P ~ l a l o R e s . _ _ ( 1 ~ 7 t _7 ' , ) . ,SS , ~ ' '

Stabilisierung der Ertr/ige virusinfizierter Kartoffelherktinfte durch das antiphytovirale Pr/iparat 2A-Dioxohexahydrotriazin

G. S C H U S T E R ~. W. K O C H M A N N - ' . W. K R A M E R - ' . K. L E H M A N N - ' . W. S T E I N K E : . W. H O R I N G K L E E ' L G . E S S E R - ~ , U . S T E I N K E -~ und H. W I N T E R -~

Sektion Biowissenschaften. Fachbereieh Pllanzcnphysiologie und Mikrobiologie. KarI-Marx-Universitfit. 701 Leipzig. Deutsche Demokratische Republik -" VEB Chemiekombinat Biuerfeld. 44 Bitterfeld. Deutsche Demokrat ische Republik -~ VEB Leuna-Werke Walter Ulbricht. 422 Leuna. Deutsche Demokratische Republik

Abschhlss ties Manuskriptes: 31. Mai 1979

Z .WI I I I I I IWI I I I.~.~' / i lk r R~;SIIlII~; p. 2,~'7.

Z L,. 'qliT'. ' tc s Chemotherapie. Ertragsstabilisierung. Virusthcrapie

Zusammenfassung

In mchrjfihrigcn Parzcllcnversuchen wurdc dutch Behandhing mit 2.4-Dioxohexahydrotriazin (DHT). ciner neu ent~vickclten antiphytoviralen Substanz. im Durchschnitt yon 57 stiirker virusinfizierten Herkfinften Idurchschnittlicher Virusbesatz 24.6".) dcr Ertrag hochsignifikant um I.I i ha ( = 6.5", ,)erh6ht. Bei 49 gesunden Herkfinften {durchschnittlicher Virusbesatz 4.8 ",,) wurden demgegenfiber die Ertr:~ige nicht ver- iinderl. Demnach darf die angef{ihrte ErtragserhShung der antiviralen Wirkung des DHT zugeschrieben werden. In 44 Grossll:~ichenversuchen m Konsumkartoffelbestfinden (Virusbesatz etwa zwischen I0 und 30",,I. wurde der Ertrag hochsignifikanl um 1.4 t ha ( = 8.0",,)erh6ht. Werden die im trocken-heissen Jahr 1976 m ausgesprochenen D/_h-regebieten erhahenen Ergebnisse eliminiert, ergeben sich in den Parzellenver- suchen mit virusinfizierten Herk{inftcn hochsignifikante Mehrertrfige yon 1.9 t ha (= 9.7 ",,I und bei den Grossflfichenversuehen yon 2.3 i ha I = 12.6",,).

Einleitung

in Hinblick auf die grossen Ertragsverluste, die noch imnler im Kartoffelbau durch Viruskrankheiten hervorgerufen werden, ist es wfinschenswert, neben den bewfihrten Massnahmen, zu denen u.a. Selektion, Resistenzzfichtung und Bekfimpfung der Virus- vektoren zfihlen, auch antiphytovirale Verbindungen zur Verffigung zu haben. In den letzten Jahren ist eine stfindige Verstfirkung der Bemfihungen um die Entwicklung antiphytoviraler Verbindungen zu verzeichnen (Schrifttum z.B. bei Schuster et al., 1979b). Ausgehend von Untersuchungen iiber antiphytovirale Wirkungen und Neben- wirkungen von nativen und synthetischen Wachstumsregulatoren sowie yon Her- biziden und Fungiziden (z.B. Bobyr, 1976: Fraser & Whenham, 1978: Menzel & Schuster, 1979: Schuster, 1971, 1972, 1973, 1974. 1975a, 1975b, 1979: zusammen- fassendes Schrifttum in diesen Arbeiten) wurden vorgefundene antivirale Wirkungen in einer Gemeinschaftsarbeit yon Biologen und Chemikern dutch struktur- und wir- kungsbezogene Abwandlungen von Substituenten und Grundgerfisten verstfirkt.

279

G. SUIIL'SI'I!R El AL.

Schliesslich lag im 2.4-Dioxohexahydrotriazin (DHT) eine Verbindung vor. die sich auch bei der Behandlung intakter Pllanzen im Gewfichshaus sowie im Freiland durch ausgeprfigte antiphytovirale Wirkungen auszeichnet. So verlangsamt DHT beispiels- weise in Tabak (Nicoliana lahacunt "Samsun') die Vermehrung des PVX (potato virus X) so stark, dass in sekundfir infizierten Blfittern 13 Tage nach der Inokulation serologisch im Prfizipitationstropfentest kein Virus und mit empfindlichen biologi- schen Tests (Lokallfisionentest auf Nicotiana ghttinosa bei Temperaturen yon 14 4- 3 C) nur wenig Virus nachweisbar ist (Schuster et al., 1979a). Weitere Unter- suchungen (Schuster et al.. 1979b) zeigten, dass bei w6chentlicher Wiederholung der Behandlung mit DHT noch 55 Tage nach der Inokulation bei Abbruch des Versuches der serologische Virusnachweis negativ war. Bei der Behandlung hype,sensibler Wirte des PVX wurde ferner die Anzahl der nach Inokulation mit PVX auftretenden Lokallfi- sionen verringert. Weniger stark, doch ebenfalls in betrficlatlichem Umfang, wurde in systemischen Wirten die Konzentration und auf Blfitte,n hypersensibler Wirte die Zahl der Lokallfisionen des PVY (potato virus Y), des PVA (potato virus A). des TMV (tobacco mosaic virus) sowie des CMV (cucumber mosaic virus) vermindert. Weitere Untersuchungen zeigten, dass nach Behandlung ,nit DHT de,- Einbau von 3-'PO4-~ - in RNA des TMV und somit offensichtlich auch deren Neubildung betrfichtlich ulld hochsignifikant verringert sind. wfihrend sich die Verminderung des Einbaus yon 32p043- in Wirts-RNA in Grenzen hfilt. Ebenso hat DHT selbst in gr6sseren A u f wandmengen bei Wirtspflanzen in allen gepriiften Ffillen keinerlei Schfiden verursacht.

Angesichts de, angeffihrten giinstigen Befunde lag nahe zu pr/.ifen, ob und in wel- chem Ausmass durch DHT auch die Virus- und insbesondere die Ertragssituation im Kartoffelbau verbessert werden kann. Dabei waren wir uns darfiber im klaren, dass vegetativ vermehrte Pflanzen beziiglich des Einsatzes antiphytoviraler Verbindungen besondere Probleme aul\verfen, da die Sprosse. ausgehend yon den 0berdauerungsor- ganen, wfihrend einer langen Zeit st~indigen Neuinfektionen unterliegen k6nnen. Es war daher kaum zu erwarten, dass durch Anwendung yon DHT virusfreie Pflanzen oder gar virusfreies Pflanzgut erzeugt werden k6nnten. Eher erschien es erreichbar. durch DHT die Virusvermehrung in einem Masse zu verlangsamen, dass die ertragsbil- denden Prozesse durch die Virusinfektion nur noch in geringem Ausmasse gest6rt werden. Ziel der Feldversuche, fiber deren Ergebnisse nachfolgend berichtet wird. sollte daher insbesondere die Klfirung der Frage sein, ob und in welchem Ausmass durch Behandlung yon Konsumkartofl'elbestfinden mit DHT die durch Viren be- dmgten Ertragsausffille vermindert werden k6nnen.

Material und Methoden

Wirksto[[ ttnd Wirkstq/J~tpplikatiot~ 2.4-Dioxohexahydrotriazin wurde in den VEB Leuna-Werken "Walter Ulbricht" yon den angefiihrten Auto,'en entwickelt und synthetisiert. Das Prfiparat kam m emer im VEB Chemiekombinat Bitterfeld entwickelten Spritzformulierung zur Anwendung. Der Wirkstoff wurde in wfissrigen L6sungen bzw. Suspensionen auf die Pflanzen

280 Potato Rcs. 221 1979J

I - R T R A ( ; S S I A B I L I S I I - R I s D U R C I I 2 , 4 - D I O X O H I s R I A Z I N

aufgebracht, die bei einer AuRvandmenge yon 600 1 Wasser je Hektar 0.1 ",, reinen Wirkstoff enthielten. Wurde bei der Spritzbehandlung die Wasscrmenge vermindert. war die Wirkstoffkonzentration entsprechend erh6ht worden. In den Versuchen der Jahre 1973 bis 1975 war der Spritzbri.ihe zus~:itzlich ein Haftmittel (Fekama-Haftmit tel . VEB Fettchemie Karl-Marx-Stadt . 0.2 ",,) zugesetzt worden.

Die Behandlung der Pflanzenbest/inde mit D H T erfolgtc in den Parzellenversuchen in der Regel mit Parzellenspritzgerfiten. In Versuchen auf grossen Fli.ichen wurde die Behandlung mit praxisfiblichen Pflanzenschutzgerfiten vorgenornmen. AufGrund der Ergebnisse yon Vorversuchen. fiber die an anderer Stellc berichtet ~vird. war es m6g- lich. die DHT-Bchandlung im Bcdarfsfall mit der lnscktizid- und Fungizidbehandlung der Feldllfichcn zu kornbiniererl, indern D H T mit diesen Priiparaten zusarnmen in Tankmischungen ausgebracht wird. Die erste Behandhmg mit D H T wurde vorgenom- men, wenn die Kartoffelpflanzen handhoch waren. Da der Wirkstoff in der Pflanze verh/_iltnismfissig rasch metabolisiert wird, erlblgtcn in der Regel im Abstand yon 14 Tagcn 4 weitere Behandlungen.

Pdl-dlldll V t'r.~'ll('/'l,.'

In dcn Jahren 1973 bis 1977 wurdcn an 9 Versuchsstationcn der Zentralstcllc ffir Anwendungsforschung der Agrochenaischen Industrie der DDR, Cunnersdorf. ins- gesamt 106 Parzellenversuche durchgeftihrt. 17 Versuche wurden in relativen Gesund- heitslagcn oder U bergangslagen des Erzgebirgsvorlandcs bzw. des Bczirkes Ncubran- denburg angelegt, die restlichen in Abbaulagen der mittlcrcn Bezirke der DDR. Sic waren sowohl auf leichten als auch schweren B6den verteilt.

Jeder Vet'such umfasste in der Regel 4 Parzellen von 20 his 30 m:. Diese ~varcn im lateinischen Quadrat in der jcwciligen Versuchsanlagc verteilt. In letzterer watch meistens 6 Einzelversuche mit 3 Soften. die.jeweils mit einer stfirker virusinfizierten und einer m6glichst gesunden Herkunft vertreten waren, zusamrnengefasst. Auf Grund 6rtlicher Gegebenheiten wu,'den in einzelnen Ffillen die Parzellcngrassen und die Zahl der Wiederholungen verfindert. Es wurde jeweils em mit D H T behandeltcs Versuchs- glied mit einem unbehandelten Kontrollglied verglichen. In (tie Untersuchungen ~varen die Soften Astilla. Ora und Vorwiirts. mit einigen wcnigen HerkOnften auch die Sorte Spartaan. einbezogen. Pflege. Bekfimpfung yon Virusvektoren. Phy tophHsora -Be -

k'ampfung usw. erl\~lgtcn ortsfiblich. Die Ernte der Knollcn wurde bei gleichzeitiger Ertragsfeststellung zu den ortsi.'lblichen Zeiten vorgenommen, nachdem 14 Tage zuvor das Kraut abgetatet worden war. Die iln Feldbestand auftretenden Virussymptome waren zur Zeil der Vollbl{ite festgestellt und vermerkt worden. Zur Kontrolle wurde yon jeder der zur Erlragsbestimmung dutch Handrodung gecrnteten Pllanzen eine Knolle zur Durchffihrung des Stecklingstestes entnommen. Von den durch den Steck- lingstest insgesamt als virusinfizicrt gekcnnzeichneten Knollen erwiesen sich 27 ",, als mit dem Blattrollvirus infizicrt. Bei 62 ",, war Befall mit PVY bzxv. PVA nachgewiesen worden, und 11 ",, waren mit PVX infiziert. Der Anteil der Vircn an den virusinfizierten Knollen schwankte allerdings yon Herkunft zu Herkunft und auch zwischen den verschiedenen Ve,suchsjahrcn betriichtlich. So differierte der Anteil des Blattrollvirus

P,,lato Rcs. 22~ 1979; 281

G. S C H U S T E R ET AL.

in Abhfingigkeit vom Versuchsjahr zwischen 19 und 53 ",,. derjenige vom PVY und PVA zwischen 42 und 65 ",, und der des PVX zwischen 4 und 16 ",,. Nach den Ergebnis- sen des Stecklingstestes wurden die Herkfinfte als gesund (Virusbesatz < 10",,) oder virusintiziert (Virusbesatz > 10",) eingestuft, und zwar anhand der bei den unbe- handelten Kontrol lproben jeder Herkunft gewonnenen Werte. Dabei war nut in eini- gen F, illen eine Berichtigung der bei der Anlage der Versuche vorgenommenen Ein- stufung des Gesundheitszustandes erforderlich. Es erwiesen sich 49 Herkfinfte als "gesund" (sehr schwach virusinfiziert : durchschnittlicher Virusbesatz 4.8 ",,) und 57 als virusinfiziert (durchschnittlicher Virusbesatz 24.6",,). Die zusammenfassende Aus- wertung der Versuchsergebnisse erfolgte nach dieser Einstufung.

Gros.~llcic/len~'ersuche In den Jahren 1975 bis 1977 wurden die Parzellenversuche dt, rch Versuche aufgrossen behandelten FeldfF, ichen ergfinzt. Diese wurden in ausgewbihlten, bew~ihrten Pro- duklionsbetrieben durchgef/.ihrt, die in allen Gebieten der D D R verteilt waren, und zwar auf Schlfigen. auf denen Konsumkartoffeln angebaut wurden. Der Virusbesatz lag etwa zwischen 10 und 30 ",,. Zusammenfassende Erhebungen iiber den Anteil der einzelnen Virem wie sie fiir die Parzellenversuche m6glich waren, konnten nicht durch- geftihrt werden. Es sprichtjedoch vieles daf/.ir, dass die Virussituation in den Grossver- suchen etwa derjenigen entspricht, wie sie ffir die Parzellenversuche t'estgestellt worden ist. In den 4 Versuchen des Jahres 1975 warenjeweils Flfichen yon 0.9 ha. die gerade nail einer Tankffillung eines kleineren Spritzger'ates behandelt werden konnten. 4 bis 5mal mit D H T behandelt worden, wie das bereits ffir die Parzellenversuche angegeben worden ist. In den 18 Versuchen des Jahres 1976 und den 22 Versuchen des Jahres 1977 war die behandelte Feldflfiche auf jewei ls 20 ha ]e Versuch erh6ht worden. Eme derartige Flfiche kann bei Anwendung moderner Spritzgerfite gerade mit einer Tank- fiillung behandelt werden. Pflege und Ernte des Grossfl;,ichenversuche erfolgten praxis- i.iblich. In die Untersuchungen waren die Soften Astilla (4 x ). Amstel (2 x 1. Vorw:4rts (24 • ). Xenia ( 4 • und Mariella (3 • einbezogen. Die Soften Arkula. Manuela. Aminka. Hydra und Pirat sowie zwei Zuchtstiimme waren je einmal vertreten. Zur Ertragsfeststellung rodeten Vollerntemaschinen in der Regel 4 bis 6 Messflfichen. deren Gr6sse so bemessen war. dass ]e Messflfiche etwa em Anh'anger mit Kartoffeln geffillt wurde. Bei der Versuchsdurchffihrung. Ernte und Auswertung wurde streng auf die Einhaltung der fiir die Durchffihrung yon Feldversuchen geltenden Regeln ge- achtet. Nur wenn alle Bedingungen erfiillt waren, gelangten die Versuche zur Aus- wertung. Daher ist die oben angeffihrte Anzahl yon Versuchen wesentlich niedriger als die Zahl der ursprfinglich angelegten.

S~anf/ik an--l~rgilim~, Die Ergebnisse der einzelnen in Blockanlage durchgef/.ihrten Parzellenversuche wur- den varianzanalytisch verrechnei. Darfiber hinaus wurden die Ergebnisse aller Ver- suchsanlagen und Versuchsjah,'e sowohl bei Parzellenversuchen als auch bei Grossfl/i- chenversuchen gemeinsam verrechnet, indem ein Vergleich der Mittelwerte gepaarter

282 Potcm~ Rus. 22( 1979j

ERTRA(_ISSIAIIII. ISII-l l . t 'S(i I ) I . 'R(H 2.4-1)I( INOIIIs162

Stichproben aus ether zweidimensionalen Normalverteittmg bet unbekatmter Kova- riunzmatrix durchgefi.ilart wurde (vgl. Rasch et al.. 1973). Dabei ging yon jedern Versuch der aus den einzelnen Versuchsgliedern bzw. Messstrecken gewonnene Durchschnittswert in die Berechnung ein. Mit Hilfc des Kolmogoroxv-Smirnow bzw. Kuiper-Tests (vgl. z.B. Rasch et al., 1973) wurde untersucht, ob die Mehrertr{ige der verschiedenen Gesamtheiten t-iormal vevteilt siiad. War das nicht der Fall. wurden die Werte durch geeignete Transformatiorien [Grimm, 1960) umgel\)rmt und erneut 1nil den oben angef{ihrten Testverfahren bez{iglich des Vorliegens ether Normalverteilung geprfift. Wel-ul Normalverteilurig vorlag odor erreicht werden konrite, wurde der t-Test angewendet (Verfahren vgl. z.B. Rasch et al.. 1973). Falls keine Normalverteilung erreicht werden konnte, erl\~lgte die Signifikanzpri.ifung im Wilcoxon-Test (vgl. We- ber. 1967).

Ergebnisse

Die erhaltencn Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammcngefasst. Aus Zeilc I der Tabelle ist ersichllich, dass in den 57 Parzellenvcrsuchcn, die in den Jahren 1973 bis 1977 mit virusinfizierten Herkfinften (dvrchschnittlicher Virusbesatz 24.6 ",,) durchgeffihrt wor- den sind. durch Behandltmg mit DHT der Knollenertrag hochsignifikant u m 1.1 t ha ( = 6.5 ",,) erh6ht \~ orden ist. Demgegenfiber ist im Durchschnitt der 49 Parzellen mit "gesunden" Herk{inften (durchschnittlicher Virusbesatz 4.8 ",,) durch Behandldng mit DHT der Evtrag nicht veriindert worden. Die Differcnz zwischen der dutch Behand- lung virusinfizierter bzw. gesunder Herktinfte erzielten durchschnittlichen Ertragsver- :anderung ist ebenfalls hochsignifikant (vgl. Tabelle 2). Somit zeigen die erhaltenen Befunde eindeutig, dass DHT bet virusinfizierten Kartoffelherkfinften die virusbeding- ten Ertragsverluste vermindert. ~vfihrend bei "gesunden" Herkfinften kaum eine Wir- kung eintritt. Nicht mit dem Virusbefall in Zusamnlenhang stehende unspezifische Wirkungen. z.B. eme D{ingerwirkung (aufGrund des N-Gehaltes des DHT) oder eine wachstumsregulatorische Wirkung. sind demnach bet der Kartoffel mit hoher Sieher- heit auszuschliessen. DHT wit-kt somit eindeutig im Sinne ether Ertragsstabilisierung bet virusinfizierten Kartoffelherk/.inften.

In den 44 Grossfl{ichenversuchen. bei denen mit einem Virusbesatz zwischen 10 und 30",, gerechnet werden durfte, wurde auf den mit DHT behandelten Flfichen im Vergleieh zu unbehandelten Kontrollfl/.ichen desjeweils gleichen Schlages der Knollen- ertrag hochsignifikant um 1.4 t/hu ( = 8.0".) erh6ht (Tabelle 1). Auch diese Ertrags- differenzen sind hochsignifikant yon den in Parzellenversuchen mit "gesunden" Her- k/.inflen erhaltenen verschieden (Tabelle 2) und somit offensichtlich durch Verminde- rung des virusbedingten Ertragsverlustes hervorgerufen. Etiminiert man die im trok- ken-heissen J~.ihr 1976 in den ausgesprochenen Di.il-tegebieten erhaltenen Werte. so ergibt sich bet Zusammenfassung der Ergebnisse der Pa,'zellenversuche mit virusinfi- zierten Herk/.inften mit den Ergebnissen der Grossfl;~ichenversuche eine hochsignifi- kante Erh6hung des Ert,'ages yon 1.9 t 'ha ( -- 9,7 "<,) (vgl. Tabelle 1 ). Diese Ergebnisse d/.irften der im Durchschnitt der Jahre init DHT erreichbaren Verminderung der

Potato Rcs. 22: I979J 283

G. S ( ' I I U S I'I!R l i l AI . .

Tabelle 1. Die bei den Versuehen mit DHT erhahenen Ertrfige und Ertragsdifferenzen.

Versuche' n Erlrfige 2 (! ha) Ertragsdifferenz 4

t, nbc- DHT t ha ",, handelt -~

1 Parzellenversuchc 1973 77 virusin fizierte Herkfinfte s 57 17.0 18, I I, I ***' " 6,5

2 P,'~rzellenverst.chc 1973 77 gesunde Herkim flc" 49 27,0 27,0 0 0

3 Grossllfichenversuche 1975 77 44 17,6 I9.0 1.4 ***'++ 8.0 4 Zusammenlilssung Versuche Iund 3 ~ 97 16.9 18.1 1.2"** 7.1 5 Zusammenfassung Versuche I u n d 3

ab/~glich der 1976 im Diirregebiet erhaltenen Werte" 61 19.6 21.5 1.9*** 9.7

6 Grosslliichenversuche 1977 19 18.3 20.6 2.3*** 12.6

***Signilikanz der Differenz .S'&'n(lh'am'c ,!I the dfflcrcm'c Dilt&'cncc.~' siA, n(licatives. .. 99.9",, " Nach Wilcoxon-Test .4cc,rdink, h* the II'ih',,x,n Test D'apr& IC It'SI II'i/coXOn " " Nach Transformation der Werte (Wurzel) .'!ltcr transl , , rmati , n '4 the i 'ah,'s(ll 'ut 'ze/) .-Ipr~;s transli,r- marion dc,~' valcltrA' / I|'lll'Zt'/)

Expcriment.s Essai.~'. : Yichls Rcmh'mcnt,w -~ { 'nn'catcd ,\:mr traits;: 4 D([/crenccs in yichl Di[lt;rcnccs dc I ' t ' l ldCI l l t ' l t lS ; S Plo t t'A'pt'l'illlt'lll.~'. A't'cd [font I'irllA' il!/C('lcd ,', 'ol/rcc?, E.S',SdLS parcclldil'c,v avcc dt's lois il![~'cl~;S d'oriffinc: "Sccd/i'om ]Icdllh 1" St~IIt'CC.S Pro v c m m c c s saints: - Ldr,2c scd/c l i c /d c.\pcritllcnl.s E.s'.vdgv t'tl ,k, rdndc ctdtltr(': s E. .Twrimclt l s l ~tnd 3 comhi l t cd Rt;.vttm(; &'s cs.~ais I c t 3: "Exl~crint('ttt.~' I and 3 c~mthincd hut o m i t t i n v thcl~,vm'e.s o b t a i n e d in 1976 in areas had] 3" a[ l cc tcd hy drouL, ht R{;,~'tttm; th's c.ssaL~' I c t 3. .vans rt;sltltats oh tcmts dan,s' los r(;,.,i.n.~ s t ; c h o r a l e s en 1976

Table 1. Yields and differences in yield obtained in the experiments x~ith DHT. Tableau 1. Rendements et difl'~rences de rendements obtenus aprt}s essais de traitemenl.

E r t r a g s v e r l u s t e nfiher k o r n m e n als die Wer t e . die auch die im J a h r 1976 in aus-

g e s p r o c h e n e n T r o c k e n g e b i e t e n e r h a l t e n e n Be funde mit e inschl iessen . Hier f f i r spr icht

u.a. . dass in 19 G r o s s f l f i c h e n v e r s u c h e n des n i e de r s ch l ags r e i chen J a h r e s 1977 d u r c h

B e h a n d l u n g mit D H T der E r t r a g h o c h s i g n i f i k a n t um 2,3 t , ha ( = 12 .6" . ) e , 'h6ht

w e r d e n k o n n t e (Tabe l l e l ).

W ~ h r e n d die E r t r S g e v i rus in f i z i e r t e r Bestf inde d u r c h B e h a n d l u n g mi t D H T z.T.

betr~ichtlich und h o c h s i g n i f i k a n t e r h 6 h t w o r d e n sind. k o n n t e im F e l d b e s t a n d ntlr

sel ten eine wesen t l i che V e r r m g e r u n g der Zah l de r V i r u s s y m p t o m e t r a g e n d e n Pf l anzen

festgestel l t werden . Of fens i ch t l i ch w u r d e die V i r u s v e r m e h r u n g du rch D H T vie l fach

n u t so weft e ingeschr / ink t , dass eine g r6sse re S t 6 r u n g der e r t r a g s b i l d e n d e n Prozesse

v e r h i n d e r t wurde , o h n e die A u s b i l d u n g von V i r u s s y m p t o m e n zu unterdr / . icken. In

d iesem Z u s a m m e n h a n g ist b e a c h t e n s w e r t , dass e inerse i t s V i r u s s y m p t o m e oft bere i ts

bei sehr ge r inge r V i r u s k o n z e n t r a t i o n ausgeb i lde t werden . A n d e r e r s e i t s k o n n t e o l i

b e o b a c h t e t werden , dass die V i r u s s y m p t o m e wohl in 'alteren Spross te i l en , nicht abe r in

j i i nge ren T r i e b e n ausgeb i lde t waren . M 6 g l i c h e r w e i s e h'angt das a u c h d a m i t z u s a m m e n .

284 Pot,m, Res. 22 (1979)

ER'IRA(ISSTAI]ILISII:RUN(I DUR(I I 2.4-1)I(tX(HII!XAI[~ I)ROTRIAZIN

Tabetle 2. Vergleich dcr durch Behandlung mit DHT bei gesundcn und virusinfizicrtcn Hcrki.inften crziehen durchschnittlichen Ertragsveriinderungcn (Tabcllc I. Versuche I. 2 und 3 ).

Verglichcnc Vcrsuchc' Erlragsdiffercnz s (t ha)

I. Parzeilenversuche 1973 77:virusinfizicrtc 2. gcsunde Hcrkfinfte-" 2. Parzellcnversuchc 1973 77 :gesund 3. Grossfl~ichenvcrsuchc -~

1975 77(Virusbcsatz 4 l0 30" , )

***Sichc Tabclle I Scc tahlc I I'oir tal~lcatt I

[.]***

1.4"**

I E.\/~('rinlcIll.~ r EA'.~'oi.~ comparati /~: "- PI,~I ('.\l~('rim('lll.';..'.'cod/i'olll virus it!looted health v .~om'cr l-.v~'ai.~ parcc/[airc.~, plant.s Ce~llt~/llli/lr pr~Jv('llatlr ~lillt'. ~ [](,~tllhl" [al'.ge .wah' lichl c.\pcriltlCHl.~ .~'aill cs.~oi cn ,k'ramlc (u/ lm'c: 4 l'iru.~'inlr ( 'onta . t inat ion vira/c; ~l)i/]crctwe.~ in yield [)i!l~;rvncc.~ dc rc'lldCIIl( ' l l l

Tabk: 2. ('on, paris;on of the mean changes in yield resulting from treatment with D H T ol"crops grt~xvz~ from sect] I'ronl healthy und virus in]'ccled sourccs (Table I. experiment I. 2.3). Tableau 2. (_'omparaison des l'cildcl~cnls n'lo.vcns obtenus avec traitemcnt au DH T tie cu[lurcs saines ct tic ctlllurcs infectdes par Ic virus (Tableau I. cssais I. 2. 3).

dass die Viren aus der Mutterknolle in den Spross abgewandert waren und sich dort bereits ausreichend repliziert hatten, bevor die erste Behandlung mit D H T einsetzte.

Wie die Zahl der Symptome tragenden Pflanzen im Feldbestand erwies sich im Augenstecklingstest, der nach Beendigung des Versuches nail Knollen behandelter und unbehandelter Pflanzen angesetzt worden war. auch die Zahl der virusinfizierten Knollen nicht als signifikant verringert. Dabei ist yon Bedeutung. dass bereits ver- hfiltnism~issig wenige aus der Knolle abwandernde Viren im Augensteckling die Aus- bildung yon Virussymptomen bewirken k6nnen. Auch eine Abhiingigkeit der Wirkung des D H T yon Sorte und Boden konnte dutch Variation der erhaltenen Ergebnisse nicht sicher nachgewiesen werden. Aufe ine Wiedergabe entsprechender Erhebungen wurde daher verzichtet.

Diskussion

AufGrund der angefi.ihrten Versuchsergebnisse ist die in der Einleitung aufgeworfene Frage, ob dutch Behandlung yon Konsumkartoffelbest'anden mit D H T virusbedingte Ertragsausf'alle vernlindert werden k6nnen, positiv zu beantworten. D H T wirkt ein- deutig im Sinne einer Ertragsstabilisierung bei virusinfizierten Herkfinften. denn un- spezifische Wirkungen, z.B. wachstumsregulatorische Effekte oder D/.ingerwirkungen. h~itten auch bei gesunden Kartoft'elherkfnften zu eine, Ertragssteige,ung fi.ihren m/_is- sen.

Im Durchschnitt von 97 Versuchen mit virusinli'zierten Herk/.inften (Zusammen- ['assung der Parzellenversuchc mit den Grossfl~ichenversuchen) wurden durch Be- handlung mit D H T die Ertriige um 1.2 t/ha ( = 7, l ",,) erh6ht (Tabelle 1). Werden die

P,, /ato Res. 22t 1~)791 2 8 5

G. S ( ' H L ' S ] t i R l i l AI..

im trocken-heissen Jahr 1976 iri ausgesprochenen Dfirregebieten erhaltenen Werte nicht mil in diese Berechnungen einbezogen, so ergibt sich eine Ertragserh6taung von 1,9 , h a ( = 9.7",,) (Tabelle 1). Wenn die dutch Viruskrankheiten der Kartoffel ver- ursachten durchschnittliche11 Ertragsdepressionen auf 15 bis 20",, gesch'atzt werden. k6nnte somit dutch Anwendung von DHT im Konsumkartoffelbau mindestens die HiJ.lfle. wahrscheinlich abet mehr als die H;~ilfte dei virusbedmgtcn Minderertr'age eliminiert werden. Letzte,'es liegt umso i l ~ l l e r , als unter konirollierten Bedmgungen in,i Oew[ichshmus bei Versuchen nail Augenstecklingen. tiber die an anderei" Stelle zu berichten sein wird. durch Behandlung mit DHT die virusbedingte Verminderung yon Kn611chenzahl und Kn611chengewichlt nahezu vollsti.indig aulgehoben worden ist.

Nach einer vorlfiufigen Kalkulation attf der Basis der angeffihrten durchschnittli- chen Mehrertr'age. die auf der Grundlage landesfiblicher Erzeugerpreise unter der Voraussetzung einer Gleichverteilung aller Preisgruppen der Kartoffelsorten errechnet worden war. iiberstiegen diese die Aul\vendungen l'fir die Behandlung mit DHT (Pva- paratenkosten und Behandlungskosten) betrfichtlich. Dabei is, yon Bedeutung. dass die Kosten des DHT wesentlich mater den Kosten der anderweitigen im Kartoffelbau angewendeten Triazine liegen. Mit dem Einsatz des DHT is, somit ein interessanter durchschnittlicher betrieblicher Gewmn verbunden. Dieser ist von beachtlichier Gr6s- se. wenn den Berechnungen die Ergebnisse der Grossfliichenversuche des Jahres 1977 (Tabelle 1) zugrunde gelegt werden, lnsgesamt wurden im Jahr 1977 attf 380 ha behandelter Fl'ache mit 1.15 t Aktivsubstanz 858 t Kartoffeln zusiitzlich erzeugt, in den 8 im Jahr 1978 in der auf S. 282 beschriebenen Methodik durchgeffihrten Grossflii- chenversuchen wurden nahezu die gleichen Ergebnisse wie 1977 erhalten. Es wurde ein hochsignifikanter Mehrertrag von 2.2 ,:ha ( = 9.7 ",,) erzielt.

Die Stabilisierung der Ertriige virusinfizierter Kartoffelbestiinde dutch DHT ist unter gfinstigen toxikologischen Bedingungen und unter Wahrung der Belange des Umweltschutzes m6glich. So is, die LDso bei allen geprfiften Versuchstieren h6her als 5000 m g k g K6rpergewicht. Im 90-Tage-Test bei Ratten ergab sich ein no-effect level yon 30 mg kg. Auch die Prfifung auf Bienel,i-. Fisch- und Algentoxizit'at sowie verschie- dene andere Tests erbrachten gfinstige Werte. Mutagenitiitstests waren negativ. Wie ebenfalls an anderer Stelle durch Zahlenmaterial belegt werden soil. wird DHT dar- fiber hinaus in der Pflanze wie im Boden verhiiltnismiissig rasch metabolisiert.

F{ir die vcrst'andnisvolle Farderung und gewissenhafle Durchfiihrung der Parzellen- versuche danken wir Dr. G. Geissler und Dr. Horn. Zentralstelle fiir Anwen- dungsforschung der Agrochelnischen lndustrie der DDR, Cunnersdorf. sowie den Aussenstellenleitern. und ftir die Durchffih,ung der Grossfl'achenversuche den Agro- nomen de," landwirtschaftlichen Produktionsbetriebe sehr herzlich. F/it die Durch- ffihrung von un,ifangreichen Augenstecklingstests sind wir Herrn Diplomlandwirt Hansch. Arbeitsgruppenleiter im Fachgebiet Saat- und Pflanzgut des Amtes ['fir Stan- dardisierung. Mess- und Warenpr/.ifung der DDR. Dresen-Pillnitz. sehr zu Dank verpflichtet.

286 Potato Res. 22:1979:

I-RIRA(;SSIABILISIEI~.I. TNG I )UR( 'H 2,4-1)II)X()IIEXAI{YI)R(IIRIAZIN

Summary

Stabilization olthe yiehl.liom sc,c,d ori~imttin,,,, fiom virus i,li 'ctcd sottrcc',Y I~ r means ,!~the untiphytot'irul l~rc'puratiml 2,4-dioxohexahydrotria-ine (DHT)

Studies have been made to determine whether the use of 2.4-dioxohexahydrotriazine (DHT) . a newl 3 developed antiphytoviral compound ~ith satisfac- tory virostatic activity and a fawmrable chemothe- rapeutic index (Schuster et al.. 1979a. b} can reduce or prevent viral depression of tile yield of ~al'e po- tatoes. Between 1973 and 1977 a total of I(16 plot tests were made. using a block design with I\mr replicates. In addition, between 1975 and 1977.44 large-scale Iield trials were carried out. tile area trea- ted in most ol 'these being 20 ha. In every case. yields from plants treated with D H T five times tit intervals ol" Iourteen days were compared with those I'rom untreated control plants.

Seed stocks used for tile plot tests were classified on the basis of eye excision tests its "healthy" (virus infection less than 10",,, axerage 4.8 ",,) or "virus- infected" (infection greater than 10'>,,. average 24.6",,). In the case o1" 57 "virus-infected" stocks. D H T treatment resulted in a highly significant in- crease in yield - on average I. I t ha = 6.5 ",, (Table

1). On the other hand, treatment ~ith D H T had no material effect on the yield fi'om 49 'heahhy" stocks. This indicates that the increase in yield resulted fronl the antiviral acti\it5 o f DHT. In thc 44 large-scale field trials, carricd out ill x~.are crops ill ~hich tile level of virus infection x~as generally bct~ecn 1{}",, and 30",,. a highly significant increase in yield ~as obtained Oil average 1.4 t ha = 8",,. hlcluded ill the data. however, are minor increases in yield re- corded in the trials ctu'ricd out ill 1976 (an unusually hot, dry year) in areas badly affected by drought . 11" these arc ignored, a highly significant average ill- crease in yield of 1.9 t ha = 9.7 ",, is obtained when tile results of the plot and field trials are combined (Table I ),

It is evident from these results that a considerable increase in yield may be obt:ained through the use o1" D H T to stabilize yields from virus infected seed stocks. This antiviral preparat ion has tile added ad- vantage o(" being non-toxic and very economical ill use.

R6sum6

Sluhil i ,Yalion de,s rendetn('tH,s" (Ic ('ll/lllr('.s (l(' l~O/ltlllc,Y du l{'vl'u ( ' on lu , tin~;c,s p u t los viro,vc.v.

ovu(' lilt(' .Yltl),Yltllt('(' Olltil~/I.l'lot'il'ttlu, /it 2.4-dio.\-o/tc.\o/1vdrotriuy.inc

Des etudes ont ere effcctuGes afin de connaitre dans quelle mesure la 2.4-dioxohexahydrot riazinc [ DHT) , substance antiphytovirale nouvellenlent d;> velopp6e, permet de r6duirc ou d',Sviter les chutes de rcndement dans les cultures de ponlnles de terre de consonmaation. Ce produil ralcntit consid6rable- ment. et dc mani,Sre durable la reproduct ion dtl PVX ainsi que colic d 'autres virus{ Schuster et ill.. 1979a. b).

Au cours des annees 1973 it 1977. 106 parcelles dispos6es en blocs avec 4 rdp,Stitions ont ~te test,Ses. D 'aut re part. de 1975 ~'1 1977, 44 essais ell grande culture couvrant une surlace de 20 ha ont ere elfee- flieS. Dans tous les cas, les surfaces traiti}es 5 fois fi Ill DHT. ~'1 des intervalles de 14 jours , ont ~t~ compa- r~es avec des parcelles non trait6es. Lots de la r6colte des parcelles, il a 616 prelev6 un tubercule par plante pour un postcontr61e virologique. Suivant les resul-

tats du test, les plants ont 6t6 classes scion leur taux de contaminat ion par les virus. Pour les lots pr6sen- rant un tal.lx de contanlination de moins de 10 ",, au d,,Tpart. Ic taux de contaminat ion moyen fur de 4.8 " . Les lots contanlin(.s ii plus de I0 ",, present,5- rent une altttque moyenne de 24 ",,.

Dans les lots contan'lint}s par le virus, la D H T cut p,~tir elTet une augmenta t ion hautenlent significati- ve dtl rendement, soit I, I t ha { = 6,5 ",,, tableau I ). En revanche, par le traitement de 49 parcelles saines. les rendements n 'ont pas 616 influenc6s par la DHT. Par consequent, Faugnlentation du rcndement 111011- lion n,Se peut 6ire attribu6e ~'l I 'action anti-virale de la DHT. Stir 44 essais dc potatoes de terre de consom- mation en grande culture off la propor t ion de plan- tes contamin6es atteignait 10 30",,. une augmenta- tion hautement significative de rendement a 6t,.7 ob-

Potato Res. 22r 1979) 287

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tenne, 1,4 t 'ha (8.0",,). Ces chiffres comprcnnent 6galement les r6sultats

des essais 1976, ann6e chaude el s6che dans certaines r6gions.

En excluant les r,Ssultats de 1976. on obtient par les traitements sur les essais parcellaires, une aug- mentation de r6colte hautement significative, soit

1.9 t ha ( = 9.0 "..), et 11,3 % pour les traitements en grande culture (tableau I 1.

Ces r~sultats d6montrent que par le traitement avcc la preparation anti-virale DHT, unc augmenta- tion non n~gligeable de rendement peut 6tre obtenue sur des cultures contamint~es par le virus, les frais ~.tant economiquement acceptables.

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