From Anders Borgens List of Publications

Vend tilbage til:./ Return to:

Sygdomme og skadedyr

Markforsøg med flerårig overlevelse af stinkbrand (Tilletia tritici) i jord

Field trials on perenial survival of common bunt (Tilletia tritici) in soil

Anders Borgen og Lars Kristensen

Agroøkologi

Institut for Jordbrugsvidenskab, KVL

Agrovej 10

2630 Tåstrup

Summary

It is shown in field trials, that soil borne inoculum of Tilletia tritici can course attack of common bunt both when winter wheat is grown after infected wheat and when winter wheat is grown after one year without wheat in the field. It is argued, that it is probable that common bunt also can appear as a soil borne disease in crop rotations with more than one year between wheat growings, and that the soil born potential should be more in focus in the explanation of the increased frequency of common bunt in Denmark after 1988. The actual approved chemical seed treatments do not have sufficient effect against soil born inoculum to control the disease to a level below economical significance, and a strategy against the disease should therefor also include non chemical preventive measures, that takes into consideration the risk of soil borne infection.

Indledning

Hvedens stinkbrand (Tilletia tritici, syn. T.caries) er en af de alvorligste sygdomme på korn, og problemet med sygdommen har været stigende i det sidste årti. Det er den almindelige opfattelse i Danmark blandt forskere og rådgivere, at sygdommen er en udpræget frøbåren sygdom, men betydningen af andre smitteveje bl.a. jordsmitte har også været diskuteret. Det konkluderes her normalt, at sygdommen kan optræde som jordbåren sygdom ved tidlig såning af ubejdset hvede efter en hvedemark med høj infektionsgrad eller som følge af vindsmitte i en nabomark hertil, men at betydningen af en flerårig overlevelse af sporer i jorden antagelig er begrænset (Yarham 1993, Nielsen og Nielsen 1994, Landbrugets Rådgivningscenter og Statens Planteavlsforsøg 1996). Vurderingen af betydningen af en flerårig jordbåren infektion har dog manglet en forsøgsmæssig baggrund, og strider imod svenske forsøg (Johnsson 1990) og enkeltstående erfaringer fra praktisk landbrug i Danmark (Nielsen og Nielsen 1994, Egne registreringer upubliceret). Johnsson (1990) har således vist, at stinkbrandsporer i et kontrolleret forsøg har kunnet bevare spireevnen efter nedgravning i 20 cm´s dybde i over 10 år. Kornets infektion af stinkbrand er dog betinget af et synkroniseret spiringstidspunkt og spiringshastighed mellem sporer og hvedekerne, da hveden kun er modtagelig for infektion i en kort periode under spiringen. Johnssons forsøg har derfor ikke kunnet bruges som dokumentation for, at stinkbrand også i praksis kan virke som jordbåren patogen i over 10 år.

Som følge heraf har vi følt et behov for at undersøge, om flerårig overlevelse af stinkbrandsporer kan have praktisk betydning under normale dyrkningsbetingelser i Danmark.

Materialer og metoder

Tre arealer på Landbohøjskolens forsøgsgård Højbakkegård blev udvalgt til forsøget. Arealerne havde i hver et af årene 1993-1995 været anvendt til forsøg med stinkbrand i sorten Kosack. Disse forsøg var de pågældende år høstet med mejetærsker med halmsnitter og havde som følge heraf efterladt store mængder af stinkbrandsporer i jorden. Beskrivelse af arealerne fremgår af tabel 1. I forsøgsåret 1995-6 blev der i hvert af arealerne sået et areal med sporefri ubejdset udsæd af sorten Husar. Husar er meget modtagelig for stinkbrand (egne forsøg upubliceret, Bent Nielsen upubliceret). I markerne 2 og 3 blev der sået at hvedeareal på hver 2,5x11 meter. I mark 1 blev der sået et kryds af 2 baner på hver1,25 meters bredde gennem hele det areal, hvor der i 1995 havde været stinkbrand, hvilket var et areal på 40x50 meter. De såede hvedebaner fortsatte ud over arealet og ind i naboarealerne, hvor der ikke tidligere havde været stinkbrand. Desuden blev der inden for det areal med stinkbrand i 1995 sået et areal på 2,5x25 meter med sorten Stava, der er resistent overfor stinkbrand (Bent Nielsen, upubliceret).

Forsøgsarealerne i mark 1 og 2 blev pløjet inden såning af hveden, mens engrapgræsset i mark 3 blev fræset op inden såning. Hveden blev i alle arealerne sået 27/9-1995. Spireevnen var på 95% og tilstræbt plantetal på 400 planter pr m². På grund af dårlige spiringsbetingelser i det opfræsede frøgræs i mark 3 var det overvintrende plantetal i dette areal stærkt reduceret til kun ca 15 planter pr m².

Ved opgørelsen af forsøget blev hele forsøgsarealet opgjort af personer med stor erfaring i at bestemme symptomer visuelt. Det vurderes, at over 95% af de syge planter i arealerne bliver fundet med denne metode.

Resultater

I markerne 1 og i 2 blev der optalt henholdsvis 1,5 og 1,9 angreben plante pr m². I mark 3 blev der ikke fundet angrebne planter. I mark 1 aftog angrebsgraden udenfor det areal, hvor der tidligere havde været infektion, og 10 m fra arealet var der ikke længere nogen infektion. Dette viser, at de konstaterede angreb var direkte relateret til forsøgsarealet med stinkbrand i 1995. Arealet med den stinkbrandresitente sort Stava, der var sået inden for det inficerede område viste ingen infektion. Dette viser, at der ikke var tale om spildplanter fra tidligere år, men om direkte jordbåren smitte. Dette underbygges af, at der i det øvrige forsøg blev anvendt sorten Husar, der er en meget kortstrået sort, mens der tidligere blev anvendt sorten Kosack, der er meget langstrået. Spildplanter ville derfor afsløre sig som "strittere", og sådanne blev ikke fundet.

Tabel 1. Forsøgsbetingelser og resultat af jordsmitteforsøg. Experimental conditions and results in soil infection trials
	afgrøde crop 1993	afgrøde crop 1994	afgrøde crop 1995	afgrøde crop 1996	brandaks 1996 pr. m2 som følge af jordsmitte
mark 1 Field 1	Hvidkløver Trifolium repens	Engrapgræs Poa pratensis	Vinterhvede Triticum aestivum	Vinterhvede Triticum aestivum	1,49
mark 2 Field 2	Rødsvingel Festuca rubra	Vinterhvede Triticum aestivum	Vårbyg Hordeum vulgare	Vinterhvede Triticum aestivum	1,93
mark 3 Field 3	Vinterhvede Triticum aestivum	Vinterbyg Hordeum vulgare	Engrapgræs Poa pratensis	Vinterhvede Triticum aestivum	0
Brandaks i hvedemarker pr. m2 som som ophav til jordsmitte 1993-5: 90-120. Smuttet heads in wheat fields pr m2 as source for soil infection 1993-5: 90-120					Smutted heads pr m2 coursed by soil infection

Diskussion

Forsøget viser, at stinkbrand i en hvedeafgrøde godt kan inficere en efterfølgende afgrøde, og at stinkbrandsporer fra en inficeret hvedeafgrøde godt kan overleve et hvedefrit år i jorden under pløjelaget og ved oppløjning give anledning til angreb i en efterfølgende hvedeafgrøde under normale dyrkningsbetingelser i Danmark.

Resultatet er i overensstemmelse med de forventninger, man kan have efter studier af Johnsson (1990), der viser, at sporer, der ligger uberørt i 20 cm dybde, kan bevare spireevnen i over 10 år. Det er hidtil i Danmark blevet betragtet som usikkert, om sporernes overlevelse i jorden var ensbetydende med, at de også var infektionsdygtige under normale dyrkningsbetingelser. Nærværende forsøg tyder på, at Johnssons resultater godt kan overføres til praksis eller i hvert fald bør tillægges større praktisk betydning.

Sporernes overlevelse i jorden kan være betinget af, at spiringen er delvis lysafhængig, og det er vist, at dette særligt gør sig gældende ved gamle sporer, mens friske sporer i mindre grad kræver lys for spiringen (Hahne 1925). Dette kan igen hænge sammen med, at lyset gennem fotoreceptorer indvirker på lipidaseaktiviteten, hvilket må forventes at have større betydning i ældre sporer, hvor lipidaseaktiviteten som følge af lagringen er lav (Schauz 1967). Endvidere må det forventes, at iltforholdende og eventuelt synergistiske interaktioner mellem ion-, lys- og iltforholdene kan betinge, at sporerne trods velegnede temperatur- og fugtighedsforhold i 20 centimeters dybde ikke spirer, og dermed bevarer spireevnen indtil sporerne ved oppløjningen bliver bragt op til jordoverfladen, hvor spiringsbetingelserne er bedre, og patogenets livscyklus kan sluttes ved at give ophav til infektion. Hvis dette er tilfældet, må det forventes, at stinkbranden som jordbåren patogen kan have betydning i adskillige år, hvis de efter nedpløjning ligger uberørt i jorden. Der er på Landbohøjskolen anstillet forsøg, der kan belyse, om dette er tilfældet.

Det er bemærkelsesværdigt, at angrebet i mark 1 ikke er større end i mark 2, hvor der i mark 1 blev dyrket hvede efter hvede mens der i mark 2 var et hvedefrit år i mellem. Dette kan forklares ved, at sporerne i mark 2 blev pløjet ned efter høst, for derefter at blive pløjet op igen året efter inden såning af den næste hvedeafgrøde. Den jord, og dermed de sporer, der var i jorden, er derfor den samme i det nye såbed, som under høsten af den inficerede afgrøde. I mark 1 derimod blev den inficerede hvedemark pløjet efter høst, og en ny hvedeafgrøde etableret i den nyoppløjede og dermed relativt sporefattige jord. Mængden af sporer i de såede kerners nærhed (døde og overlevne) må derfor forventes af være langt større i mark 2 end i mark 1. Dette har således kompenseret for det fald i infektionsgrad, som må forventes som følge af mortalitet- og vitalitetssvækkelsen af sporerne ved at ligge i fugtig jord i et år.

I mark 3 blev der ikke fundet angrebne aks. Dette kan ikke tages som udryk for, at stinkbrand ikke kan overleve i to hvedefri år. Mark 3 blev efter stinkbrandangrebet i 1993 pløjet og isået vinterbyg med udlæg af engrapgræs. I 1995 blev engrapgræsset ikke pløjet op inden såning, men kun fræset. Da fræsning ikke er så dybtgående en jordbehandling som pløjning, vil de stinkbrandsporer, der eventuelt er i live i marken, således ikke komme i kontakt med det nyetablerede såbed, men blive liggende i pløjedybden. Desuden giver den lave plantebestand et dårligt grundlag at bedømme et eventuelt lavt angreb på.

Resultater og overvejelser tyder således på, at stinkbrand som jordbåren patogen principielt godt kan have praktisk betydning i flere år, hvis pløjeforholdene er således, at stinkbrandsporerne efter høst pløjes ned til 20 cm´s dybde inden de er spiret i overfladen, og forbliver der indtil oppløjning til næste såning af hvede. Hvis dette er tilfældet, må det umiddelbart forventes, at risikoen for jordbåren stinkbrand er større ved oppløjning af flere år gammel jord med stinkbrandsmitte i, hvis denne har ligget uberørt under pløjelaget, end hvis den sammen jord flere gange har været pløjet op og ned ved dyrkning af ikke modtagelige afgrøder. Dette adskiller sig næppe fra andre sædskiftesygdomme, men blot, at man også ved stinkbrand skal være bevidst om arealets anvendelse flere år tilbage, hvis man ønsker at regulere sygdommen optimalt.

Angrebene som følge af jordsmitte var i disse forsøg generelt så små, at et angreb normalt ikke ville blive opdaget før høst, men er alligevel stort nok til, at korn høstet med dette stinkbrandniveau normalt ikke ville kunne bruges til f.eks. brødkorn. Stinkbrandkontamineret korn handles ofte til omkring 50,-kr/hkg, og de økonomiske konsekvenser i praktisk landbrug ville således være betydelige.

Forsøget blev udført ved såning af ubejdset korn af en meget modtagelig sort på et areal, hvor der tidligere havde været massivt angreb af stinkbrand. Det er altså en situation, der i praksis kan undgås, da et så massivt angreb af stinkbrand aldrig går upåagtet hen. Det nye ved resultatet af dette forsøg er, at man skal være opmærksom på risikoen for jordbåren smitte af stinkbrand i mere end et år. Situationen kunne have været undgået ved at vælge en anden afgrøde ved 1. oppløjning af stinkbrandkontamineret jord, ved bejdsning eller fremover muligvis ved dyrkning af resistente sorter, selv om sådanne p.t. kun optræder på udenlandske sortslister. Imidlertid skal man være opmærksom på, at ingen af de anerkendte bejdsemidler er fuldt effektive overfor jordbåren smitte af stinkbrand (Nielsen og Nielsen 1994). Selv om Sibutol LS 280 har en god effekt, må man regne med, at der efter jordbåren infektion godt kan være enkelte syge planter i marken, som kan vedligeholde infektionen. I det aktuelle eksempel i mark 2 med 1,9 brandaks pr m² vil en reduktion på 90% fortsat efterlade 1 brandaks pr ca 5 m². Hvor mange sporer der ved en sådan infektionsgrad vil være i det høstede korn afhænger af mange forhold omkring høsten, bl.a. mejetærskertype og -indstilling, fugtighedsforholdene m.m. I egne forsøg (upubliceret) har vi ved tilsvarende infektionsgrader i marken (0,2 brandaks/ m²) registreret fra 129 til 17.500 sporer pr gram af det høstede korn. Korn med en sådan infektionsgrad vil i nogle tilfælde blive kasseret som brødkorn, og vil under alle omstændigheder ikke være tilrådeligt at anvende som ubejdset såsæd.

Stinkbrand er gennem dette århundrede blevet holdt på et lavt niveau ved brug af kviksølvholdige bejdsemidler (Stabel et al 1976). De kviksølvholdige midler er ligesom Sibutol LS 280 fuldt effektive mod frøbåren infektion, men har kun begrænset effekt mod jordbåren smitte (Nielsen og Nielsen 1994). Fra slutningen af 1960'erne og frem til begyndelsen af 1970'erne blev brugen af kviksøvlmidlerne aftrappet gradvist, dels ved nedsættelse af doseringerne, dels ved, at andelen af sædekorn, der blev afsvampet, blev nedsat. Fra 1973 blev det forbudt af bejdse med kviksvølvholdige midler i sidste generation (C-2) og forbruget faldt yderligere frem mod 1982, hvorefter det blev forbudt at anvende kviksølvholdige midler også i fremavlsgenerationerne. I 1988 og 1989 steg frekvensen af stinkbrandangreb, og det er den almindelige opfattelse, at dette hænger sammen med bortgangen fra kviksølvmidler til midler med ringere effekt, (bl.a. Neo-Voronit og Granosan). Dette er senere blevet brugt som argument for kun at anerkende midler med 100% bekæmpelseseffekt mod frøbåren infektion, og det har i praksis vist sig kun at være Sibutol LS 280, der har kunne opfylde dette krav. Imidlertid kan resultatet af disse forsøg pege i retning af, at andre forhold, der har været nævnt af betydning for stinkbrandens epidemiologi (Nielsen og Nielsen 1994, Kristensen et al 1996), bør tillægges mere vægt.

Tidligere blev hvede høstet med selvbinder, og tærskning forgik hjemme i laden eller på et afgrænset område på marken. Ved denne høstmetode efterlades der stort set ikke spore på jorden, eller kun på en mindre plet på marken, og jordbåren smitte blev da heller ikke tidligere regnet for noget alvorligt problem. Med udbredelsen af mejetærskeren i 1960'erne var hvededyrkning i starten ikke så udbredt som nu, hvilket i sig selv mindsker den statistiske risiko for, at sporer føres med vinden, kontaminerede mejetærskere og andet kornbehandlingsudstyr m.v. Desuden undgik man i højere grad end nu snævre hvedesædskifter på grund af sædskiftesygdomme især knækkefodsyge og goldfodssyge, da risikoen for lejesæd var større på grund af manglen af kortstråede sorter eller stråforkortningsmidler. Endvidere blev det almindeligt at afbrænde hvedehalmen på marken især på planteavlsbrugene på Sjælland, hvor størstedelen af hveden blev fremavlet. Afbrænding af halm på marken må ligesom selvbinderhøst forventes at eliminere eller stærkt reducere risikoen for jordbåren smitte af stinkbrand. I løbet af 1980'erne blev halmfyr og halmnedmuldning mere udbredt, og afbrænding af halm på marken blev gradvist afviklet frem mod det endelige forbud i 1990. I midten af 1980'erne blev hvedeavlen hurtigt mere udbredt i Danmark, bl.a. hjulpet på vej af kravet om grønne marker fra Vandmiljøhandlingsplanen. Opblomstring af stinkbrand i 1988 og fremover hænger således tidsmæssigt bedre sammen med den øgede risiko for jordbåren infektion samt den øgede risiko for vind- og mejetærsker overført smitte gennem fremavlen i midten af 1980'erne end med udfasningen af brugen af kviksølvmidler i slutningen af 1970'erne.

Den hidtidige strategi for at begrænse risikoen for angreb af stinkbrand har hidtil alene gået på kun at anvende mest effektive bejdsemidler, og at øge anvendelsen af disse. I dag bliver Sibutol LS 280 anvendt til langt hovedparten af den danske hvedeavl, og det har en effekt på nær 100% mod frøbåren infektion. Erfaringerne siden 1988 tyder således på, at denne strategi alene ikke har været tilstrækkelig til bringe situationen under tilstrækkelig kontrol på samme måde, som det må siges at være tilfældet tidligere, med kviksølvmidler og mindre udbredelse af hvededyrkningen.

Hvis man således ønsker at nedsætte forbruget af pesticide bejdsemidler, eller af lovgivningens vej bliver tvunget til det, må man supplere eller i yderste konsekvens erstatte den nuværende strategi med forebyggende kulturtekniske foranstaltninger, der bl.a. tager hensyn til risikoen for jordsmitte især i fremavlen.

De nugældende krav til sædskifte i fremavlen (Plantedirektoratet 1994) er tilrettelagt med henblik på at sikre mod forurening med fremmed sort og sikrer ikke mod risiko for opformering af stinkbrand eller andre frøbårne sygdomme. En politisk indsats for at øge chancerne for at fremskaffe smittefri udsæd og dermed fjerne behovet for bejdsning kunne således indebære krav til sædskiftet i fremavlen i erkendelse af, at der ikke p.t. findes bejdsemidler, der er fuldt effektive mod jordbåren smitte af stinkbrand.

Konklusion

Hvedens stinkbrand (Tilletia tritici) kan udover at være en frøbåren sygdom også optræde som jordbåren sygdom. Markforsøg viser, at dette ikke blot er tilfældet ved dyrkning af hvede efter hvede, men også i sædskifter med hvedefri år. Det er ikke i markforsøg undersøgt, hvor mange år jordbåren smitte har praktisk betydning, men svenske forsøg viser, at sporerne kan være levedygtige i over 10 år i uforstyrret jord (Johnsson 1990). Der findes ikke på markedet bejdsemidler, der er så effektive mod jordbåren infektion af stinkbrand, at sygdommen alene kan reguleres med bejdsemidler, og strategien for regulering af sygdommen må derfor suppleres med forebyggende kulturtekniske foranstaltninger, ved oplysning herom og eventuelt regelsætning for fremavlen.

Sammendrag

Det er i markforsøg konstateret, at stinkbrand kan optræde som jordbåren sygdom både ved dyrkning af hvede efter hvede og ved dyrkning af hvede efter et hvedefrit år. Der argumenteres for, at jordbåren smitte sandsynligvis også vil kunne optræde i sædskifter på mere end et hvedefrit år, og at jordsmitte bør tillægges større vægt i forklaringen på den opblomstring af stinkbrand, som er konstateret i Danmark siden 1988. De anerkendte bejdsemidler mod stinkbrand er ikke tilstrækkeligt effektive mod jordbåren smitte til at forhindre angreb af økonomisk betydning, og en strategi for regulering af stinkbrand bør derfor fremover inkludere kulturtekniske foranstaltninger, der højde tager for risikoen for jordsmitte.

Litteraturliste

Hahne, J 1925: Untersuchungen über die Keimungsbedingungen von Tilletia-sporen. Kühn.Archiv 9:157-263.

Johnsson,L 1990: Survival of common bunt (Tilletia caries(DC)Tul.) in soil and manure. Zeitschrift für Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz. 97:502-507.

Kristensen, L, A. Borgen og P.Kølster 1995: Stinkbrandspores spredning via mejetærskere. 13. Danske Planteværnskonference.

Landbrugets Rådgivningscenter og Statens Planteavlsforsøg 1996: Pl@nteInfo. Informationssystem for Planteavl, Sygdomme, Hvedestinkbrand ed.21-3-1996. Internetaddresse: http://www.sp.dk/planteinfo/Information/PC-Plantevaern/sygdom.html#2860

Nielsen, B.J. & G.C. Nielsen (1994): Stinkbrand og jordsmitte. 11 Danske Planteværnskonference 1994. Sygdomme og skadedyr s. 89-103.

Plantediretoratet 1994: Sædekorn. Regler for avlskontrol og certificering. 22 sider.

Schauz,K. 1968: Die Steurung der Brandsporenkeimung und Sporidienbildung bei Tilletia caries (DC)Tul. durch Licht. Arch.Mikrobiol. 60:111-123.

Stapel, Chr., Johs. Jørgensen & J.E.Hermansen 1976: Sædekornets sygdomme i Danmark, deres udbredelse, betydning og bekæmpelse ved afsvampning, især i perioden 1906-1975. Tidsskrift for landøkonomi, 3:185-283.

Yarham, D.J. 1993: Soilborne spores as a source of inoculum for wheat bunt (Tilletia caries) Plant Pathology 42:654-656