia caries) und
Zwergsteinbrand (Tilletia controversa) in Böden und organischen Düngern unter
Berücksichtigung verschiedener Fruchtfolgen des ökologischen Landbaus
Robert Bauer (2011 – 2015)
Sortenanfälligkeit von Winterweizen gegenüber Zwergsteinbrand (Tilletia controversa)
M k D
Markus
Dressler
l und
dR
Robert
b tB
Bauer (2010 – 2013)
Screening von Weizenzuchtstämmen und Kreuzungsmaterial auf die Anfälligkeit bzw.
Widerstandsfähigkeit gegen Brandkrankheiten auf frisch infizierten, ökologisch
bewirtschafteten zertifizierten Praxisflächen.
Praxisflächen
Saatgut-Team Freising (2013 – 2016)
Ansprechpartner:
Benno Voit ([email protected])
(benno voit@LfL bayern de)
Berta Killermann ([email protected])
Weizensteinbrandmonitoring
g
Rheinland-Pfalz (Tilletia caries)
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Folie 7
Zwei wichtige
g Erreger
g des
Steinbrandes in Deutschland
Gewöhnlicher Steinbrand
(Tilletia caries)
Zwergsteinbrand
(Tilletia controversa)
http://www.pesticide.ro/ghidul-bolilor/tilletia-caries-tilletia-foetida-malura-comuna: 25.11.14
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Hermann Boecker
Nigel Cattlin: http://www.alamy.com:25.11.14
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Folie 8
Wirtspflanzen des Steinbrandes
Gewöhnlicher Steinbrand
• Tilletia caries - Nord- u.
Zwergsteinbrand
(Tilletia controversa)
Mitteleuropa
• Tilletia foetida Südosteuropa u.
u Nordamerika
• Weizen, Dinkel, Durum
(Triticale), viele Gräserarten
• Winterweizen, -dinkel, aber auch
fallweise Wintertriticale und
Winterroggen, viele Gräserarten
• Sommergetreidearten werden
nicht befallen
https://microbewiki.kenyon.edu
http://www.padil.gov.au
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Folie 9
Verbreitung
g des
Weizensteinbrandes
Gewöhnlicher Steinbrand
(Tilletia caries)
• Stärker in wärmeren,
trockenen Lagen
g
• Infektion über infiziertes
Saatgut
Infektion über den Boden
(nur in Ausnahmefällen)
möglich und nachgewiesen
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Folie 10
Krankheitszyklus
y
des
Weizensteinbrandes (Tilletia caries)
Bei Steinbrand zeigte sich bei der
Spätsaat ein signifikant geringerer
Befall gegenüber der Frühsaat.
Voit, Benno; Dressler, Markus; Killermann, Berta (2012)
http://orgprints.org/20630/1/20630-06OE081-lfl-killermann-2012bekaempfung_zwergsteinbrand.pdf
„Steinbrand liebt es kühl“
Blair J. Goates
• In der Keimphase des
Getreides
• Sproenkeimung von 5°
bis 15° C
• Optimum bei 6-7
6-7°C
C
• 10° C (DRESSLER, M. et
al., 2010))
Befallsfördernd:
• Niedrige Temperaturen
• Trockenheitsbedingte
Auflaufverzögerungen
Quelle: http://www.apsnet.org/edcenter/intropp/lessons/fungi/Basidiomycetes/Pages/StinkingSmut.aspx:24.11.14
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Folie 11
Weizensteinbrandmonitoring
g
Rheinland-Pfalz (Tilletia caries)
Sporen / Vese
Belastung von
Dinkelproben
p
über die Jahre
900
800
(n=54)
700
Das Bildelement mit der Beziehungs-ID rId3 wurde in der Datei nicht gefunden.
600
500
400
300
200
100
0
2006
2007
2010
2011
2012
2013
2014
3
2
6
10
14
9
10
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Anzahl Proben
02.12.2014
Folie 12
Weizensteinbrandmonitoring
g
Rheinland-Pfalz (Tilletia caries)
Belastung von
Winterweizenproben
b üb
über di
die
Jahre (n=122)
Sporen / Vese
2.000
1 500
1.500
Das Bildelement mit der Beziehungs-ID rId3 wurde in der Datei nicht gefunden.
1.000
500
0
2006
2007
2010
2011
2012
2013
2014
3
16
14
24
22
29
14
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Folie 13
Weizensteinbrandmonitoring
g
Rheinland-Pfalz (Tilletia caries)
Sporen /
Korn 1.000
/Vese
35.000
42
178
419
2.000
62
3.200
10.000
600
2.058
15
175
205
Ausreißer
900
Belastung
B
l t
nach
h
Betrieben
800
700
Das Bildelement mit der Beziehungs-ID rId3 wurde in der Datei nicht gefunden.
600
500
400
300
200
100
0
1
2
3
5
7
8
9
11
15
16
20
23
24
6
3
17
6
8
2
16
5
18
4
8
3
14
4
10
5
6
2
6
3
7
3
7
4
7
3
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Betrieb
Anzahl Proben
Anzahl Jahre
Folie 14
Maßnahmen „„steinbrandfreier“ und
„steinbrandbelasteter“ Betriebe
frei
Probestruktur
W/D
Vorfrucht
Hackfrucht- Probe aus
Nach- Steinbrand regelmäßig Kleegrasanteil/Boden gebeizter
baustufe probleme Stallmist anteil (%)
bearbeitung Aussaat
1
selten
Ja
20
wenig
Ja
1 bis 30
selten
Ja
20
mittel
Ja
Kleegras
1-2
noch nie
Nein
20
wenig
Ja
Getr./
G
Gemenge
2
noch nie
Ja
10-20
normal
Nein
2
10/7
Kleegras
7
4/14
Klee/Erbsen
20
7/0
24
3/4
belastet
1
5/0
k.A.
9
6/6
Getreide
G
t id
2 (0-12 )
/Ackerbohne
Ja
Ja
20
normal
Ja
11
9/0
S-Getreide
Ja
Ja
10-20
hoch
Ja
1
Fazit: Angaben zu ungenau. Keine Aussage möglich
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Folie 15
Weizensteinbrandmonitoring
g
Rheinland-Pfalz (Tilletia caries)
Sporen /
Korn
2.500
/Vese
2.700
3.100
20.000
2.800
3.200
Ausreißer
Belastung
g
Erntegut nach
Saatgutstufe
2.000
Das Bildelement mit der Beziehungs-ID rId2 wurde in der Datei nicht gefunden.
1.500
1 000
1.000
500
0
Z‐Saatgut
20
DLR Rheinhessen-Nahe-Hunsrück
1 Nachbau 2. Nachbau
1. Nachbau
2 Nachbau 3. Nachbau
3 Nachbau
28
Hermann Boecker
16
Nachbau
( >3‐10‐30)
4
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13
Anzahl Proben
02.12.2014
Folie 16
Beizschwelle bei
Weizensteinbrand (Tilletia caries)
Für die Saatgutproduktion, bei der eine Vermehrung des
Erregers vermieden werden muss, müssen anfällige Sorten
schon bei einer geringen Kontamination ab 1 Spore / Korn
behandelt werden. Weniger anfällige Sorten sind ab einem
Befall von 20 Sporen/Korn zu behandeln.
behandeln
WALDOW, F. JAHN, M. (2007): Untersuchungen zur Bekämpfung von Steinbrand (Tilletia tritici) an
Winterweizen unter Berücksichtigung von Bekämpfungsschwelle, Sortenanfälligkeit und alternativen
Behandlungsmethoden.
g
In: Journal of Plant Diseases and Protection,, 114 (6),
( ), 269-275,, 2007
Bei Steinbrand haben die Öko-Anbauverbände in Bayern in
Zusammenarbeit mit der Bayerischen Landesanstalt für
Landwirtschaft (LfL) als Schwellenwert 20 Sporen/Korn
vereinbart.
DRESSLER, M. et al. 2009. In: orgprints.org/16109/1/Tagungsband-Ökolandbautag-LfL_2009.pdf
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Folie 17
Weizensteinbrandmonitoring
g
Rheinland-Pfalz (Tilletia caries)
Sporen /
Korn
/Vese
2.700
3.100
20.000
2.800
3.200
90
Ausreißer
Belastung
B
l t
Erntegut nach
Saatgutstufe
80
70
60
50
40
30
20
Beizschwelle LfL/Bioland
10
Beizschwelle Rheinland-Pfalz
0
Z‐Saatgut
20
DLR Rheinhessen-Nahe-Hunsrück
1 Nachbau 2. Nachbau
1. Nachbau
2 Nachbau 3. Nachbau
3 Nachbau
28
Hermann Boecker
16
Nachbau
( >3‐10‐30)
4
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13
Anzahl Proben
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Folie 18
Weizensteinbrandmonitoring
g
Rheinland-Pfalz (Tilletia caries)
Sporen /
Korn
/Vese
10.000
10.000
236
2.700
379
75
2.600
10.000
Ausreißer
205
7.000
Belastung
B
l t
nach Weizen/ Dinkelsorte
6.000
Betriebseinfluss
überlagert
g
Sorteneinfluss!!!
5.000
4.000
3.000
Kulturarteneffekt beim
Dinkel
2.000
1.000
0
Achat
Achat / Achat‐Gem
2
7
4
DLR Rheinhessen-Nahe-Hunsrück
4
11
6
Astardo
5
8
5
Hermann Boecker
Butaro
5
9
4
Azita
3
4
3
Julius
2
5
3
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Scaro
9
10
4
Tiger
4
4
3
Zollern‐
spelz
6
26
4
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Betriebe
Anzahl Proben
Jahre
Folie 19
Erforderliches
Infektionspotenzial (Tilletia caries)
Nach HEALD (1921) ist mit Steinbrandbefall zu rechnen, wenn das
Korn mehr als 400 Sporen trägt.
trägt
zit. bei BECKER. J. (1992)
JJe nach
h Sortenresistenz
S t
i t
sind
i d 100 bis
bi 5.000
5 000 Brandsporen
B d
pro Korn
K
für die Infektion erforderlich.
OBST, A. GEHRING K. (2002)
Wenn die Umweltbedingungen günstig sind, keimt jede Brandspore.
MATHRE, D.E. (2000) Stinking smut of wheat. The Plant Health Instructor. DOI:
10.1094/PHI-I-2000-1030-01 Updated 2005.
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Folie 21
Weizensteinbrand - Grenzwerte
Eigenschaft
Saatgut
Beschreibung
Grenzwert
Bezug
)
Weizensteinbrand ((Tilletia tritici),
Haferflugbrand (Ustilago avenae),
Gerstenhartbrand (Ustilago hordei)
IIm Feld
F ld (Z-Saatgut)
(Z S t t)
5 Pflanzen/ 150 m²
Verordnung über den
Verkehr mit Saatgut
landwirtschaftlicher Arten
und von Gemüsearten
(Saatgutverordnung),
2006
Zwergsteinbrand (Tilletia
controversa syn. T. brevifaciens)
Unkrautsamen und nicht gemahlene
oder in sonstiger Weise
Alle
zerkleinerte Früchte,
Früchte die Alkaloide
Alkaloide,
FutterGlukoside oder andere giftige
mittel
Stoffe enthalten, einzeln oder
insgesamt.
Als Schwarzbesatz gelten
Unkrautsamen, verdorbene Körner,
Handels- Verunreinigungen, Spelzen,
getreide Mutterkorn,
Mutterkorn Brandbutten
Brandbutten, tote
Insekten und Insektenfragmente
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Im Feld (Z-Saatgut:
1 Pflanze/ 150 m²
3.000
3
000 mg/kg
oder 0,3 v.H.
Futtermittelverordnung –
FuttMV Anlage 5 (zu
den §§ 23, 23a, 24 und
26) Unerwünschte Stoffe
Anteil des
Schwarzbesatzes:
0 5 vv.H.
0,5
H
Verordnung (EWG)
(
G) Nr.
2731/75 des Rates vom
29 . Oktober 1975 über
die Standardqualitäten
für Weichweizen,,
Roggen, Gerste, Mais
und Hartweizen
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Folie 22
Zwei Erreger
g des
Weizensteinbrandes
Gewöhnlicher Steinbrand
(Tilletia caries)
Zwergsteinbrand
(Tilletia controversa)
Infektion auch über den Boden
Infektion überwiegend von im
Boden befindlichen Sporen
Bis zu 10 JJahre
Bi
h und
d lä
länger iim
Boden lebens- und infektionsfähig
WICHTIG: absolut
WICHTIG
b l t „sauberes“
b
“
Saatgut
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Folie 23
Krankheitszyklus Zwergsteinbrand
(Tilletia controversa)
Wilcoxson, R.D., and E.E. Saari, eds. 1996. Bunt and Smut Diseases of Wheat: Concepts and Methods of Disease Management. Mexico, D.F.: CIMMYT
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Folie 24
Verbreitung des Steinbrandes
Gewöhnlicher Steinbrand
(Tilletia caries)
• Stärker in wärmeren,
trockenen Lagen
g
• Infektion über infiziertes
Saatgut (und über Boden)
Zwergsteinbrand
(Tilletia controversa)
• Eher in rauen Anbauregionen
• Unter länger anhaltenden
Schneedecken (2-3 Monate),
schneereiche Lagen
DRESSLERüberwiegend
Infektion
, M.
et 1.000
al. (2009):
von
Neuere
….. Zwergsteinbrand komme nur in Höhenlagen
über
m
NNim
vor.
Untersuchungen
Boden
befindlichen
zeigen,
Sporen.
dass ein
verändert nach: DRESSLER, M. et al. 2009.
In: orgprints.org/16109/1/TagungsbandÖkolandbautag-LfL
LfL_2009.pdf
2009.pdf
Befall bereitsÖkolandbautag
ab 400 m NN
auftreten kann (Huss 2006)
DLR Rheinhessen-Nahe-Hunsrück
Hermann Boecker
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Folie 25
Zwergsteinbrand-Auftreten
g
in
Rheinland-Pfalz (2014)
Kultur
Vorfrucht
VorAnbau gebeizt Regelmäßige Stallmist- Anzahl
Vorfrucht stufe
Probleme mit einsatz Sporen /
Steinbrand
Korn/V.
N1
Weizen
Ackerbohne
So-Gerste
Dinkel
W-Weizen
Z
Dinkel
So-Gerste
Z
Dinkel
So-Gerste
N12
So-Gerste
W-Weizen
N2
Erbsen
Hafer
Z
Klee
Hafer
N01
Ja
Kleegras
Kleegras
N02
Nein
Kleegras
Kleegras
N02
Ja
Weizen
Dinkel
Weizen
DLR Rheinhessen-Nahe-Hunsrück
Dinkel
Hermann Boecker
5
Ja
Ja
7
RegelR
l
Eher selten mäßig
2.700
3.200
Nein
5
Bisher
noch nie
Regelmäßig
Nein
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02.12.2014
3
2
<1
<1
Folie 26
Forschungsergebnisse
g g
Zwergsteinbrand
• (derzeit) kein Zusammenhang zwischen
Infektionspotential im Boden und am Erntegut
• Sortenunterschiede konnten nicht festgestellt werden.
verändert nach: DRESSLER, M.
M et al.
al (2009) In: orgprints.org/16109/1/Tagungsbandorgprints org/16109/1/TagungsbandÖkolandbautag-LfL_2009.pdf
• Am Saatgut konnte für beide Brandkrankheiten der
Schwellenwert von 20 Sporen pro Korn bestätigt werden.
VOIT, BENNO; DRESSLER, MARKUS; KILLERMANN, BERTA (2012)
http://orgprints.org/20630/1/20630-06OE081-lfl-killermann-2012bekaempfung_zwergsteinbrand.pdf
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15. ÖkoFachtag Rheinland-Pfalz
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Folie 28
Fazit Weizensteinbrand
• Zunehmende Weizensteinbrandproblematik in
Rheinland-Pfalz
• In
I Einzelfällen
Ei
lfäll iistt auff bodenbürtigen
b d bü ti
W i
Weizensteinbrand
t i b
d
zu schließen (Einzelbetrieblichen Status klären,
Bodenbearbeitung?)
• Deutliche Unterschiede im Befallsstatus zwischen den
Betrieben (Ursachenanalyse
y )
• Sorteneffekt wird / kann durch Betriebseffekt überlagert
/ werden (Bedeutung der Bodenbürtigkeit)
• Saatguthygiene optimieren (Z-Saatgut, 1.- (2.). Nachbau,
Reinigungsdurchläufe, Saatgutuntersuchung, Ernte
Nachbausaatgut zuerst,
zuerst Beizung,
Beizung belastete Nachbarflächen?
Nachbarflächen?,
belastete Mähdrescher?)
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Hermann Boecker
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02.12.2014
Folie 29
Fazit Zwergsteinbrand
• Zwergsteinbrand ist in Rheinland-Pfalz unabhängig von
der Höhenlage angekommen
• Einschleppung über Saatgut ist anzunehmen
• Betriebsstatus / (Flächenstatus) ermitteln
• Nur befallsfreies Saatgut einsetzen (Saatgutherkunft?
Innerbetriebliche Saatguthygiene,
g yg
, befallsfreie Betriebe/Flächen:
Nulltoleranz  Beizung)
• Kein Stroh / strohreichen Mist von belasteten Betrieben
Offene Fragen:
•
•
•
Hybridformen?
Ei fl
Einfluss
Bodenbearbeitung,
B d b b it
Fruchtfolge?
F htf l ?
Einfluss Organische Düngung (Stallmist, Kleegrasanteile)?
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Hermann Boecker
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02.12.2014
Folie 30
VIELEN DANK FÜR IHRE
AUFMERKSAMKEIT
Dienstleistungszentrum für
den Ländlichen Raum (DLR)
e esse
a e u s üc
Rheinhessen-Nahe-Hunsrück
Rüdesheimer-Straße 60 - 68
55545 Bad Kreuznach
Besonderheiten des Bio-Getreideanbaus
Hermann Boecker
24. Mai 2011
Folie 31