Steinbrand und Zwergsteinbrand
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Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft Neue Forschungsergebnisse zu Weizensteinbrand und Zwergsteinbrand Naturland Ackerbau-Tagung Würzburg, 21.-22.01.2014 Benno Voit, Robert Bauer & Berta Killermann Arbeitsgruppe Saatgutuntersuchung &Saatgutforschung Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft Einleitung ● Befall wirkt sich auf die Qualität des Erntegutes aus ● Befall wirkt sich nicht auf die Keimfähigkeit und den Feldaufgang aus nicht infiziert massiver Befall Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 2 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Einleitung Erntegut Bestand Sorte Boden Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 3 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Steinbrand und Zwergsteinbrand ● Grenzwert am Saatgut in Österreich und der Schweiz ● In Deutschland Grenzwerte seit 2013 (AGAKST) ● Bioverbände in Bayern haben zusammen mit der Saatgutuntersuchung Grenzwerte (20 Sporen/Korn) festgelegt ● Unsere Ergebnisse aus Feld und Laboruntersuchungen haben gezeigt, dass Grenzwerte am Saatgut nicht ausreichend sind für eine Problemlösung Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 4 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Weitere Einflussfaktoren auf den Befall ● Vorgeschichte des Schlages ● Saatzeit ● Sorte ● Saatgutbehandlung Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 5 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Vorgeschichte des Schlages Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 6 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Nachweis der Brandsporen im Boden Nasssiebverfahren ● Auswaschen der Sporen aus dem Boden ● Zählen der Sporen unter dem Mikroskop Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 7 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Untersuchung der Brandsporen Elektronenmikroskopische Aufnahme Vergrößerung: 120.000x 14 – 18 m 16 – 20 m Zwergsteinbrand Tilletia controversa Steinbrand Tilletia caries Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 8 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Vorgeschichte des Schlages Durchschnittlicher Besatz mit Zwergsteinbrand am Erntegut auf dem Standort Baden-Württemberg, sowie das Sporenpotenzial im Boden nach der Saat und nach der Ernte (2009) Sporen/Korn Sporen in 10 g Boden Behandlung am Erntegut Kontrolle nach der Saat nach der Ernte 8.300 152 7.112 Bodeninfektion 11.571 80 29.376 20 Sporen/Korn 2.391 87 7.676 100 Sporen/Korn 1.966 29 4.374 Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 9 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Zwergsteinbrand Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 10 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Zwergsteinbrand • • • • • • Der Befall erfolgt zum Zeitpunkt der Bestockung d. h. je nach Saattermin und Infektionsbedingungen zwischen November und März Die im Boden vorhandenen Brandsporen beginnen zu keimen und befallen den Bestockungsknoten des Weizens Bei Bodentemperaturen zwischen 0 °C bis 5 °C d. h. der Boden ist offen und nicht gefroren Wenn zusätzlich noch eine Schneedecke hinzukommt, die über mehrere Wochen liegen bleibt, ist der Befall umso höher Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 11 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Zwergsteinbrand ● Hier herrscht in der Praxis und selbst in der Beratung Unsicherheit und wird mit Steinbrand verwechselt ● Wenn die Infektion gesetzt ist, wächst sie in der Pflanze mit hoch ● Der Befall ist zunächst nicht sichtbar ● In der Literatur spricht man zwar von Blattaufhellungen, usw. ● In der Praxis ist es schwierig einen Befall im 3-5 Blattstadium festzustellen ● Eindeutig ist die Bestimmung ab dem Ährenschieben Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 12 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Zwergsteinbrand ● Befall wird erst sichtbar, ab dem Ährenschieben Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 13 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Zwergsteinbrand ● Vom Zwergsteinbrand befallene Pflanzen bleiben kürzer ● Die Halme sind kürzer und die Ährchen vor der Reife gespreizt ● In den Ähren bilden sich anstelle der Körner Brandbutten Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 14 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Zwergsteinbrand ● Befallsfreie Jahre gibt es nicht Durchschnittlicher Besatz mit Zwergsteinbrand am Erntegut auf dem Standort Bayern, sowie das Sporenpotenzial im Boden nach der Saat und nach der Ernte (2008 – 2010) Sporen/Korn Sporen in 10 g Boden Behandlung am Erntegut Kontrolle nach der Saat nach der Ernte 61 93 128 2.837 608 2.678 20 Sporen/Korn 87 79 526 100 Sporen/Korn 260 89 257 Bodeninfektion Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 15 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Zwergsteinbrand Wie lange bleiben die Brandsporen im Boden lebens- oder infektionsfähig? ● Eine genaue Angabe von Jahren ist derzeit nicht möglich ● In der Literatur werden 10 und mehr Jahre genannt ● Das hat sich nach unseren Erfahrungen bisher bestätigt Kann die Lebensfähigkeit der Brandsporen beeinflusst werden? Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 16 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Steinbrand und Zwergsteinbrand „Untersuchungen zur Dauer der Infektionsfähigkeit von Steinbrand- (Tilletia caries) und Zwergsteinbrandsporen (Tilletia controversa) in Böden und organischen Düngern unter Berücksichtigung verschiedener Fruchtfolgen des ökologischen Landbaus“ Laufzeit: 2011 – 2015 Förderung: Bayerisches StMELF Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 17 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Steinbrand und Zwergsteinbrand Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 18 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Steinbrand und Zwergsteinbrand Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 19 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Ergebnisse Brandsporen - Lagerung in Stallmist Anzahl Brandsporen in Stallmist (Sporen/10 g), 3 Herkünfte T. controversa 9000 5000 8000 4500 Brandsporenzahl/10 g Stallmist Brandsporenzahl/10 g Stallmist T. caries 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 Wolfersdorf 1 Herbst 2011 Oberndorf 2 Frühjahr 2012 3Obbach Herbst 2012 Wolfersdorf 1 Herbst 2011 Oberndorf 2 Frühjahr 2012 3Obbach Herbst 2012 Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 20 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Biofumigation Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 21 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Zwergsteinbrand Gibt es bei den Weizensorten Unterschiede in der Anfälligkeit? ● Bis in die 60iger Jahre wurde vom Bundessortenamt jede neue Weizensorte auf die Anfälligkeit bzgl. Steinbrand und Zwergsteinbrand getestet. ● Bei den Öko-Sorten laufen derzeit im Rahmen des o. g. Forschungsprojektes in der Arbeitsgruppe Saatgutforschung der LfL Sortenanfälligkeitsversuche ● Die Ergebnisse weisen auf unterschiedliche Anfälligkeiten hin Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 22 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Zwergsteinbrand - Sortenanfälligkeitsversuch Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 23 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Zwergsteinbrand – Sporenbesatz pro Korn ● Winterweizen, 15 Sorten, zweiortig, dreijährig 180000 160000 Sporenbesatz/Korn 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 24 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Zwergsteinbrand – Sporenbesatz pro Vese ● Dinkel, 7 Sorten, zweiortig, zweijährig 40000 Sporenbesatz/Vese 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 25 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Steinbrand ● Steinbrand ist wie der Zwergsteinbrand eine Brandkrankheit bei Weizen ● Bei Befall ist die Ware genauso unbrauchbar, da je nach Befallshöhe die Ware schwarz ist und nach Heringslake riecht (Trimethylamin) ● Das Befallsbild im Feldbestand sieht anders aus > 10.000 Sporen/Korn massiver Befall Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 26 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Steinbrand ● Die befallenen Pflanzen haben nahezu die gleiche Länge als die nichtbefallenen und sind daher mit Zwergsteinbrand nicht zu verwechseln ● Auch hier bilden sich in der Ähre statt der Körner die Brandbutten Gesunde Ähre Befallene Ähre Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 27 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Steinbrand ● Während beim Zwergsteinbrand der Befall nahezu ausschließlich vom Boden ausgeht, erfolgt beim Steinbrand die Infektion vom Saatgut und Boden aus ● In der Literatur wird nur über die Infektion vom Saatgut aus berichtet ● In unserem Forschungsprojekt konnten wir eindeutig nachweisen, dass der Befall auch vom Boden aus erfolgt ● Im Unterschied zum Zwergsteinbrand erfolgt die Infektion bereits während der Keimung des Weizens ● Je trockener der Boden nach der Saat und während der Keimung ist, desto länger dauert die Keimung und umso höher ist der Befall Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 28 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Steinbrand – Vorgeschichte des Schlages Bayern, Sachsen – 2008 – unterschiedlicher Befall Sporen / Korn Behandlung am Erntegut Sporen in 10 g Boden nach der Saat nach der Ernte BY SN BY SN BY SN Kontrolle 13.739 314 22 1.281 209 841 20 Sporen/Korn 14.760 526 72 1.209 188 1.044 100 Sporen/Korn 21.442 299 51 1.807 127 461 BY = Bayern SN = Sachsen Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 29 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Steinbrand – Einfluss der Saatzeit auf den Befall Anzahl Sporen/Korn Besatz mit Steinbrand am Erntegut bei der Früh- und Spätsaat an den vier Versuchsstandorten Bayern, Baden-Württemberg, Sachsen und Nordrhein-Westfalen (2008 – 2010) 30.000 20.000 a b 10.000 2.201 576 0 Frühsaat +/- 05. Oktober Spätsaat nach 25. Oktober Saatzeit Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 30 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Steinbrand – Einfluss der Sorte auf den Befall Anzahl Sporen/Korn ● Besatz mit Steinbrand am Erntegut bei der anfälligen Sorte “A“ und der weniger anfälligen Sorte “E“ (2008 – 2010) 30.000 20.000 a b 10.000 2.690 87 0 Sorte A Sorte E Sorten Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 31 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Saatgutbehandlung gegen Steinbrand ● Behandlung mit Tillecur® und Cerall® ● Im Vergleich mit chemischen Beizmitteln schlechterer Wirkungsgrad ● Behandlung bei mehr als 100 Sporen/Korn kann wenig Erfolg haben ● Keine Wirkung gegen Zwergsteinbrand ● Alternativ: Saatgut bürsten Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 32 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Zusammenfassung ● Nur untersuchtes, am besten Zertifiziertes Saatgut aussäen !! ● Wenn ein Befall aufgetreten ist, muss berücksichtigt werden, dass das Sporenpotential im Boden zugenommen hat und daher eine latente Gefahr für den nachfolgenden Weizenanbau darstellt ● Die Fortschritte in der Weizenzüchtung lassen hoffen, dass mit toleranten oder gar resistenten Sorten der Befall mit Brandkrankheiten deutlich abnimmt Naturland Ackerbau-Tagung, 21.01.2014 33 Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung
