Schädigung durch und Prävalenz von Cercospora beticola

Bei schweren Epidemien führt CLS zu einer fortschreitenden Zerstörung der Blätter, gefolgt von einem kontinuierlichen Ersatz neuer Blätter auf Kosten der gespeicherten Reserven in der Wurzel, was zu einer Verringerung des Ertrags und des Zuckergehalts führt. In den Niederlanden wurden Ertragsminderungen von bis zu 21% beim Zuckerertrag (Zuckergehalt x Wurzelertrag) und 23% beim finanziellen Ertrag beobachtet (diese Arbeit), aber für einzelne Rübenfelder wurden Zuckerertragsminderungen von bis zu 40% festgestellt. Dies führt nicht nur zu geringeren Einnahmen für die Landwirte, sondern auch für die Zuckerindustrie, da die Extraktionsfähigkeit des Zuckers bei einer Infektion mit CLS geringer ist. Der Anteil der Rübenfelder in den Niederlanden, auf denen ein CLS-Befall festgestellt wurde, ist von 13% im Jahr 2000 auf 32% im Jahr 2002 gestiegen. Folglich ist der Prozentsatz der Rübenfelder, auf denen eine Fungizidspritzung gegen C. beticola wurde von 9% im Jahr 2000 auf 23% im Jahr 2002 erhöht.

Der Pilz Cercospora beticola

Cercospora beticola Sacc.Der Erreger der Cercospora-Blattfleckenkrankheit (CLS) bei Zuckerrüben ist die weltweit häufigste und zerstörerischste Blattkrankheit bei Zuckerrüben. Der Pilz gehört zur Klasse der Fungi Imperfecti (Deuteromycetes), Ordnung Moniliales, Familie Dematiaceae, Sektion Phaeophragmosporae. Die Hyphen sind hyalin bis blass olivbraun, interzellulär, septiert, 2-4 μm im Durchmesser und bilden Pseudostromata in substomatalen Hohlräumen des Wirts, aus denen Konidiophore in Büscheln getragen werden. Die Konidiophoren, die nur aus den Spaltöffnungen des Wirts austreten, sind 10-100 (meist 46-60) μm x 3-5,5 μm groß und unverzweigt, mit kleinen auffälligen Konidiennarben an den Geniculationen und am Apex. Die Konidien, 20-200 x 2,5-4 μm (meist 36-107 x 2-3 μm), sind glattwandig, gerade bis leicht gekrümmt, hyalin, nadelförmig und von der stumpfen Basis aus allmählich verjüngt, mit 3-14 (manchmal bis zu 24) Septen. Kein teleomorphes Stadium von C. beticola zu diesem Zeitpunkt bekannt ist.

Epidemiologie und Lebenszyklus von Cercospora-Blattflecken auf Zuckerrüben

Die Symptome der Cercospora-Blattfleckenkrankheit (CLS) bestehen aus abgegrenzten, kreisförmigen Flecken, die sich auf älteren Blättern entwickeln und sich bei Reife auf 2-5 mm vergrößern. Die Läsionen sind hellbraun bis dunkel mit braunen oder rötlich-violetten Rändern. Längliche Läsionen treten an den Blattstielen auf, und kreisförmige Läsionen können an den Hypokotylen von Zuckerrüben auftreten, die nicht mit Erde bedeckt sind. Einzelne Flecken auf den Blättern wachsen mit dem Fortschreiten der Krankheit zusammen, und große Flächen oder Blätter werden braun und nekrotisch. Winzige schwarze Punkte, Pseudostromata, sind oft in der Mitte der reifen Läsionen sichtbar. Unter feuchten Bedingungen bilden sich an den Pseudostromata Konidiophoren, und die Blattflecken werden durch die Produktion von Konidien grau und samtig. Befallene Blätter brechen schließlich zusammen und fallen zu Boden, bleiben aber an der Krone haften. Die jüngeren Herzblätter werden in der Regel später befallen als die älteren Blätter. Alle oberirdischen Teile von Samenpflanzen, einschließlich der Samenknäuel, können befallen werden.

Cercospora beticola ist bei Temperaturen unter 10°C inaktiv und kann zwischen 12-37°C infizieren. Optimale Temperaturen für die Konidienproduktion liegen zwischen 20-26°C, wenn die relative Luftfeuchtigkeit im Bereich von 98-100% oder bei 25°C liegt. Schwere Epidemien sind zu erwarten, wenn die relative Luftfeuchtigkeit 3-5 Tage lang täglich 10-12 Stunden über 96% liegt und die Temperatur über 10°C bleibt. Trotz dieser relativ hohen Temperaturen können sich in den Niederlanden schwere Epidemien der Cercospora-Blattfleckenkrankheit entwickeln. Die Freisetzung der Konidien erfolgt durch Regen und Tau (Meredith, 1967), und die Konidien werden hauptsächlich durch Regenspritzer und weniger effizient durch Wind, Bewässerungswasser, Insekten und Milben verbreitet.

BeetCast

Wenn wir BeetCast anwenden, können wir dies auf der Grundlage des großen Einflusses von relativer Luftfeuchtigkeit und Blattnässe auf die Epidemien von C. beticolawas wiederum von Wolf P.F.J. et al. (2001) festgestellt wurde. Die Ergebnisse dieses Forscherteams sind in den beiden Diagrammen auf der rechten Seite dieses Artikels dargestellt.

Modell zur Bewertung des Schweregrads einer Krankheit:

Dieses Modell wird am Ende eines Tages um 23:30 Uhr berechnet. Das Modell berechnet und vergleicht die Werte für den Schweregrad der Krankheit anhand der nachstehenden Tabellen.

BeetCast Vorhersage Regeln:

Um Regeln für die Fungizidanwendung zu erstellen, wird Beetcast mit dem Ergebnis des CercoPRI-Modells kombiniert. Es könnte die Prognose für die erste Spritzung durch das Pessl Instruments-Risikomodell oder durch das DIV-Modell sein, das auf die gleiche Weise verwendet wird.

- Wenn CercoPRI den Schwellenwert vor dem 01.06. erreicht, ist das erste Fungizid anzuwenden, wenn 55 DSV-Einheiten akkumuliert sind, und die Spritzung zu wiederholen, wenn wieder 35 DSV-Einheiten erreicht werden.
- CercoPRI erreicht den Schwellenwert vor dem 01.07. Erstes Fungizid anwenden, wenn 70 DSV-Einheiten akkumuliert sind Spritzung wiederholen, wenn 55 DSV-Einheiten wieder erreicht sind
- CercoPRI erreicht den Schwellenwert nach dem 01.07. Erstes Fungizid anwenden, wenn 80 DSV-Einheiten akkumuliert sind, Spritzung wiederholen, wenn 55 DSV-Einheiten wieder erreicht sind.

Pessl Instruments C. beticola Risikomodell

Bleiholder und Wetzien 1972, die sich eingehend mit der Reproduktion von C. beticola. Sie stellten fest, dass der Erreger gut an ein warmes Klima angepasst ist. Die Latenzzeit und die Sporenbildung waren streng temperaturabhängig, und das Temperaturoptimum wurde als recht hoch eingestuft. Die Ergebnisse von Wolf, P.F.J. et all (2001) waren denen von Bleiholder und Weltzien (1972) sehr ähnlich. Bei Temperaturen unter 14°C wird die Inkubationszeit länger als 14 Tage. Bei Temperaturen unter 10°C ist die Pilzentwicklung nur sehr gering, und bei 5°C ist überhaupt keine Pilzentwicklung sichtbar.

Dies erklärt das späte Auftreten des Erregers auf den Zuckerrübenfeldern in kühlem Klima. Schaut man sich die Veröffentlichungen aus dem letzten Jahrhundert an, so findet man auch für kühlere Gebiete, dass C. beticola können bis Ende Juni gefunden werden. Zurück zu den siebziger und achtziger Jahren des letzten Jahrhunderts C. beticola wurde an diesen Stellen im Juli gefunden, und die ersten Spritzungen mussten Ende Juli und Anfang August durchgeführt werden.

Bleiholder und Weltzien untersuchten auch den Einfluss der Temperatur auf die Konidienbildung. Sie stellten fest, dass sich unter 15°C nur sehr wenige Konidien bilden, das Optimum jedoch bei 25°C und 30°C liegt. Wolf et al. (2001) untersuchten die Keimung und fanden optimale Temperaturen bei über 22°C.

Das einfache Risikomodell nutzt diese Erkenntnisse, um zu bewerten, ob wir erwarten können C. beticola überhaupt nicht. Dazu wird zunächst geprüft, ob die Inkubationszeit innerhalb der letzten 2 Wochen erfüllt werden konnte. Wenn ja, erhalten wir 100% an Inkubationszeit, wenn nicht, liegt der Prozentsatz der Inkubation innerhalb der letzten 2 Wochen unter 100%. Neben dem Inkubationsmodell verwendet das Risikomodell ein Modell für die Sporulation. Optimale Bedingungen von 48 Stunden mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit und einer Durchschnittstemperatur von 30°C werden als 100% Sporulation verwendet.

Das Risiko ist 0, wenn die Inkubationszeit nachweislich länger als 2 Wochen ist. Ist dies nicht der Fall, so lautet das Modellergebnis 1. Liegt ein Sporulationsmodellergebnis von mehr als 10% vor, das innerhalb der letzten Woche berechnet wurde, wird das Risiko mit 2 angegeben, und wenn das Sporulationsergebnis mehr als 30% beträgt, wird das Risiko mit 3 angegeben. Wenn wir nach dem Modellergebnis suchen, finden wir hier für das Jahr 2010 für einen iMETOS in der Steiermark Österreich das Risikomodell zusammen mit dem DIV-Modell angezeigt. Beide Modelle zeigen das erste angemessene Risiko und die ersten DIV-Werte, die an zwei aufeinanderfolgenden Tagen Mitte Juni auf 6 kumuliert wurden. Dies würde die erste Spritzung für anfällige Sorten an diesem Standort bedeuten. Mäßig anfällige Sorten könnten etwas später gespritzt werden, am besten zu Beginn der nächsten Periode mit hohen Risiko- und DIV-Werten.

DIV-Modell nach Shane und Teng

Wolf P.F.J. et al. (2001) untersuchten den Einfluss von Feuchtigkeit auf die Epidemiologie von C. beticola wieder. Ihre Ergebnisse ähneln sehr stark den Ergebnissen anderer Forscher zuvor. Shane und Teng (1985) formulierten ihr Cercopsora-Modell auf der Grundlage des Feuchtigkeitsbedarfs der Krankheit. Das DIV-Modell sucht nach den Stunden mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von mehr als 85% oder mit Blattnässe. Auf der Grundlage der Anzahl der Stunden und der Durchschnittstemperatur während dieses Zeitraums wird ein DIV (täglicher Infektionswert) für diesen Tag ermittelt. Je nach Anfälligkeit der Sorte zeigt ein kumulierter DIV-Wert über zwei aufeinanderfolgende Tage von 6 oder mehr die Notwendigkeit einer ersten Spritzung an. Bei widerstandsfähigeren Sorten können wir auf höhere kumulierte DIV-Werte an aufeinanderfolgenden Tagen warten. In unserem Beispiel unten würden wir anfällige Sorten Mitte Juni sprühen, während wir mit resistenten Sorten bis Mitte Juli warten könnten.

CercoPrim

Dieses Modell schätzt das Datum des ersten Auftretens von C. beticola auf der Grundlage der kumulierten täglichen Durchschnittstemperaturen seit dem ersten Januar über 5°C. In Zeiten mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von mehr als 60% wird ein Schwellenwert von 1006,2°C angenommen, und wenn keine relative Luftfeuchtigkeit vorhanden ist, gilt ein Schwellenwert von 1081,9°C.

Dieses Modell wurde für Italien entwickelt und wird in Italien und Deutschland verwendet.

Für das Jahr 2010 in der Steiermark gibt CercoPrim den 19. Juni als Termin für die erste Spritzung an. Dies ist ungefähr das gleiche Datum, das das Pessl Instruments-Risikomodell oder das DIV-Modell für anfällige Sorten angezeigt hätte.

Praktische Anwendung des C. beticola Modelle

Alle drei Modelle deuten auf Risikoperioden für Cercospora beticola. Das Modell prüft, ob die Inkubationszeit von Cercospora beticola innerhalb von zwei Wochen erfüllt werden kann, wird im Frühjahr und Frühsommer hilfreich sein, um ein frühes Auftreten dieser Krankheit anzuzeigen, wie es in vielen Teilen Europas in der Saison 2000 der Fall war. Die Prüfung auf Sporulationsmöglichkeiten und das Risikomodell, das die Inkubationszeit und die Sporulationsmöglichkeiten berücksichtigt, zeigen Perioden mit hohem Krankheitsdruck in der laufenden Saison an, wie das DIV-Infektionsmodell der University of Minnesota Crookston. Das DIV-Modell zeigt eine Spritzung an, wenn an zwei aufeinanderfolgenden Tagen DIV-Werte von 6 oder mehr erreicht wurden. Die Kombination des DIV-Modells mit den Ergebnissen des CercoPrim-Modells gibt Aufschluss darüber, wann wir die erste Spritzung durchgeführt haben und wann eine Spritzung wiederholt werden sollte.