Agricultural Research Institute of the Highveld Region,Potchefstroom (Sudafrika)

Wurzel- und Stammfaule bei Mais

III. Die Wirkung von Bodenbearbeitungsmafinahmen auf Stammfaule

Von

W. KRUGER')

Einleitung

Stammfaule des Maises ist in Sudafrika weit verbreitet und verschiedenePilze sind als Ursache identifiziert worden (KRUGER 1970 a). Eine Bekampfungdieser Krankheit wird durch die Zuchtung widerstandsfahiger Hybriden, durchselektive Anwendung von Diinger (KRUGER 1970 b), durch Eruchtfolge unddurch Bodenbearbeitungsmafinahmen angestrebt, weil der Einsatz von Fungi-ziden wirtschaftlich noch nicht gerechtfertigt zu sein scheint und daruber auch zuwenig Resultate vorliegen.

In vorliegender Arbeit werden der Einflufi von Pflugmethoden und desAnhaufelns besprochen. PARKER und BURROWS (1959) prliften verschiedenePflugmethoden und fanden, dafi Muichen die durch Gibherella zeae (Schw.) Petchund Fusarium moniliforme Sheld. verursachte Stammfaule verminderte. DerGrund fiir diese Wirkung wird in verzogertem Wachstum und in spaterer Reifegesehen. Der ursachliche Grund liegt wahrscheinlich in der niedrigeren Boden-temperatur unter Mulch (BURROWS und LARSON 1962).

In Siidafrika besteht ebenfalls die Tendenz, den Pflug durch Bodenlockerungzu ersetzen, was einer Mulchung entspricht. Uber die Auswirkung dieser Mafi-nahmen auf Krankheiten ist jedoch bis jetzt wenig bekannt, so dafi Beitrage indieser Richtung notwendig erscheinen, zumal einer der Pathogene D. zeae ist,auf den die Wirkung dieser Bearbeitung nicht gepriift ist.

Ein anderer Aspekt ist das Anhaufeln des Maises, um den Pflanzen mehr,,Stabilitat" zu geben und um Unkrauter zu bekampfen. Da die Stammfaule-pathogene verschiedene Eintrittsstellen an der Pflanze haben, kann erwartetwerden, dafi die Infektion der Stamme durdi diese Mafinahme beeinflufit wird.

1) Neue Anschrift des Verfassers; Biologisdie Bundesanstalt fur Land- und Forstwirt-schaft, Institut fur Getreide-, Dlfrudit- und Futterpflanzenkrankheiten, Kiel-Kitzeberg(Deutschland).

Phytopath. 2., Bd. 68, Heft 1 1

2 KRUGER

Methoden

Da zwei Versuche mit untersdiiedlicher Behandlung ausgefuhrt wurden, werden dieentsprechenden Methoden in zwei Abschnitten besprochen, denen eine Beschreibung gemein-samer Methoden (C) folgt.

A. Die Wirkung der Bodenbearbeitung

Die folgenden Behandlungen wurden ausgefiihrt:

1. Fruhe Bodenbearbeitung mit Sdiarpflug im Winter.

2. Spate Bodenbearbeitung mit Scharpflug im Fruhjahr.

3. Fruhe Bodenbearbeitung mit Scheibenpflug im Winter.

4. Spate Bodenbearbeitung mit Scheibenpflug im Fruhjahr.

5. Spate Bodenbearbeitung mit Bodenlockerer (Tiefengrubber) im Fruhjahr.

Alle Parzellen wurden vor dem Pfliigen gedungt und mit der Scheibenegge bearbeitet.um die Ernteruckstande zu zerkleinern. Vor der Saat wurden alle Parzellen zur gleichen Zeitnodimals mit der Egge bearbeitet, um ein gleichmafiiges Saatbett zu erhalten.

Die Hybride SA 5 wurde im Abstand 90 X 30 cm gesat. Die Parzellengrofie betrug10,8 X 36 m. Der Versuch war in vierfacher Wiederholung angelegt.

B. Anhaufeln des Maises

Das Anhaufeln des Maises wurde mit einem Haufelpflug ausgefuhrt. Die Basis derPflanzen wurde etwa 10 cm mit Erde bededtt. Drei Hybriden je drei Reihen von 39 m Langebildeten eine Parzelle. Jede Parzelle hatte fiinf Kantreihen mit derselben Behandlung nadibeiden Seiten.

C. Allgemeine Methoden

Um eine gleichmafiige naturlidie Infektion zu erhalten, wurde der Mais ein Jahr vorVersuchsbeginn durch Injektion mit D. zeae in jede zweite Pflanze einer jeden dritten Reiheinfiziert. In beiden Versuchen wurde die Stammfaule entsprediend folgender Methoden be-stimmt:

a) Weichheitsmethode: Gegen Ende der Vegetationsperiode, wenn nodi griine Pflanzen imBestand vorhanden waren, wurde der untere Teil des Stammes am zweiten bis drittenInternodium zwischen Daumen und Zeigefinger geprefit. Stamme, die sich eindrlidcenliefien, wurden als befallen gewertet. Diese Methode gibt jedodi keinen Aufsdiluf5 liberdie Ursadie der Stammfaule. lsolationen wurden daher von befallenen Stammen gemadit,um die Hauptpathogene bei den betreffenden Versuchen zu bestimmen. — HundertPflanzen je Behandlung und Wiederholung wurden gepruft.

b) Visuelle Bestimmung der Krankheit: Bei Vollreife wurden die Pflanzen in Bodennaheabgesdinitten, die Blattscheiden entfernt und die Krankheit nadi visuellen Symptomendiagnostiziert. Im Falle von D. zeae kann die Anwesenheit von Pyknidien generell alsKriterium benutzt werden. Es gab aber auch Jahre, in denen sich die Fruchtkorper kaumentwickelten, und dann konnte nur die Verfarbung der Stamme als untersdieidendesMerkmal verwandt werden. Diese Beurteilung ist jedodi nidit so zuverlassig wie die,bei der die Pyknidien als Basis dienten.Ein Befall durch Rhizoctonia bataticola (Taub.) Butler war leicht an der Anwesenheitder Mikrosklerotien zu erkennen.

c) Isolation der Pathogene: Die Methoden sind bereits besdirieben worden (KRUGER 1970).

Wurzel- und Stammfaule bei Mais. III. 3

Ergebnisse

A. Wirkung der Bodenbearbeitung

a) Weiche Stamme: Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgefuhrt. Die Stamm-faule des Maises nach einer Behandlung mit dem Tiefengrubber war nur1965/1966 signifikant hoher.

Tabelle 1

Effekt der Bodenbearbeitung auf das Vorkommen der Stammfaule bei Mais

Behandlung

Weiche Stamme

Arcsin ] / %

ErjtwickelteDiplodia. zeae-Pyknidien

Arcsin ] / %

Rhi-zoctoniabataticsla

Arcsin1/%

Scharpflug,im Winter gepflugtim Erlihjahr gepflugt

Scheibenpflug,im Winter gepflugtim Fruhjahr gepflugt

Bodenlockerung mit Tiefengrubber,im Fruhjahr bearbeitet 77,2 51,7 35,1 42,1 54,2 63,8 55,9 43,5 28,8 17,4

84,5 37,4 33,3 28,3 39,0 23,8 32,8 34,1 43,7 18,379,9 45,0 35,3 23,7 37,4 33,1 32,7 32,4 46,1 27,3

74,7 35,7 38,4'̂ ) 21,8 38,9 29,6 41,3 28,5*) 42,5 19,680,4 42,2 35,9«-) 31,1 37,3 13,5 42,6 24,2*) 46,4 22,3

Mittelwerte 79,3 42,4 36,5 29,4 41,4 41,1 32,5 41,5 21,0

t min 95 % n.s. 8,7 n.s. 6,8 8,9 13,0 6,7 10,8 n.s.

*) Die Ernteriickstande wurden von den mit dem Sdieibenpflug bearbeiteten Parzellenentfernt und Vibitldl ebenfalls mit dem Scharpflug bearbeitet.

**) Isolationen wurden in diesem Jahr vorgenommen, weil sich Pyknidien sdilecht ent-widcelt hatten.

'••=••*) Nur eine Wiederholung konnte infolge Trockenheit ausgewertet werden.

b) D i rek te K r a n k h e i t s b e s t i m m u n g : Die Ergebnisse zeigten eineSteigerung des Befalls durch D. zeae nach der Bodenlockerung, bei der dieErnteruckstande bevorzugt an der Oberflache blieben. Es bestand keinUnterschied zwischen friih und spat gepflugten Parzellen. Nur im letztenJahr, als der Scheibenpflug durch einen Scharpflug ersetzt wurde und dieErnteruckstande von diesen Parzellen (3 und 4) entfernt wurden, nahm die

KRUGER

D. ze^e-Stammfaule etwas ab, was sicherlich auf die Verminderung desInokolumpotentials zuriickzufiihren ist.Wahrend der Vegetationsperiode 1963/1964 herrschte eine Trockenperiodeim Hochsommer und friihen Herbst, die einen Befall der Pflanzen durchR. bataticola begunstigte. Die Krankheit war in den Parzellen signifikanthoher, in denen die Ernteriickstande untergepfliigt waren.

N e b e n w i r k u n g : Mit Beginn des Versuches wurde beobachtet, dafi sichdas Unkraut Cyperus rotundus L. (Cypergras) nach der Bodenlockerung ver-mehrte. Die Verbreitung wurde entsprechend einer Skala von 0 bis 5 geschatzt,wobei 5 eine fast vollige Bedeckun? der Parzellen mit diesem Unkraut bedeutete(Tab. 2).

Tabelle 2

Die Wirkung von Bodenbearbeitungsmafinahmen auf das Auftreten von Cyperus rotundus L.

Behandlung

Scharpflug, im Winter gepflugt

Scharpflug, im Fruhjahr gepflugt

Scheibenpflug, im Winter gepflugt

Scheibenpflug, im Fruhjahr gepflugt

Bodenlockerung, im Fruhjahr bearbeitet

Grad der Unkrautausbreitung

1964 1965

0,7 +

1,5 1,2

0,7 0,0

1,0 1,0

3,5 3,8

1966

+1,0

0,0

1,0

3,5

+ Nur einige wenige Unkrauter.

Aus den Zahlen der Tabelle kommt eindeutig der nachteilige Effekt derUntergrundbehandlung zum Ausdruck; die Unkrauter nahmen zu.

B. Anhaufeln

Anhaufeln des Maises soil den Pflanzen mehr ,,Stabilitat" geben, weil sieinfolge Wurzel- und/oder Stammfaule oft umfallen, und um Unkrauter zubekampfen. Die Versuche wurden daher ausgefiihrt, um den Einflufi auf dieStammfaule als solche und auf das Parasitenspektrum zu bestimmen.

Auf einem Betrieb waren einige Reihen nicht gehaufelt worden, und dieStammfaule wurde mittels der ,,Weichheitsmethode" gegen Ende der Vegetationerfafit.

Folgende Resultate wurden erhalten:

Mais angehaufeit 57,4 % befallen,Mais nicht angehaufeit 39,8 % befallen.

Wurzel- und Stammfaule bei Mais. III. 5

Von 60 kranken Stammen ergaben Isolationen folgende Pilze:

D. zeae P.am-biguum

F. monili-forme

F. oxy-sporum

F. grami-nearum

R.ba-taticola

angehaufeitnidit angehaufeit

12

1916

2119

53

70

1121

Nur F. graminearum wurde haufiger von angehaufeltem und R. hataticolavon nicht angehaufeltem Mais isoliert.

Um mehr Einzelheiten zu erhalten, wurden Versuche mit drei Hybridenangelegt (Tab. 3).

Tabelle 3

Die Wirkung des Anhaufelns von Mais auf das Vorkommen von Stammfaulepilzen

Behandlung

Anhaufeln

Nicht anhaufeln

t min 95 %

Hybride

SA5PPXK64rSA9N

Mittelwerte

SA5PPXK64rSA9N

Mittelwerte

Auftreten(Antei

verschiedeneran der Summe

Diplodia zeae

1965/66

20,723,322,3

22,1

27,530,928,3

28,9

n.s

1966/67

Arcsin

34,635,635,9

35,4

51,145,644,1

46,9

10,8

1967/68

| /%

26,737,229,1

29,0

35,636,543,0

38,4

8,3

'ilze bei Maisstammfauleder Isolarionsstellen)

Fusarium-Arten

1965/66

49,353,752,2

51,7

47,241,447,2

45,3

n.s

1966/67

41,439,539,3

40,7

29,031,531,9

30,8

2,7

1967/68

43,341,248,2

44,2

41,942,837,7

40,8

n.s.

Phaeocyto-stroma

ambiguum

1965/66

10,117,915,2

14,4

18,422,816,5

19,2

n.s.

1966/67

18,017,615,7

17,1

21,723,721,6

22,3

n.s.

Wahrend der drei Versuchsjahre konnte kein Unterschied zwischen denBehandlungen festgestellt werden, wenn die ,,Weichheitsmethode" als Kriteriumzur Beurteilung diente. Bei dieser Methode wurde die Ursache der Stammfaulenicht berucksichtigt. Die Zahlen sind in der Tabelle fortgelassen. — Die Isola-tionen erbrachten jedoch Unterschiede. D. zeae nahm bei nicht angehaufeltenPflanzen zu. Die Unterschiede waren in zwei Jahren signifikant und im drittenbestand eine Tendenz in demselben Sinne. Der umgekehrte Effekt wurde bei¥. moniliforme und F. oxysporum bewirkt. Die Pilze wurden haufiger vonangehaufeltem Mais isoliert. Die Ergebnisse waren in einem Jahr signifikant undin den beiden anderen bestand die gleiche Tendenz. — P. ambiguum reagierteahnlich wie D. zeae. Die Infektion stieg in den nicht gehaufelten Pflanzen, aberdie Unterschiede waren nicht signifikant. Im Jahre 1967/1968 war P. ambiguumkaum zu finden, so dafi keine Folgerungen gezogen werden konnten.

KRUGER

In der Reaktion der Hybriden waren keine Differenzen zu beobachten.Die Ergebnisse sind daher in der Tabelle nicht angefuhrt.

Besprechung

Aus den Resultaten der Bodenbearbeitungsversuche ist zu schliefien, dafiMafinahmen den Befall durch D. zeae vermindern, bei denen die Ernteruckstandevon der Oberflache verschwinden, was durch gutes Unterpflugen oder Entfernendes Materials moglich ist. Dadurch scheint die Verbreitung der Sporen aus denPyknidien herabgesetzt, die sich sonst auf den alten Stammen an der Bodenober-flache befunden hatten. Der Befall durch R. bataticola kann jedoch nach demEinpflugen der Ernteruckstande zunehmen. Dieses trifft aber nur zu, wenn dieInfektionsbedingungen fiir diesen Pilz gunstig sind, d. h. wenn warmes undtrockenes Wetter die Pflanzen negativ beeinflufit. Der Grund fiir das verstarkteAuftreten der Krankheit ist sicherlich auch an dem hoheren Anteil des Inokulum-potentials nach dem Einpflugen zu suchen. Der geringere Befall auf den Parzellenmit den Ernteriickstanden an der Oberflache kann auch auf die niedrigere Tem-peratur des Bodens unter dieser Bedeekung (BURROWS und LARSON 1962) zuriick-gefuhrt werden, die fiir die Infektion durch R. bataticola weniger vorteilhaft ist.

Die Bodenlockerung ist nachteiliger, wenn das Unkraut C. rotundus vor-handen ist, das sich sehr schnell nach dieser Behandlung ausbreitet.

Das Anhaufeln des Bodens hatte keinen gleiehgeriehteten Effekt auf dieStammfaulepilze. Auf den ersten Blick scheinen die Ergebnisse des Versuchesgegensatzlich zu den ersten Beobachtungen zu sein, bei denen Anhaufeln mehrStammfaule verursachte. D. zeae, ein starker Stammfaulepilz, fehlte nahezu beider ersten Beobachtung und Fusarien waren haufiger. Fusarium-Arten wurdenaber vornehmlich aus angehaufeltem Mais isoliert und sollten somit fur dieerhohte Stammfaule naeh Anhaufeln verantwortlich sein. Das Gegenteil war derFall, wenn D. zeae im Pilzspektrum dominierte.

Das Anhaufeln kann daher mehr Stammfaule bewirken, wenn Fusarium-Arten betroffen sind und weniger, wenn D. zeae vorherrscht. Diese Ergebnissehaben somit gezeigt, dafi durch beide Mafinahmen keine Wirkung auf die Stamm-faule als solehe erzielt wurde, wenn mehrere Pathogene an dem Befall beteiligtwaren. Obwohl die Behandlung einen Effekt auf einzelne Pilze hatte, hob diesersich bei beiderseitigem Auftreten der Hauptpathogene auf.

Fur die gute Ausfuhrung der Arbeiten modite idi nieinen tedinisdien Assistenten, FrauWYNJA und den Herren GRIESEL und UYS, herzlich danken.

Zusammenfassung

Der Einflufi von Bodenbearbeitungsmafinahmen auf das Auftreten vonStammfaule bei Mais wurde untersucht. Bodenlockerung im Fruhjahr, bei derErnteruckstande hauptsachlich auf der Oberflache blieben, hatte den Befall

Wurzel- und Stammfaule bei Mais. III. 7

durch Diplodia zeae gegenuber Winter- und Friihjahrsbearbeitung mit Schar-und Scheibenpflugen erhoht. Sofern die Witterungsbedingungen ein Auftretendurch Rhizoctonia bataticola begunstigten, bestand die Tendenz einer Krank-heitsverringerung, wenn die Ernteruckstande auf der Bodenoberflaehe blieben. —Das Unkraut Cyperus rotundus L. wurde durch die Untergrundloekerung starkgefordert.

Das Anhaufeln des Maises zur Unkrautbekampfung und um den Mais-pflanzen eine grofiere ,,Stabilitat" zu geben, hatte einen Einflufi auf die Stamm-fauleparasiten. Anhaufeln forderte das Auftreten von Fusarium moniliforme undFusarium oxysporum, wahrend D. zeae und Phaeocytostroma ambiguum starkerauftraten, wenn der Boden eben gelassen wurde. Abhangig von den vorhandenenPathogenen kann daher das Anhaufeln einen gunstigen (D. zeae und P. ambi-guum vorherrschend) oder ungunstigen {F. moniliforme und F. oxysporum vor-herrschend) Effekt haben. Traten diese Pilze jedoch gemeinsam auf, dann hattedas Anhaufeln keine sichtbare Wirkung auf die Stammfaule, die Anzahl krankerPflanzen blieb ahnlich, nur das Pilzspektrum variierte.

Summary

Root and Stalk Rot of Maize

III. The effect of cultural practices on the incidence of stalk rot of maize

The influence of agricultural practices on the incidence of stalk rot of maizewas determined. Sub-surface ploughing resulted in more stem rot caused byDiplodia zeae (Schw.) Lev. than did either winter or spring ploughing witheither a moulboard or a disc plough. When the weather conditions were favour-able for the occurrence of Rhizoctonia bataticola (Taub.) Butler, there was lessinfection on fields where the stalks were left on the soil surface than with thesub-soil treatment. — The weed Cyperus rotundus was favoured by that treat-ment as well.

Ridging of maize to control weeds and to give the plants more "steadiness"had an influence on the occurrence of the pathogens in the stalk rot syndrome.Ridging favoured Fusarium species whilst D. zeae and Phaeocytostroma (Mont.)Petr. were more common in plants which had not been earthed up. Dependingon the prevailing fungi, ridging of maize may either decrease (D. zeae and P. am-biguum) or increase {Fusarium species) stalk rot. If the above mentioned fungioccurred together the amount of stalk rot as such remained the same, only thepathogens varied.

Literaturverzeichnis

BURROWS, W. C , and W. E. LARSON, 1962: Effect of amount of mulch on soil temperatureand early growth of corn. Agron. J. 54, 19—23.

KOEHLER, B., 1960: Cornstalk rots in Illinois. Univ. Illinois Agric. Exp. Sta. Bull. 658, 1—90.

8 KRUGER, Wurzel- und Stammfaule bei Mais. III.

KRUGER, W., 1965: Phaeocytostroma ambiguum (Mont.) Petr. A parasitic fungus of maize inSouth Afriea. South Afric. J. Agric. Sci. 8, 587—592.

, 1970a: Wurzel- und Stammfaule bei Mais. I. Stammfaule verursachende Organismenim ,,Mais-Dreieck" Siidafrikas. Phytopath Z. 67, 259—270.

> 1970b: Wurzel- und Stammfaule bei Mais. IV. Die Wirkung von Diinger auf das Auf-treten von Stammfaule. Phytopath. Z. (im Drudi).

PARKER, D . T., and W. C. BURROWS, 1959: Root and stalk rot in corn as affected by fertilizersand tillage treatment. Agron. J. 51, 414—417.

Anschrift des Verfassers: Institut flir Getreide-, Dlfrudit- und Futterpflanzenkrank-heiten, 2305 Kiel-Kitzeberg, Sdilofikoppelweg 8.