FUSARIUM I HÖSTVETE - BETYDELSE OCH BEKÄMPNING Hans Thorell Plantev AB 25 3 Malmö E-post: hans.thorell@lantmannen.se Sammanfattning Trots mycket tal om fusariumangrepp i främst höstvete orsakar den Svenska Lantmännens foderavdelning mycket lite bekymmer. Det finns betydligt allvarligare parasiter. Fusariumsvampen bildar toxiner som är giftiga både för djur och för människor. Tre vägar står till buds för att bekämpa fusarium nämligen, resistensförädling, bra växtföljder och kemisk bekämpning. Bakgrund Angrepp av axfusarium är inget nytt för Sveriges del. I Statens Växtskyddsanstalts meddelande 12:89.9 redogör Bengt Leijerstam för axparasiter på vetesorter i svensk officiell provning under åren 1954-56. Under våtåren 54 och 56 förekom kraftiga angrepp. En annan värdefull undersökning är Mykotoxiner i Nordiska Cerialier- En Översikt av Hans Pettersson S.L.U. 1991. Inledning Angrepp av axfusarium i höstvete har under de senaste åren tenderat att öka såväl i Sverige som på kontinenten och diskussionerna om hur man bekämpar parasiten har ånyo tagit fart. Det allvarliga med fusariumsvampen är dess förmåga att bilda mycket skadliga toxiner, förutom den skördenedsättande förmågan. De viktigaste toxinbildande arterna är: F. graminearum Deoxynivalenol (DON), Zearalelon (ZON) F. culmorum DON, ZON F. poae Nivalenol (NIV) F. avenaceum Moniliformin m.fl. Michrodochium nivale bildar inga toxiner. Samtliga ovanstående arter har påträffats i Sverige I Tyskland finns ett gränsvärde på,35 ppm för matbröd. I Bayern i Tyskland startade en omfattande fusariumstudie 1989 som fortfarande pågår. Där kunde man konstatera att DON-halterna varierar kraftigt beroende på växtslag. De högsta halterna fann man i durumvete och de lägsta halterna hittades i korn. Både havre och rågvete visade sig innehålla högre halter än vete. 7: 1
DON-halt i olika sädesslag Don-halt (reltivt) 16 14 12 1 8 6 4 2 H-korn V-korn H-vete Havre Triticale Durum (källa Getreide 2/23) Samma undersökning kunde också påvisa stora variationer beträffande DON-halten genom åren. Don-halt i vete (1989-22) DON mg/kg,35,3,25,2,15,1,5 89 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 År (Getreide 2/23) Klassificering av fusariumsläktet Fusariumsvamparna hör till ordningen Deuteromycotina, även kallad Fungi imperfekti. Merparten av de för stråsäden parasiterande svamparna finns i denna ordning. Fusariumsläktet uppträder i två former nämligen Gibberella och Fusarium. I det perfekta stadiet kan en genetisk omkombination ske under bildning av askosporer, medan den könlösa förökningen sker med avknoppning så kallade conidier. De olika fusariumarterna bestäms med hjälp av sporernas och conidiernas utseende tillsammans med mycelets färg. 7: 2
Utbredning Skador orsakade av fusariumarter förekommer på de flesta växtslag världen över och den förekommer i alla veteodlande område. I Europa är angreppen särskilt vanliga i Bayern och i det gamla pannoniska områdena. Vissa år är angreppen ganska omfattande även i England och Frankrike I områden med stor majsodling kan angreppen bli särskilt allvarliga i veteodlingar. Majsen angreps tidigare mycket av fusarium, men de senaste 2 årens resistensförädling i majsgrödan har gjort mycket stora framsteg. Infektionsprocessen För att ett fusariumangrepp skall uppstå måste ett antal faktorer uppfyllas 1. Lämpligt väder vid vetets blomning 2. Majs som förfrukt 3. Icke vändande jordbearbetning 4. Odling av mottagliga sorter 5. Behandling med strobiluriner Infektion genom stubbrester på markytan kan tänkas ske på följande sätt. I stubbresterna bildas under gynnsamma betingelser askosporer som med hjälp av vinden infekterar axet, eller via en mellanlandning på flaggbladet under bildning av conidier, som i sin tur infekterar axet. Gynnsamma betingelser för spridning är: 1. Askosporflykt i stadium 39/41-61 1 dag med >4 mm regn och > 18 C 2. Askosporinfektion i stadium 55-69 2 dagar med > 17 C och 2 mm regn 3. Conidiesporbildning på bladet 5 dagar med fukta (regn,dagg) Andra tänkbara smittvägar är infektioner via skador på strået där sporer kan tränga in. Smittat och dåligt utsäde är naturligtvis en allvarlig infektionskälla. Även jordsmitta via rötterna kan tänkas förekomma. I den tyska undersökningen från Bayern påvisades klara samband mellan förfrukt, jordbearbetning och halten DON. Högst halt hittades i kärnmajs utan bearbetning, medan korn som förfrukt visade de lägsta halterna. 7: 3
DON-halt,förfrukt/bearbetning DON-halt (relativt) 16 14 12 1 8 6 4 2 Korn Vete P Vete Raps Potatis Sockerb. S-majs P S-majs K-majs P K-majs Förfrukt/bearbetning Bekämpningsåtgärder För att minska riskerna med fusarium angrepp finns i huvudsak tre vägar att gå. 1. Resistensförädling 2. Kemisk bekämpning 3. Odlingstekniska åtgärder Stora insatser har gjorts och görs för att kartlägga resistensgener mot fusariumangrepp i vete. En av de mest kända representanterna för detta arbete är den ungerske växtförädlaren Mesterhazy vid cerialieinstitutet i Szeged i Ungern. Han och andra forskare menar att man kan urskilja inte mindre än 7 olika resistensmekanismer. De är: 1. Motståndskraft mot primärangrepp 2. Motståndskraft mot utbredning från primärangrepp. 3. Motståndskraft mot spridning från axspindeln 4. Tolerans mot ett angrepp 5. Motståndskraft mot toxinkoncentration i kärnan 6. Motståndskraft mot sena angrepp 7. Motståndskraft mot utbredning ovanför infektionsstället. Det diskuteras bland förädlare om man verkligen kan urskilja så många resistenstyper. De viktigaste resistensmekanismerna är nr 1 och 2. I den tyska undersökningen från Bayern påvisades också betydelsen av plantans morfologiska utseende. Det konstaterades att planthöjden är ganska väl korrelerad till angepp av fusarium. I allmänhet angrips korta sorter mer än långa sorter. 7: 4
Fusariumangrepp/Planthöjd 8 7 6 Index 5 4 3 Angrepp Planthöjd 2 1 Romanus Petrus History Enorm Ludvig Tommi Cubus Contra Ritmo Sorter (Getreide 3/23) Andra morfologiska faktorer är avståndet mellan flaggblad och axet, samt hur glest axet är. Ytterligare en viktig faktor är förmågan att snabbt kasta ut ståndarna Den tyska undersökningen kunde också påvisa sortskillnader av angreppsgraden i angripna ax. Angreppsgraden i antal angripna ax 7 6 5 (%) 4 3 Angrepp i ax Antal angripna ax 2 1 Romanus Petrus History Enorm Sorter (Getreide 3/23) Ludvig Tommi Cubus Contra Ritmo Samt det starka sambandet mellan angrepp och skörd. 7: 5
Angreppsgrad i förhållande till skörd Index och relativskördar 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Angepp (index) Relativskör*1 Romanus Petrus Enorm Ludvig Tommi Cubus Contra Ritmo Sorter Genetiska undersökningar Många olika forskarlag världen över arbetar med att försöka kartlägga resistensgener och dess placering på vetets kromosomer. Metoderna är ofta likartade. Man gör en korsning mellan en mottaglig sort och en resistent sort och samtidigt tillförs AFLP eller RFLP markörer. Då erhåller man ett antal linjer som testas både i fält och i laboratorium. I en fransk undersökning från INRA, där man använde en korsning mellan Renan/Recital, kunde följande påvisas. Kromosomerna 2A, 3A, 3B och 5A är alla bärare av olika loci med resistensgener. På en av de två resistensloci på 5A, synes generna vara kopplade till gener som styr borstbildning på veteaxet. Andra gener tycks vara kopplade till strålängd och blomningstid. Resistensgener mot fusarium nedärvs kvantitativt vilket starkt komplicerar förädlingsarbetet. De viktigaste resistenskällorna är 1. Brasilianskt vårvete ex. Frontana 2. Asiatiskt vårvete ex. Ning 784 och Sumai 3 3. Europeiskt höstvete ex.paa 8, Novokrumka och Renan. Kemisk bekämpning Endast ett fåtal produkter står tillbuds för att bekämpa axfusarium. I Sverige finns inga produkter. På kontinenten används i huvudsak kombinationer med triazolerna tebuconazole och metconazole. Även en del nya fungicider har testats. Strobilurinerna har ingen effekt mot äkta fusarium. De kan däremot bekämpa Gerlachia nivalis. Det stora bekymret tycks vara att finna den rätta tidpunkten för behandling. Den bästa tidpunkten tycks vara i stadium 55-61. Detta visas tydligt i den tyska undersökningen från Nütingen mellan åren 1999-1. Undersökningen visade också att man troligen inte skall kompromissa med doserna. I diagrammen 7 och 8 visas sambanden mellan spruttidpunkt, DON-halt och avkastning. 7: 6
Don-halt vid olika bahandlingstidpunkter (Ritmo 1999) Don - halt mg/kg 25 2 15 1 5 Kontroll St 55 St 61 St 65 St 69 Caramba 1,5 l/ha Avkastning i förhållande till olika behandlingstidpunkter Avkastning dt/ha 7 6 5 4 3 2 1 Kontroll St 55 St 61 St 65 St 69 Caramba 1,5 l/ha Erfarenheter från arbetet med Plantev AB Plantev har under åren 199-23 testat cirka 12-15 sorter varje år. Under dessa år har relativt små angrepp av fusarium förekommit. De största angreppen förekom under åren 1991, 98, 2 och 3. I allmänhet har kortare varit mer utsatta för fusariumangrepp än lite längre sorter. Engelskt sortmaterial har haft sämst resistensegenskaper, medan kontinentala sorter och då speciellt sorter från Bayern visat bättre resistensegenskaper. Generellt tycks sjukdomsresistensen inklusive resistens mot fusarium bli bättre och bättre för varje år. Under säsongen 23 påträffades en linje med nära nog total resistens mot Septoria, men i samma linje fann man cirka 8 fusarium angripna ax. 7: 7
Slutsats Använd ej fusarium kontaminerad spannmål till foder. Bekämpa fusarium med: Bra växtföljd Vändande jordbearbetning Motståndkraftiga sorter Rätt utförd bekämpning Tur med väderleken Slutord Svenska lantmännens foderavdelning upplever inget större problem med fusarium smittad spannmål, ej heller upplevs det som ett problem för hemmaproducenter av foder. I själva foderprocessen sker en upphettning av materialet, som effektivt förstör eventuella svampgifter. Betydligt allvarligare är de så kallade lagertoxiner som bildas av arter såsom Aspergillus och Penicillium. Under vissa år upplever Svenska Lantmännens spannmålsavdelning problem med fusariuminfekterat maltkorn. Det kan då orsaka skumningsproblem hos bryggerier så kallad gushing. Referenser Leijerstam, Bengt. Axparasiter på vete. Statens växtskyddsanstalt 12:89.9 Pettersson, Hans. Mykotoxiner i nordiska cerialier- En översikt. SLU. Gertreide Magazin 2/22 Getreide Magazin 1,2,3,4/23 Diverse diskussioner med Jan Ö Jönsson SW Top Agrar 5/21 Introduction to modern mycology. Blackwell Scientific publications 198 Buhl, Weidner und Zogg. 1975. Krankheiten und Schädlinge an Getreide und Mais Verlag Eugen Ulmer Stuttgart Agrios, George N. 1988. Plant Pathology.Academic Press Inc. Geris, L. m.fl. Theor.Appl. Mapping of quantitative Genet. 23 16:96-97. INRA Fr. Buster, H. m.fl. Back-cross reciprocal Theor.Appl.Genet. 1999 98: 76-85 Tulln Österrike Proceedings of the 9th International Wheat Genetics Symposium Saskatoon Saskatchewan Canada 2-7/8-1998 Mesterhazy Szeged, A. Ungern. 1995. Types and components of resistence fo Fusarium... Plant Breeding 114: 377-386 7: 8