LfL-Schriftenreihe 4/2019
Rhizoctonia solani an Zuckerrübe
Erarbeitung von integrierten Kontrollstrategien gegen die Späte Rübenfäule der Zuckerrübe

Titelblatt der Publikation

Die Späte Rübenfäule der Zuckerrübe ist eine ökonomisch bedeutende bodenbürtige Erkrankung der Zuckerrübe. Der Erreger ist der ubiquitär im Boden vorhandene Pilz Rhizoctonia solani AG2-2IIIB. Das stark von der Jahreswitterung abhängige Befallsgeschehen der Rübenfäule und die eingeschränkte Zugänglichkeit des Erregers im Boden erschweren die Kontrolle der Pilzkrankheit in der Praxis. In dem Forschungsprojekt wurden folgende Fragestellungen bearbeitet: Monitoring des R. solani AG2-2IIIB-Bodengehaltes in Praxisschlägen, Ableitung einer R. solani AG2-2IIIB-Schadschwelle anhand des Bodeninokulum, Untersuchung der Rhizoctonia-Anfälligkeit von Zwischenfrüchten, Ableitung befallsfördernder und -mindernder Faktoren aus Praxisdaten, Monitoring R. solani AG2-2IIIB antagonistischer Mikroorganismen.
 (113 Seiten)

Erscheinungsdatum: Juli 2019

Preis: 15 €

Die Publikation als PDF pdf 4,4 MB

Zusammenfassung

Die Späte Rübenfäule der Zuckerrübe ist eine ökonomisch bedeutende bodenbürtige Erkrankung der Zuckerrübe. Der Erreger ist der ubiquitär im Boden vorhandene Pilz Rhizoctonia solani AG2-2IIIB. Das unstete Auftreten der Rübenfäule und die eingeschränkte Zugänglichkeit des Erregers im Boden erschweren die Kontrolle der Krankheit. Durch die Entwicklung der Quinoa-qPCR-Methode in den Vorgängerprojekten kann die Erregermenge nun aus Bodenproben quanitfiziert werden. In diesem Forschungsprojekt wurde sie auf Praxiszuckerrübenschlägen etabliert und validiert. Zudem wurden die daraus gewonnen Daten zu den Bodeninokulumsmengen und den Befallsstärken für eine Suche nach Zusammenhängen mit Bewirtschaftungs- und Wetterdaten genutzt. In weiteren Teilprojekten wurden Greeninggeeignete Zwischenfruchtarten auf ihre Rhizoctonia-Anfälligkeit und die Quantität von natürlich vorkommenden mikrobiellen Antagonisten untersucht.
Im Detail
In den beiden Untersuchungsjahren 2016/17 und 2017/18 bestand kein statistisch signifikanter Zusammenhang zwischen dem vorab subjektiv eingeschätzten Risikos eines Späten Rübenfäule Befalls der später beprobten Schläge und dem tatsächlich aufgetretenem Befall. Schätzungen und Erfahrungswerte eignen sich somit nicht für die Risikoklassifikation eines Standorts. Zwischen den aus Bodenproben im Juli 2017 mit der Quinoa-qPCR-Methode gemessenen R. solani AG2-2 Bodenkonzentrationen (CFU) und den Größen der Befallsflächen (RsArea) im August 2017 bestand hingegen ein enger, statistisch hoch signifikanter Zusammenhang. Die Menge des Bodeninokulums erklärte 73 % der Streuung des Befalls. Damit wurde prinzipiell gezeigt, dass durch die Messung der Bodeninokulumskonzentration die Stärke des Späte Rübenfäule Befalls abgebildet werden kann und dass die Quinoa-qPCR Methode, wie hier angewandt, auf Zuckerrübenpraxisschlägen funktionierte. Die Vegetationsperiode 2018 war außergewöhnlich warm und trocken. Im Juli 2018 wurden auf Praxisschlägen vermehrt hohe Bodeninokulumsgehalte über 50 CFU gemessen, die Befallshäufigkeit und –stärke war aber deutlich geringer als im Vorjahr. Wetterdaten deuteten darauf hin, dass höhere Niederschlagsmengen im Mai für Infektionen notwendig sein könnten. Aus den Bodeninokulums- und Befallsdaten beider Untersuchungsjahre wurde eine Bodeninokulums-Schadschwelle berrechnet, bei deren Überschreitung überproportional große Befallsflächen auftreten können. Der Grenzwert betrug 50 CFU. Aus dem Ergebnis der Berechnung wurde zudem ersichtlich, dass ein bis zu 3 % der Rübenfläche umfassender Später Rübenfäule Befall immer und unabhängig von der Höhe des Bodeninokulums auftreten kann. In beiden Projektjahren wurden im Herbst, nach Ernte der Vorfrüchte zur Zuckerrübe, Bodenproben von den Untersuchungsflächen gezogen, um zu prüfen, ob mit der Quinoa-qPCR Methode eine Prognose des zu erwartenden Späte Rübenfäule Befalls möglich ist. Die Zusammenhänge waren gering und mit einer großen Unsicherheit belastet, womit sich die Quinoa-qPCR Methode hierfür als ungeeignet erwies. Auf drei Monitoringstandorten wurde im Untersuchungsjahr 2017/18 das R. solani AG2-2 Bodeninokulum periodisch ab den Vorfrüchten gemessen. Es zeigte sich, dass das Bodeninokulum in seiner Menge zeitlich variierte und schlagindividuellen Verläufen folgte. Ab August 2018 stabilisieten sich die Bodeninokulumsmengen jedoch. Zukünftig könnte die Quinoa-qPCR Methode für ein mittelfristiges Monitoring des Inokulumpotentials in Zuckerrübeananbaugebieten eingesetzt werden. Die Bodenproben könnten aus Rüben im Hochsommer, oder nach frühen Rodeterminen automatisiert im frühen Herbst genommen werden. Die mittelfristige Effektiviät von auf Praxisschlägen umgesetzten Risikominderungsmaßnahmen könnte beurteilt, sowie Risikogebiete identifiziert und räumlich differenziert werden. Der Vorteil der Methode läge darin, dass das Inokulumpotential eines Bodens auch in Jahren erfasst werden könnte, in denen aufgrund der Jahreswitterung ein sichtbarer Befall der Zuckerrüben ausbleibt. Ein weiterer Einsatzbereich der Quinoa-qPCR Methode könnte die epidemiologische Grundlagenforschung sein. Detaillierte Untersuchungen der Verteilung des Inokulums auf Untersuchungsflächen im Projekt zeigten räumliche Konzentrationen des Inokulums auf wenige Stellen. Zudem wurden von Versuchsparzellen Hinweise erhalten, dass die Aktiviät des R. solani AG2-2 Mycels mobil sein könnte. Zusammen mit der zeitlichen Heterogenität der gemessenen Inoku-lumsmengen deutet das auf eine bisher kaum bis nicht beschriebene räumliche und zeitliche Dynamik des R. solani AG2-2 Mycels im Boden hin.
Die Rübenanbauer der beprobten Schläge wurden mit einem Fragebogen zu den Schlaghistorien befragt. Diese Bewirtschaftungsdaten und räumlich hochaufgelösten Wetterdaten wurden mit den Späte Rübenfäule Befallsstärken (RsArea) korreliert. Den stärksten Späte Rübenfäule fördernden Einfluss hatte die Menge des gemessenen Bodeninokulums (CFU). Den zweitstärksten fördernden Einfluss hatte der prozentuale Maisanteil in der Fruchtfolge, gefolgt von der Häufigkeit des Pflugeinsatzes. Der Pfluganteil stellte sich in einer eigenen Korrelation als Indikator für eine Bewirtschaftungsweise heraus, die durch einen hohen Maisanteil in der Fruchtfolge, der näher an der Zuckerrübe stand, einen geringeren Getreideanteil, das weiter von der Rübe stand, einen überproportional häufigen Anbau Rhizoctonia-toleranter Zuckerrübensorten, eine später im Jahr stattfindende Grundbodenbearbeitung, eine deutlich seltenere Mulch- oder Direktsaat und einen relativ geringen Zwischenfruchtanbau in der Gesamtfruchtfolge gekennzeichnet war. Weiterhin hatte die Höhe des Rübenanteils in der Fruchtfolge einen Späte Rübenfäule fördernden Effekt. Einen mindernden Einfluss auf die Größe der Befallsflächen hatten der Anteil des in der Fruchtfolge auf dem Feld belassenen Strohs, der Anteil sonstiger, seltener in Zuckerrübenfruchtfolgen enthaltener Kulturen, wie Winterraps, und die Weite der Fruchtfolge. Somit fällt der Fruchtfolgegestaltung die Hauptbedeutung in der Kontrolle der Späten Rübenfäule zu. Weite, vielfältige Fruchtfolgen senken das Späte Rübenfäule Risiko, wohingegen enge, einseitige Fruchtfolgen mit hohem Maisanteil das Risiko erhöhen. Der relevanteste Wettereinfluss auf den Befall waren die Niederschläge im Mai, wenn auch statistisch nicht signifikant. Statistisch signifikante Unterschiede im Zusammenhang mit der Befallsstärke zeigten sich zudem bei der Art der Vorvorfrucht zur Zuckerrübe, der Maisnutzungsrichtung und der Art der Zwischenfrüchte vor der Zuckerrübe. Größere Befallsflächen traten häufiger nach Vorvorfrucht Mais auf, als nach Vorvorfrucht seltener in Zuckerrübenfruchtfolgen enthaltener Kulturen. Bei der Maisnutzungsrichtung Silomais war der Späte Rübenfäule Befall insgesamt häufiger, wobei großflächiger Befall aber häufiger in der Nutzungsrichtung Körnermais auftrat. Bei der Art der Zwischenfrucht vor der Zuckerrübe trat geringerer Befall nach Senf auf und stärkerer Befall nach der großkörnigen Leguminose Erbse. Zwischenfruchtmischungen lagen in der Mitte.
Die Menge des Bodeninokulums korrelierte hauptsächlich mit Wetterdaten. Beeinflussbare Faktoren aus den Bewirtschaftungsdaten waren nur der Getreideanteil in der Fruchtfolge mit einem mindernden Effekt und der Maisanteil mit einem fördernden Effekt auf die Höhe des Bodeninokulums. Ein warmer, eher feuchter Herbst, vor allem ein nasser Winter vor der Zuckerrübe, im Frühjahr langsamer abtrockende und sich langsamer erwärmende Schläge sowie erhöhte Bodentemperaturen im Mai und Juli hingen positiv mit der R. solani AG2-2 Inokulumsmenge der untersuchten Schläge zusammen.
Die Einzelkomponenten in markterhältlichen Greening-geeigneten Zwischenfruchtmischungen für Zuckerrübenfruchtfolgen wurden ermittelt. Davon wurden 19 Zwischenfruchtarten untersucht. In einem Gewächshausversuch wurde deren R. solani AG2-2IIIB Anfälligkeit durch Wurzelbonituren und Messung der Aufwuchstrockenmassen bestimmt. Zudem wurde das Mycelwachstum auf Zwischenfruchtstroh in einem Laborversuch untersucht. In der zusammenfassenden Betrachtung stellten sich Phacelia, Saatwicke und großkörnige Leguminosen als anfällige Pflanzen heraus. Als geeignete Zwischenfruchtarten zeigten sich Alexandrinerklee, Kreuzblütler, Rauhafer und Sonnenblumen. Bei den am häufigsten in Mischungen enthaltenen Kompontenten gab es Sortenunterschiede bei Ölrettich und weißem Senf, nicht jedoch bei Phacelia und Alexandrinerklee. In Zwischenfruchtfeldversuchen der ARGE Regensburg zeigten sich die stärksten Späte Rübenfäule Symptome und die geringsten bereinigten Zuckererträge (BZE) nach Zwischenfrucht Erbse/Bohne und Phacelia, die geringsten Symptome und die höchsten BZE wurden nach Alexandrinerklee und nach der Schwarzbrache festgestellt.
Pilzliche Trichoderma spp. und bakterielle Pseudomonas spp. wurden in der Literatur als die bedeutensten natürlich im Boden vorkommenen mikrobiellen Antagonisten zu R. solani genannt. Molekularbiologische gattungspezifische Quantifizierungsmethoden wurden an der LfL nach publizierten Protokollen etabliert und zur Analyse der Bodenproben der Praxiszuckerrübenschläge aus Juli 2017 und 2018 angewendet. Die Trichoderma spp. Abundanz war auf Flächen mit Späte Rübenfäule Befall in beiden Jahren erhöht. Es konnte aber kein statistischer Zusammenhang mit der Größe der Befallsfläche oder der R. solani AG2-2 Bodenkonzentration gefunden werden, ebenso wurde kein Einfluss der Bewirtschaftungsweise gefunden. Die Pseudomomas spp. Abundaz war nahezu konstant, nur im Juli 2018 war sie auf Flächen mit Befall leicht erhöht. Zusammenhänge mit der Größe der Befallsfläche, der R. solani AG2-2 Bodenkonzentration oder den Bewirtschaftungsdaten wurden ebenfalls nicht gefunden. Die Pseudomonas spp. Abundanz war hauptsächlich von Wetterdaten beeinflusst. Höhere Temperaturen und trockenere Verhältnisse korrelierten positiv mit der Pseudomonas spp. Abundanz. Maßnahmen zur Förderung dieser natürlich im Boden vorkommenden mikrobiellen Antagonisten konnten somit nicht abgeleitet werden.

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Projektübersicht
Integrierte Kontrollstrategien gegen die Späte Rübenfäule der Zuckerrübe - Nachfolgeprojekt

Aufbauend auf den Erkenntnissen und Methoden des Vorgängerprojektes werden in der Fortführung folgende übergeordnete Ziele verfolgt: Monitoring des R. solani Bodengehaltes in Praxisschlägen, Prognose des R.solani Infektionsrisiko, Einfluss marktüblicher Zwischenfrüchte auf den R. solani Bodengehalt, Evaluierung acker- und pflanzenbaulicher Risikofaktoren, Monitoring R. solani antagonistischer Mikroorganismen. Mehr

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