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Gerstenhartbrand
Synonym: gedeckter Gerstenbrand, gedeckter Brand der Gerste
charbon vêtu (franz.); covered smut of barley (engl.)
wissenschaftlicher Name: Ustilago hordei (Pers.) Lagerh.
Taxonomie: Fungi, Basidiomycota, Ustilaginomycetes, Ustilaginomycetidae, Ustilaginales, Ustilaginaceae
Gerstenhartbrand (Ustilago hordei) kommt weltweit in allen Anbaugebieten der Gerste vor. Befallene Pflanzen enthalten auffällige, schwarze Brandbutten anstelle der Körner in den Ährchen. Im Gegensatz zum Gerstenflugbrand bleiben die Brandbutten aber bis zur Ernte mit einem silbergrauen Häutchen bedeckt. Die Brandsporen werden mit dem Saatgut übertragen. Die Infektion der Gerstenpflanzen erfolgt im Keimlingsstadium. Die Verwendung von zertifiziertem Saatgut verhindert einen Befall weitgehend. Eine Beizung des Saatguts ist möglich.
Abb. 1. Gerstenhartbrand (Ustilgo hordei)
Krankheitsbild
Erste Symptome des Gerstenhartbrands erscheinen zur Zeit des Ährenschiebens. Anstelle der Ährchen bilden sich schwarze Brandbutten, die anfänglich aus einer weichen später aus einer harten und krümeligen Masse von Brandsporen besteht. Die Brandbutten sind mit einem dicken, silbergrauen Häutchen bedeckt, welches im Gegensatz zum Flugbrand der Gerste (U. nuda) bis zur Samenreife bestehen bleibt (Abb. 1). Die Grannen sind häufig deformiert, bleiben aber oft erhalten. Befallene Ähren schieben in der Regel etwas später als gesunde, gelegentlich bleiben sie auch in der Blattscheide stecken. Kranke Gerstenpflanzen sind gewöhnlich etwas verkürzt (betroffen ist vor allem das oberste Internodium). Nach Mathre (1997) bildet U. hordei die Brandsori gelegentlich auch auf Blättern und Knoten. Häufig ist die ganze, vereinzelt aber auch nur ein Teil der Ähre befallen.
Verwechslungsmöglichkeiten: Die Symptome des Gerstenhartbrands sind jenen des Gerstenflugbrands (U. nuda) ähnlich, jedoch sind die Sporenlager des Hartbrandes lange (bis zur Ernte) von einem silbergrauen Häutchen überzogen.
Pathogen
Die Brandsporen von U. hordei sind braun, kugelförmig und 5-8 µm gross. Die Sporenoberfläche ist glatt und nicht wie bei U. nuda mit feinen Warzen ausgestattet.
Abb. 2. Die Brandsporen der Ustilago hodei sind sehr klein (5-8 µm) und ihre Oberfläche ist glatt (keine Warzen)
Lebenszyklus
Während der Ernte werden die Brandbutten zerschlagen. Die Brandsporen gelangen auf den Boden oder bleiben aussen an Gerstenkörnern haften. Hier überdauert der Pilz die Zeit zwischen den Gerstenkulturen.
An den Körnern haftende Brandsporen keimen gleichzeitig mit diesen aus. Zunächst erfolgt in den Brandsporen die Karyogamie (Kernverschmelzung). Später bildet sich eine Keimhyphe, in der die Meiose stattfindet. Die Keimhyphe wird zum vier-zelligen Promyzel (Basidie). Aus jeder dieser vier Zellen entwickelt sich je eine haploide Sporidie (Basidiospore). Diese kopulieren paarweise, wobei die Kopulation nur zwischen Sporidien kompatibler Paarungstypen erfolgt. Das entstehende Paarkernmyzel (dikaryotisch) kann die keimende Gerstenpflanze infizieren (Keimlingsinfektion). Auch bodenbürtige Infektionen sind möglich (Obst und Paul 1993).
Die Gerstenpflanze wird zwischen Samenkeimung und Auflaufen infiziert. U. hordei dringt über die Koleoptile in die Pflanze ein. Das Pilzmyzel besiedelt in der Folge das Pflanzengewebe und schon sehr früh die Samenanlagen. Der Fruchtknoten verwandelt sich anschliessend in eine schwarze Masse bestehend aus Brandsporen des Pilzes.
Epidemiologie
Die Befallshäufigkeit einer Gerstenkultur mit Gerstenhartbrand hängt vom Verseuchungsgrad des Saatgutes, von der Temperatur sowie der Bodenfeuchte zur Zeit der Samenkeimung ab. Optimale Bedingungen für eine Infektion findet der Parasit bei Bodentemperaturen zwischen 20-24 °C, Infektionen können aber bereits ab 14 °C stattfinden (Maytre 1997). Niedrige Temperaturen beim Auflaufen der Gerste verhindern deshalb eher eine erfolgreiche Infektion, während milde Temperaturen die Häufigkeit eines Befalls erhöhen. Bodentyp, Bodenverdichtungen, Saattiefe und das Wachstum des Keimlings sind weitere Faktoren, welche die Entwicklung des Gerstenhartbrandes beeinflussen.
Wirtsspektrum
U. hordei befällt Gerste und selten auch andere Gräser. Der Parasit kann in 14 physiologische Rassen unterteilt werden, welche Gerstensorten unterschiedlich stark befallen können (Mathre 1997).
Bekämpfung
- Die Verwendung von feldbesichtigtem, anerkanntem Saatgut und die Wahl von resistenten Sorten verhindern einen Befall weitgehend.
- Durch eine späte Saat im Herbst und eine frühe im Frühjahr kann eine Infektion ebenfalls abgewehrt werden.
- Eine Saatgutbeizung kann den Gerstenhartbrand gezielt bekämpfen (in der Schweiz zugelassene Pflanzenschutzmittel siehe: https://www.blw.admin.ch/psm/schaderreger/ gedeckter Brand der Gerste wählen).
Literatur
Mathre DE, 1997. Compendium of Barley Diseases, Second Edition, APS Press: 90 S.
Obst A, Paul V, 1993. Krankheiten und Schädlinge des Getreides. Verlag Th. Mann: 184 S.