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Fusarium- und Toxin-Probleme in Maisfruchtfolgen: Einfluss von Anbau und Bearbeitungsverfahren
Joachim Weinert
Pflanzenschutzamt
in Kooperation mit
E. Oldenburg, Julius Kühn-Institut (JKI) F. Höppner, J. Brunotte, von Thünen-Institut (vTI)
Einfluss von Vorfrucht und Bodenbearbeitungauf den DON-Gehalt von Weizen
Bundesweite Standortproben 2003 u. 2004 ( N = 637)
Vorfrucht Bodenbearb. Mittelwerte % Proben >600 % Proben >1200
Mais wendend 737 26 16
Mais nicht wendend 2092 56 39
kein Mais wendend 196 5 2
kein Mais nicht wendend 388 14 7
Winterweizen wendend 258 7 3
Winterweizen nicht wendend 433 13 8
Raps wendend 147 4 2
Raps nicht wendend 265 7 4
Zuckerrübe wendend 245 9 0
Zuckerrübe nicht wendend 615 23 13
DON-Gehalte über ELISA (µg DON/ kg Korn)
Untersuchung einzelner und kombinierter Einflüsse der Faktoren
– Resistenz der Maissorte
– Bodenbearbeitung
– Resistenz der Weizensorte
auf den Ährenbefall und die Toxinbildung im Weizen
unter besonderer Beobachtung des Mais-Inokulums auf
- direkte Effekte
- überjährige Effekte
- mehrjährige Effekte
Zielsetzung des Langzeitversuches Sandcamp (2002-2007)
maize
wheat
wheat
Mais
Weizen
Weizen
Mais
Weizen
Weizen
Mais
Weizen
2002
2003
2004
2005
2006
Fruchtfolgeglieder im Langzeit-Feldversuch Sandcamp
Mais
Weizen Mais
Weizen
Weizen
• Maissorte• Boden-bearbeitung
• Weizen-Sorte
Weizen
Bodenart:Lehmiger Sand
Pflugeinsatz Mulchsaatmit
Bodenlockerung
Mulchsaatmit
Bodenlockerungnach
Schlegeln
P ML MLS
Bodenbearbeitungsverfahren im Feldversuch
Saat Vorfruchtreste (Mais)
30 cm20 cm
Eingesetzte Mais- und Weizensorten
1. Mais-Sorten: Anfälligkeit für Stängelfusariosen
Sorte A mittel - BSA-Stufe 5
Sorte R gering - BSA-Stufe 2
2. Weizensorten: Anfälligkeit für Ährenfusarium
Sorte A hoch - BSA-Stufe 7
Sorte R gering - BSA-Stufe 2
0
200
400
600
800
1000
P Mlc Ml P Mlc Ml
Bodenbearbeitung
2004 2005
Einfluss der Bodenbearbeitung auf die Menge und die Fusarium-Gehalte von Maisresten zur Weizenblüte
Mai
sres
te(g
/m2 )
Fusa
rium
Bio
mas
se(µ
g FP
E/k
g TM
)
MLS MLSML ML
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
P Mlc Ml P Mlc Ml
2004 2005
Mai
sres
te (g
/m2 )
Fusa
rium
Bio
mas
se (µ
gFP
E/k
g TM
)
DO
N (
µg/k
g TM
)
DON-Gehalte im Korn1.Weizen nach Vorfrucht Mais
DON Grenz-wert
Bodenbearbeitung
MLS MLS MLML
2004 2005
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
P Ml P Ml
DON-Gehalte im Korn2.Weizen nach Weizen nach Mais
Mai
sres
te (g
/m2 )
Fusa
rium
Bio
mas
se (µ
gFP
E/k
g TM
)
DO
N (
µg/k
g TM
)
Bodenbearbeitung
DON Grenz-wert
ML ML
Maisstoppelreste nach unterschiedlichen Bodenbearbeitungen im Vegetationsverlauf 2006/2007 (g / m²)
WW nach WW nach Mais WW nach Mais
Termine ML MLS P ML MLS P
09.11.2006 13,2 5,8 0 67,2 30,2 0
12.12.2006 7,6 6,3 0 90,0 48,0 0
22.01.2007 10,3 5,8 0 132,0 44,9 0
12.03.2007 12,0 6,9 0 74,9 48,0 0
14.05.2007 6,8 3,0 0 63,0 27,2 0
31.05.2007 7,3 6,2 0 30,1 17,4 0
0
2000
4000
6000
8000
10000
1 2 3 40 (Okt. 02) 8 (Juni 03) 20 (Juni 04) 0 (Okt. 05)
Rottezeit (Monate)
(µg
FPE
/ kg
DM
)
anfällig
gering anfällig
Mais-Sorte61000
Fusarium-Gehalte in Maisstoppeln and Maisresten auf der Bodenoberfläche (Mittel der Mulchparzellen)
Mais Mais1. Weizen 2. Weizen
Fusarium Biomasse von Maisstoppeln und Maisresten in Abhängigkeit von Maissorte und Bodenbearbeitung
0
1000
2000
3000
4000
ML MLS P P MLS ML ML MLS P P MLS ML
Sorte A Sorte R Sorte A Sorte R
26.09.2006 31.05.2007
µg FPE / kg TM
Fusarium-Gehalte in Maisresten unterschiedlicher Sorten und Bodenbearbeitungen im Vegetationsverlauf 2006/2007
Fusarium-Gehalte in Maisresten unterschiedlicher Sorten und Bodenbearbeitungen im Vegetationsverlauf 2006/2007
DON-Gehalte im SilomaisEinfluss unterschiedlicher Bodenbearbeitung
Versuchsjahr
DO
N-G
ehal
t(m
g/kg
TM
)( DON-Werte über die Sorten gemittelt )
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
2003 2004 2005 2006 2007
PflugML
BSA-Note für Anfälligkeit gegen Stängelfäule
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Prinz Elektra
DON-Gehalte im SilomaisEinfluss von Sortanfälligkeit und Bodenbearbeitung
DON-Mittelwerte (Versuchsjahre 2003-2007)
DO
N-G
ehal
t(m
g/kg
TM
)
Sorte RBSA-Note: 2
Sorte ABSA-Note: 5
P
P
ML
ML
Aufstellung E. Oldenburg, jKi
Fusariumtoxine:EU-Richtwerte für zur Fütterung bestimmte Erzeugnisse
Empfehlung der Kommission vom 17. August 2006 (2006/576/EG)
Deoxynivalenol Futtermittelausgangserzeugnisse
8 mg DON/kg für Getreide und Getreideerzeugnisse*12 mg DON/kg für Maisnebenprodukte2 mg DON/kg Ergänzungs- und Alleinfuttermittel für Kälber
* Gilt auch für Mais-Grünfutter und -Rauhfutter
Feldversuch Sandcamp:
Deoxynivalenol-Gehalte in Silomais: 0,24 bis 2,90 mg DON/kg TM
Blattspreite
Blattscheide
Knoten
Internodium
Ausbreitung von Fusarium von Primärinfektionen in den rudimentären Kolbenanlagen in benachbarte Organe
0
5
10
15
20
25
30
35
Blattspreite Blattscheide Kolbenanlage Knoten Stängel
Fusarium
DON
Fusarium und DON Konzentrationen inverschiedenen Maisorganen
Mittelwerte verschiedener Sorten, Sandcamp 2004m
g/kg
DM
Verteilung von DON in der Maispflanze zur Silomaisernte
3 Sorten-Versuch, Sandcamp 2005
406756125110117C
2765660.565.5111118B
06595155011018A
DON%
DM%
DON%
DM%
DON%
DM%
DON%
DM%
DON%
DM%
KolbenRudimen-täre Kolben
Blatt spreite
Blatt scheide
StängelSorte
0
50
100
150
200
250
300
350
Blattspreite Blattscheide Kolbenanlage Knoten Stängel
DO
N-G
ehal
t (m
g/kg
TM
)
112 3 4 2 3 4
2
3
4
1 2 3 4 1 2 3 4
Blattspreite Blattscheide Kolbenanlage Knoten Internodium
1
2
3
4
Verteilung von DON in Teilen der Pflanzenbasis Sandcamp, 2004 und 2005
1 1
Schnitthöhe
DON-Gehalte in Silomais
Schnitthöhe (cm)
DO
N (m
g/kg
TM
)0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
20 30 40
- 20%- 42%
100%
Einfluss der Schnitthöhe auf den Toxingehalt
1. Versuchsjahr : ca. 40 % geringere DON-Gehalte im Erntegut
2./3. Versuchsjahr: ca. 20 % geringere DON-Gehalte im Erntegut
Ergebnisse:1. Die Stoppeln der verschiedenen Maissorten wiesen zur Mais-Ernte
erheblich unterschiedliche Fusarium-Gehalte auf.
2. Die Fusarium-Gehalte der Stoppelreste stiegen in den Wintermonaten zunächst stark an und fielen bis zur Getreideblüte auf sehr geringe Werte ab. Dabei glichen sich Sortenunterschiedean. Dementsprechend zeigten sich keine Befallsunterschiede im nachgebauten Weizen
3. Das mechanische Zerkleinern der Maisstoppeln führte bei Mulchsaat stets zu geringeren Mengen von Stoppelresten auf der Oberfläche. Die Fusarium-Gehalte in den Stoppelresten und die DON-Gehalte im nachgebauten Weizen waren reduziert.
4. Nach Pflugeinsatz traten sowohl im ersten als auch im zweiten Nachbaujahr nur vereinzelt Maisstoppelreste auf der Oberfläche auf. Die DON-Gehalte im Weizen der Pflugvariante wiesen auch im mehrjährigen Vergleich immer die geringsten Werte auf.
Pflanzenschutzamt
Ergebnisse:5. Die DON-Gehalte im Silomais waren in der Mulchvariante in allen
Versuchsjahren leicht erhöht, blieben aber stets innerhalb der EU-Richtwerte für Futtermittel
6. Deutlichere Unterschiede traten zwischen den DON-Gehalten der Maissorten auf und entsprachen der Einstufung gegen Stängelfäule nach BSA Liste.
7. Bei der Infektion der Maispflanzen durch Fusarium fungieren die rudimentären Kolbenanlagen in den Blattachseln als primäre Eintrittspforte. Sie weisen extrem hohe Fusarium- und DON-Konzentrationen auf.
8. Oberhalb des Hauptkolbens ist die Maispflanze nahezu befallsfrei9. Deshalb wird durch die Anhebung der Schnitthöhe die DON-Belastung
im Silomais vermindert
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