DD291679A5 - Verfahren zur bekaempfung von samen- und bodenbuertigen schaderregern durch saatgutbehandlung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft die anwenderfreundliche und umweltschonende Bekaempfung samen- und bodenbuertiger pilzlicher Schaderreger, vorrangig in der Getreideproduktion. Erfindungsgemaesz werden durch die Kombination der Saatgutbehandlungen mit niederenergetischen Elektronen und der Anwendung antagonistischer Bakterien (IMET 11424, IMET 11425, IMET 11426, IMET 11427, IMET 11428) und Pilze (IMET 43920, IMET 43921, IMET 43922, IMET 43923, IMET 43924) in einem geschlossenen Prozeszablauf oder vor bzw. waehrend der Aussaat synergistische Wirkungssteigerungen gegen pilzliche Schaderreger erreicht.{Saatgutbehandlung; Kombination; Elektronen, niederenergetisch; Mikroorganismen, antagonistisch; Synergismus; Schaderreger, pilzlich, samenbuertig, bodenbuertig}
Description
Anwendungsgebiet der Erfindung
Das Verfahren zur Bekämpfung von samen- und bodenbürtigen Schaderregern durch Saatgutbehandlung kommt an landwirtschaftlichem, gärtnerischem und forstlichem Saatgut, vorzugsweise an Getreide, zur Anwendung.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es ist bekannt, durch chemische und physikalische Verfahren der Saatgutbehandlung vor der Aussaat Schaderreger, die samenübertragbarloberfla'chlich anhaftend und innerhalb des Samens) sind und die bodenbürtig den keimenden Samen sowie die Jungpflanzen schädigen, zu bekämpfen.
In zahlreichen Staaten und auch in der DDR besteht dazu eine gesetzliche Pflicht. Speziell die Beizung von Getreidesaatgut, durch die die Ausbreitung solcher Schaderreger verhindert bzw. eingeschränkt wird, ist ein fester Bestandteil im Verfahren der Getreideproduktion.
Beim Einsatz von chemischen Beizmitteln ergeben sich zahlreiche Nachteile, wie Toxizität für Warmblütler, Resistenzerscheinungen bei Schaderregern nach Breitenanwendung, phytotoxisch^ Effekte an der Kulturpflanze, ungenügende Haftung der Beizmittel am Saatgut sowie die Belastung des Menschen und der Umwelt mit biologisch hochwirksamen chemischen Substanzen.
Von den physikalischen Eigenschaften, bei denen das Saatgut bis zu einer für mikrobielle Schaderreger kritischen Temperatur durch Licht verschiedener Wellenlängen, Mikrowellen, Wasserdampf, Heißluft usw. erwärmt wird, hat nur die schwer zu handhabende Warm· und Heißwasserbeize zeitweise an Bedeutung gewonnen.
Die Anwendung hochenergetischer Strahlen (η-, Röntgenstrahlen) für die Bekämpfung mikrobieller Schaderreger ist am Saatgut nicht möglich, da die notwendige Bestrahlungsdosis für eine fungizide Wirkung für das Saatgut phytotoxisch bzw. mutagen ist. In den Patenten DD-WP 242337, DD-WP 238715 und US-PS 4633611 wuroe der Einsatz niederenergetischer Elektronen zur Saatgutbehandlung im Vakuum oder in freier Atmosphäre vorgeschlagen. Die Elektronenenergie und Strahlendosis wurden so bemessen, daß mikrobielle Schaderreger abgetötet werden, ohne daß ertragsbeeinflussende und phytotoxische Effekte am Keim auftreten. Die Vorteilswirkung dieses Verfahrens besteht vor allem darin, daß von dem Saatrjut keine Gefährdung von Personen ausgeht und daß die Umwelt nicht mit toxischen Substanzen belastet wird. Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß samenübertragbare Schaderreger in tieferen Schichten des Kornes und im Keim nicht bzw. nur teilweise erfaßt werden und daß das Saatgut dem Befall mit bodenbürtigen Schaderregern ungehindert ausgesetzt wird. In zunehmendem Maße werden gegenwärtig biologische Bekämpfungsverfahren gegen pilzliche Schaderreger mittels mikrobieller Antagonisten vorgeschlagen (AT-PS 360274, CH-PS 667369, DD-WP 250456, DE-OS 3311071, EP-PS 255774, EP-PS 279676, EP-PS 285987, EP-PS 304178, GB-PS 2200924,US-PS 3617448, US-PS 4595589, US-PS 4713342, US-PS 4724147, US-PS 4798723 u.a ). Es wird auch der Einsatz von mikrobiellen Antagonisten gegen verschiedene samen- und bodenbürtigenpilzliche Schaderreger beschrieben. Dabei kommen bakterielle Antagonisten wie z. B. Bacillus spp., Streptomyces spp., Pseudomonas spp. und pilzliche Antagonisten wie Chaetomium spp., Gliocladium spp., Penicillium spp., Trichoderma spp. u.a. zum Einsatz. Die unter Laborbedingungen bei optimalen Temperaturen über 2O0C aufgefundenen guten fungiziden Wirkungen bestätigen sich beim Übergang zur praktischen Anwendung im Frei'and nicht in jedem Fall. Es treten erhebliche Wirkungsunsicherheiten auf. Zur Verbesserung der Wirksamkeit wurden deshalb Gemische von mikrobiellen Antagonisten mit Fungiziden vorgeschlagen (DE-OS 2352403, DE-OS 2740052, DD-WP 267420).
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die wirkungsvollere Bekämpfung von mikrowellen Schade.regern bei Anwendung niederenergetischer Elektronen zur Saatgutbehandlung ohne Belastung der Umwelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Saatgutbehandlung zu schaffen, welches über die Möglichkeiten der Bestrahlung mit niederenergetischen Elektronen hinausgehend, geeignet ist, auch samenbürtige Schaderreger, die tiefere Bereiche des Samenkornes besiedeln, wirkungsvoll zu bekämpfen und welches geeignet ist, das Samenkorn nach der Aussaat von der Phase der Keimung bis zur vollentwickelten Jungpflanze wirksam vor dem Befall bodenbürtiger Schaderreger zu schützen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch Kombination der Bestrahlung von Saatgut mit niederenergetischen Elektronen und der Anwendung antagonistischer Mikroorganismen und/oder deren Kulturlösungen, Kulturfiltraten sowie antibiotischen Stoffwechselprodukten am Saatgut eine synergistische Wirkungssteigerung gegen samen- und bodenbürtige Schaderreger ohne ertragsbeeinflussende phytotoxische Effekte erreicht wird. Es wird eine günstige Prädisposition für eine wesentlich bessere Besiedelung des Seatgutes mit erfindungsgemäß eingesetzten Mikroorganismen bzw. einn dauerhafte Anlagerung von Kulturfiltraten oder antibiotischen Stoffwechselprodukten am Saatgut geschaffen.
Bei den erfindungsgarnäß eingesetzten Bakterien und/oder Pilzen mit antagonistischen Effekten gegen samen- und bodenbürtige Schaderreger handelt es sich um solche, die auf der Samenoberfläche bzw. im oberflächennahen Bereich des Samens verbleiben, um Mikroorganismen, die den Oberflächenbereich des Hypokotyls besiedeln, um Mikroorganismen, die Wurzelassoziationen mit den Wurzeln der Jungpflanzen ausbilden, um symbiontische Mikroorganismen bzw. um Mykorrhizapilze. Der Einsatz von Kulturfiltraten und antibiotischen Stoffwechselprodukten erfolgt erfindungsgemäß entweder vor der oder nach der Saatgutbehandlung mit niedereneryetischen Elektronen. Erfindungsgemäß werden die Bakterien und/ oder Pilze mit antagonistischen Effekten nach der Saatgutbehandlung mit niederenergetischen Elektronen, unmittelbar vor bzw. während der Aussaat angesiedelt. Es werden dadurch überraschenderweise wesentlich bessere Bekämpfungserfolge bei einem breiteren Wirkungsspektrum erreicht als bei alleiniger Anwendung antagonistisch wirkender Organismen oder der Saatgutbehandlung durch Bestrahlung mit niederenergetischen Elektronen.
Dun h die Kombination der Saatgutbehandlung mit niederenergetischen Elektronen gemäß DD-WP 242337 im Vakuum oder bei normalem Luftdruck mit der Anlagerung von antagonistischen Mikroorganismen erfolgt eine schnelle ungehinderte Besiedelung durch die erfindungsgemäß eingesetzten Organismen, so daß eine hohe antagonistische Aktivität ausgebildet wird.
Erfindungsgemäß eingesetzte Kulturfiltrate bzw. antibiotische Stoffwechselprodukte zeigen eine hohe langanhaltende Aktivität auf bzw. im Saatgut.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Mikroorganismen entfalten ihre antagonistische Aktivität in einem breiten Temperaturbereich von 0,5...350C, vorzugsweise von 6... 15°C.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Organismen und ihre Applikationsformen haben keine umweltbelastenden Einflüsse, da es sich um Bodenmikroorganismen und Pilze handelt, die ohnehin a>if landwirtschaftlich und gärtnerisch genutztem Kulturland natürlich vorkommen.
Für das erfindungsgemäßo Verfahren zur Saatgutbehandlung eignen sich mikrobielie Antagonisten wie Bacillus spp., Pseudomonas spp., Trichoderma spp., Chaetomium spp., Epicoccum spp., Penicillium spp. (IMET 11424, IMET 11425, IMET 11426, IMET 11427, IMET 11428, IMET 43920, IMET 43921, IMET 43922, IMET 43923, IMET 43924), hefeartige Mikroorganismen und andere bekannte Antagonisten gegen pilzliche Schaderreger.
Auf das Saatgut werden erfindungsgemäß entweder lebende Zellen, Sporen und Stoffwechselprodukte als Kulturfiltrate direkt oder Zusammensetzungen auf der Basis von lebenden Zellen, Sporen oder Stoffwechselprodukten von verschiedenen Aniagonisten aufgebracht. Beim Einsatz von lebenden Zellen und/oder Sporen werden 104...5 χ 1010cfu pro ml oder g der Applikationsform angewendet. Die verschiedenen Applikationsformen werden mit einer Aufwandmenge von 10.. .500OmI bzw. g pro 100kg Saatgut eingesetzt. Die Applikationsformen können neben üblichen Trägermaterialien Nährstoffo für die verwendeten Bakterien und/oder Pilze zur Verbesserung der Besiedelung des Samenkornes und Haftmittel enthalten.
Anwendungsbeispiele
Die Vorteilswirkung der erfindungsgemäßen Anwendung von Bakterien und Pilzen nach der Saatgutbehandlung mit niederenergetischen Elektronen ist in vitro und in vivo nachgewiesen.
Weizenkörner der Sorte 'Miras' wurden mit antagonistischen Mikroorganismen (fluoreszierender Pseudomonad IMET 11426 und Trichoderma-Stamm IMET 43922) direkt und nach Behandlung mit niederenergetischen El«»!;;ronen gemäß DD-WP 242337, besiedelt. Dazu wurden auf die Weizenkörner der fluoreszierende Pseudomonad mit 109cfu/ml.jnd der Trichoderma-Stamm mit 107cfu/ml bei einem Flüssigkeitsaufwand von 41/100kg Saatgut appliziert. Nach 3 Tagen wurde die Besiedelung der beiden Saatgutvarianten mit antagonistischen Mikroorganismen unter erdfeuchten Bedingungen überprüft. Auf dem Saatgut nach
Behandlung mit niederenergetischen Elektronen konnte eine Überlebensrate von 2 x 10'cfu/ml beim fluoreszierenden Pseudomonad und 106cfu/ml bei dem Trichoderma-Stamm nachgewiesen werden, demgegenüber stehen auf den nicht bestrahlten Weizenkörnern Überlebonsraten von 105cfu bzw. 103cfu/ml.
Betspiel 2
Bekämpfung samenbürtlger Schaderreger
Weizenkörner der Sorte 'Miras' wurden im Vakuum nach DD-WP 242337 mit niederenergetischen Elektronen (55keV und 6kQy) behandelt und anschließend auf die Weizenkörner ein Bacillus ep. (IMET 11427) mit 5 x 107cfu/ml und eine Trichoderma-Sporensuspension (IMET 43923) mit 107cfu/ml mit einem Flüssigkeitsaufwand von 4l/100kg Saatgut unter Laborbedingungen
appliziert.
Nach der Keimung des Saatgutes wurde ermittelt, wie pilzliche Schaderreger aus tieferen Schichten des Samenkornes bekämpft wurden. In der unbehandelten Kontrolle mit Elektronenbestrahlung keimten 86% der Körner normal ohne Pilzbefall; 14% anormal bzw. nicht gekeimte Körner waren durch pilzliche Schaderreger befallen. Nach dem Einsatz des Bacillus sp. keimten 93% der Körner normal und von den nicht bzw. anormal gekeimten Körnern waren nur noch 5% der Körner durch pilzliche Schaderreger befallen. Beim Einsatz der Trichoderma-Sporensuspension keimten 94% der Körner normal und von den nicht bzw. anormal gekeimten Körnern waren 4% mit pilzlichen Schaderregern befallen.
Schutz des keimenden Samenkornes und der Keimpflanze vor Schaderregerbefall Weizenkörner der Sorte 'Alcedo' wurden gemäß Beispiel 1 behandelt und auf den Körnern gemäß Beispiel 1 verschiedene Bakterien (IMET 11424, IMET 11425, IMET 11426, IMET 11427, IMET 11428) und Pilze (IMET 43920, IMET 43921, IMET 43922, IMET 43923, IMET 43924) angesiedelt. Diese Woizinkörner wurden auf Malzmedien in unmittelbarer Nähe von ausgestanzten Agarscheiben, die mit verschiedenen Schaderregern bewachsen waren, ausgelegt. Die Beurteilung der antagonistischen Effekte der eingesetzten Bakterien und Pilze bei 100C erfolgte nach 4wöchiger Versuchsdauer. Aus der Tabelle 1 ist zu entnehmen, daß die eingesetzten antagonistischen Mikroorganismen an Weizenkörnern nach Behandlung mit niederenergetischen Elektronen den Befall der keimenden Körner und der Keimpflanze mit bodenbürtigen Schaderregern wirksam verhindern und das Verfahren der Saatgutbehandlung mit niederenergetischen Elektronen wesentlich verbessern.
Tabelle 1: Effekte der Besiedelung mit antagonistischen Mikroorganismen an Weizenkörnern nach Behandlung mit niederenergetischen Elektronen
Schaderreger
Weizenkörner nach Behandlung mit niederenergetischen Elektronen ohne Be- 12 3 4 5 6 7
siedelung
Fusarium avenaceum T
Fusarium culmorum T
Fusarium graminearum T
Microdochiumnivale T
Septorianodorum ü
Drechslera tares ü Gaeumannomycesgraminis ϋ
nu
-,ü
nu
nu nu
-,ü
nu
Legende nu =
nicht untersucht
starke Hemmung mit deutlicher Hemmzone HemmungmitdeutlicherHemmzone Wachstumsstopdoe Schaderregers ohne Hemmzone
keine Effekte
Samenkorn bzw. Keimpflanze abgestorben Samenkorn bzw. Keimpflanze überwachsen und geschädigt
1 ...5bakterielle Antagonisten (IMET11425. IMET11427, IMET11424, IMiT 11426, IMET11428) 6... 10 pilzliche Antagonisten (IMET43921, IMET43923, IMET43922, IMET 43920, IMET43924)
Claims (5)
1. Verfahren zur Bekämpfung von samen- und bodenbürtigen Schaderregern durch Saatgutbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kombination der Saatgutbehandlung mit niederenergetischen Elektronen und der Anwendung antagonistischer Bakterien und Pilze, die auf der Samenoberfläche und im oberflächennahen und tieferen Bereich des Samenkornes verbleiben, die den Oberflächenbereich des Hypokotyls besiedeln, die Wurzelassoziation sowie Symbiosen mit der Keimpflanze eingehen oder die Mykorrhizen ausbilden, in einem geschlossenen Prozeßablauf oder vor bzw. während der Aussaat eine synergistische Wirkungssteigerung gegen samen- und bodenbürtige pilzliche Schaderreger erreicht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die antagonistischen Mikroorganismen und Mykorrhizapilze als wachsende Zelle bzw. ihre Dauerform an Trägersubstraten, gegebenenfalls mit Nährstoffen und Haftmitteln gebunden, als Kulturlösungen, bei bakteriellen und pilzlichen Antagonisten zusätzlich ihre Kulturfiltrate und Stoffwechselprodukte zur Anwendung kommen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die antagonistischen Aktivitäten in einem Temperaturbereich von 0,5...350C, vorzugsweise 6... 15°C, wirksam werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß antagonistische Bakterien (IMET 11424, IMET 11425, IMET 11426, IMET 11427, IMET 11428) und/oder antagonistische Pilze (IMET 43920, IMET 43921, IMET 43922, IMET 43923, IMET 43924) mit 10"... 5 x 1010cfu/ml oder g eingesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 10...500OmI oder g der Applikationsformen pro 100kg Saatgut zur Anwendung kommen.
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1990
- 1990-01-31 DD DD33741990A patent/DD291679A5/de not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19942142A1 (de) * | 1999-09-03 | 2001-03-15 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren und Einrichtung zur Behandlung von Schüttgut, vorzugsweise von Saatgut, mit beschleunigten Elektronen |
| DE19942142B4 (de) * | 1999-09-03 | 2004-04-15 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Einrichtung zur Behandlung von Schüttgut, vorzugsweise von Saatgut, mit beschleunigten Elektronen |
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