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Weizenflugbrand
charbon nu du blé (franz.), loose smut of wheat (engl.)
Wissenschaftlicher Name: Ustilago tritici (Pers.) C.N. Jensen, Kellerm. & Swingle
Synonym: U. nuda f.sp. tritici (Schaffnit), U. segetum var. tritici (Pers.) Brunaud
Taxonomie: Fungi, Basidiomycota, Ustilaginomycetes, Ustilaginomycetidae, Ustilaginales, Ustilaginaceae
Mit Flugbrand befallenes Getreide bildet anstelle von Körnern eine schwarze Masse bestehend aus Brandsporen. Diese infizieren zur Zeit der Weizenblüte den Embryo, wo der Pilz während längerer Zeit überleben kann. Nach der Saatgutkeimung wird der Pilz aktiv und infiziert den Keimling. Flugbrände spielen besonders bei der Saatgutproduktion eine wichtige Rolle und können bei Befall schnell zu einer Aberkennung führen (bei der Produktion von zertifiziertem Saatgut dürfen in der Schweiz höchstens fünf Flugbrandähren pro 100 m2 vorkommen). Stark befallenes Saatgut hat hohe Ertragseinbussen zur Folge.
Abb. 1. Weizenflugbrand (Ustilago tritici): anstelle von Körnern wird eine schwarze Masse aus Brandsporen gebildet
Krankheitsbild
Die auffälligen Symptome dieser Krankheit erscheinen zur Zeit des Ährenschiebens: Anstelle von Ährchen werden schwarze Brandbutten gebildet (Abb. 1). Einzig die Spindel bleibt intakt.
Die befallenen Brandähren schieben in der Regel etwas früher und überragen die gesunden Pflanzen. Später zur Reifezeit des Getreides bleibt von den kranken Ähren nur die Spindel übrig. Häufig sind nicht alle Ähren einer Pflanze befallen und selten sind nur Teile der Ähren (untere Hälfte) befallen.
Pathogen
Die Brandsporen sind kugelig und haben einen Durchmesser von 5-9 µm (Wiese 1977). Die Wand ist braun und mit feinen Warzen ausgestattet (Abb. 2). Eine Hälfte der Brandspore ist heller als die andere.
Abb. 2. Brandsporen des Weizenflugbrandes (Ustilago tritici): Durchmesser 5-9 µm
Lebenszyklus
Das Myzel des Brandpilzes kann mehrere Jahre im Embryo des infizierten Getreidekorns überleben. Nach der Keimung des Saatguts wird der Pilz aktiv, infiziert den Keimling und verbreitet sich ohne sichtbare Schädigung interzellulär in der wachsenden Getreidepflanze. Befallene Getreidepflanzen schieben die Ähren früher als gesunde. In den Ähren ist anstelle der Blüten eine schwarze Sporenmasse sichtbar. Die Sporen werden mit dem Wind verbreitet und gelangen auf die Narben gesunder Weizenblüten. Dort keimen die Brandsporen und bilden je ein Basidium, das aus einer bis vier Zellen besteht (Agrios 1988). Jede Zelle bildet eine kurze, haploide Hyphe (es werden keine Sporidien/Basidiosporen gebildet). Die Kopulation erfolgt paarweise zwischen sexuell kompatiblen haploiden Hyphen (Wilcoxson und Saari 1996). Das neu entstandene dikaryotische Myzel besiedelt anschliessend den Fruchtknoten und später den Embryo. Hier ruht das Myzel bis zur Aussaat.
Epidemiologie
Flugbrand ist eine rein samenbürtige Krankheit. Infiziertes Saatgut bildet denn auch die Hauptgefahr für die weitere Ausbreitung der Krankheit. Infektionsquellen für gesunde Pflanzen sind Flugbrandpflanzen im Bestand oder in Nachbarfeldern. Infektionen finden nur während der Blüte statt, zu diesem Zeitpunkt findet auch der Sporenflug statt. Warmes Wetter und hohe Luftfeuchtigkeit begünstigen die Infektion (Häni et al. 2008). Eine Infektion ist ab 12 °C möglich, optimal sind 18-25 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 80-100 % (Obst und Paul 1993). Geschlossen blühende Sorten sind weniger gefährdet als offen blühende Typen. Auch eine lange Blütezeit begünstigt eine erfolgreiche Infektion des Weizens.
Wirtsspektrum
Der Weizenflugbrand (U. tritici) befällt ausser Weizen (Brot- und Hartweizen) auch Roggen und Triticale (Wilcoxson und Saari 1996). Für eine Übertragung des Weizenflugbrands auf Gerste besteht keine Gefahr. Dies gilt auch umgekehrt.
Bekämpfung
- Durch die Verwendung von feldbesichtigtem, anerkanntem Saatgut und durch die Wahl entsprechender Sorten kann ein Befall weitgehend verhindert werden.
- Bei der Produktion von zertifiziertem Saatgut dürfen in der Schweiz maximal fünf mit Flugbrand befallene Ähren pro 100 m2 vorkommen (Produktion von Vermehrungssaatgut zwei Ähren pro 100 m2). Befallene Ähren dürfen dabei nicht vor der Feldbesichtigung entfernt werden (Verordnung des EVD über Saat- und Pflanzgut von Acker- und Futterpflanzen, Anhang 3). Mit dieser Massnahme wird versucht, eine Verschleppung der Krankheit über das Saatgut zu verhindern.
- Die Heisswasserbeizung war früher praktisch die einzige Möglichkeit den Flugbrand zu bekämpfen. Heute wird dieses Verfahren vor allem im biologischen Landbau angewendet. Nach Agrios (1988) wird das Saatgut zuerst während 5 Stunden in 20 °C warmem Wasser vorgequellt. Dann lässt man das Wasser während einer Minute abtropfen, taucht es eine Minute in 49 °C und anschliessend während genau elf Minuten in 52 °C heisses Wasser. Nach der Behandlung wird das Saatgut sofort in kaltem Wasser abgekühlt und getrocknet.
- Eine Saatgutbeizung mit systemischen Fungiziden kann den Weizenflugbrand gezielt bekämpfen. (in der Schweiz zugelassene Pflanzenschutzmittel siehe unter: https://www.blw.admin.ch/psm/schaderreger/ Flugbrand des Weizens wählen)
Literatur
Agrios GN, 1988. Plant Pathology Third Edition. Academic Press, San Diego
Häni FJ, Popow G, Reinhard H, Schwarz A, Voegeli U, 2008. Pflanzenschutz im nachhaltigen Ackerbau. Edition LMZ, 7. Auflage. 466 S.
Obst A, Paul V, 1993. Krankheiten und Schädlinge des Getreides. Verlag Th. Mann: 184 S.
Wiese MV, 1977. Compendium of wheat diseases. The American Phytopathological Society, St. Paul Minnesota: 106 S.
Wilcoxson RD, Saari EE, eds. 1996. Bunt and Smut Diseases of Wheat: Concepts and Methods of Disease Management. Mexico, D.F.: CIMMYT.