Gewöhnlicher Steinbrand

Tilletia caries

Zuletzt geändert: 03.05.2021
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Tierseuchenkategorien:

Steckbrief

Der gewöhnliche Steinbrand oder Weizensteinbrand ist ein samenübertragbarer Pilz mit einem hohen Vermehrungspotential, welcher die Kornqualität mindert. Er wird auch Stinkbrand genannt, da er einen intensiven Fischgeruch der Ernte auslösen kann. Bei einem starken Befall mit Gewöhnlichen Steinbrand sind hohe Ertragseinbußen und nur eine eingeschränkte Verwendbarkeit des Erntegutes (auch für Futterzwecke) zu erwarten. 

Biologie

Der Infektionszyklus von Weizensteinbrand:

Die Steinbrandsporen sitzen außen am Korn, auf der Samenschale. Nach dem Anbau keimen bei guten Bedingungen (feucht und kühl) mit dem Korn auch die Steinbrandsporen. Die gekeimte Spore wächst im heranwachsenden Spross mit der Pflanze mit und bewirkt bei der Ährenbildung die Ausbildung von Brandbutten anstatt von gesunden Getreidekörnern. Beim Drusch der brandigen Ähren werden die Brandbutten zerschlagen und die Sporenmasse verteilt sich auf der Samenschale der frisch geernteten Körner. Somit schließt sich der Kreislauf und die Sporen sind für die nächste Aussaat am neuen Saatgut bereit.

Schadsymptome

Ein Befall mit Weizensteinbrand bleibt bis zum Ährenschieben unbemerkt, erst dann werden befallene Pflanzen sichtbar. Mit dem Steinbrand befallene Wirtpflanzen lassen sich durch das Auftreten von blaugrünen Verfärbungen an den Ährchen und dem Aufspreizen der Spelzen erkennen. 

Bei einer Infektion mit dem Gewöhnlichen Steinbrand werden statt Samen Brandbutten gebildet, welche den typischen starken Fischgeruch verbreiten und mit einer Vielzahl an Sporen gefüllt sind. Dies führt zu einem Abspreizen der Spelzen. Befallene Pflanzen könne etwas blaugrün erscheinen, die Färbung ist aber auch von der Weizensorte abhängig. Eine verzögerte Reife und fransig erscheinende Ähren können ein weiterer Hinweis auf einen Befall darstellen. Bei einzelnen Ähren kann die schwarze Sporenmasse bei zunehmender Reife bereits am Feld sichtbar werden.

Die Sporenmasse der Brandbutten wird nur von einem dünnen Häutchen geschützt, welches bei der Ernte zerschlagen wird. Dadurch gelangen die Sporen auf die gesunden Körner und bleiben vor allem in den Härchen und der Falte hängen.

Symptome, während des Druschvorgangs:

  • Bildung einer schwarzen Wolke (bei starker Kontamination)
  • Stark verdorbener Geruch (Fischgeruch, aufgrund von Trimethylamine)

Wenn solche Symptome während dem Drusch bemerkt werden, wird geraten, die Ernte dieses Feldes abzubrechen, auch wenn zuvor keine Symptome am Feld erkannt wurden. Bereits ein kleiner Anteil an brandigen Körnern im Feld (0,1%) reicht, um einen verrotteten Fischgeruch für die gesamte Ernte zu erzeugen, welcher sich zuerst nicht systematisch bemerkbar macht, sondern erst bei einem höheren Grad an Kontamination entsteht und die gesamte Partie für den Verzehr und als Tierfutter unbrauchbar macht.

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An Steinbrand erkrankte Ähren mit aufgespreizten Spelzen und austretender Sporenmasse
Erkrankte Ähre mit aufgespreizten Spelzen. Anstatt gesunder Körner sind dunkle Brandbutten erkennbar
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Links eine gesunde, rechts eine mit Gewöhnlichem Steinbrand infizierte Weizenähre.
Im direkten Vergleich sind eine gesunde Weizenähre und eine mit Gewöhnlichem Steinbrand infizierte Weizenähre, bei welcher das Abspreizen der Spelzen und Brandbutten erkennbar sind.
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Links ein Weizenkorn, rechts eine Brandbutte mit schwarzer Sporenmasse.
gesundes Weizenkorn und eine dunkle Brandbutte mit schwarzer Sporenmasse.
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Sporen die in den Weizenhärchen hängen (mit freiem Auge nicht erkennbar)
Vergrößerte Aufnahme von den Weizenhärchen eines Kornes, in welchen dunkle Pilzsporen hängen

Wirtspflanzen

Besonders anfällig für diese Krankheit sind die Kulturarten Weichweizen, Dinkel und Einkorn, bei Triticale ist die Anfälligkeit sehr sortenvariabel. Ein geringeres, aber nicht zu vernachlässigendes Infektionspotential ist bei Roggen gegeben, Gerste und Hafer gelten als steinbrandresistent

Verbreitung

Steinbrand tritt vor allem an Weizen und Dinkel weltweit auf.

Ausbreitung und Übertragung

Als primäre Infektionsquelle gilt Saatgut. Steinbrandsporen können aber auch im Boden jahrelang überleben, wodurch dieser ebenfalls zu einer Infektionsquelle wird. 

Temperaturen zwischen 2°C und 29°C (optimal bei 11°C) und eine Bodenfeuchtigkeit zwischen 40 und 50 % begünstigen die Entwicklung von Steinbrand.

Wirtschaftliche Bedeutung

Die Risiken einer Steinbrandinfektion sind sehr hohe Ertragsausfälle, bis zu 70 % der Getreideähren können infiziert sein. Dadurch kommt es zu unverkäufliche Ernten und einer Kontamination des Bodens.

Eine toxische Wirkung durch Konsum von befallenem Getreide ist nicht bekannt. Konsumware und Futter dürfen trotzdem keinen Befall aufweisen.

Vorbeugung und Bekämpfung

  • Eine abwechslungsreiche Fruchtfolge ist die Basis, um Saatgutkrankheiten vorzubeugen. Bei gewöhnlichem Steinbrand wird generell eine Fruchtfolge von drei bis fünf Jahren empfohlen.
  • Da Samen als Hauptüberträger von Weizensteinbrandinfektionen gelten, ist es essentiell, dass ausschließlich gesundes Saatgut verwendet wird. 
  • Für Nachbausaatgut empfehlen wir:

    • Beobachten Sie Ihre Flächen aufmerksam in der Zeit des Ährenschiebens um eine Infektion frühzeitig zu erkennen.
    • Falls Sie wirtschaftseigenes Saatgut verwenden möchten, lassen Sie Ihr Saatgut in einem akkreditierten Labor untersuchen um einen Weizensteinbrand festzustellen.
    • Führen Sie eine Saatgutbehandlung durch, falls dies notwendig ist (je nach Laborergebnis). 

  • Eine kühle, feuchte Witterung zum Zeitpunkt der Keimung begünstigt eine Infektion mit Gewöhnlichem Steinbrand. Um das Risiko einer Infektion zu verringern, sollte die Aussaat so gewählt werden, dass eine schnelle Pflanzenentwicklung gefördert wird.
  • Bodenbearbeitung: Steinbrandsporen benötigen Sauerstoff und Wasser um zu keimen. Eine tiefe Einarbeitung der Sporen in den Boden sollte vermieden werden, da die Sporen dadurch konserviert werden. Bei der nächsten Bodenbearbeitung werden sie wieder an die Oberfläche geholt und können die Pflanzen neuerlich infizieren. Belässt man die Sporen an der Oberfläche, keimt der Großteil innerhalb von zwei bis vier Monaten nach der Ernte, wenn genügend Bodenfeuchte vorhanden ist. Außerdem können die in den ersten Zentimeter unter der Erde lebenden Springschwänze die Sporen fressen und zerstören (Borgen, 2001). Um also eine bestmögliche Zersetzung der Sporen zu fördern, ist es günstig, nach der Ernte nur eine flache Bodenbearbeitung (z.B. Fräsen) durchzuführen. 
  • Regelmäßige Kontrollen der Feldbestände erlaubt eine frühe Erkennung und die Möglichkeit zur Entfernung von infizierten Pflanzen. 
  • Die verwendeten Erntegeräte müssen vor der Nutzung auf anderen Äckern gründlich gereinigt werden (z.B. mit heißem Seifenwasser) um eine Kontamination nachfolgender Ernten zu verhindern. Felder mit starkem Befall sollten als Letztes gedroschen werden, da die Sporen in den Erntegeräten anhaften und so nachfolgende Ernten kontaminieren können. Bei niedrigerem Befall kann eine Ernte von Kulturarten, die nicht mit Gewöhnlichen Steinbrand befallen werden können (z.B. Soja, Mais etc.), als Reinigungsmaßnahme ausreichen.
  • Durch die Zerstörung stark infizierten Erntegutes verhindert man eine Inokulationsquelle am eigenen Betrieb. 
  • Wenn es zu einer starken Infektion mit Steinbrand auf einem Feldstück kommt, muss auch der Boden als infiziert betrachtet werden. Die Überlebensfähigkeit der Sporen im Boden ist stark abhängig von der Bodenbeschaffenheit. Eine Anbaupause von fünf Jahren sollte ausreichen, bevor anfällige Kulturarten auf dem jeweiligen Feld angebaut werden.


Das Video zu Weizensteinbrand-Management-Strategien von LIVESEED zeigt eine Konferenz, die den aktuellen Wissensstand über Weizensteinbrand und dessen Management Strategien zusammenfasst, gehalten von Anders Borgen beim European Cereal Diversity Festival in Kalo, Dänemark, am 27. Juni 2019.

Fachinformation

Andere Steinbrand Arten

In Österreich kommt auch noch der Zwergsteinbrand (Tilletia controversa) vor. Dieser verursacht zusätzlich zu den beim gewöhnlichem Steinbrand erwähnten Symptomen auch eine Verzwergung der Pflanzen. Er tritt meist in raueren Gegenden mit langanhaltenden Wintern auf (z.B. Oberösterreich, Waldviertel etc.). Dieser Erreger ist bodenbürtig, wird aber über das Saatgut in die Bestände eingeschleppt und kann im Boden bis zu 10 Jahre überdauern. 

Indischer Weizensteinbrand (T. indica) kommt hauptsächlich in Indien und seinen Nachbarländern, Nordamerika und Südamerika vor. Er wird in Europa als Quarantäneschädling reguliert.

Anfälligkeit von Kulturarten

Wenn man die Anfälligkeit von verschiedenen Kulturarten vergleicht gehört Weichweizen, Dinkel und Einkorn zu den anfälligsten Kulturarten für eine Steinbrandinfektion. 

Bei Triticale ist die Anfälligkeit sehr sortenvariabel. Ein geringeres, aber nicht zu vernachlässigendes Infektionspotential ist bei Roggen gegeben, Gerste und Hafer gelten als steinbrandresistent

Bis heute gibt es keine Weizensorte, die vollständig resistent gegen Weizensteinbrand ist. Jedoch ist bekannt, dass manche Sorten anfälliger sind als andere. In Österreich gibt es zurzeit drei Sorten die weitgehend widerstandsfähig gegen Gewöhnlichen Steinbrand sind: Tillexus (4% Brandähren), Tilliko und Tillstop (1% Brandähren) (https://bsl.baes.gv.at/fileadmin/BSL/pdfVersion/12_Getreide_im_biologischen_Landbau_BSL2020.pdf).

Tests zur Erkennung des Weizensteinbrandes

Der visuelle Nachweis des Weizensteinbrandes, entweder auf einer Parzelle (Begutachtung der Ähren) oder in einer Saatgutpartie (Anwesenheit von Brandsporen), ist sehr schwierig und zufällig, vor allem wenn die Kontaminationsrate recht gering ist. Eine Analyse eines akkreditieren Labors ist der sicherste Weg um den Steinbrand des Weizens zu erkennen. Für die Zertifizierung von Saatgut ist ein Test auf Steinbrand in Österreich zwingend notwendig. Die AGES führt die Untersuchung von Saatgut auf Weizensteinbrand für Saatgutfirmen und LandwirtInnen durch. Nähere Informationen finden Sie hier.

Der offizielle Test für den Nachweis von Steinbrand ist ein Filtrationstest. Hierbei wird eine definierte Menge an Körnern mit warmen Wasser gewaschen und die Suspension dann mittels Pumpe auf ein Filterpapier gebracht. Darauf wird im Mikroskop die Anzahl von vorhandenen Sporen detektiert und bestimmt um welche Art des Steinbrands es sich handelt. Mittels dieser Methode kann jedoch nicht zwischen lebensfähigen und nicht-lebensfähigen Sporen differenziert werden. Frisches Sporenmaterial hat jedoch meist eine sehr hohe Vitalität. 

In Österreich gibt es zurzeit keine Möglichkeit die Lebensfähigkeit von Sporen zu testen. 

Der „Eimer-Test“ ist ein einfacher, ungefährer Test für Brandbutten in geerntetem Getreide. 5 kg Körner in einen mit Wasser gefüllten Behälter einfüllen, verrühren und aufschwimmende Körner auf der Oberfläche sammeln. So lange verrühren bis keine Körner mehr auf der Oberfläche aufschwimmen. Danach die gesammelten, aufgeschwommenen Körner Korn für Korn untersuchen und bestimmen, ob es sich um Brandbutten handelt oder nicht (Brandbutten sind leichter als Samen und schwimmen daher auf, diese sind mit einer schwarzen Sporenmasse gefüllt). 

Achtung! Diese Technik ermöglicht nur einen groben Nachweis auf vorhandene Brandbutten. Am Korn anhaftende Sporen können dadurch nicht nachgewiesen werden. Im Falle von Saatgut (egal ob wirtschaftseigenes oder zertifiziertes) darf dieser Test auf keinen Fall als Ersatz von Laboranalysen angesehen und verwendet werden.

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