Fusarium graminearum gehört zu den Hauptverursachern der „Partiellen Taubährigkeit“, einer der wichtigsten Ährenkrankheiten an Weizen. Neben Ertragsverlusten, hervorgerufen durch eine Nekrotisierung photosynthetisch aktiven Gewebes, stellt dieser Pilz insbesondere durch die Kontamination des Erntegutes mit Mykotoxinen ein besonderes Problem für Landwirte dar. Der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln ist nur in einem engen Zeitfenster während der Weizenblüte sinnvoll, die Notwendigkeit für einen solchen Einsatz ist aber zu diesem Zeitpunkt optisch fast nicht feststellbar. Daher könne Befallsprognosemodelle ein gutes Hilfsmittel für die Entscheidungsfindung sein.
Die Ergebnisse dieses Versuches sollen bestehende Erkenntnisse über dieses Pathogen ergänzen und Grundlagen für ein zukünftiges Prognosemodell schaffen. Hierfür wurden Weizenpflanzen unter den kontrollierten Bedingungen eines Gewächshausversuches künstlich mit variablen Inokulumpotentialen, einer gestaffelten Inkubationszeit und einer periodisch wiederkehrenden Zusatzbefeuchtung behandelt. Die Wirkung dieser Behandlungen wurde an Ertrags und Befallsparametern analysiert.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Literaturübersicht
2.1 Systematik und Biologie von Fusarium graminearum
2.2 Biologie von Giberella zeae und wirtschaftliche Bedeutung
2.3 Synopse der bestehenden Fusarium-Befallsprognosemodelle
3 Material und Methoden
3.1Versuchsfaktoren
3.1.1 Beschreibungen der Einflussvariablen
3.1.2 Beschreibung und Erfassung der Zielvariablen
3.2 Versuchsglieder
3.3 Weizenanzucht und Kultivierung
3.4 Anzucht des Erregers und Erstellung des Inokulums
3.5 Inokulum und Inkubation
3.6 Datenauswertung
4 Ergebnisse
4.1.Einfluss des Inokolumpotentials auf Befall und Ertrag
4.2 Einfluss der Inkubationszeit auf Befall und Ertrag
4.3 Einfluss der postinfektionellen Zusatzbefeuchtung auf Befall und Ertrag
5 Diskussion der Ereignisse
6 Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht den Einfluss von Inokulumpotential, Inkubationszeit und postinfektioneller Zusatzbefeuchtung auf den Befall von Weizen durch den Pilz Fusarium graminearum. Ziel ist es, unter kontrollierten Gewächshausbedingungen Basiswissen zu generieren, um die Grundlagen für ein zukünftiges computergestütztes Fusarium-Infektionsprognosemodell zu schaffen und die Auswirkungen auf Ertragsparameter wie Frischmasse und Einzelährenertrag zu quantifizieren.
- Analyse des Einflusses der Sporenkonzentration auf den Erregerdruck und Ertragsverlust.
- Untersuchung der Bedeutung der Inkubationsdauer bei Infektionen durch Fusarium graminearum.
- Evaluierung der Auswirkungen periodischer postinfektioneller Feuchteereignisse.
- Erhebung von Befallsparametern wie Befallshäufigkeit und Ährennekrotisierung.
Auszug aus dem Buch
2.1 Systematik und Biologie von Fusarium graminearum
Derzeit beinhaltet die Gattung Fusarium 140 Arten, unterteilt in 15 Gruppen (Gerlach u. Nirenberg, 1982 zitiert in Summerell u. Lesli, 2001). Dabei parasitiert zwar der überwiegende Teil Pflanzen (Wollenweber u. Reinking, 1935), doch der Begriff „Ährenfusariosen“ umfasst nur 17 Arten, die an Kulturpflanzen Schädigungen hervorrufen können (Lienemann, 2002). Hierzu wird Fusarium graminearum gezählt.
Fusarium graminearum ist der Klasse der anamorphen Ascomyceten, Ordnung Hypocreales, Familie Hypocreaceae, Gattung Gibberella zuzuordnen (Hoffmann et al., 1994). Neben dem anamorph Fus. gram. durchläuft dieser Pilz ein sexuelles Stadium (teleomorph) als Gibberella zeae (Schwabe.u.Petch). Während der sexuellen Phase werden intensive Kreuzungs- und Rekombinationsereignisse vermutet, worin scheinbar die hohe Aggressivität dieses Pathogens begründet liegt ( Bowden u. Lesli, 1992; Miedaner und Schilling, 1996; zitiert in Leonard und Bushnell, 2003). Die dabei in den Perithecien sexuell gebildeten Ascosporen dienen der anemochoren Verbreitung bei feuchten Bedingungen. Fusarium graminearum bildet neben Mycel, das karminrot, graurosa, burgundern gefärbt sein kann, vegetative, bananenförmige, drei bis siebenfach septierte, hyaline Makrokonidien mit Fußzelle als Träger der vegetativen Vermehrung (Leonard u. Bushnell, 2003). Neben den Makrokoniden und den Ascosporen werden Chlamydosporen gebildet, die der Überwinterung dienen. Mikrokonidien scheint dieser Pilz nicht zu produzieren (Hoffmann u. Schmutterer, 1999). Als fakultativer Parasit kann Fus. gram. sowohl alle lebenden Pflanzenorgane befallen (Hoffmann et al., 1994), als auch in seneszentem Gewebe durch die Bildung von dickwandigen Hyphen und Perithecien überdauern (Leonard u. Bushnell, 2003). Optimale Wachstumsbedingungen des Pilzes liegen zwischen 15°C und 25°C bei 96% bis 99% Luftfeuchtigkeit vor (Magan, 2006).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung beleuchtet die Problematik der Mykotoxinkontamination durch Fusarium-Arten im Getreidebau und stellt die Notwendigkeit dar, die Infektionsbedingungen besser zu verstehen.
2 Literaturübersicht: Dieses Kapitel fasst das aktuelle Wissen über Fusarium graminearum, dessen Biologie, wirtschaftliche Bedeutung sowie existierende Prognosemodelle zusammen.
3 Material und Methoden: Es werden die experimentellen Aufbauten, die Versuchsglieder, die Anzucht des Erregers sowie die Analysemethoden für Ertrag und Befall im Detail beschrieben.
4 Ergebnisse: Die Ergebnisse präsentieren die Auswirkungen der gewählten Einflussfaktoren (Inokulumpotential, Inkubationszeit, Zusatzbefeuchtung) auf die Frischmasseproduktion und den Einzelährenertrag.
5 Diskussion der Ereignisse: Hier werden die gewonnenen Daten kritisch bewertet, mit bestehenden Erkenntnissen verglichen und methodische Limitationen diskutiert.
6 Zusammenfassung: Die Zusammenfassung bündelt die zentralen wissenschaftlichen Erkenntnisse und deren Bedeutung für die zukünftige Entwicklung von Prognosemodellen.
Schlüsselwörter
Fusarium graminearum, Giberella zeae, Weizen, Mykotoxine, Inokulumpotential, Inkubationszeit, Zusatzbefeuchtung, Befallshäufigkeit, Ährennekrotisierung, Einzelährenertrag, Frischmasse, Prognosemodell, Ährenfusariosen, Deoxynivalenol, Phytopathologie.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit den Infektionsbedingungen des Schadpilzes Fusarium graminearum bei Weizen und untersucht, wie verschiedene Umweltfaktoren die Schwere des Befalls beeinflussen.
Welches sind die zentralen Themenfelder der Untersuchung?
Zentral sind die Auswirkungen von Inokulumpotential (Erregerdruck), unterschiedlichen Inkubationszeiten (Feuchteperioden) sowie periodischer Zusatzbefeuchtung auf die Erntequalität und -menge.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Ziel ist es, fundierte Basisdaten zu generieren, um die Lücke im Wissen über die Interaktion von Erreger, Witterung und Wirtspflanze zu schließen und damit ein computergestütztes Infektionsprognosemodell zu ermöglichen.
Welche wissenschaftliche Methode wird für die Versuche verwendet?
Es wurde ein kontrollierter Gewächshausversuch unter Verwendung von Mitscherlich-Gefäßen durchgeführt, bei dem verschiedene Inokulationsstärken und Feuchtigkeitsbedingungen systematisch variiert und statistisch ausgewertet wurden.
Was wird im Hauptteil der Seminararbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine Literaturübersicht über die Biologie von Fusarium, eine detaillierte Beschreibung der Versuchsführung sowie die anschließende Präsentation und Diskussion der Versuchsergebnisse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die vorliegende Arbeit?
Die Arbeit lässt sich durch Begriffe wie Fusarium graminearum, Weizen, Ährenfusariosen, Inokulumpotential, Mykotoxine und Befallsprognose charakterisieren.
Welche Bedeutung hat die Inkubationszeit für den Befall?
Die Ergebnisse zeigen, dass mit zunehmender Inkubationszeit der Befall zunimmt, wobei bereits 12 Stunden Blattnässe ausreichen, um eine signifikante Infektion hervorzurufen.
Wie wirkt sich die Zusatzbefeuchtung auf den Ertrag aus?
Die Versuche zeigten, dass eine wöchentlich wiederkehrende Zusatzbefeuchtung zwar keine direkten, präzisen Auswirkungen auf den Kornertrag im Sinne von Einzelährenertrag hatte, aber durch eine Ausbreitung des Pathogens den allgemeinen Biomasseaufbau negativ beeinflusste.
Was lässt sich über das Inokulumpotential ableiten?
Bereits geringe Konzentrationsstufen führten zu einem fast vollständigen Befall, was verdeutlicht, dass auch niedrigere Erregerdrücke unter günstigen Bedingungen zu erheblichen Ernteverlusten führen können.
- Citar trabajo
- Dipl. Ing. Agrar Sebastian Gresset (Autor), 2007, Einfluss von Inokolumpotential, Inkubationszeit und postinfektioneller Zusatzbefeuchtung auf die Schadrelevanz von "Fusarium graminearum", Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/131055
