Jord- og Plantekultur 2011 / Bioforsk FOKUS 6 (1) 63 Plantevern Foto: Unni Abrahamsen
64 Ficke, A. et al. / Bioforsk FOKUS 6 (1) Betydning av bladflekksjukdomskomplekset i norsk hvetedyrking Andrea Ficke 1, Unni Abrahamsen 2 & Oleif Elen 1 1 Bioforsk Plantehelse Ås, 2 Bioforsk Øst Apelsvoll, andrea.ficke@bioforsk.no Utbredelse av forskjellige bladflekksjukdommer i Norge I Norge dominerer hveteaksprikk (Stagonspora nodorum) bladflekksjukdomskomplekset i vår- og høsthvete, men vi ser også hvetebladprikk (Septoria tritici) og hvetebrunflekk (Drechslera tritici-repentis) i noen hveteområder (figur 1). I 2007 så vi litt mer hvetebladprikk enn vanlig i tidlige vekststadier (Z 30-65), men soppen ble ikke funnet på mer enn 5 % av de undersøkte feltene på seinere utviklingsstadier (Z 65-80). Sammensetning av bladflekksjukdomskomplekset i Sør- Sverige, Danmark og England endret seg fra hveteaksprikk som dominerende art til at hvetebladprikk dominerte rundt 1990. I Finland ser vi at hveteaksprikk fortsatt er den dominerende bladflekksjukdommen. Årsaken til at populasjonen er forandret i Sverige, Danmark og England er ikke entydig, men blir assosiert med høyere vintertemperaturer og mer høsthvete i disse landene. 90 80 70 60 SNB+STB+DTR % angrep 50 40 30 20 STB +DTR SNB+DTR SNB+STB DTR STB SNB 10 0 Apelsvoll Romerike Sør Øst Vestfold Figur 1. Angrep av forskjellige bladflekksjukdommer (%) på Østlandet mellom 2005 og 2009. Hveteaksprikk (SNB), hvetebladprikk (STB) og hvetebrunflekk (DTR) og kombinasjoner av patogener funnet i samme felt.
Ficke, A. et al. / Bioforsk FOKUS 6 (1) 65 Epidemiologi Symptomer Alle tre patogener produserer fra svakt brune til mørkebrune bladflekker i forskjellige størrelse og mønstre. Forskjeller mellom hveteaksprikk, hvetebladprikk og hvetebrunflekk er vanskelig å se i felten. Det er ofte nødvendig å bruke mikroskopi (figur 2) eller molekylære identifiseringsteknikker fordi symptomene varierer med værforhold og sorter, og flekkene kan etter hvert vokse sammen. Det kan også dukke opp en blanding av forskjellige patogener på et blad. Vi måler symptomene vanligvis seint i sesongen (Z 70-75) på de siste tre bladene og naturlig bladvisning kan bli forvekslet med bladflekksjukdomssymptomer. Bladflekksjukdommer utvikler seg ofte fra nederste til øverste blad. Variasjonen i sjukdomsangrep mellom de tre siste bladene kan derfor bli stor. For å unngå dette, anbefales det å dele sjukdomsobservasjonene etter bladets posisjon på planten og ikke å ta gjennomsnitt av alle tre bladene samtidig. Nøyaktig beskrivelse og måling av bladflekksjukdommer og kvantifisering av avlingstap krever mye tid og høy ekspertise. Uansett, er det meget viktig å vite hvilke sopper man har i hvetefeltene for å bestemme de mest effektive og lønnsomme kontrollstrategiene. C) værforhold danner hveteaksprikk- og hvetebladprikk-soppene små, brune til svarte strukturer (pyknidier) på bladene. I denne strukturen sitter det masse konidier og disse sporene kan spre seg med vannsprut fra nederste til øverste blad eller fra plante til plante. Varmt, fuktig vær sammen med sterkt regn fører derfor til høy risiko av sporeutvikling, spredning, og sekundær infeksjon. Hvetebrunflekk lager ukjønnede sporer (konidier) direkte på enden av sopphyfer (konidiebærere) uten en beskyttende struktur. De kan spre seg med vind over lange avstander. En trenger bare litt primær infeksjon for å sette bladflekksjukdommer i gang. Hvis værforholdene er gunstige for sjukdommenes utvikling og sekundærinfeksjon i løpet av sesongen, kan patogener spre seg veldig raskt og redusere avlingen betydelig. Observasjoner de siste ti årene viser at bladflekksjukdommer utvikler seg eksponensielt på de siste tre bladene etter utviklingsstadium Z 65/70 (figur 3). Værforhold foregående år kan være vel så viktig for sjukdomsutviklingen året etter, fordi en stor bladflekksjukdomsepidemi etterlater en stor mengde overvintringsstrukturer. De kan gi et stort infeksjonspotensial i neste sesong. Hvis to kompatible parringstyper møtes, kan soppene som forårsaker bladflekksjukdommer utvikle kjønnede Korn % angrep 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2007 2008 2009-1 2009-2 2009-3 2009-4 2009-5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Zadoks Figur 2. Symptomer av bladflekksjukdommer på hveteblad. Mikroskopi-observasjoner av konidier fra A) hvetebrunflekk, B) hvetebladprikk, C) hveteaksprikk. Figur 3. Angrep av bladflekksjukdommer på ulike vekststadier i vårhvetesorten Bjarne i forskjellige felt og år på Apelsvoll (2007, 2008 og 2009). Spredning og infeksjon Hveteaksprikk og hvetebrunflekk kan overføres med frø, men vanligvis bruker bonden sertifisert såkorn med lite soppangrep. Mest primærsmitte kommer det fra stubb og planterrester i jorda og infiserer plantene etter som de kommer opp, eller sporene blåser inn fra andre hvetefelt. Under fuktige og varme (15-30 overlevelsesstrukturer (perithecia), og de innholder ascosporer som kan overvintere i planterester eller på høstkorn. Utvikling av ascosporer er avhengig av kjønnet formering. For å få rekombinasjon, en genetisk variasjon i en kjønnet formert sopp-populasjon må den genetiske variasjonen være stor. Risikoen for
66 Ficke, A. et al. / Bioforsk FOKUS 6 (1) utvikling av fungicidresistens i populasjonen er høyere ved kjønnet formering enn i populasjoner med ukjønnet formering. Ascosporene spres med vind over lange avstander, og vi har fanget ascosporene fra hvetebladprikk og hveteaksprikk med sporefeller i norske kornåkre. Det vil si at vi har kjønnet formering i Norge. Når det regner, åpner perithecia seg og kaster ut ascosporene. Ascosporene av hveteaksprikk trenger ikke fritt vann for spiring og infeksjon. Soppen kan også spire hvis temperaturen er under 5 C og kan gi høstinfeksjon av høsthvetespirer. Bladflekksjukdommer produserer masse sporer mange ganger i sesongen, men de fleste sporene faller ned på bakken fordi overflaten av hvetebladene i begynnelse av sesongen er liten. Seinere i sesongen er det store areal med følsomme hveteblader, og soppen kan utvikle seg raskt fra nederste til øverste blad (konidier av hveteaksprikk og hvetebladprikk ) eller de kan komme fra andre felt og lande på nye utvokste blader (hvetebrunflekk konidier eller ascosporer av bladflekksjukdommer). Gamle blader synes å bli mer følsomme etter hvert enn yngre blader og soppen kan vokse raskere på gamle blader enn på unge. Det er grunn til å kalle bladflekksjukdommer en seinsesongsjukdom, og vi observerer at sjukdommene utvikler seg eksponensielt mellom Z 65 og Z 75 (figur 3). Plantevern mot bladflekksjukdommer Resistente sorter Foredling for sjukdomsresistens må alltid kombineres med god avling, tilpasning til norsk klima og til vekstsesongens lengde. Det tar lang tid, og en er i høy grad avhengig av det genetiske resistenspotensial (om resistens er til stede i foredlingsmaterialet), nedarving av resistens (hvor mye genene er involvert i resistensegenskapene) og muligheter for rask, pålitelig og nøyaktige målinger av sjukdomsutvikling. For bladflekksjukdommer i Norge må vi ha resistens mot alle tre patogenene, men det viktigste er at det blir en bred resistens mot hveteaksprikk. Bred resistens, eller partiell resistens har ofte en multigenetisk bakgrunn og kan være vanskelig å kvantifisere. I hvert fall er den multigenetiske resistensen mer stabil enn enkeltgenresistens, spesielt når patogenpopulasjonen er meget divers og at det er stor risiko for at sortsresistensen blir brutt ned, slik vi ser i hveteaksprikk. På dette området har vi ikke god resistens mot bladflekksjukdommer i norske markedssorter. Fungicider De to viktigste virkningsmåter av soppbekjempingsmidler for bladflekksjukdommer i Norge er strobilurinene (f.eks. Amistar, Acanto) og triazoler (f.eks. Proline). I forbindelse med resistensforsøk i det nordisk-baltiske (NorBaRAG) området i 2007, ble hvetebladprikkisolater fra Norge testet for strobilurinresistens. Vi har fått indikasjon på at norske isolater ikke var følsomme mot strobilurin. Hveteaksprikk er ikke et stort problem i mange av de nordisk og baltiske landene, derfor er det ikke testet for strobilurinresistens i sammenheng med NorBaRAG. I 2008 har svenske forskere testet svenske isolater av hveteaksprikk for følsomhet for strobiluriner og funnet at strobilurinresistens er vidt spredt i vårt naboland. I 2010 tok vi del i den nordisk-baltiske undersøkelsen av strobilurinresistens i hvetebladprikk og hvetebrunflekk med et begrenset antall isolater. Resultatene vil bli presentert på Bioforsk konferansen i 2011. Bioforsk skal også begynne med testing av følsomhet mot strobiluriner og triazoler i hveteaksprikkisolater samlet i 2009 og 2010. Informasjonen om utviklingen av fungicidresistensutvikling i Norge skal hjelpe oss å finne optimale blandingspartnere mellom grupper av midler med forskjellige virkningsmekanismer. En kan redusere risiko for utvikling av resistens mot soppmidler hvis en minimere sprøyting og bare sprøyter etter behov. Et viktig verktøy for å bestemme når og hvor mye vi må sprøyte er infeksjonsmodeller for utvikling av bladflekksjukdommer i VIPS (Varsling innen Planteskadegjørere). Modellene er basert på infeksjons risiko i felt og regner ut når innsats av plantevern midler er lønnsomt. Infeksjonsrisiko er basert på klima, sjukdomsutvikling, sorters mottakelighet og jordarbeiding. Dataene for modellene kommer fra norske feltforsøk og klimastasjoner i de siste årene. Modellene vil bli mer nøyaktige med mer presise klima- og sjukdomsdata. Jordarbeiding Det er forskjellige måter av jordarbeiding i hveteåkrene, fra høst- og vårpløying til lett harving. Jordarbeiding for å lage et godt såbed og ugrasbekjempelse er sammenfallende med praktiske muligheter for å redusere infiserte planterester i jord. Mindre plante-
Ficke, A. et al. / Bioforsk FOKUS 6 (1) 67 rester betyr mindre soppoverlevelse i felt og mindre primærinfeksjon i neste vekstsesong, og gir derfor en redusert risiko for sjukdomsangrep. Uansett, selv om vi begrenser primære inokulum med pløying, kan sporene komme i fra nabofeltet. Kornavlingen kan fortsatt bli sterk redusert, hvis vi ikke kontrollerer bladflekksjukdommer under varme og fuktige værforhold i vekst sesongen. Vekstskifte Østlandet er dominert av kornarealer med begrenset variasjon i vekstskifte, og i noen områder er det over 50 % hvete i omløpet. Vekstskifte er den gamle måten å redusere sjukdomstrykk i kulturvekstene. Prinsippet for vekstskifte baserer seg på reduksjon av soppens overlevelse mellom sesongene. Positive effekter av vekstskifte kan bli at primære inokulum er redusert og sjukdomsepidemien kommer seinere og blir mindre alvorlig. Men det som blir sagt ovenfor om pløying er også riktig for vekstskifte. Ascosporene kan komme i fra store avstander. Effekten av vekstskifte på bladflekksjukdommer og avling er derfor også sterkt relatert til størrelse av arealet hvor vekstskifte er praktisert. Jo lenger avstanden mellom mottakelig hveteplanter og inokulumkilde fra gamle hvetefelt er, jo seinere og svakere vil primære angrep på hveteplantene bli. Potensialet blir mindre for utvikling av store bladflekkangrep. I hvetedyrking er havre en ofte brukt forgrøde, men forskning og erfaring i de siste årene viser oss at oljevekster og proteinvekster er bedre forgrøder enn havre i hvetedyrkinga. Konklusjon Hveteaksprikk er den dominerende og mest avlingsreduserende hvetesjukdommen i Norge. Vi kan kontrollere bladflekksjukdommer med effektive soppbekjempingsmidler. Det er imidlertid viktig å redusere planteverninnsatsen i forbindelse med resistens- og miljørelaterte spørsmål. Strobilurinresistens i norske populasjoner av bladflekksjukdommer har gjort at en har mindre muligheter for å kontrollere disse sjukdommene. Sjukdomsprognosene via VIPS er et viktig hjelpmiddel for å bestemme optimalt tidspunkt for planteverninnsats. Vi må forbedre sjukdomsbestemmelsen og registreringene for bedre å forstå epidemiologien til de enkelte patogener i komplekset av bladflekksjukdommer. Feltinformasjonen av sjukdomsutvikling er verdifullt for å lage robuste modeller for sammenhengen mellom forskjellige klimafaktorer og sjukdomsutvikling i felt. Kombinasjon av mindre mottakelig hvetesorter, optimalisering av plantevernbehandling, bruk av pløying og gode forgrøder i vekstskiftet vil redusere utviklingen av bladflekksjukdommer og avlings tap i Norge. Korn