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URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-36010
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2006/3601/


Untersuchungen zur Schadwirkung und Populationsentwicklung wandernder Wurzelnematoden in getreidebetonten Fruchtfolgen Mecklenburg-Vorpommerns

Investigations on damage potential and population dynamics of migratory root nematodes for crop rotations with emphasis on cereals in Mecklenburg-Western Pomerania

Kruse, Jan


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Freie Schlagwörter (Deutsch): wandernde Wurzelnematoden , Getreide
Freie Schlagwörter (Englisch): migratory root nematodes , cereals
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Phytopathologie und angewandte Zoologie
Fachgebiet: Agrarwissenschaften und Umweltmanagement
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 28.08.2006
Erstellungsjahr: 2006
Publikationsdatum: 05.10.2006
Kurzfassung auf Deutsch: Bereits in den 1960iger Jahren wurden in Mecklenburg-Vorpommern Schäden am Getreide beobachtet, die die Vermutung nahe legten, sie seien durch wandernde Wurzelnematoden, genauer Pratylenchen verursacht worden. Da in dem Gebiet, seit den 1990iger Jahren der Getreideanbau stetig zugenommen hat, ist es nötig geworden bei auftretenden Schäden wieder gezielt auf Nematoden zu testen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zunächst die seit 1994 beobachteten Schäden erfasst und nach betroffenen Fruchtarten, Regionen und den diagnostizierten Nematodenarten geordnet. Darauf aufbauend wurden Flächen mit für Mecklenburg-Vorpommern typischen Nematodenproblemen ausgewählt und über einen Zeitraum von vier Jahren untersucht. Im Zusammenhang mit Ergebnissen aus Gefäßversuchen lassen sich Empfehlungen ableiten, wie sich die Populationsdichte der Fadenwürmer langfristig auf ein "gesundes Maß" senken lässt, bzw. welche Maßnahmen dazu beitragen die Schäden zu begrenzen.
Generell kommen in Mecklenburg-Vorpommern auf etwa einem Drittel der Flächen mit getreidebetonter Fruchtfolge Trichodoriden und fast überall Tylenchorhynchen und Pratylenchen vor. Aus der Gattung Pratylenchus führen die Arten P. crenatus und P. neglectus gelegentlich Schäden herbei. Betroffen sind besonders Wintergerste und Winterweizen. Die Untersuchungen zeigten, dass Wintergerste besonders anfällig gegenüber P. crenatus und Winterweizen gegen P. neglectus ist. Die Analyse der Schadfalldiagnostik, die Dauerbeobachtung und die Gefäßversuche zeigen übereinstimmend, dass offenbar die Art P. neglectus eine potenzielle Gefährdung für den Weizen in Mecklenburg-Vorpommern darstellt.
Gefäßversuche zeigten, dass das Längenwachstum, die Wurzelfrischmasse und die oberirdische Frisch- und Trockenmasse von Winterweizen durch 1077 P. neglectus pro 100 cm³ Boden signifikant vermindert werden. Erste Anzeichen für ein gestörtes Wachstum sowie die für Pratylenchen typischen Läsionen waren jedoch schon bei einer Verseuchung mit 575 P. neglectus /100 cm³ erkennbar.
Eine wichtige Maßnahme, um Schäden durch P. neglectus vorzubeugen ist die Einführung einer sinnvollen Fruchtfolge. Neben Futtererbsen kommen nach Empfehlungen anderer Autoren auch Lupinen, Ackerbohnen und Winterroggen als phytosanitär günstige Fruchtarten in Betracht. Ein neues Instrument, um Pratylenchus- Populationen im Boden zu kontrollieren, könnten resistente Sorten darstellen. Nach ihnen sollte im bestehenden Pflanzensortiment gezielt gesucht werden.
Am häufigsten wurden Schäden im Zusammenhang mit P. crenatus beobachtet. Oft traten sie jedoch gemeinsam mit weiteren Stressfaktoren auf. Etwa bei der Hälfte aller Bodenproben wurde ein besonders für Wintergerste zu niedriger pH- Wert ermittelt. Aufgrund der stärkeren Entwicklung von P. crenatus in geschwächten Pflanzen stehen zur Vermeidung von Schäden durch diese Art vor allem Maßnahmen der Bestandesführung nach guter fachlicher Praxis im Vordergrund. Zu ihnen zählen das Aufkalken saurer Böden, die Bekämpfung von Unkräutern und Ausfallgetreide oder –raps, die Brache über Winter und das Vermeiden von Frühsaaten. Außer Brache gibt es im Rahmen der Fruchtfolge kaum Möglichkeiten der Populationsminderung. Resistenzen gegen P. crenatus sind nicht bekannt.
Kurzfassung auf Englisch: Already in the 1960ties damages at grains in the area of Mecklenburg-Western Pomerania (a north-eastern state of Germany) occurred that were assumingly caused by migratory root nematodes especially by the genus Pratylenchus. At the beginning of the nineties the concentration of grain fields in the area rose extensively. Therefore it became necessary to investigate the population of nematodes in the soil more closely, in order to develop prevention strategies. At first data were collected about the areas where damages had occurred since 1994 and the types of crops and types of nematodes were specified. After that fields with typical nematode problems were selected and observed for a time period of four years. Additional to those field research pot trials were conducted in the course of this doctoral-thesis. On the basis of the results we were able to derive suggestions how to hold the population density of nematodes on a “healthy” level and which preliminary actions could help to prevent future damages by the nematodes.
From the group of migratory nematodes Trichodorids were detected in a third of the selected soils with a grain-stressed crop rotation. While Tylenchorhynchids and Pratylenchids seem to occur nearly everywhere in such soils, the genus Pratylenchus, especially the species P. crenatus and P. neglectus, only occasionally causes damages. Winter barley and winter wheat are the crops that particularly suffer from those nematodes. We found that winter barley shows a special susceptibility fort P. crenatus and winter wheat for P. neglectus. The analysis of the damage-case data, the field observations and the pot trials agreeing show that P. neglectus is the most potential thread for cultivated wheat in the area of Mecklenburg-Western Pomerania.
In pot trials with winter wheat a significant decrease of length growth, root fresh mass, aboveground fresh mass and dry weight was always detectable when the concentration reached 1077 P. neglectus per 100 ml soil. First signs of depleted growth and the typical lesions from Pratylenchids started to occur at a contamination level of 575 P. neglectus per 100ml.
In order to avoid damages caused by P. neglectus a proper crop rotation should take place. Based upon studies by various scientists, we recommend to plant phytosanitary crops such as fodder peas, lupines, field beans and winter rye. One solution for the Pratylenchus-problem would be the implementation of new resistant crops. Finding those in the existing assortment is a first step on the way to control the nematode-population in the soil.
Most of the damages we observed were caused by P. crenatus. But the nematodes often were not the only stress factor the plants had to deal with. Approximately in half of the cases we noticed that the pH value was to low. This is a condition winter barley is particularly sensitive to. Because P. crenatus develops a lot faster in weakened plants cropping management measures should be taken to avoid stress for the plants. Those measures are for instance the liming of acid soils, removal of weeds and loss grain or rape as well as the fallow over winter and the avoidance of early seed. Besides fallow the chances to reduce the nematode-population by means of the crop rotation are low. Resistant species for P. crenatus are not known yet.