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Diaporthe-Phomopsis Pilzkomplex an der Sojabohne

Im Zuge eines sechs monatigen FEMtech Praktikums am Institut für Saat- und Pflanzgut, Pflanzenschutzdienst und Bienen wurde ein Boniturschema für den Pilzkomplex Diaporthe-Phomopsis an der Sojabohne ausgearbeitet. Dieses soll helfen in Zukunft die Befallsintensität und mögliche Ertragsverluste durch diesen Pilz besser einzuschätzen. Die Ergebnisse der Bonitur am Feld wurden dann mit dem tatsächlichen Saatgutbefall im Labor verglichen. Des Weiteren wurden Infektionsversuche durchgeführt, um mehr über den Krankheitsverlauf dieses Komplexes zu erforschen.

Bonitur

In Niederösterreich, Oberösterreich, Steiermark, Burgenland und Kärnten wurden neun Soja Versuchsflächen der AGES bezüglich der typischen Symptome des Diaporthe-Phomopsis Komplex untersucht. Alle Versuchsflächen waren gleich angelegt: Pro Sorte gab es vier Wiederholungen, welche in verschieden Parzellenanordnungen am Feld angebaut wurden. Jede Parzelle war 10 m² groß. Die sehr frühe Reifegruppe (000) war mit 20 Sorten vertreten, die frühe bis mittelspäte (00) mit insgesamt 25 Sorten und die mittelspäte (0) mit 5 Sorten.

Für die Bonitur wurden pro Parzelle und Feld drei Punkte aufgenommen und zusammengefasst. Zunächst wurde der prozentuelle Gesamtbefall der Pflanzen ermittelt. Danach wurden Stängel und Hülsen mit dem freien Auge auf das Vorhandensein von Läsionen und Pyknidien untersucht. Je nach deren Befallsstärke wurden die Pflanzen mit der passenden Boniturnote (1-9) bewertet.

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Ein abgetrockneter Sojabohnen Stängel auf dem deutliche Läsionen sichtbar sind.
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Eine mit Diaporthe spp. befallene Sojabohnen Hülse auf der nekrotische Stellen inklusive Pyknidien (Fruchtkörper) sichtbar sind.

Ergebnisse Bonitur

Die statistische Auswertung der Bonitur zeigt, dass es signifikante Zusammenhänge zwischen dem Gesamtbefall und den Läsionen (Pearson Correlation Coefficient PCC=0,935) sowie dem Diaporthe-Phomopsis Befall (PCC=0,935) am Stängel gibt. Weiters wurden auch signifikante Korrelationen zwischen Gesamtbefall und Läsionen (PCC=0,526) bzw. Diaporthe-Phomopsis Befall (PCC=0,519) an der Hülse nachgewiesen. Bezüglich der am Feld aufgenommenen Befallsrate wies die Reifeklasse 00 die höchsten Werte auf. Das heißt die Sorten die dieser Reifeklasse zugeordnet sind, waren gegenüber dem Pilzkomplex signifikant anfälliger als die Sorten der anderen beiden Reifeklassen. Die höchsten Befallswerte der Feldbonitur wurden in Oberwart aufgenommen. Auf den Standorten Fuchsenbigl, Jennersdorf, Gleisdorf und Ritzelhof konnten nur geringe Befälle beobachtet werden.

Saatgutbefall

Für die Samenanalyse wurde vom Institut Nachhaltige Pflanzenproduktion, Abteilung Prüfung und Bewertung Landwirtschaftlicher Sorten, das Soja Saatgut von allen Versuchsflächen zur Verfügung gestellt. Das Saatgut wurde auf den Befall mit Diaporthe untersucht. Die Versuche wurden laut ISTA Regelung angesetzt. Dabei wurden die Samen 30 Sekunden in 1 %-iger Natriumhypochloritlösung eingeweicht und danach 30 Sekunden mit destilliertem Wasser gespült. Pro Sorte wurden 200 Korn auf Kartoffel Glucose Agar (PDA) mit je zehn Samen pro Petrischale angesetzt. Die Inokulation erfolgte bei 25°C Dunkelheit. Nach sieben Tagen wurden die Proben ausgewertet. Für die Auswertung wurden befallene Samen gezählt. Sehr typisch für Diaporthe sind ein kompaktes, weiß-beiges Myzel, sowie die Aussonderung eines bernsteinfarbenen Exsudates.

Ergebnisse Saatgutbefall

Der höchste Samenbefall wurde am Standort Melk mit einem Mittelwert von 10,02% verzeichnet. Bezogen auf die Reifegruppen wies die Gruppe 0 den höchsten Mittelwert von 4,88% auf. Die Reifeklasse 00 hatte einen Mittelwert von 4,53% und die Reifeklasse 000 einen Mittelwert von 1,56%.

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Vier mit Diaporthe spp. befallene Sojabohnen Samen (mit einem roten Kreis gekennzeichnet) auf einer Petrischale mit Kartoffel-Glukose-Agar.

Inokulationsversuche

Für die Inokulationsversuche wurden Sorten, die einen niedrigen Diaporthe-Phomopsis Befall aufwiesen, in einem sterilen Quarzsand nach den ISTA Richtlinien zu Keimpflanzen herangezogen. Nach drei Tagen waren die Keimblätter sichtbar und die Keimlinge wurden mit 30 ml Sporensuspension inokuliert. Die Inokulation erfolgte mittels Sprühmethode. Die Keimpflanzen keimten nach der Inokulation für zirka eine Woche bei Raumtemperatur. Täglich wurde untersucht, ob Pyknidien, Läsionen oder sonstige Veränderungen an den Jungpflanzen festzustellen waren. Nach sechs bis acht Tagen waren Pyknidien auf den Primärblättern sichtbar.

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Ein mit Pyknidien übersätes Charakterblatt, einige Tage nach Inokulation mit Diaporthe spp..

Ergebnisse Inokulationsversuche

Drei Tage nach Inokulation konnten schon deutliche Auswirkungen festgestellt werden. Die inokulierten Pflanzen lagen bereits verkümmert im Quarzsand, wohingegen die gesunden Pflanzen aufrecht weiterwuchsen. Zu diesem Zeitpunkt waren die Keimlinge sechs Tage alt.

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Mit Diaporthe spp. inokulierte Keimpflanzen in einer Schale mit Sand gewachsen. Die Pflanzen sind umgekippt und wirken welk.
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Gesunde Keimpflanzen in einer Schale mit Sand gewachsen.

Neben der geringeren Vitalität wurde auch festgestellt, dass die inokulierten Pflanzen wesentlich langsamer wuchsen als die gesunden Pflanzen.

Conclusio

Bei der Bonitur im Freiland konnte beobachtet werden, dass die Vitalität der Pflanzen einen hohen Einfluss auf die Befallsintensität des Diaporthe-Phomopsis Komplexes hat. Vor allem die Reifeklasse 0 wurde auf fast allen Standorten mit der Boniturnote 1 - also kein Befall - beurteilt, da diese Klasse zum Zeitpunkt der Aufnahme noch auf fast allen Standorten grün und belaubt waren. Mit fortschreitender Abreife der Pflanzen konnte ein signifikanter Anstieg des Krankheitsbildes beobachtet werden. Die geringe Korrelation zwischen dem Samenbefall und den am Feld aufgenommenen Daten zeigt, dass das Boniturschema noch ausbaufähig ist. Wichtig ist der richtige Boniturzeitpunkt, um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten und Verfälschungen zu vermeiden.

Anhand der Inokulationsversuche konnte gezeigt werden, dass der Pilzkomplex die junge Sojapflanze eindeutig beeinträchtigt. Das Wachstum ist bei kranken Pflanzen signifikant geringer als bei gesunden. Durch weitere Versuche könnte untersucht werden, ob es Sorten gibt, die weniger anfällig sind. Außerdem wäre es interessant die weitere Entwicklung infizierter Pflanzen zu verfolgen. Dafür müsste man die Keimpflanzen umtopfen und im Glashaus weiter aufziehen.

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