Zur Bedeutung von Umweltbedingungen und pflanzenbaulichen Maßnahmen auf den <i>Fusarium</i>-Befall und die Mykotoxinbelastung von Weizen

Abstract

In mehrjährigen Untersuchungen wurde der Einfluss pflanzenbaulicher Maßnahmen des Organischen und integrierten Anbaus auf die Pflanzengesundheit von Weizen im Rheinland erfasst. Hierbei wurden die Auswirkungen des Standorts, der Witterung, der Sortenwahl, von Fungiziden, der Bodenbearbeitung, Fruchtfolge bzw. Vorfrucht, der Anbauintensität und der Begleitflora auf den Befall der Ähren mit verschiedenen <i>Fusarium</i>-Arten sowie <i>Microdochium nivale</i> und deren Mykotoxinbelastung berücksichtigt.<br /> Die Ährenbonitur eignete sich nur bedingt für eine Beurteilung der Befallshäufigkeit mit Fusariumspp., denn nur bei Inokulation mit einer <i>Fusarium</i>-Art zeigten sich auch deutliche Symptome. Der grösste Teil der Korninfektionen fand bei allen untersuchten <i>Fusarium</i>-Arten zur Blüte statt, allerdings darf bei entsprechender Witterung die Infektionsgefahr vor der Blüte (BBCH 49) bzw. bis zur Teigreife nicht unterschätzt werden. Das Artenspektrum von <i>Fusarium</i> war an allen Standorten gleich, lediglich der Anteil der einzelnen Arten am Gesamtbefall variierte, F. avenaceum, F. culmorum, F. poae, <i>F. graminearum, F. tricinctum, F. sporotrichioides </i>sowie<i> Microdochium nivale</i> wurden nachgewiesen. Auf das Inokulumpotenzial hatte die Bodenbearbeitung in Wechselwirkung mit der Vorfrucht entscheidenden Einfluss. Einige Arten der Begleitflora wurden befallen und könnten somit ebenfalls als Inokulumquelle dienen; besonderes Arten, die wie <i>G. aparine</i> im Bestand mit hochwachsen, waren z. T. stärker befallen als der Weizen. Ein Vergleich der Weizensorten in verschiedenen Umwelten zeigte, dass ´Bold´, ´Zentos´ und ´Petrus´ die geringste <i>Fusarium</i>-Anfälligkeit aufwiesen. Die Anfälligkeit der Sorten gegenüber Fusarium spp. war nicht mit der gegenüber Microdochium nivale verbunden. Weizen aus Organischem Landbau wies im Vergleich zu Proben aus integrierten Anbau einen um ca. 10 % niedrigeren <i>Fusarium</i>-Befall auf; sowie mit 100-350 µg geringere DON-Gehalte; dies beruht vermutlich vor allem auf der geringeren Anbauintensität und anderen Fruchtfolge. Im integrierten Anbau konnte der <i>Fusarium</i>-Befall bzw. die Mykotoxinbelastung durch eine termingerechte Behandlung mit Azolfungizid um bis zu 60 % reduziert werden. Die Applikation eines Strobilurin-Fungizids konnte zu einem höheren DON-Gehalt führen. Eine Fungizidapplikation als alleinige Maßnahme reicht zur Qualitätssicherung des Ernteguts meistens nicht aus, so dass weitere pflanzenbauliche Maßnahmen mit einbezogen werden sollten. Aufgrund der vorkommenden <i>Fusarium</i>-Arten sollten andere Mykotoxine als DON stärkere Beachtung finden.

<strong>Towards the impact of environmental conditions and plant cultivation measures on <i>Fusarium</i> infection and mycotoxin contamination of wheat</strong><br /> The influence of plant cultivation measures on plant health of wheat in organic and conventional farming systems in the Rhineland was investigated in studies of several years. The effect of site, weather, cultivar choice, fungicides, soil preparation (tillage), crop rotation, previous crop, intensity of cultivation and weed on infection of wheat ears with different <i>Fusarium</i> species and Microdochium nivale as well as on mycotoxin contamination was investigated.<br /> Valuation of ears was only partly suitable for the assessment of infection rate with <i>Fusarium </i>species, as distinct symptoms were only visible when infection was caused by a single <i>Fusarium</i>species. The major proportion of grain infection with all <i>Fusarium</i> species investigated occurred at the time of flowering. However, danger of infection before inflorescence (BBCH 49) and until wax-ripe stage respectively should not be underestimated when the weather is appropriate. The spectrum of <i>Fusarium</i>species isolated was the same for all sites, only the infection rate with each <i>Fusarium</i>species varied. The species <i>F. avenaceum, F. culmorum, F. poae, F. graminearum, F. tricinctum, F. sporotrichioides </i>as well as<i> Microdochium nivale</i> were identified. Soil preparation in interaction with the previous crop, such as <i>G. aparine</i>, had significant impact on infection potential of the soil. Some weed population was also infected and might thus be an alternate host; especially those weed varieties developing within the standing crop were partly showed heavier infection than the wheat. Comparing wheat varieties of different environmental conditions ‘Bold‘, ‘Zentos‘ and ‘Petrus‘ were least susceptible to <i>Fusarium</i>infection. Susceptibility to Fusariuminfection of different varieties was not correlated with susceptibility to Microdochium nivale infection. Wheat from organic farming in comparison with wheat from integrated farming showed by 10% lower infection rates and with 100 350 µg/kg also lower DON contents which is probably mainly due to lower intensity of cultivation and different crop rotation. In conventional farming, <i>Fusarium</i>infection and mycotoxin contamination could be reduced by up to 60% when azole fungicides were applied on schedule. Application of a strobulurin fungicide could lead to increased DON content. Fungicide treatment alone is not sufficient to assure quality of grains, so that further plant cultivation measures have to be included. As a large variety of <i>Fusarium</i>species was identified, other mycotoxins than DON should be included in analysis.