Untersuchungen zur Schadwirkung von Sclerotinia sclerotiorum (Lib. de Bary) und Verticillium longisporum (comb. nov. Karapapa) in Winterraps (Brassica napus)

Abstract

Durch die Intensivierung des Rapsanbaus in Deutschland ist in den letzten Jahren ein verstärktes Auftreten insbesondere der bodenbürtigen Fruchtfolgepathogene Sclerotinia sclerotiorum und Verticillium longisporum in Winterraps zu beobachten. Durch die Produktion von Sklerotien bzw. Mikrosklerotien, die Dauerorgane dieser Pathogene, die bis zu 10 Jahre im Boden überdauern können, ist auch langfristig gesehen eine erhöhte Befallsgefährdung gegeben. Zur Vermeidung hoher Ertragsausfälle durch S. sclerotiorum werden in der Praxis oftmals routinemäßig prophylaktische Fungizidmaßnahmen durchgeführt. Die Auswertung eines Datensatzes aus den offiziellen Feldversuchen der Pflanzenschutzdienste der Länder aus den Jahren 1991-2003 zeigte, dass in lediglich 33% der ausgewerteten Versuche der kostendeckende Mehrertrag von 3,32 dt/ha erreicht wurde und somit wirtschaftlich war. Im Rahmen dieser Arbeit wurden wirtschaftliche Schadensschwellen für S. sclerotiorum auf Basis von Befalls-Verlust-Relationen sowie der Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen entwickelt, die in das Prognosemodell SkleroPro integriert wurden. In mehrjährigen Feldversuchen wurden am Standort Göttingen-Weende mit Hilfe künstlicher Einzelpflanzeninokulation (Zahnstochermethode) die Befalls-Verlust-Relationen für S. sclerotiorum in Abhängigkeit der Parameter Inokulationstermin, Aussaattermin, Bestandesdichte und Sorte erarbeitet. Es zeigte sich, dass Infektionen zum Zeitpunkt der Vollblüte, wie sie unter natürlichen Bedingungen hauptsächlich auftreten, eine stärkere Ertragswirkung aufweisen als späte Infektionen zu Beginn der Schotenbildung. Die Faktoren Aussaattermin und Bestandesdichte wiesen keinen Einfluss auf die Schadwirkung von S. sclerotiorum auf. Feldversuche zur Kompensationsfähigkeit später Pflanzenverluste zu Beginn der Schotenbildung zeigten, dass verbleibende Rapspflanzen durch Erhöhung des Tausendkorngewichtes Pflanzenausfälle bis zu 30% kompensieren können. Die aus den Ergebnissen der Feldversuche und der Wirtschaftlichkeitsanalysen abgeleiteten wirtschaftlichen Schadensschwellen variierten nach Ertragserwartung, kostendeckendem Mehrertrag, Infektionstermin und Sorte. Für eine Ertragserwartung von 30 bis 50 dt/ha schwankt die zu tolerierende Sclerotinia-Befallshäufigkeit bei einer für die Bekämpfung in der Praxis relevanten frühen Infektion zur Vollblüte zwischen 25 und 5% Befallshäufigkeit. Zur Erarbeitung von Befalls-Verlust-Relationen für V. longisporum wurden in zweijährigen Feldversuchen in Göttingen-Weende durch eine Bodenverseuchung mit unterschiedlichen Mengen natürlich befallenen Rapsstrohs abgestufte Befallsintensitäten eingestellt. Bei Befallshäufigkeiten bis 50% und nur geringer Befallsstärke konnte jedoch keine signifikante Ertragsminderung im Vergleich zur nicht inokulierten Kontrolle beobachtet werden. Mit Hilfe von ELISA-Untersuchungen wurde die Ausbreitungsdynamik des Pathogens in der Pflanze im Verlauf der Vegetationsperiode untersucht. Erst mit Beginn der Abreife und der Ausbildung sichtbarer Symptome, konnte eine deutliche Ausbreitung des Pilzes in der Pflanze nachgewiesen werden. Ableitend von dem Problem der sehr späten und unspezifischen Symptomausbildung von V. longisporum an Raps, wurden im Rahmen molekularbiologischer Arbeiten Primer für den artspezifischen Nachweis dieses Pathogens entwickelt. Die Primer leiten sich aus heterogenen Bandenmustern von DNA-fingerprinting-Analysen der Arten V. longisporum und V. dahliae ab. In vitro-Untersuchungen haben gezeigt, dass mit Hilfe der entwickelten Primer ein spezifischer Nachweis von V. longisporum möglich ist. In Isolaten von V. dahliae, V. albo-atrum, V. tricorpus sowie in anderen Pilzarten konnte das spezifische PCR-Fragment nicht amplifiziert werden.