2012-46_Der Getreideschwarzrost kehrt zurueck.pdf - Dr. Neinhaus ...

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Landpost 46/2012 Pfl anzenschutz 11 Getreideschwarzrost hat bereits in der Vergangenheit große Hungersnöte verursacht. In Nord-Amerika kam es bereits infolge von Getreideschwarzrost 1903 und 1905 sowie von 1950 bis 1954 zu enormen Ertragsausfällen. 1954 vernichtete der Getreideschwarzrost allerdings zum letzten Mal 40 Prozent der Ernteerträge in Nordamerika. Deshalb wurden schon ab den späten 1950er Jahren, im Rahmen der „Grünen Revolution“, Hochleistungs-Weizensorten gezüchtet, die widerstandsfähig gegen Getreideschwarzrost und andere Krankheiten waren. Diese verbesserten Sorten ermöglichten nicht nur den Landwirten auf der ganzen Welt den Getreideschwarzrost für über 50 Jahre in Schach zu halten, sondern garantierten auch höhere und zuverlässigere Ernteerträge. Allerdings sind die 1998 in Uganda entdeckten neuen Stämme des Getreideschwarzrost, Ug99, benannt nach dem Ort und dem Jahr der Entdeckung (eigentlich 1998) beziehungsweise dem Jahr der offiziellen Bestätigung (1999) oder TTKSK nach wissenschaftlicher Nomenklatur, sehr viel gefährlich als die, die vor 60 Jahren bis zu 40 Prozent der amerikanischen Weizenernte zerstörten. Ernteerträge Europas seit 2008 bedroht Anfänglich von der Politik ignoriert breitet sich Ug99 gegenwärtig mit circa 800 km pro Jahr von Ostafrika aus nach Norden in den Sudan (2006) und nach Süden über Tansania (2009) und Zimbabwe (2009) nach Südafrika (2009) aus und hat bereits 2006 die arabische Halbinsel sowie 2008 den Orient erreicht. Schon 2006 wurde Ug99 von Ostafrika (Kenia 2001, Äthiopien 2003) aus, wo es bis zu 80 Prozent Ertragsausfälle verursachte, in den Jemen und von dort aus weiter in den Iran (2008) verbreitet und bedroht seitdem die Ernteerträge Europas und Asiens. Mittlerweile ist der Getreideschwarzrost Ug99 in mindesten 12 Ländern aufgetreten und hat sich ostwärts bis nach Indien, Bangladesch und sogar Abbildung oben und Seite 12: Schön anzusehen ist die herbstbunte Berberize, doch als Schwarzrostzwischenwirt trägt sie im erheblichen Maße zur Verbreitung des pfl anzenpathogenen Pilzes bei. Die Gefahr, die von der Berberize ausgeht ist aber noch viel größer als angenommen. Der Schwarzrost nutzt die Blätter seines Zwischenwirts zur sexuellen Reproduktion und erhöht dadurch seine genetische Variabilität. Dadurch kann er sich besser an die resistenten Getreidesorten und Fungizide anpassen. Und genau diese Anpassungsfähigkeit macht Ug99 zu einer tödlichen Bedrohung. Deshalb wurden bereits in der Vergangenheit Berberitzen großfl ächig gerodet um einer Ausbreitung des Pilzes entgegenzuwirken. bis nach Nepal ausgedehnt. Entgegen früheren Annahmen, dass Ug99, aufgrund seiner Frostempfindlichkeit, Europa weniger bedroht als wärmere Getreideanbauregionen, ist damit zu rechnen, dass auch das Klima Europas keine Barriere für Ug99 darstellen wird, vor allem, weil Getreideschwarzrost in Form von schwarzen, zweizelligen Teleutospore großflächig an Getreidehalmen überwintert. Weitere 25 Länder als bedroht eingestuft Zwischenzeitlich wurden über 25 weitere Länder von der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen als bedroht eingestuft. Die größte Bedrohung in den kommenden Jahren ist eine flächendeckende Ausbreitung über ganz Asien. Dabei werden weltweit führende Weizenproduzenten wie Pakistan, Indien und China im besonderen Maße betroffen sein. Des- halb stehen auch Kenia, Äthiopien, Ägypten, Afghanistan, Pakistan, Indien, Bangladesh, und Nepal an vorderster Stelle für die Bereitstellung Ug99resistenter Sorten. So ist es bereits in Kenia durch den Einsatz resistenter Sorten gelungen Ug99 weitgehend unter Kontrolle zu bringen. Dagegen wird jedoch Äthiopien weiterhin von dramatischen Ertragsverluste bedroht, vor allem, weil Landwirte und Saatgutvermehrer weiterhin an der Ug99anfälligen Hochertragssorte Attila festhalten. Aber nicht nur die unmittelbar benachbarten Länder in Afrika und Asien, sondern auch Australien und Amerika sind bedroht. Von Südafrika aus können die Sporen des Getreideschwarzrost Ug99 durch den Wind in zwei Richtungen verbreitet werden. Zum einen können die Ug99- Sporen durch Luftbewegungen, die bereits in der Vergangenheit Krankheiten weiter getragen haben, über den Indischen Oze- an direkt nach Australien verfrachtet werden. Zum anderen wird die westliche Hemisphäre ebenfalls durch günstige Windverhältnisse bedroht, wie erst kürzlich von Wissenschaftler in Modellstudien nachgewiesen werden konnte. Bereits 1978 ist auf diesem Wege ein Pilz, der Zuckerrohr befällt, von Kamerun nach Florida gelangt. Aber auch der zunehmende Luftverkehr wie auch der Tourismus fördern eine Verbreitung von Ug99-Sporen. So gelangte beispielsweise 1979 der Gelbrost auf diesem Wege nach Australien und erreichte bereits im folgenden Jahr Neuseeland. Somit ist es nur noch eine Frage der Zeit, bis Ug99-Sporen ihren Weg über den Atlantik nach Brasilien und weiter nach Nordamerika finden werden. Deshalb ist auch im Rahmen der weltweiten Schwarzrost- Überwachungsinitiative die Einrichtung eines Schwarzrost- Überwachungssystems in Brasilien geplant.
12 Pfl anzenschutz Druck auf Schädling erhöhen Mittlerweile findet eine Ug99- Überwachung in 27 Entwicklungsländern auf über 42 Mio. ha statt. Somit stellen die sieben Ug99-Varianten die Hauptbedrohung der Weltgetreideproduktion dar. Von einer globalen Ausbreitung von Ug99 werden jedoch die reichen Industrienationen weitaus weniger gefährdet als Entwicklungsländer und Schwellenländer, weil sie es sich leisten können neue und vor allem resistente Weizensorten anzubauen oder Fungizide einzusetzen. Aber gerade der weltweite Anbau resistenter Sorten und der Einsatz von Fungiziden ist unerlässlich, um den Druck auf den Schädling zu erhöhen und um eine erneute Einnischung des pathogenen Pilzes zu verhindern, damit ihm die Zeit zur Weiterentwicklung und zur Evolution von Resistenzen genommen wird. Eine weitere Strategie zur Eindämmung von Ug99 könnte in der Rodung schwarzrostanfälliger Berberizenarten bestehen. So ist zum Beispiel Berberis vulgaris, im Gegensatz zu Berberis thunbergii, ein bekannter Zwischenwirt von Schwarzrost und trägt wesentlich zur Infektion von Getreidekulturen bei. Bereits im 20. Jahrhundert haben jedoch großflächige Rohdungen von Berberizengehölzen einen wesentlichen Beitrag zur Ausrottung des Getreideschwarzrost geleistet. Diese Möglichkeit sollte erneut in Betracht gezogen werden, vor allem unter dem Gesichtspunkt neuester Forschungsergebnisse, dass Ug99 und andere Rostpilze ihre genetischen Variabilität durch sexuelle Reproduktion auf den Blättern von Zwischenwirtpflanzen, wie zum Beispiel der Berberitze, erhöhen und dadurch besser an die resistenten Getreidesorten und Fungizide angepasst werden. Und genau diese Tatsache macht Ug99 zu einer tödlichen Bedrohung. Da die Mehrheit der zurzeit gezüchteten Sorten (über 85 Prozent) anfällig für Ug99 und seine Varianten ist, müssen Resistenzen identifiziert und der Landwirtschaft zugänglich gemacht werden. Effektive Resistenzen wurde aber bereits mittels molekularer Marker entdeckt und werden der modernen Pflanzenzüchtung verfügbar gemacht. Dabei handelt es sich um zwei Resistenzgene, die direkt in Brotweizensorten identifiziert werden konnten und 18 weitere, die in artverwandten Sorten gefunden wurden. Mittlerweile befinden sich über 60 resistente Weizensorten in der Erforschung, wovon bereits schon über 20 resistente Weizensorten kommerziell verfügbar sind. Trotzdem kann auf den Einsatz von Fungiziden nicht verzichtet werden, weil nicht hinreichend Saatgut zur Verfügung steht, um mindestens die Befallsregionen flächendeckend zu versorgen. Damit jedoch eine dauerhafte Resistenz zur Eindämmung von Ug99 und seiner Varianten erreicht werden kann, müssen insbesondere mehrere Resistenzgene kombiniert und in neue Sorten übertragen werden, um die Wahrscheinlichkeit einer Resistenzentwicklung bei dem pathogenen Pilz zu minimieren. Auch die Möglichkeit einer Übertragung von Resistenzgenen aus Reis, die den Zuckerstoffwechsel des pathogenen Pilzes beeinträchtigen, darf dabei nicht ausser Acht gelassen werden. Verstärkte Zunahme in Europa Doch seit über zehn Jahren wird auch zunehmend in Europa immer wieder aus einigen Regionen eine verstärkte Infektion vom Weizenkulturen und Roggenbeständen mit Getreideschwarzrost gemeldet. Glücklicherweise handelt es sich in diesen Fällen noch nicht um Ug99. Die Zunahme der Infektionen ist aber nicht nur allein auf sich ändernde klimatische Bedingungen zurückzuführen, die eine Entwicklung des aggressiven Pilzes positiv beeinflussen, sondern vor allem auch auf unzureichende Bodenbearbeitung, bei der Ernterückstände nicht hinreichend eingearbeitet werden. Gerade konservierende Bodenbearbeitung und Direktsaat ermöglichen so das Überwintern des Pilzes in Form von Teleutosporen und schaffen auf diese Weise die Voraussetzungen für eine Neuinfektion im folgenden Jahr. In gleicher Weise können ebenfalls die Uredosporen überwintern, so dass der Pilz im Folgejahr keinen Zwischenwirt benötigt. Aber auch Flächenstilllegungen sowie das Bepflanzen von Windschutzstreifen mit Berberitzen (Berberis vulgaris) fördert die Infektionsgefahr, vor allem weil die Berberitze dem Schwarzrost als Zwischenwirt dient. Das stellt ganz besonders den ökologischen Landbau vor große Problemen, denn zurzeit stehen keine schwarzrostresistenten Roggensorten zur Verfügung und der Einsatz von Fungiziden ist nur im konventionellen Landbau erlaubt. Da der Schwarzrost jedoch aufgrund seines Lebenszyklus erst ab Landpost 46/2012 Juni seinen Wirt befällt empfiehlt sich, gerade in Befallsregionen, der Anbau von Wintergetreide und frühreifer Getreidesorten. Eine gründliche Bodenbearbeitung sollte auf keinen Fall ausbleiben. Die richtigen Lehren ziehen Aus der Rückkehr des Getreideschwarzrost müssen unbedingt die richtigen Lehren gezogen werden. Für viele Menschen ist das Wiederaufleben dieser Krankheit ein warnendes Beispiel für die Einmischung von Wissenschaft und Forschung in die Landwirtschaft sowie für die Abhängigkeit der ganzen Menschheit von nur wenigen Kulturpflanzen. Hätte sich die Menschheit nicht in die Hände eines einzigen Resistenzgens (Sr31) begeben, so wäre jetzt die globale Weizenproduktion nicht gefährdet. Doch die Wahrheit ist genau das Gegenteil. Ohne den schwarzrostresistenten Weizen würden Millionen von Menschen an Hunger leiden. Schliesslich war es doch das Getreideschwarzrost-Resistenzgens Sr31, das über Jahrzehnte eine sichere Ernte gewährleistete. Bis heute ist Sr31 sicherlich eine der segensreichsten Entdeckungen der Menschheitsgeschichte. Deshalb sind Wissenschaft und Forschung nicht die Ursache für die Rückkehr des Getreideschwarzrost sondern bieten langfristige Lösungen für seine nachhaltige Bekämpfung an. Aus diesen Gründen müssen Politiker, Landwirte, Wissenschaftler und Pflanzenzüchter wirklich jede nur erdenkliche Möglichkeit, einschließlich der Pflanzenbiotechnologie, nutzen, um Ug99 weltweit zu stoppen. Bisher ist die prophezeite globale Katastrophe nicht eingetreten. Die schlimmsten Befürchtungen blieben glücklicherweise aus. Aber auch wenn bis heute die weltweit größten Weizenproduzenten wie die USA und Russland nicht betroffen sind so ist trotzdem Vorsicht geboten. Die Warnungen müssen ernst genommen werden und Massnahmen zur Verhinderung einer globalen Katastrophe müssen dringend umgesetzt werden. Dr. Christian-Robert Fiedler
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