Rhizoctonia Solani, Schwarzbeinigkeit oder Stängelkrebs (RHIZSO)
Rhizoctonia solani im Kartoffelanbau. Teil I
Einführung in die Krankheit, Klassifizierung, Symptome und Zyklus des Erregers.
1. Einführung
Von Biocontrol Technologies kehren wir mit einem neuen Blog zurück, um über einen der Pilzerreger zu sprechen, die die Landwirtschaft am stärksten beeinträchtigen: Rhizoctonia spp. Wir konzentrieren uns insbesondere auf den Kartoffelanbau, eine weltweit hochrelevante Kultur, die erheblich unter den Auswirkungen der Art Rhizoctonia solani leidet.
In diesem Beitrag werden wir die taxonomische Klassifizierung, die Krankheiten, die sie in Kartoffelkulturen verursachen, und die charakteristischen Symptome behandeln, die ihre Diagnose erleichtern, sowie ihren biologischen Zyklus, der wertvolle Informationen für Bekämpfungsstrategien liefert.
2. Taxonomische Klassifizierung
Der Pilz Rhizoctonia solani, (Kühn 1858) aus der Gattung Rhizoctonia, ist ein Erreger aus der Familie Ceratobasidiaceae, Ordnung Ceratobasidiales, und aus dem Reich Fungi, Stamm Basidiomycota, Klasse Agaricomycotina.
Die sexuelle Vermehrung (Teleomorphe Form) dieses Pilzes, bekannt als Thanatephorus cucumeris, erfolgt durch die Verschmelzung seiner Hyphen, die Basidien bilden. Die Verschmelzung dieser Hyphen ist ziemlich spezifisch und bildet Anastomosegruppen (AG), die voneinander unterschieden werden können. Diese Gruppen sind spezifisch für die Kulturen, die sie infizieren, zum Beispiel betrifft die Kartoffel hauptsächlich AG 3 (Chaudhary, S. et al., 2024), selten verursachen andere AG Krankheiten bei Kartoffeln.
In Abwesenheit von Wirtspflanzen überlebt der Erreger im Boden in Form von latenten Sklerotien, auch als Saprophyt ernährt er sich von organischen Resten im Boden und als Parasit von Resten seiner eigenen Wurzeln. Sein Verbleib im Boden hängt vom Krankheitsniveau (Anfangskonzentration) ab und ist an die optimalen klimatischen Bedingungen für diesen Erreger gebunden.
Reich:
Stamm:
Klasse:
Ordnung:
Familie:
Gattung:
Fungi
Basidiomycota
Agaricomycotina
Ceratobasidiales
Ceratobasidiaceae
Rhizoctonia
Wussten Sie, dass...?
…R. solani viele Kulturfamilien befällt: Fabaceae, Solanaceae, Poaceae, Asteraceae, usw.
Im Gegensatz zu anderen Pilzen bildet Rhizoctonia solani (asexuelle oder anamorphe Form) keine leicht identifizierbaren Sporen, was ihre taxonomische Klassifizierung erschwert, weshalb sie als „steriles Myzel“ bezeichnet wird.
3. Krankheit und Symptome von Rhizoctonia solani bei Kartoffeln
Rhizoctonia solani ist ein vielseitiger Erreger, der verschiedene Pflanzenteile in unterschiedlichen Entwicklungsstadien infizieren kann und je nach betroffenem Organ verschiedene Symptome verursacht: Stängel- und Stolonkrebs (stem and stolon canker) und Schwarzbeinigkeit der Knolle (black scurf).
Stängelkrebs oder Stem Canker
Stängelkrebs (Stem Canker)
Stolon- und Wurzelkrebs.
Stolon- und Wurzelkrebs.
Schwarzbeinigkeit oder Black Scurf
Schwarzbeinigkeit oder Black Scurf
- Weitere Symptome dieser Krankheit: Das Vorhandensein von Läsionen an den unterirdischen Teilen der Pflanze kann zu Deformationen im Laub führen, wie Zwergwuchs, Blattrollen und Rosettenbildung bei betroffenen Trieben, was mit Symptomen von Viren wie dem Kartoffelblattrollvirus verwechselt werden kann.
Disease symptoms on potato caused by Rhizoctonia solani under glasshouse and shadehouse conditions.
(A) Cankerous lesions on below ground stems;
(B) cankerous lesions on root system;
(C) stolon lesion and tip burning;
(D) severe black scurf on progeny tubers produced by plants inoculated with AG-3PT under shadehouse conditions;
(E) vernachlässigbare Schwarzbeinigkeit an Nachkommenknollen, die von Pflanzen produziert wurden, die mit einem AG-2-1-Testerisolat inokuliert wurden;
(F) malformed tubers by AG-2Nt isolates from New Zealand;
(G) hymenia on potato stems under shadehouse conditions;
(H) hymenia on potato stems under glasshouse conditions;
(I) aerial tuber formation by AG-2Nt isolates from New Zealand under shadehouse conditions;
(J) Hymeniumbildung an einer Luftknolle unter Gewächshausbedingungen;
(K) Basidiosporen, die in Hymenien durch mikroskopische Beobachtung identifiziert wurden.
Der Begriff Hymenia (Hymenium) bezieht sich auf die Gesamtheit der Fortpflanzungsstrukturen bestimmter Pilze, insbesondere auf die fruchtbare Schicht, in der die sexuellen Sporen gebildet werden. Bei den Basidiomyceten (Gruppe, zu der Rhizoctonia solani gehört) ist das Hymenium der Teil des Pilzes, der Basidiosporen produziert und freisetzt, die sexuellen Fortpflanzungseinheiten.
Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass Rhizoctonia solani unter natürlichen Bedingungen selten sexuelle Strukturen produziert, da seine vorherrschende Vermehrung asexuell durch Myzel und Sklerotien (Resistenzstrukturen) erfolgt. Die vegetativen und asexuellen Phasen des Pilzes sind für die Symptome in Kartoffelkulturen verantwortlich.
4. Biologischer Zyklus von Rhizoctonia solani
Der Lebenszyklus des Erregers ist durch seine Fähigkeit gekennzeichnet, im Boden und in Pflanzenresten zu persistieren, was sein Wiederauftreten Jahr für Jahr erleichtert. Sein Zyklus bei der Kartoffel kann wie folgt beschrieben werden:
Die Infektion bei Kartoffeln beginnt mit kontaminierten Böden oder infizierten Saatknollen. R. solani kann im Boden als Myzel oder in Form von Sklerotien (Resistenzstrukturen, die jahrelang latent bleiben können) überleben. Beim Pflanzen infizierter Kartoffeln oder in infizierten Böden wandert der Pilz vom Inokulum zum wachsenden Trieb und infiziert den unterirdischen Stängel.
Der Pilz wächst aktiv unter Bedingungen niedriger Bodentemperatur (unter 10 °C), hoher Feuchtigkeit und Böden mit neutralem bis leicht saurem pH-Wert. Diese Bedingungen erschweren das schnelle Auflaufen der Triebe und begünstigen den Pilz bei seiner Infektion und Entwicklung im nicht chlorophyllhaltigen und anfälligeren Pflanzengewebe.
Wurzeln und Stolonen können zu jedem Zeitpunkt während des Anbauzyklus infiziert werden, aber die schwersten Schäden treten in den frühen Stadien auf, wenn der Pilz in das zarte Gewebe der austreibenden Triebe eindringt und Krebsgeschwüre bildet, die das Wachstum von Stolonen und Stängeln stoppen können. Dies wirkt sich direkt auf die Produktion und Qualität der Knollen aus und verringert den Ertrag.
Am Ende der Saison, insbesondere nach dem Welken der Pflanze, produziert R. solani Sklerotien an jungen Knollen, die als Reserveinokulum für zukünftige Infektionen dienen. Obwohl nicht alle Knollen, die an infizierten Pflanzen gebildet werden, Sklerotien entwickeln, bilden sich diese hauptsächlich unter geeigneten Bedingungen und können sich während der Lagerung weiter bilden, wenn die Umgebung günstig ist.
Am Ende der Saison, insbesondere nach dem Welken der Pflanze, produziert R. solani Sklerotien an jungen Knollen, die als Reserveinokulum für zukünftige Infektionen dienen. Obwohl nicht alle Knollen, die an infizierten Pflanzen gebildet werden, Sklerotien entwickeln, bilden sich diese hauptsächlich unter geeigneten Bedingungen und können sich während der Lagerung weiter bilden, wenn die Umgebung günstig ist.
Obwohl der Pilz leicht in das junge und anfällige Gewebe der unterirdischen Triebe eindringen kann, nimmt die Resistenz der Pflanze zu, wenn sie austreibt und Chlorophyll entwickelt. Aus diesem Grund nehmen die Schäden in fortgeschrittenen Wachstumsstadien ab, wenn sich die Gewebe verstärken. Die Sklerotien, die in den Knollen und im Boden verbleiben, bleiben jedoch eine aktive Infektionsquelle.
5. Literaturverzeichnis
1. Wurzelfäule, Rhizoctonia solani, Nationaler Dienst für Gesundheit, Unbedenklichkeit und Qualität in der Landwirtschaft, Mexiko: https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/600968/Pudrici_n_de_la_ra_z.pdf
2.Rhizoctonia solani in potatoes and its control, Universität Wageningen:
3. Rhizoctonia Canker and Black Scurf of Potato, Cornell University:
4. Rhizoctonia stem canker and black scurf of potato, University of Idaho: https://objects.lib.uidaho.edu/uiext/uiext32100.pdf
5. Bulletin #2273, Potato Facts: Rhizoctonia Diseases on Potatoes, University of Maine: https://extension.umaine.edu/publications/2273e/
6. Ajayi-Oyetunde, O. O., & Bradley, C. A. (2018). Rhizoctonia solani: taxonomy, population biology and management of rhizoctonia seedling disease of soybean. Plant Pathology, 67(1), 3–17.
7. Chaudhary, S., Lal, M., Sagar, S., Sharma, S., & Kumar, M. (2024). Black scurf of potato: Insights into biology, diagnosis, detection, host-pathogen interaction, and management strategies. Tropical Plant Pathology, 49(2), 169–192.
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Bekämpfungsstrategien
In unserem nächsten Blog werden wir die Präventions- und Bekämpfungsstrategien von Rhizoctonia solani im Kartoffelanbau (Solanum tuberosum) untersuchen und dabei die Alternativen der biologischen Bekämpfung mit dem biologischen Fungizid RootDei Biocontrol® behandeln, der neuen Lösung von Biocontrol Technologies®, S.L., die ein wirksames Management der Krankheit ohne Rückgriff auf chemische Fungizide ermöglicht.
