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TP 7: Klimaeinflüsse auf die epidemische Entwicklung von Pathogenen im Raps

In diesem Teilprojekt, das 2010 mit seiner Arbeit begann, werden die Auswirkungen erhöhter Temperaturen auf die Lebenszyklen der ökonomisch wichtigen Rapspathogene Sclerotinia sclerotiorum (Weißstängeligkeit), Leptosphaeria maculans (Wurzelhals- und Stängelfäule) und Verticillium longisporum (Krankhafte Abreife) untersucht. Die Ergebnisse ermöglichen es abzuschätzen, wie sich der Befallsdruck im Raps in Niedersachsen in Folge des Klimawandels verändern könnte.

Die Experimente werden sowohl unter kontrollierten Bedingungen in fünf gleichzeitig betriebenen Klimakammern (Kontrolle, +2°C, +4°C, +6°C und +8°C) als auch unter Freilandbedingungen mittels einer elektrisch betriebenen Bodenerwärmungsanlage (Heizkabel in 10 cm Tiefe verlegt, Blockanlage mit vier Wiederholungen) durchgeführt.

Erste vorläufige Ergebnisse unter den kontrollierten Bedingungen der Klimakammern zeigten eine verstärkte Stauchung der mit V. longisporum infizierten Rapspflanzen in den drei am wärmsten eingestellten Kammern (+4°C, +6°C und +8°C) im Vergleich zur Kontrolle. qPCR-Untersuchungen ergaben, dass die stärkste Besiedlung von Hypokotyl und Stängel in der +4°C-Kammer auftrat, während der Befall in den anderen Kammern weniger stark ausgeprägt war. Eine Temperaturerhöhung um 4°C begünstigte V. longisporum am stärksten.

Auf der Bodenerwärmungsanlage wurden im August 2010 per Hand zwei verschiedenen Winterrapssorten ausgesät und es wurde Inokulum der drei oben genannten Pathogene ausgebracht. Die eingestellten Temperaturgradienten (+1,6 und +3,2 °C im Vergleich zu den unbeheizten Kontrollparzellen) wurden sowohl unter warmen Temperaturen im August als auch unter Frostbedingungen im Januar eingehalten. Die Bodenerwärmung hat das oberirdische Pflanzenwachstum sowie den Beginn und die Dauer der Blüte beeinflusst. Der Verticillium-Befall war in den beheizten Parzellen früher und stärker ausgeprägt als in der unbeheizten Kontrolle. Die Entwicklung von Phoma auf Blatt, Wurzel und Stängel war widersprüchlich. Sclerotinia entwickelte sich vermutlich aufgrund des trockenen Frühjahrs im Jahr 2011 in keiner der Versuchsvarianten.

 

Video 1: Die “Göttinger Miniplot Bodenerwärmungsanlage” zur Erforschung bodenbürtiger Schaderreger.


Video 2: Die Bodenerwärmungsanlage: Kontrolle, +2°C, +4°C – Effekte auf die Pflanzen.


Video 3: Die Bodenerwärmungsanlage: Kontrolle, +4°C – Effekte auf die Pflanzen.

Antragsteller: Prof. Dr. Andreas von Tiedemann, Georg-August-Universität Göttingen, Fachgebiet für Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz

Allgemeine Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz/Uni. Göttingen

Bearbeitung: Dipl.-Ing. Magdalena Siebold, Dr. Birger Koopmann, Dr. Peter Juroszek