CARIES - Forschungsprojekt zu Gewöhnlichem Steinbrand in Österreich

Ende 2012 wurde in Zusammenarbeit mit der Bio Forschung Austria ein gemeinsames Forschungsprojekt mit dem Titel "Infektionsmechanismen und Übertragungsrisken bei Gewöhnlichem Steinbrand (Tilletia caries/Tilletia foetida) unter österreichischen Anbaubedingungen" gestartet.

Das Projekt ist über drei Vegetationsperioden angelegt und endet im Frühjahr 2016.

Ein besonderer Dank gilt dem Bundesministerium für Land- und Fortwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft für die Finazierung dieses Forschungsvorhabens. 

 

 

Gewöhnlicher Steinbrand wird als überwiegend samenbürtige Krankheit hauptsächlich durch die Anwendung von infiziertem Saatgut verbreitet. Für die Zertifizierung von Saatgut sind daher in Österreich traditionell Schwellenwerte für den Saatgutbefall festgelegt. Diese liegen bei 10 Sporen/Korn für ungebeiztes Saatgut und ab einem Befall größer 300 Sporen/Korn ist eine Inverkehrbringung als Saatgut nicht zulässig. Bei einer einmaligen Anwendung von ungebeiztem Saatgut haben sich diese Werte als sehr zuverlässig erwiesen. Bei einer Anwendung von infiziertem, unbehandeltem Saatgut über mehrere Generationen hinweg ist von einer deutlichen Erhöhung des Saatgutbefalls auszugehen. Für die Bearbeitung dieser Fragestellung wurde daher ein Versuchsansatz konzipiert, der eine dreimalige Vermehrungs-/Generationsabfolge simuliert und unter Einbeziehung verschiedener Versuchsfaktoren (Befallsintensität, Ort, Anbautermin, Sorte) Unterschiede im Befallsaufbau bzw. mögliche Maßnahmensetzungen aufzeigen soll.

Material und Methodik

In drei aufeinander folgenden Vegetationsperioden wurden Exaktversuche mit 30 Objekten (24 Winterweizen, 4 Winterdinkel, 2 Triticale) in unterschiedlichen Saatgut-Befallsintensitäten mit Gewöhnlichem Steinbrand durchgeführt. Die Befallsstärken des Ausgangssaatgutes 2013 lagen dabei zwischen 0 Sporen/Korn bis ca. 300 Sporen/ Korn. Die Versuche wurden in zweifacher Wiederholung, an zwei verschiedenen Standorten (Großnondorf bei Hollabrunn und Fuchsenbigl im Marchfeld) und zu zwei unterschiedlichen Anbauterminen (Anfang Oktober bzw. Ende Oktober/ Anfang November) durchgeführt. Beim Winterweizen wurden die Sorten Capo, Antonius und Arnold verwendet, bei Winterdinkel wurde die Sorte Ebners Rotkorn untersucht.

Am Ende der Vegetationsperiode wurde im Sommer 2014 die Anzahl an befallenen Pflanzen pro Parzelle aufgenommen. Danach wurde das Erntegut der einzelnen Parzellen gedroschen und im Labor auf einen Befall mit Gewöhnlichen Steinbrand untersucht. Das daraus gewonnene Saatgut wurde im Herbst 2014 wieder angebaut. Diese Vorgehensweise wurde in den zwei darauffolgenden Jahren wiederholt, wobei eine strenge Objekt-, Anbautermin- und Standortzuordnung eingehalten wurde. Es kam daher zu einem direkten Nachbau der Erntegutproben - einem Verfahren wie es auf landwirtschaftlichen Betrieben häufig vorkommt.

Ergebnisse

Versuchsstandort und Anbautermine

Die beiden Versuchsstandorte zeigten deutliche Unterschiede in ihrer Entwicklung hinsichtlich des Befallsaufbaus. In Großnondorf fand ein signifikant stärkerer, über die Jahre exponentiell steigender, Befallsaufbau statt. In Fuchsenbigl war dies nur in sehr geringem Ausmaß feststellbar.

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Vergleich der am Feld gefundenen mit Steinbrand infizierten Pflanzen in Fuchsenbigl (Fubi) und Großnondorf (Gro) anhand des Mittelwertes aller Anbauvarianten.

Ein weiterer Einflussfaktor der untersucht wurde war der Anbautermin, da dies eine beeinflussbare Maßnahme für Landwirte darstellt. Auch hier gab es deutliche Unterschiede. Die früh angebauten Versuche wiesen deutlich geringere Befallswerte auf als die späten.

Am Standort Fuchsenbigl wurde beim frühen Anbautermin nach dreijähriger Saatgutvermehrung bzw. Nachbau des Erntegutes keine ansteigende Befallsentwicklung verzeichnet. Beim späten Anbautermin wurde ein epidemiologischer Befallsaufbau festgestellt, wobei dieser erst im dritten Versuchsjahr stattgefunden hat.

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Grafik welche die Anzahl der mit Steinbrand befallenen Pflanzen in Fuchsenbigl (abgekürzt mit Fubi) in den Parzellen des frühen und späten Anbautermin in den Jahren 2014-2016 zeigt.

Der verzögerte Befallsaufbau über mehrere Generationen bei früheren Anbauterminen, hat sich auch am Standort Großnondorf bestätigt. Bereits im zweiten Versuchsjahr 2014/15 wurden deutlich mehr infizierte Pflanzen beim späten Anbautermin gezählt, was zu einer höheren Infizierung des Erntegutes führte und eine mehr oder weniger vollständige Durchseuchung der Bestände mit dem Erreger im dritten Versuchsjahr zu Folge hatte.

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Grafik welche die Anzahl der mit Steinbrand befallenen Pflanzen in Großnondorf (abgekürzt mit Gro) in den Parzellen des frühen und späten Anbautermin in den Jahren 2014-2016 zeigt.

Ausgangssaatgut und Befallsentwicklung

Die Befallsrate des Ausgangssaatgutes stellte eine wesentliche Einflussgröße über das Ausmaß der Infektion der Feldbestände mit Tilletia caries dar. Im Rahmen des Projekts wurden daher je Sorte Proben mit unterschiedlich hohen Befallswerten eingesetzt. Unter der Anbausituation "Standort Fuchsenbigl - Anbautermin früh" waren bei allen Sorten und in allen Anbausaisonen keine infizierten Pflanzen in den Versuchsparzellen festzustellen, wenn der Ausgangsbefall unter 10 Sporen/Korn lag.

Bei der Anbausituation "Standort Fuchsenbigl - Anbautermin spät" blieben zumindest 2 Generationen in den Kleinparzellen befallsfrei wenn das Ausgangssaatgut einen Befall von < 10 Sporen/Korn aufwies. In der dritten Vermehrungsgeneration, dem Anbaujahr 2015/16, waren allerdings die Bedingungen so, dass eine doch maßgebliche Anzahl an infizierten Pflanzen festgestellt wurden. Unter diesen Voraussetzungen können nur mehr zwei Generationen der Saatgutvermehrung unter geringem Befallsrisiko durchgeführt werden.

Am Standort Großnondorf verzeichnete man eine weitere Steigerung des Steinbrandrisikos bei mehrmaligem Wiederanbau. In der ersten Anbausaison (= erste Anbaugerneration), waren bei beiden Anbauterminen nur bei den hohen Saatgutbefallswerten erkranke Pflanzen aufgetreten. Im zweiten Anbaujahr traten insbesondere beim späteren Anbautermin bei den hohen Saatgutbefallsvarianten bereits massive Infektionen auf. Im dritten Anbaujahr waren die Parzellen mit niedrigerem Ausgangsbefall tendenziell weniger infiziert als die höheren Ursprungsvarianten. Die absolute Zahl an erkrankten Pflanzen war aber derartig hoch, dass generell von massivem Befall gesprochen werden kann. Zusammenfassend kann daher für den Standort Großnondorf festgehalten werden, dass unter risikominimierten Voraussetzungen lediglich eine Generation - bei sehr niedrigen ursprünglichen Saatgutbefallswerten möglicherweise eine zweite - produziert werden kann.

Sorten

Die Fragestellung zu den im Projekt eingesetzten Sorten richtete sich dahingehend, ob sich die Ergebnisse aus der BIO-Sortenwertprüfung auch in der praktischen Vermehrung replizieren lassen. Die Sorten Capo und Arnold wurden mit einer ähnlichen Anfälligkeit gegenüber Tilletia caries im mittleren Bereich eingestuft und die Sorte Antonius liegt im eher günstigeren Bereich des Sortiments. Diese Ergebnisse konnten auch in den drei Versuchsjahren reproduziert werden. Die Sorte Antonius wies eine geringere Dynamik im Befallsaufbau auf als die Sorten Arnold und Capo.

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Prozentwert der infizierten Pflanzen bei der Prüfung der Steinbrandanfälligkeit im Rahmen der Bio-Sortenwertprüfung bei Winterweizen.

Conclusio

- Die beiden Versuchsstandorte zeigten eine deutliche Differenzierung in Hinblick auf die epidemiologische Ausbreitung des Erregers.

- Es wurden signifikante Unterschiede in der Befallsentwicklung durch den Faktor Anbautermin festgestellt werden.

- Die in dem Projekt erarbeiteten Ergebnisse zu den drei geprüften Weizensorten korrespondierten gut mit den Resultaten der Bio-Sortenwertprüfung.

- Standorten welche günstige Bedingungen für eine Steinbrandinfektion aufweisen ist die Vermehrung auf eine Generation limitiert, da das Steinbrandrisiko darüber hinaus signifikant ansteigt.

- Der aktuelle Normwert von 10 Sporen/Korn sollte auf keinen Fall gelockert werden.

- Für einen gesicherten Vermehrungsaufbau im Bio-Landbau sollte nur Ausgangssaatgut verwendet werden, welches einen sehr geringen Befall (≤1 Spore/Korn) aufweist.  

 

 

Laufzeit des Projekts: Herbst 2012 - Herbst 2016 

Projektleitung: Dr. Wilfried Hartl - Bio Forschung Austria

Projektleitung AGES: Dipl.-HLFL-Ing. Manfred Weinhappel - Institut für Saat- und Pflanzgut, Pflanzenschutzdienst und Bienen

Dipl.-HLFL-Ing. Manfred Weinhappel
Spargelfeldstraße 191
1220 Wien



Dipl.-HLFL-Ing. Manfred Weinhappel
Spargelfeldstraße 191
1220 Wien



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