Ahmed Seid, Eshetu: Wirkungen des Rhizobakteriums Bacillus subtilis auf den Befall von Tomatenpflanzen durch Wurzelgallen- (Meloidogyne spp.) und Wurzelläsions-Nematoden (Pratylenchus spp.)

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Kapitel 1. Einleitung

Global gesehen sind Wurzelgallenälchen (Meloidogyne spp.) die weltweit verbreitetste und wirtschaftlich bedeutendste Gruppe pflanzenparasitärer Nematoden, gefolgt von den Gattungen Pratylenchus und Heterodera (Mai, 1985; Sasser, 1977). Im Weltmaßstab wird der wirtschaftliche Schaden durch Nematoden auf 10% geschätzt (Sasser, 1971). Auf stark verseuchten Feldern treten nicht selten Ertragsverluste von über 50% auf, in Einzelfällen ist Totalverlust möglich (Decker & Fritzsche, 1991). Weiterhin können Nematoden den Anbau von bestimmten Dauerkulturen auf stark verseuchten Flächen verhindern.

Die Nematoden schädigen die Pflanzen durch mechanische Verletzungen, Entzug von Wasser und Nährstoffen und somit durch Verlangsamung ertragsbildender Prozesse. Darüber hinaus bieten sie anderen bodenbürtigen Krankheitserregern Eintrittsöffnungen. Nicht selten bilden Nematoden mit vielen Krankheitserregern aus der Gruppe der Bakterien und Pilze Krankheitskomplexe (Napiere, 1980; Sellam et al., 1980; Taylor, 1990), d.h. es kommt zu synergistischen Schädigungen der Kulturpflanzen, die bis zur Aufhebung einer vorhandenen Resistenz der Pflanze gegen bestimmte Erreger führen können. So kann die Gattung Meloidogyne z. B. in synergistischer Assoziation mit anderen Nematoden wie Rotylenchus reniformis (Singh, 1976; Kheir & Osman, 1977; Khan et al., 1985) auftreten.

Die intensive Nutzung der Ackerfläche in der modernen Landwirtschaft und im Gartenbau führt zu häufigem Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln nicht zuletzt auch zur Bekämpfung von Nematoden. Die Anwendung von Nematiziden bietet allerdings nur eine kurzfristige Lösung und zeigt keine nachhaltige Wirkung auf die Nematodenpopulation. Außerdem führt sie zu einer starken Belastung von Luft, Wasser und Boden und ist damit ökologisch nicht vorteilhaft. Die entsprechenden Anforderungen an moderne chemische Pflanzenschutzmittel sind enorm gestiegen und damit auch die Kosten für ihre Entwicklung. Weiterhin hat aus ökologischen und toxikologischen Gründen die Palette der zugelassenen Nematizide drastisch abgenommen (Anonym, 1997). Schließlich führt die häufige Anwendung von Nematiziden auch zur Bildung von resistenten Schädlingspopulationen.

Nicht chemisch ist die Bekämpfung phytopathogener Nematoden durch den Anbau resistenter Sorten und die Einhaltung der Fruchtfolge, die allerdings genaue Kenntnis über die Zusammensetzung der Nematodenpopulation erfordert, durchführbar.


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Die Aufgabe der Phytomedizin ist es, die Gesundheit und die Leistungsfähigkeit der Nutzpflanzen zu gewährleisten, ohne dabei ernsthafte ökologisch und toxikologisch negative Auswirkungen für Umwelt, Anwender oder Verbraucher hervorzurufen. Unter diesem Aspekt stellen unter den nicht chemischen Maßnahmen besonders biologische Bekämpfungsstrategien im Rahmen des integrierten Pflanzenschutzes eine wichtige Komponente dar.

Eine von vielen Möglichkeiten des biologischen Pflanzenschutzes besteht darin, durch eine gezielte Förderung oder Einbringung von Antagonisten bzw. Nutzorganismen die Schaderreger zu unterdrücken (Kerry, 1990).

Seit mehr als 100 Jahren arbeitet man mit pilzlichen Antagonisten gegen phytopathogene Nematoden. Dazu gehören auch nematodenfangende Pilze der Gattung Arthrobotrys. Trotz dieser relativ langen Forschungszeit ist jedoch ein größer praktischer Erfolg noch nicht erreicht, insbesondere wegen der unzureichenden Wirkung und der geringen Wirkungssicherheit.

Der Einsatz von Rhizobakterien zur biologischen Bekämpfung von Pflanzenkrankheiten und zur Förderung des Pflanzenwachstums wurde in den vergangenen Jahren mit größerem Erfolg praktiziert (Huber et al., 1987; Sikora, 1988; Sikora & Hoffmann-Hergarten, 1992; Schmiedeknecht et al., 1994; Bochow, 1995). Die Suche nach geeigneten Rhizobakterien gegen phytopathogene Nematoden wurde erst vor ca. 15 Jahren begonnen (Zavaleta-Meija & Gundy, 1982). Zur Zeit nehmen zwei Gattungen, Pseudomonas spp. und Bacillus spp. die stärkste wissenschaftliche Aufmerksamkeit in Anspruch. Aufgrund der leichten Formulierbarkeit (Sporenbildung) und der komplexen phytosanitären Wirkung werden dabei Bacillus spp. vorzugsweise als potentielle Nutzorganismen für einen biologischen Pflanzenschutz erachtet (Suslow & Schroth, 1982; Bochow, 1990).

Mit verschiedenen B. subtilis-Isolaten aus der Sammlung der FZB Biotechnik GmbH Berlin wurden umfangreiche Erfahrungen zunächst gegenüber pilzlichen Pathogenen gesammelt (Abou-Shaar, 1988; Al-Rashid, 1988; Bochow, 1989,1991; Hentschel, 1991; Bochow & Gantcheva, 1995). Es liegen jedoch kaum Untersuchungen mit diesen Bakterien gegen phytopathogene Nematoden vor.


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Dieser Problemstellung widmet sich die vorliegende Arbeit, bezogen auf die zwei wichtigen Nematodentypen Wurzelgallenälchen, Meloidogyne spp. und wandernde Wurzelläsionsnematoden, Pratylenchus spp..


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Thu Apr 29 18:29:30 1999