Biologische Bekämpfung von Rhizoctonia solani im Kartoffelanbau:
Die Bedeutung einer frühzeitigen Anwendung in der Pflanzfurche
Einführung
Bei der Bekämpfung bodenbürtiger Krankheiten stellt sich Landwirten, Fachberatern und Vertriebspartnern immer wieder dieselbe Frage: Warum erzielt dasselbe Behandlungsprogramm in einer Saison eine zuverlässige Wirkung, während es in der nächsten nicht ausreicht? Bei Rhizoctonia solani im Kartoffelbau liegt die Antwort nicht allein im eingesetzten Produkt, im Anwendungstermin oder in der Applikationstechnik. Entscheidend ist die Biologie des Erregers: Wo überdauert das Inokulum, wie virulent ist es, wann erfolgt die Infektion und wie lange bleibt der Bestand dem Erreger ausgesetzt? Diese Faktoren bestimmen, wo und zu welchem Zeitpunkt die Bekämpfungsmaßnahme ansetzen muss.
Im Kartoffelbau verursacht Rhizoctonia solani vor allem zwei typische Schadbilder: Trieb- und Stängelnekrosen im Rahmen der Wurzeltöterkrankheit sowie schwarze Pocken (black scurf) auf den Knollen. Die Fachliteratur beschreibt R. solani als einen Erreger, der Knollen, unterirdische Stängel und Stolonen der Kartoffel befällt, mit besonders relevanten Schäden in kalten, nassen Böden in den Wochen nach dem Legen.
Die Widerstandsfähigkeit im Kartoffelanbau ist keine isolierte Eigenschaft, sondern das Ergebnis einer systemischen Konstruktion. Sie lässt sich in einer einfachen Gleichung zusammenfassen:
Was ist Rhizoctonia solani, und warum ist der Erreger so schwer zu bekämpfen?
R. solani gehört zu der historisch als sterile Pilze („Mycelia sterilia”) bezeichneten Gruppe. Diese historische Bezeichnung geht darauf zurück, dass man lange annahm, sie bildeten hauptsächlich Myzel und Sklerotien, unter üblichen Bedingungen jedoch keine sichtbaren Sporen. Heute weiß man, dass sie in ihrem sexuellen Stadium Basidiosporen bilden können, was im Feld allerdings selten vorkommt und für die Bestimmung des Erregers von geringem praktischem Nutzen ist.
Diese Eigenschaft hat wichtige agronomische Folgen. Rhizoctonia verhält sich nicht wie andere Erreger, die große Mengen luftbürtiger Sporen verbreiten oder Sekundärinfektionszyklen im oberirdischen Teil der Kultur auslösen. In Kartoffeln beruht ihre Strategie vor allem auf dem Primärinokulum, das bereits im Boden vorhanden oder an der Pflanzknolle anhaftet.
Rhizoctonia bildet Sklerotien: Überdauerungsstrukturen aus Myzel, überzogen von einer Melaninschicht, die als Schutzbarriere gegen Austrocknung, Strahlung und mikrobiellen Abbau wirkt. Dank dieses Schutzes bleibt der Erreger über lange Zeiträume im Boden, auf Ernterückständen oder an der Knollenschale lebensfähig, wo er die schwarzen Pocken hervorruft. Diese dunklen Massen sind kein inertes Rückstandsmaterial: Es sind Dauerstrukturen, die die Infektion an der Pflanzknolle selbst wieder in Gang setzen können.
Sind alle Sklerotien gleich?
Nein. Der Melanisierungsgrad variiert zwischen den Anastomosegruppen, und die des Kartoffel-Pathotyps (AG-3 PT) gehören zu den am stärksten melanisierten. Dieser Unterschied äußert sich in einer besonders hohen Persistenz auf der Knollenschale und im Boden und erklärt, warum die Inokulumbelastung einer Fläche nicht von selbst von einer Saison zur nächsten verschwindet.
Abbildung 1. Schwarze Pocken – Sklerotien von R. solani AG-3 PT auf dem Knollenperiderm.
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Einer der häufigsten Fehler besteht darin, die schwarzen Pocken als rein kosmetischen Mangel zu betrachten.
Zwar können die Sklerotien auf den ersten Blick wie anhaftende Erde auf der Knollenschale wirken. Sie lassen sich jedoch durch Waschen nicht leicht entfernen und erfüllen eine klare biologische Funktion: Sie wirken als aktives Inokulum für die folgende Saison.
Wirtschaftlich können die schwarzen Pocken die optische Qualität der Knolle beeinträchtigen. Aus phytopathologischer Sicht ist ihre Bedeutung jedoch größer: Sie zeigen an, dass der Erreger einen Teil seines Zyklus abgeschlossen und Strukturen gebildet hat, die überdauern, sich ausbreiten und die Infektion erneut auslösen können.
Damit verortet sich das Problem an einer sehr konkreten Stelle: Zum Legezeitpunkt ist das Inokulum nicht nur in der Fläche, sondern an der Pflanzknolle selbst vorhanden. Es handelt sich nicht um einen Erreger, der während der Saison von außen einwandert – und daher gibt es im oberirdischen Teil der Kultur nichts abzufangen.
Der Pathotyp AG-3 PT: Spezialisierung auf Kartoffeln
R. solani ist kein einheitlicher Organismus: Die Art gliedert sich in Anastomosegruppen (anastomosis groups, AG, die durch die Fähigkeit ihrer Hyphen definiert sind, miteinander zu verschmelzen, Erbmaterial auszutauschen und Populationen mit unterschiedlicher Wirtsspezialisierung zu bilden.
Was ist Anastomose?
Anastomose ist die Verschmelzung kompatibler Hyphen, die einen Austausch von Erbmaterial außerhalb der sexuellen Fortpflanzung ermöglicht (der sogenannte parasexuelle Zyklus). Dieser Mechanismus erhält voneinander abgegrenzte, an einen bestimmten Wirt angepasste Populationen und erlaubt es, R. solani in Anastomosegruppen einzuteilen.
Abbildung 2. Mikroskopische Aufnahme: Anastomose bei R. solani.
Smith, Alexander (2011). Beltrán-Acosta, C.; Smith, A.; Cotes, A. M. und Moreno, C. A. (2011). Wirksamkeit zweier auf Trichoderma koningiopsis Th003 basierender Formulierungen zur Bekämpfung von Rhizoctonia solani unter Feldbedingungen. S. 55–72. In: Beltrán-Acosta, C.; Moreno, C. A. und Cotes, A. M. (Hrsg.).
Trichoderma koningiopsis Th003 – eine biologische Alternative zur Bekämpfung von Rhizoctonia solani im Kartoffelanbau. Produmedios, Bogotá D. C., 72 S.
Bei Kartoffeln ist die wichtigste Gruppe AG-3, insbesondere der kartoffelassoziierte Pathotyp AG-3 PT. Die Fachliteratur weist darauf hin, dass AG-3 vorwiegend Kartoffeln befällt und Trieb- und Stängelnekrosen, Läsionen an den Stolonen sowie schwarze Sklerotien auf den Knollen verursacht.
Diese Spezialisierung erklärt, warum die Bekämpfung von Rhizoctonia in Kartoffeln gezielt angegangen werden muss. Es genügt nicht, pauschal von „Bodenpilzen” zu sprechen. Das Risiko hängt von der Kultur, der Schlaghistorie, der Art des vorhandenen Inokulums, der Pflanzgutqualität und den Umweltbedingungen zum Legezeitpunkt ab.
Warum die Phase vor dem Auflaufen entscheidend ist
Der heikelste Zeitraum für die Kartoffel gegenüber Rhizoctonia ist die Spanne zwischen dem Legen und dem Auflaufen. In dieser Phase wächst der unterirdische Trieb langsam von der Knolle zur Oberfläche. Er hat seine strukturellen Abwehrmechanismen noch nicht vollständig ausgebildet und ist von Boden, Feuchtigkeit, organischen Rückständen und möglichen Überdauerungsstrukturen des Erregers umgeben.
Ein Missverhältnis zwischen dem Temperaturbereich des Erregers und dem Tempo der Pflanze
In vielen Anbauregionen wird die Kartoffel in kalte Böden gelegt, in denen der Trieb langsam aufläuft. Für R. solani liegt der günstige Temperaturbereich dagegen bei etwa 15–18 °C. Die Schäden fallen am schwersten aus, wenn das Wachstum von Stängeln und Stolonen im Verhältnis zur Entwicklung des Erregers langsam verläuft.
Junges, zartes und wenig geschütztes Gewebe
Der unterirdische Trieb ist junges, aktiv wachsendes Gewebe ohne den strukturellen Schutz einer bereits aufgelaufenen und abgehärteten Pflanze.
Rhizoctonia kann dieses Gewebe über Hyphen befallen, die Enzyme absondern, welche die Zellwände der Pflanze abbauen können.
In der Literatur werden breite, dickwandige Hyphen mit charakteristischer rechtwinkliger Verzweigung und einem Septum nahe dem Verzweigungspunkt beschrieben.
Diese morphologischen Merkmale, unter dem Elektronenmikroskop sichtbar, erlauben es, den Pilz bei Laboruntersuchungen zu bestimmen und seine Präsenz zu bestätigen, wenn die visuelle Diagnose im Feld nicht eindeutig ist.
Abbildung 3. Hyphen von Rhizoctonia solani (AG-3 PT) unter dem Rasterelektronenmikroskop (REM). Quelle: Biocontrol Technologies.
Expositionsdauer
Jeder zusätzliche Tag, den der Trieb bis zum Auflaufen benötigt, verlängert das Expositionsfenster. Tiefes Legen, wenig triebkräftiges Pflanzgut sowie verdichtete, kalte oder schlecht drainierte Böden können diese kritische Phase verlängern. Daher besteht die Bekämpfung von Rhizoctonia nicht nur darin, gegen den Erreger vorzugehen. Ebenso wichtig ist es, dafür zu sorgen, dass die Kultur die Phase höchster Anfälligkeit möglichst schnell durchläuft.
Dieses Fenster hat einen klar definierten Anfang und ein klar definiertes Ende: Es beginnt mit dem Legen und endet mit dem Auflaufen. Bei späteren Eingriffen sind die Schäden an Trieben und Stolonen bereits entstanden.
Abbildung 4. Stoffwechselaktivität von R. solani AG-3 PT gegenüber der Auflaufgeschwindigkeit der Kultur. Das Anfälligkeitsfenster weitet sich, wenn das Auflaufen verzögert wird.
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Die Dauer dieses Fensters ist zwischen den Saisons nicht konstant. Bei derselben Fläche, demselben Pflanzgut und demselben Behandlungsprogramm hält ein kaltes Frühjahr mit langsamem Auflaufen den Trieb deutlich länger exponiert als eine milde Saison. Der Erreger ändert sich nicht: Was sich ändert, ist die Zeitspanne, in der die Kultur in seiner Reichweite bleibt. Deshalb kann dasselbe Programm in einem Jahr ausreichen und im nächsten nicht.
Symptome im Feld: Rhizoctonia von anderen Bodenproblemen unterscheiden
Rhizoctonia kann Auflaufverluste, schwache Pflanzen, geschädigte Stängel, eine Verringerung von Anzahl und Größe der Knollen sowie Deformationen verursachen. Im Feld sollte sich die visuelle Diagnose auf den unterirdischen Teil der Pflanze konzentrieren: Triebe, Stängel, Stolonen und Knollen.
| Befallenes Pflanzenorgan | Typisches Symptom | Agronomische Bedeutung |
|---|---|---|
| Unterirdische Triebe | Braune bis rötlich-braune Läsionen | Früher Befall während des Auflaufens |
| Unterirdische Stängelabschnitte | Trockene, eingesunkene und klar abgegrenzte Läsionen | Lokalisierte Infektion durch Rhizoctonia |
| Stolonen | Läsionen, die den Transport zu den Knollen beeinträchtigen | Geringere Knollenanzahl und kleinere Knollen |
| Knollen | Schwarze, an der Schale haftende Sklerotien | Schwarzkruste und Inokulum für nachfolgende Anbaujahre |
Ein wichtiger Unterschied zu anderen bodenbürtigen Erregern ist das Erscheinungsbild der Läsion. Rhizoctonia erzeugt in der Regel trockene, eingesunkene Läsionen mit klar abgegrenzten Rändern. Andere Probleme wie Pythium verursachen dagegen eher nässere, diffusere Fäulen. Diese Unterscheidung ist für Berater und Landwirte nützlich, die endgültige Diagnose sollte sich jedoch auf fachliche Begutachtung und, wo nötig, auf Laboranalysen stützen.
Der Krankheitszyklus: Der erste Befall entscheidet einen Großteil des Schadens
Aus epidemiologischer Sicht verhält sich Rhizoctonia in Kartoffeln als überwiegend monozyklischer Erreger.
Worin unterscheiden sich ein monozyklischer und ein polyzyklischer Erreger?
In der Phytopathologie spricht man von monozyklischen Erregern, wenn sie ihren Hauptinfektionszyklus in einem einzigen Ereignis pro Saison abschließen, im Gegensatz zu polyzyklischen Erregern, die den Infektionszyklus im Verlauf der Kultur mehrfach wiederholen und deshalb wiederholte Behandlungen erfordern.
Das bedeutet nicht, dass der Erreger im Verlauf der Saison keine neuen Strukturen bildet. Myzel, das Stängel und Stolonen besiedelt hat, kann auf der Oberfläche der sich entwickelnden Tochterknollen sekundäre Sklerotien bilden und so die bei der Ernte sichtbaren schwarzen Pocken hervorrufen. Dieses Inokulum infiziert die stehende Kultur in der Regel nicht erneut – daher der überwiegend monozyklische Charakter –, bestimmt aber die Handelsqualität der Partie und die Inokulumbelastung, die in die folgende Saison übertragen wird, insbesondere wenn das Material als Pflanzgut verwendet wird.
Die praktische Konsequenz ist unmittelbar: Wird die anfängliche Besiedlung des Triebs und der unterirdischen Stängel verhindert, trägt dies nicht nur zu einem gleichmäßigen Feldaufgang bei, sondern verringert auch die Bildung schwarzer Pocken an den Tochterknollen. Was in den ersten Wochen geschieht, prägt das Ergebnis bei der Ernte – und deshalb muss der Schutz im Boden bereitstehen, bevor der Trieb zu wachsen beginnt, statt als Reaktion auf ein sichtbares Symptom appliziert zu werden.
Integrierter Pflanzenschutz gegen Rhizoctonia: Keine Einzelmaßnahme reicht aus
Bodenbürtige Krankheiten wurden traditionell mit Entseuchungsstrategien (chemisch, Solarisation oder Biofumigation) angegangen, deren Anwendbarkeit in Feldkulturen wie der Kartoffel jedoch begrenzt ist, wo das Management vor allem auf Pflanzgutgesundheit, kulturtechnischen Maßnahmen und lokalisierten Behandlungen zum Legen beruht. Daher muss die Bekämpfung von Rhizoctonia über einen Ansatz des integrierten Pflanzenschutzes erfolgen: Kein einzelnes Instrument ist in jeder Situation ausreichend. Es ist das Zusammenspiel von Schlaghistorie, Pflanzgutqualität, Legebedingungen und frühem Schutz des Triebs, das über das Ergebnis entscheidet.
Die Schlaghistorie berücksichtigen
Fruchtfolge kann helfen, das Inokulum zu verringern, ist aber nicht immer ausreichend. Sklerotien und Myzel können im Boden, auf Ernterückständen oder in Vermehrungsmaterial überdauern; deshalb muss die Fruchtfolge mit gesundem Pflanzgut, Drainagemanagement und Bestandskontrolle kombiniert werden.
Krankheitsfreies Pflanzgut wählen und auf schwarze Pocken prüfen
Das Pflanzgut ist eine der wichtigsten Eintrittspforten des Erregers. Weisen die Knollen sichtbare Sklerotien auf, steigt das Risiko. Sichtkontrolle der Partien, Kenntnis der Pflanzgutherkunft und Rückverfolgbarkeit sind grundlegende Schritte innerhalb des vorbeugenden Managements.
Ein rasches Auflaufen fördern
Rasches Auflaufen verkürzt die Expositionszeit des Triebs gegenüber dem Erreger. Dazu empfiehlt es sich, auf gut drainierte Böden, eine angepasste Legetiefe, triebkräftiges Pflanzgut und eine sorgfältige Bodenvorbereitung zu achten und das Legen unter übermäßig kalten oder nassen Bedingungen nach Möglichkeit zu vermeiden.
Biologische Bekämpfung zum richtigen Zeitpunkt
Da der kritische Punkt die Phase zwischen Legen und Auflaufen ist, müssen die Bekämpfungsmittel dort platziert werden, wo das Risiko entsteht: in Kontakt mit der Pflanzknolle und mit dem Boden, der den sich entwickelnden Trieb umgibt. Die Applikation in die Pflanzfurche folgt dieser agronomischen Logik, da sie das biologische Bekämpfungsmittel in die Zone der Primärinfektion und in den Moment höchster Anfälligkeit der Kultur bringt.
Wie sich RootDei Biocontrol® in diese Bekämpfungsstrategie einfügt
RootDei Biocontrol®, auf Basis von Trichoderma asperellum Stamm T34, ist als vorbeugendes Instrument für die lokalisierte Applikation zum Legen konzipiert, wenn Inokulum, Pflanzknolle und unterirdischer Trieb am selben Punkt zusammentreffen. Anders als andere Bekämpfungsmittel ist T34 ein lebender Mikroorganismus, der die Kartoffel und die Rhizosphäre ab dem Legen besiedelt und über das Fenster höchster Anfälligkeit des Triebs hinweg eine aktive Präsenz aufrechterhält.
Zu den Wirkmechanismen von T. asperellum T34 zählen die Konkurrenz um Raum und Nährstoffe in der Rhizosphäre, die Bildung antifungaler Verbindungen, die direkte Interaktion mit dem Erreger und die Aktivierung der pflanzlichen Abwehrreaktionen. Eine im Plant Pathology Journal veröffentlichte Studie, mitverfasst vom F&E-Team von Biocontrol Technologies, prüfte T. asperellum T34 gegen R. solani an Kartoffelpflanzen und beobachtete unter Versuchsbedingungen eine Verringerung von Befallshäufigkeit und Befallsstärke.
Wie bei biologischen und chemischen Pflanzenschutzlösungen üblich, setzt eine zuverlässige Wirkung die Einhaltung der im jeweiligen Land zugelassenen Anwendungsvorgaben voraus. Dazu gehören insbesondere Mischbarkeit, Anwendungszeitpunkt, Aufwandmenge sowie Lagerung und sachgerechte Vorbereitung des Produkts. Da T34 ein lebender Mikroorganismus ist, können Lagerung, Vorbereitung und Applikation seine Wirkung unter Feldbedingungen maßgeblich beeinflussen.
Praktische Entscheidungsmatrix für das Feld
| Feldsituation | Erwartetes Risiko | Empfohlene Anwendung von RootDei Biocontrol® |
|---|---|---|
| Gesundes Pflanzgut, gut drainierter Boden und warme Witterung im Frühjahr | Gering bis mäßig | Vorbeugende Anwendung bei der Pflanzung und anschließende Kontrolle des Bestandes. |
| Kalter oder feuchter Boden beziehungsweise verzögertes Auflaufen | Hoch | Vorbeugende Anwendung verstärken, ein zügiges Auflaufen fördern und das Befallsrisiko regelmäßig überwachen. |
| Sichtbarer Schwarzkrustenbefall am Pflanzgut | Hoch | Sauberes Pflanzgut verwenden und der vorbeugenden Behandlung höchste Priorität einräumen. |
| Bekannter Rhizoctonia-Befall auf der Anbaufläche | Hoch | Fruchtfolge, Bodenmanagement durch Biofumigation sowie Anwendung einer mittleren bis hohen Aufwandmenge auf das Pflanzgut und den unmittelbar angrenzenden Boden. |
Diese Matrix ersetzt nicht das fachliche Urteil, hilft aber, die Entscheidung zu fokussieren.
Fazit: Die Biologie des Erregers bestimmt das Applikationsprotokoll
Die Bekämpfung von Rhizoctonia in Kartoffeln entscheidet sich nicht allein über die Wahl des Bekämpfungsprodukts, sondern über den Moment und den Ort, an dem dieses Produkt platziert wird. Und beides gibt die Biologie des Erregers vor: Das Inokulum ist bereits vor dem Legen im Boden und/oder an der Knolle vorhanden; die Infektion erfolgt zwischen Legen und Auflaufen; und das anfällige Gewebe ist der unterirdische Trieb, der umso länger exponiert bleibt, je langsamer das Auflaufen verläuft.
Die drei Bedingungen laufen an einem einzigen Punkt der Kultur zusammen: am Legeort – der Pflanzfurche. Deshalb ruht die Bekämpfung von Rhizoctonia auf drei Prinzipien: vorbeugen – das Ausgangsinokulum durch gesundes Pflanzgut und Schlaghistorie verringern; das Bekämpfungsmittel dort und dann platzieren, wo und wann die Infektion erfolgt; und ein rasches Auflaufen fördern, um das Expositionsfenster zu verkürzen.
Biologische Bekämpfungslösungen wie RootDei Biocontrol® auf Basis von Trichoderma asperellum Stamm T34 folgen dieser Logik: Der lebende Mikroorganismus wird in der Pflanzfurche in unmittelbarer Nähe zum Primärinokulum und zum sich entwickelnden Trieb ausgebracht und bleibt während des gesamten Anfälligkeitsfensters aktiv. Bei bodenbürtigen Krankheiten ist das Verständnis des Erregerzyklus keine akademische Übung: Es ist das, was die Entscheidung darüber ermöglicht, wo und wann zu handeln ist. Bei Rhizoctonia fällt diese Entscheidung, bevor das Problem an der Pflanze überhaupt sichtbar wird.
MODUL I
ÜBER DIE GENETIK HINAUS
Der Aufbau eines widerstandsfähigen Kartoffelproduktionssystems erfordert die Kombination von Genetik, agronomischer Bewirtschaftung und biologischer Schädlingsbekämpfung.
MODUL II.
TECHNISCHES VIDEO
Erfahren Sie in diesem Video, wie T34 Biocontrol® bei der Kartoffelpflanzung fachgerecht in der Pflanzfurche angewendet wird.
