Können Pilze Mathematik?

Können Pilze Mathematik?
InfektionsInfektions-/Risikomodelle mittels Wetterdaten
Österreichische Pflanzenschutztage Rust
Pilz C., Molan D., Pessl G., & H. Denzer,
Pessl Instruments, Weiz 2015
C.Pilz, Pessl Instruments
Modellierung biologischer Ereignisse
Wachstumsprozesse pilzlicher Pathogene
(z. B. Bildung best. Stadien, Sporulation,
Infektion)
Auftreten von Schadinsekten
(Temperaturschwellen- aktivitäten,
Temperatursummen,
Überwinterungsfähigkeit)
Ökologische & ökonomische Aspekte
(Gesetz, Reduktion von
Pflanzenschutzmittel, Kosten,
gesundheitliche Aspekte …)
Krankheitsmodelle
Ein Modell representiert in mathematischer Form einen biologischen
Prozeß in der Natur
• Erreger (Inokulum, Virulenz, Adaption, Reproduktion)
• Wirt (Anfälligkeit, Stadium, Pflanzenbestand, - gesundheit)
• Umgebung/Umwelt (Temperatur, Regen/Tau, Blattfeuchte, Boden, Wind)
qualitative Abschätzung eines Epidemiebeginnes/einer Infektion
C.Pilz, Pessl Instruments
Relative Luftfeuchtigkeit
Regen
Wind
Wetterstationen
Temperatur
Repräsentativ für die Fläche:
Mikroklima
Phänologie der Pflanze
lokales Wetter
Messintervall: 5 Minuten, Berechnung variabel
Blattfeuchte
WEIZEN
APFEL
WEIN
STEINFRÜCHTE
C.Pilz, Pessl Instruments
MAIS
Plasmopara viticolagenerative Phase
Zoosporen: Quellen, Ausbreitung
Regen, Feuchte (>10mm)
BLATTFEUCHTE (H)
Makrosporangien
Frühling/Sommer (10cm Trieblänge)
Temp.: 8-24°C
Blattfeuchte (15-24h)
30
25
20
15
10
5
0
TEMPERATUR
C.Pilz, Pessl Instruments
Infektion und Inkubation
Infektion
Inokulum
Regen/Wind
50 Gradstunden von
mehr als > 6°C
Blattfeuchte
Zoosporen
Inkubation
Relative Luftfeuchte
Temperatur
150
100
27
22
17
12
7
0
20
Rel. LF
50
2
Stunden
Makrosporangien
Temperatur
Symptome „Ölflecken“
C.Pilz, Pessl Instruments
Vegetative Vermehrung
Verbreitung
Mit BF >0, Regen >2mm
Ohne BF: r.LF >70% and
Wind >2Stunden
Sporulation
Dunkelheit
T>11°C
RH >95%
Sporen sterben ab:
Temperaturen hoch
Relative Luftfeuchte niedrig
70
60
50
40
Stunden30
20
10
0
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40
C.Pilz, Pessl Instruments
Infektion und Inkubation
Infektion
Inokulum
Regen/Wind
50 Gradstunden von
mehr als > 6°C
Blattfeuchte
Zoosporen
Inkubation
Relative Luftfeuchte
Temperatur
150
100
27
22
17
12
7
0
20
Rel. LF
50
2
Stunden
Makrosporangien
Temperatur
Symptome „Ölflecken“
C.Pilz, Pessl Instruments
Darstellung der Ergebnisse
Symptome sichtbar
GENERATIV
Primary infection
VEGETATIV
C.Pilz, Pessl Instruments
Zusammenfassung
Teil eines ganzheitlichen Konzeptes des IP
Ermittlung günstiger Bedingungen für die Infektion von
Pflanzen in sensiblen Pflanzstadien
Reduktion Fungizideinsatz (20-50%)
“ Hot spots” mit erhöhter Aufmerksamkeit durch lokale
Stationen
Zusätliche Informationen zur Biologie um das Risiko
versäumter Infektionen zu senken
Nachverfolgbarkeit (Wann? Was? Warum?)
Kontrolle am Feld, schneller Handlungsbedarf
C.Pilz, Pessl Instruments
Ausblick & Diskussion
Kombination mit Monitoring Systemen
(Sporenfallen, Bodenproben,..) = quantitative
Aussagen
Schwellenwerte?
Testparzellen („Fang“-parzellen) mit
anfälligeren Sorten als Frühwarnsystsem
Stärkung von Produzenten durch
computeriesierte Entscheidungshilfen in
Entscheidungsfindung
C.Pilz, Pessl Instruments
Vielen Dank für
Ihre Aufmerksamkeit!
C.Pilz, Pessl Instruments
Beispiel: Traubenwickler
Günstige Bedingungen für:
-Flug
-Eiablage
-Temperatursummen
-Bestimmung der Generation
C.Pilz, Pessl Instruments