Lienemann, Kerstin; Oerke, Erich-Christian; Dehne, Heinz-W.: Infektion und Ausbreitung von Fusarium spp. an Weizen in Abhängigkeit der Anbaubedingungen im Rheinland. Bonn: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Landwirtschaftliche Fakultät, Lehr- und Forschungsschwerpunkt Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft USL, 2003. In: Forschungsbericht / Lehr- und Forschungsschwerpunkt "Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft" an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität, 104.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://hdl.handle.net/20.500.11811/1198
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author = {{Kerstin Lienemann} and {Erich-Christian Oerke} and {Heinz-W. Dehne}},
title = {Infektion und Ausbreitung von Fusarium spp. an Weizen in Abhängigkeit der Anbaubedingungen im Rheinland},
publisher = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Landwirtschaftliche Fakultät, Lehr- und Forschungsschwerpunkt Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft USL},
year = 2003,
series = {Forschungsbericht / Lehr- und Forschungsschwerpunkt "Umweltverträgliche und Standortgerechte Landwirtschaft" an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität},
volume = 104,
note = {Ährenfusariosen an Winterweizen werden durch einen Komplex unterschiedlicher Fusarium-Arten verursacht. Als Erreger der partiellen Taub- und Weißährigkeit führen sie nicht nur zu erheblichen Ertragsverlusten sondern mindern auch die Weizenqualität, da sie artspezifisch Mykotoxine von unterschiedlicher toxikologischer Relevanz produzieren. In der vorliegenden Arbeit wurde das Auftreten des Ährenbefalls an Winterweizen im Rheinland, das Spektrum der auftretenden Fusarium-Arten sowie von Microdochium nivale und der Befallsverlauf an den Pflanzen, unter anderem in Abhängigkeit vom Infektionszeitpunkt und der Anbaubedingungen untersucht. Die Sortenanfälligkeit wurde unter natürlichen Befallsbedingungen ebenso wie in Inokulationsversuchen erfasst und bewertet. Des Weiteren wurden der Einfluss der Anbauintensität und die Wirksamkeit einer Ährenbehandlung auf das Befallsgeschehen ermittelt. Der Ährenbefall wurde visuell und die Befallshäufigkeit der Körner mikrobiologisch erfasst, die Bestimmung der Fusarium-Arten erfolgte mikroskopisch. Die Mykotoxinbelastung der Körner wurde mittels Hochleistungsflüssigkeits-Chromatographie mit Dioden-Array-Detektor (HPLC-DAD) bzw. einem Enzym-Linked-Immuno-Assay (ELISA) nachgewiesen. o Unabhängig von der Anbauform - konventionell oder ökologisch - war das Auftreten von Ährenfusariosen im Untersuchungszeitraum 1998 – 2000 stark an die jahresbedingte Witterung, aber auch an den Standort und die Weizensorte gebunden. Ein direkter Vergleich der beiden Anbauformen war dadurch nur bedingt möglich. Der durchschnittliche Kornbefall mit Fusarium spp. war in den Jahren 1999 und 2000 mit 18 – 20 % dreimal so hoch wie 1998. M. nivale trat im Jahr 1998 im ökologischen (Ø 26%) und auch im konventionellen (Ø 10%) Anbau sehr stark auf. In den Jahren 1999 und 2000 war dieser Erreger dagegen kaum von Bedeutung. o Trotz gleicher Bodenbearbeitung und Vorfrucht variierte die Höhe des Kornbefalls mit Fusarium spp. (7 - 54%) und die Zusammensetzung des Artenspektrums standortbedingt. Der im Rheinland auftretende Fusarium-Komplex setzt sich anteilig zusammen aus F. avenaceum (43%), F. culmorum (21%), F. graminearum (11%), F. poae (10%), F. tricinctum (7%), F. cerealis (4%), F. equiseti, F. sporotrichioides und Fusarium spp. (letztere zusammen 4%). Die Variabilität beruhte auf den Witterungseinflüssen zur Weizenblüte, standortbedingten Unterschieden wie z.B. der Vorfrucht oder der mikrobiellen Aktivität des Bodens und den teilweise unterschiedlichen Wachstumsansprüchen der Fusarium-Pilze. Es ist davon auszugehen, dass die Entwicklung eines Standort-spezifischen Inokulumpotenzials und die Verbreitung bestimmter Arten dadurch beeinflusst wurden. o Der sukzessive Befall der Weizenpflanzen von Fusarium spp., ausgehend vom am Boden vorhandenen Inokulum über die Blattetagen bis hin zur Ähre, war für alle Fusarium-Arten mit Ausnahme von F. poae von Bedeutung. Die Ausbreitung dieser Art beruhte vorrangig auf einer windbürtigen Infektion der Ähren, ausgehend entweder von am Boden vorhandenen Inokulum bzw. von anderen infizierten Wirtspflanzen. Bereits zu BBCH 39 waren Blätter aller Etagen außer dem Fahnenblatt von Fusarium-Arten besiedelt und die Befallshäufigkeit nahm bis zur Abreife (∅ 98% Befallshäufigkeit) stetig zu. Die befallenen Blätter waren frei von Symptomen. Ab BBCH 61 kann von einer Sporulation verschiedener Fusarium-Arten auf den Blättern, von F. poae besonders auf der Ähre und dem Fahnenblatt, ausgegangen werden. Die Gefahr einer Sekundärinfektion weiterer Ährchen ist dadurch gegeben. F. culmorum besiedelte die Blätter später als F. avenaceum, erreichte aber bis zur Abreife eine Besiedlungsrate von 71%, F. avenaceum dagegen nur eine von 23%. Antagonistische Wechselwirkungen zwischen diesen Arten, wie sie bereits von FISCHER (1977) beschrieben wurden, waren hier anzunehmen. o Die Vollblüte (BBCH65) war bei einer Ähreninfektion mit F. graminearum, F. avenaceum und F. poae das anfälligste Wachstumsstadium des Weizens. F. culmorum verursachte auch zu BBCH 49-75 einen relativ starken Kornbefall. Diese Art besaß breitere Wachstumsansprüche und war auch bei unterschiedlichen Temperaturen und relativen Luftfeuchtigkeiten (rel. LF) zu einer stärkeren Nivalenol-Produktion fähig als F. graminearum und F. poae. Bei letzterer Art schienen die Temperatur und die rel. LF eine weniger bedeutende Rolle bei der Nivalenol-Bildung zu spielen. Die Kombination von hoher Temperatur (25°C) und maximaler rel. LF führten bei F. graminearum, F. culmorum und F. poae zum maximalen Kornbefall. o Kontinuierlicher Niederschlag (2,4 mm/Nacht) von der Blüte bis zur Abreife förderte den Kornbefall mit F. avenaceum signifikant, nicht aber den mit anderen Arten. Die häufig als weniger aggressive Art F. avenaceum kann sich unter den im Rheinland vorherrschenden Bedingungen gut etablieren. Das war u.a. mit der rheinischen Fruchtfolge mit einem hohen Getreideanteil zu erklären, der das Auftreten von F. avenaceum fördert. Mais in der Fruchtfolge, auch wenn er nicht unmittelbar als Vorfrucht auftrat, stellte ein potentielles Risiko für Ähreninfektionen, insbesondere durch F. graminearum, dar. Schläge ohne Mais in der Fruchtfolge, die in Mais-Anbaugebieten lagen, waren dem Zuflug von F. graminearum-Sporen ausgesetzt. Dadurch wurde ebenfalls ein bedeutender Ährenbefall ausgelöst. o Nach Anwendung eines Wachstumsregulators oder einer um 40 kg/ha bzw. 60 kg/ha erhöhten Stickstoffgabe in Form einer Ammoniumnitrat-Harnstoff-Lösung nahm der Ährenbefall nur geringfügig zu. Witterungsbedingtes Lager führte im Jahr 2000 an einigen Standorten zu einer starken Befallszunahme; Pflanzen, die nicht mit einem Wachstumsregulator behandelt worden waren, wiesen in diesen Fällen einen um bis zu einem Drittel höheren Befall als kürzere, stärker gedüngte Pflanzen auf. Ein dichterer Pflanzenbestand schien das Auftreten von M. nivale und Fusarium spp. zu fördern. Dies kann durch ein verändertes Mikroklima im Bestand, das zu einer länger anhaltenden Feuchtigkeit führt, erklärt werden. o Die Stärke des Ährenbefalls war signifikant mit der Pflanzenlänge (r = -0,66) korreliert, nicht jedoch mit dem Abstand Fahnenblatt – Ähre. Die Dichte einer Ähre stand nicht im Zusammenhang mit der Zunahme des Fusarium-Befalls. o Zwischen dem Kornbefall und den Ertragsparametern ‚Tausendkorngewicht’ und ‚Flächenertrag’ traten für die untersuchten Sorten signifikante Korrelationen von durchschnittlich –0,82 bzw. –0,75 auf. o Die Sorten `Charger`, `Bandit`, `Rialto` und `Haven` waren im dreijährigen Vergleich gegenüber Ährenfusariosen am anfälligsten, `Hybnos`, `Convent` und `Residence` erwiesen sich als am wenigsten anfällig. Die Einstufung der Sorten auf Fusarium-Anfälligkeit wich teilweise von der ab, die durch das Bundessortenamt getroffen wurde. Dies war auf die unterschiedlichen Prüfbedingungen (Sprühinokulation, natürlicher Befallsdruck) zurückzuführen. o Eine ein- bzw. zweimalige Ährenbehandlung mit den Azol-Fungiziden Metconazol oder Metconazol und Tebuconazol reduzierte den Kornbefall mit Fusarium spp. in drei von vierzehn Versuchen signifikant; in vier Versuchen war der Befall nach einer ein- bzw. zweimaligen Ährenbehandlung dagegen erhöht, jedoch nicht signifikant. Erfolgt die Fungizidbehandlung in dem nur kurzen Zeitraum der Ähreninfektion zu einem zu frühen oder zu späten Termin, z.B. durch eine witterungsbedingte nicht optimal terminierte Ährenbehandlung, kann sich dieses befalls- und toxinfördernd auswirken. Eine zweimalige Behandlung war im Mittel nicht effektiver als eine einmalige Behandlung. Unter den im Rheinland vorherrschenden Bedingungen wurde eine selektive Wirkung von Metconazol und Tebuconazol gegenüber den Fusarium-Arten beobachtet. Besonders gegenüber F. graminearum, aber auch gegenüber F. culmorum war eine gute Wirkung vorhanden; das Auftreten von F. avenaceum, F. poae und F. tricinctum konnte dagegen nicht ausreichend bekämpft werden.},
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