Table of Lectures - Society for Mycotoxin Research

L-18 29 th Mycotoxin Workshop
Infection and development of Fusarium spp. in maize
Elisabeth Oldenburg1 , Frank Höppner1 , Joachim Weinert2 1
Institut für Pflanzenbau und Grünlandwirtschaft, Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft,
Bundesallee 50, D-38116 Braunschweig, Germany
2 Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Fachgebiet Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz,
Universität Göttingen, Grisebachstrasse 6, D-37077 Göttingen, Germany
Unter mitteleuropäischen Klimabedingungen wird der Mais häufig von DON-bildenden Fusarium-Arten
wie F. graminearum infiziert. Dieser Befall erfolgt bodenbürtig und wird vom Infektionsdruck und den
Klimabedingungen am Wuchsstandort der Pflanze beeinflusst. Über witterungsspezifische Einflüsse,
die eine Fusarium-Infektion des Maises in Mitteleuropa begünstigen, gibt es bisher wenige Kenntnisse.
In diesem Beitrag werden dazu eigene Untersuchungsergebnisse und ein Befallsschema für den Mais
vorgestellt.
Die Infektion einzelner Organe hängt vom pflanzlichen Entwicklungszustand ab und tritt in der Regel
zeitlich und in der Ausprägung unterschiedlich in Erscheinung. Die Gefahr eines Befalls der Wurzeln und
des unteren Stängelbereichs mit dem Krankheitsbild der Wurzel- bzw. Stängelfäule besteht potentiell
während der gesamten Vegetationszeit. Trockenperioden, insbesondere auf sandigen, leichten Böden,
und Verletzungen des Pflanzengewebes begünstigen diese Infektionen.
Primären Befall durch Fusarium spp. findet man in Kolbenanlagen, die nicht befruchtet und von der
Pflanze nicht weiterentwickelt wurden, ab dem Zeitpunkt der weiblichen Blüte. Wird die Pflanze als
Silomais für die Wiederkäuerfütterung genutzt, sind diese infizierten Kolbenanlagen zum Zeitpunkt der
Siloreife die am höchsten mit DON belasteten Pflanzenorgane. Da sich die Pathogene von den primär
infizierten Kolbenanlagen in die angrenzenden Pflanzenteile ausbreiten, können auch Blattscheiden,
Blattspreiten und Stängel erhebliche Mengen des Mykotoxins DON enthalten.
Als Ergebnis einer mehrjährigen bundesweiten Erhebungsstudie zum Vorkommen von DON in Silomais,
bei der Wetterdaten an den Standorten dokumentiert wurden, führten erhöhte Niederschlagsmengen
in der frühen Wuchsphase Auflauf bis Blüte zu signifikant höheren DON-Gehalten im Ernteprodukt. Im
Verlauf der nachfolgenden Reifephase bis zur Ernte war dagegen kein Einfluss durch die Niederschlagsmenge
erkennbar. Der Temperaturverlauf zeigte ebenfalls keinen eindeutigen Zusammenhang mit den
DON-Gehalten im Silomais. Es wird daher vermutet, dass die höheren Niederschlagsmengen vor der
Blüte der Pflanze die Entwicklung des Pilzinokulums am Boden begünstigten und dadurch ein stärkerer
Befall der anfälligen Pflanzenorgane resultierte. Nach erfolgter Infektion konnte sich der Pilzbefall dann
innerhalb der Pflanze unabhängig von den Witterungsbedingungen weiterentwickeln. Die Kolbenfusariose
entwickelt sich häufig erst, wenn die Siloreife der Pflanze überschritten ist und im Kolben TM-Gehalte
über 50 % erreicht werden. Die Primärinfektion erfolgt hier an der Kolbenspitze unter Beteiligung der
Narbenfäden. Im weiteren Verlauf seines Wachstums breitet sich der Pilz über die Spindel in den Körnern
aus. Ein schlechter Lieschenschluss wirkt sich fördernd auf die Infektion aus, da dies mechanische
Verletzungen der Körner durch Insektenbefall, Vogelfraß oder Hagelschlag nach sich ziehen kann. Anhaltend
feuchte Witterung im Herbst begünstigt einen massiven Kolbenbefall, da dadurch die Abreife
der Körner verzögert wird. Inwieweit sortenbedingte Unterschiede im Hinblick auf eine Anfälligkeit gegenüber
Fusarium-Infektionen von Kolbenanlagen und Kolben bestehen, muss noch im Detail erforscht
werden. Es sollten zudem erweiterte, den spezifischen Schadbildern abgepasste Boniturverfahren zur
Bewertung des jeweiligen Krankheitsverlaufs entwickelt werden, um eine bessere Risikoabschätzung für
die Maisproduktion und eine züchterische Sorten-Optimierung in Bezug auf die jeweilige Nutzungsform
zu ermöglichen.
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