Septoria Brown Spot kann die Erkältung von Sojabohnenkrankheiten sein, aber das bedeutet nicht, dass es völlig gutartig ist. Die allgegenwärtige Pilzkrankheit kann laut einer Studie der University of Illinois 10 bis 27 % Ertragsverlust verursachen. Für viele Landwirte ist die offensichtliche Antwort, sich mit Fungiziden zu wehren, aber eine neue U of I-Studie zeigt, dass Septoria nach der Anwendung von Fungiziden tatsächlich zunehmen kann.
„Als wir das Fungizid aufbrachten, gingen die meisten Pilze auf den Pflanzenoberflächen zurück. Aber ein paar gingen zurück, darunter Septoria Mitverfasser.
Die Studie unter der Leitung des ehemaligen Doktoranden Heng-An Lin für Nutzpflanzenwissenschaften wurde entwickelt, um das Sojabohnen-Mykobiom – die Sammlung von Pilzen, die auf Sojabohnenpflanzen leben – unter realen Feldbedingungen zu identifizieren und zu verfolgen. Die Forscher hofften zu erfahren, wie Septoria mit anderen pflanzenassoziierten Pilzen interagiert und wie Fungizide sie alle beeinflussen.
Lin und Mideros infizierten in ihren Feldversuchen die Hälfte der Sojabohnensetzlinge mit Septoria. Dann identifizierten sie mithilfe genetischer Informationen und ausgefeilter bioinformatischer Analysen Pilzarten auf Blättern während der gesamten Saison, vor und nach der Anwendung von Fungiziden.
„Wir haben uns für dieses spezielle Fungizid entschieden, eine Mischung aus Fluxapyroxad und Pyraclostrobin, weil es heutzutage im Mittleren Westen der USA ziemlich häufig verwendet wird“, bemerkt Mideros. „Es ist etwas, von dem wir dachten, dass es Feldrelevanz hat, gemäß den aktuellen Managementpraktiken bei Sojabohnen.“
Das Fungizid schlug viele Pilze zurück, aber auch hier nicht Septoria. Mideros glaubt, dass das Fungizid die Konkurrenten von Septoria beseitigt hat, wodurch der Erreger gedeihen konnte.
Das überraschende Ergebnis stellt die gängige Praxis der ertragsschützenden Fungizidanwendung in Frage.
„Basierend auf früheren Untersuchungen wissen wir, dass wenn wir viel Fungizid sprühen, wie jede Woche, die Symptome von Septoria in Schach gehalten werden und der Ertrag steigt“, sagt Mideros. „Aber diese Anwendungshäufigkeit ist für Landwirte nicht machbar. Diese Studie ist eine nähere Annäherung an das, was die Erzeuger tatsächlich tun, mit ein bis drei Anwendungen während der Saison.
„Ich sage nicht, dass Fungizide den Ertrag auf manchen Feldern nicht steigern würden. Das könnte es. Aber was ich aus dieser Studie herausziehe, ist, dass wir nicht genau wissen, was wir tun, wenn wir Fungizide anwenden, um den Ertrag zu schützen. Wir müssen viel mehr über die unbeabsichtigten Wirkungen chemischer Anwendungen lernen. Wir könnten die Dinge effektiver angehen, wenn wir alle Änderungen an den Systemen bei einer Fungizidanwendung besser verstehen würden.“
Obwohl noch nicht entschieden ist, ob Hersteller das Fungizid im Kampf gegen Septoria zurückstellen sollten, bietet die Studie einen wichtigen Einblick in die Wechselwirkungen des Sojabohnen-Mykobioms. Die Forscher identifizierten insgesamt 3.342 verschiedene Pilze auf den drei von ihnen untersuchten Sojabohnenlinien, einige davon pathogen, andere nützlich und noch mehr, deren Auswirkungen auf Sojabohnen noch nicht charakterisiert wurden.
Zu wissen, welche Pilze sich auf jeder Sojabohnenlinie befinden und wie sie interagieren, könnte den Weg für zukünftige Werkzeuge zur Krankheitsbekämpfung ebnen, wie z. B. biologische Kontrollmittel.
„Eines der Dinge, die wir mit dieser Analyse ansprechen wollten, war zu sehen, welche Pilze miteinander assoziiert sind. Wenn wir Muster fanden, bei denen ein Pilz eine unterdrückende Wirkung auf einen anderen zu haben schien, könnte er als Biokontrollmittel verwendet werden. Wir habe einige negative Assoziationen gefunden, aber nicht viele und leider keine mit Septoria“, sagt Mideros. „Aber es gibt mehrere Organismen, die eine negative Assoziation mit anderen Pilzen haben, also könnten wir dem nachgehen.
„Es besteht großes Interesse daran, nachhaltigere Bewirtschaftungspraktiken zu finden, und dies könnte in Form von Biofungiziden oder Manipulationen des Mykobioms erfolgen, die zu weniger Krankheiten und höheren Erträgen führen könnten. Es gibt eine Welt von versteckten Mikroorganismen, die mit unseren Pflanzen in Verbindung gebracht werden könnten wir anzapfen.“
Der Artikel „The effect of Septoria glycines and fungicide application on the soybean phyllosphere mycobiome“ ist in der veröffentlicht Phytobiomes Journal.
Mehr Informationen:
Heng-An Lin et al., Die Wirkung von Septoria-Glycinen und die Anwendung von Fungiziden auf das Mykobiom der Sojabohnen-Phyllosphäre, Phytobiomes Journal (2022). DOI: 10.1094/PBIOMES-12-21-0075-R