Eine neue Studie der University of Alberta zeigt, dass die Zugabe von Silizium zum Boden bei der Bekämpfung der Kohlwurzel, einer tödlichen Krankheit in Rapskulturen, helfen könnte.
Die Studie, die erste bekannte Studie, die die Auswirkungen von Silizium auf die Krankheit speziell bei Raps untersuchte, zeigte, dass die Mischung des Elements mit Erde die gesamten Kohlwurzelsymptome bei anfälligen Pflanzen – also solchen, die nicht auf Resistenz gegen die Krankheit gezüchtet wurden – um bis zu 46 % reduzierte. Die Arbeit wird in der Zeitschrift veröffentlicht Physiologia Plantarum.
Die Gewächshausexperimente ergaben, dass der Befall verlangsamt und die Bildung von Gallen auf den Pflanzen verringert wurde, wenn dem Boden Silizium in Form eines wasserlöslichen Salzes zugesetzt wurde.
Infolgedessen schien die Behandlung auch die Höhe, Wurzellänge und Trockenheitstoleranz der Pflanzen zu verbessern, selbst in Gegenwart des Kohlwurzelerregers, so die Studie.
Potenzieller Segen für Produzenten
Die Ergebnisse könnten Rapsproduzenten letztendlich eine andere Möglichkeit bieten, mit der Kohlwurzel umzugehen, sagt Studienleiterin Ananya Sarkar, eine Ph.D. Kandidat für Pflanzenwissenschaften an der Fakultät für Agrar-, Lebens- und Umweltwissenschaften.
„Das Experiment zeigt die potenziellen Vorteile von Silizium als wirksames, wirtschaftliches Werkzeug für Rapsproduzenten“, sagt Sarkar, dessen Arbeit von Professor Nat Kav betreut wurde.
Untersuchungen haben bereits gezeigt, dass Silizium – eines der häufigsten Elemente auf der Erde – krankheitsbedingten Stress lindert und auch die Widerstandskraft gegen Krankheitserreger in verschiedenen anderen Pflanzen verbessert, stellt Sarkar fest.
Silizium, derzeit ein Bestandteil einiger Düngemittel, habe außerdem den Vorteil, dass die Ausbringung in Rapskulturen kostengünstiger sei als andere Alternativen wie Kalkung, fügt sie hinzu.
Bleiben Sie einem sich entwickelnden Gegner immer einen Schritt voraus
Durch die Analyse der Wechselwirkung von Silizium mit den Rapspflanzen fanden Sarkar und ihre Co-Forscher auch mögliche Wege zur Verbesserung der Kohlwurzelresistenz.
Die Forschung identifizierte mehrere Gene und Metaboliten der Rapspflanze, die durch die Anwendung von Silizium verändert wurden.
Diese zugrunde liegenden Mechanismen könnten spezifische Gene identifizieren, die mit der Resistenz gegen Kohlwurzelkrankheiten in Zusammenhang stehen, und möglicherweise dazu beitragen, den sich ständig weiterentwickelnden Resistenzabbau zu bekämpfen, stellt sie fest.
„Angesichts der Tatsache, dass in den Prärien genetische Resistenz die erste Verteidigungslinie auf mit Kohlwurzeln befallenen Feldern war, könnte diese Erkenntnis zu einer robusten Managementstrategie für Rapsproduzenten beitragen.“
Die Tatsache, dass Silizium nicht nur vor Krankheiten wie Kohlwurzel schützt, sondern auch die Fähigkeit besitzt, Pflanzenreaktionen auf Umweltstress wie Trockenheit und extreme Hitze zu verbessern, macht die Entdeckung noch bedeutsamer, fügt Kav hinzu.
„Im Zeitalter des Klimawandels würde jede uns zur Verfügung stehende Methode zur Verbesserung der Pflanzengesundheit zur Verbesserung der globalen Ernährungssicherheit beitragen.“
Das Team wird seine Forschung nun über das Gewächshaus hinaus auf das Feld ausdehnen, um zu untersuchen, ob Raps gegenüber mehreren gemischten Arten von Kohlwurzeln von Silizium profitiert.
Mehr Informationen:
Ananya Sarkar et al., Silizium verbessert die Reaktionen der Kohlwurzel bei Raps (Brassica napus): Eine „Multi-Omics“-basierte Untersuchung möglicher Mechanismen, Physiologia Plantarum (2023). DOI: 10.1111/ppl.13900