Kartoffelkrebs: Ernteausfall und lange Ackerverseuchung

Dienstag, 13. Juli 2021
ID: 
078/05isf/07-2021
Die Bedrohung durch Kartoffelkrebs besteht schon sehr lang, eine Lösung gibt es immer noch nicht: In einem Verbundprojekt zusammen mit dem Julius-Kühn-Institut (JKI) und der Hochschule Osnabrück beteiligt sich die Hochschule Bonn-Rhein-Sieg (H-BRS) nun an der Bekämpfung des Kartoffelkrebses. Schon vor rund 100 Jahren erging eine gesetzliche Verordnung zur Abwehr und Einschleppung des Krankheitserregers. Und auch heute fürchten Kartoffelbauern den tückischen Befall mit dem Pilz, der die Pflanzenkrankheit auslöst und nicht nur zu Ernteausfällen führt: Die betroffenen Äcker sind viele Jahre lang für den Kartoffelanbau unbrauchbar.
Das Foto zeigt links einen Dauersorus in Aufsicht, rechts einen optisch geschnittenen Dauersorus mit grün gefärbten Zoosporen. Foto: Dr. Matthias Becker, Julius-Kühn-Institut
Aufnahme mittels Laserscanner gefärbter Dauersori von Synchytrium endobioticum; links Dauersorus in Aufsicht, rechts Dauersorus optisch genschnitten mit Zoosporen (grün), die Ursache für Kartoffelkrebs. Quelle: Dr. Matthias Becker/Julius-Kühn-Institut

Das Projekt zielt darauf ab, Verfahren zu entwickeln und zu erproben, mit denen sogenannte Dauersori nachgewiesen und inaktiviert werden können. In diesen Dauersori entwickeln sich die beweglichen Pilzsporen und können dort auch die Zeit überdauern, bis ausreichend Feuchtigkeit das Auskeimen anregt und sie sich ausbreiten. Anwendung finden sollen die Verfahren später in Reststoffen der kartoffelverarbeitenden Industrie.

Die Wissenschaftler erforschen mikroskopische, molekularbiologische, spektroskopische und Nachweise darüber, welche spezifischen volatilen Substanzen freigesetzt werden, um den Pilz mit dem Namen Synchytrium endobioticum an befallenen Pflanzen oder in industriellen Rückständen zu finden. Um die mikroskopisch kleinen Dauersori zu inaktivieren, werden chemische, physikalische sowie kombinierte Verfahren untersucht.

Die Forschungsgruppe um Prof. Dr. Peter Kaul am Institut für Sicherheitsforschung der H-BRS übernimmt in dem Projekt ganz unterschiedliche Aufgaben. Das ist zunächst die spektroskopische Auswertung mittels chemometrischer Methoden von Dauersori, nachdem diese von den Projektpartnern verschiedene Behandlungen erfahren haben.

Außerdem erfolgt am Campus Rheinbach der H-BRS ab September die analytische Untersuchung der von Kartoffelpflanzen, Kartoffeln und Resterden emittierenden Gase. Dabei bringt das Forscherteam der H-BRS die langjährige Erfahrung mit einer anderen invasiven Art mit. Wie schon beim Asiatischen Laubholzbockkäfer soll auch bei S. endobioticum ein spezifisches VOC-Muster identifiziert werden: VOC (Volatile Organic Compounds) sind flüchtige organische Substanzen, darunter beispielsweise Duftstoffe. Auch Tiere oder Pflanzen haben typische VOC-Merkmale, die Professor Kaul auch im Zusammenhang mit diesem Pilz vermutet. Konnte das spezifische VOC-Muster identifiziert werden, folgt durch das Rheinbacher Forschungsteam die Erprobung im Feldtest und die Entwicklung eines Protokolls zur Probennahme, das allgemein Anwendung finden soll (Eppo Standard).

Beitrag zur Ackerbaustrategie des Bundes

Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) fördert das Projekt in seinem Programm zur Innovationsförderung, von der Gesamtsumme stehen der H-BRS rund 300.000 Euro zur Verfügung. Das Projekt soll einen wichtigen Beitrag zu einem produktiven und nachhaltigen Ackerbau leisten und fügt sich in die Ackerbaustrategie 2035 des BMEL hinsichtlich Pflanzenschutz sowie Bodenschutz und -fruchtbarkeit. Die Forschungsarbeit ist auf drei Jahre angelegt.