Viruserkrankungen im Getreide

Gerstengelbverzwergungsvirus / Barley yellow dwarf virus (BYDV):

Das Gerstengelbverzwergungsvirus wird durch Blattläuse, die in diesem Fall als Vektor fungieren, übertragen. Die Blattläuse nehmen das Virus von Gräsern (auch Getreidearten und Mais) auf und geben es an die Wintergerste oder auch andere Getreidearten weiter. Besonders kritisch sind hierbei die (frühen) Herbstinfektionen anzusehen, die dann nach der Vegetationsruhe im darauffolgenden Frühjahr, nesterweise, sichtbar werden. Das Virus tritt, anders als sein Name es erwarten lässt, auch in anderen Kulturpflanzen auf. Außerdem sind auch im Frühjahr Infektionen möglich.

Schadbild:

Das Schadbild äußert sich in streifigen, von den Blattadern begrenzte Aufhellungen sowie dem namensgebenden Verzwergungswuchs. Bei frühen Infektionen im Herbst treten die ersten Symptome meist bereits kurz vor Winter auf und zeichnen sich durch eine Gelbverfärbung der Blätter aus, diese kann von goldgelb bis ins Orangene hinein sein. Die Vergilbung der Blätter beginnt an der Blattspitze und zieht sich über die Blattränder auf das ganze Blatt. Die Leitbahnen der Pflanzen nekrotisieren, was zu einem Kümmerwuchs der Einzelpflanzen führt. Den oberirdischen sowie unterirdischen Befall an den Wurzeln versuchen die Pflanzen mit einer übermäßigen Bestockung auszugleichen.

Frühe Infektionen können sogar zu einem Absterben der Pflanzen über Winter und entsprechenden Ausfall führen, während bei später infizierte Pflanzen im Frühjahr oft das Schossen und Ährenschieben entfällt oder nur reduzierte, verkümmerte ährentragende Halme ausgebildet werden. Somit sind je nach Infektionsfläche hohe Ertragsverluste möglich Die infizierten Flächen sind oft nesterweise im Bestand zu finden, da die eingeflogenen Läuse dann im Bestand einen geringen Radius bevorzugen.

Von anderen Getreidearten ist besonders Hafer anfällig für das Virus, gefolgt von Gerste, Weizen, Triticale und Roggen. Während sich bei der Gerste ein Befall in gelben Blättern äußert, ist er in Hafer und Weizen an der Rotfärbung zu erkennen (Haferröte). Diese beginnt ebenfalls an der Blattspitze und breitet sich dann über das Blatt aus. Hervorgerufen wird es durch einen Assimilatstau, der durch eine Verstofpfung des Phloems hervorgerufen wird und der Abtransport der Assimilate verhindert. Eine Frühjahrsinfektion im Weizen äußert sich durch eine Reduktion der unteren Ährchen, während es bei einer Spätinfektion zu einer Verkümmerung der oberen Ährchen kommt.

Eine rein visuelle Diagnose ist oftmals schwierig, weil andere biotische und abiotische Stressfaktoren (Stickstoffmangel, Frostschäden, Trockenheit) ähnliche Symptome verursachen können. Aus diesem Grund sollte ein ELISA-Test zur Absicherung vorgenommen werden.

Vektoren:

Das Virus wird weder mechanisch noch über Samen übertragen, sodass Läuse allein als Vektoren dienen. Davon fungieren bis zu 20 verschiedene Blattlausarten als Überträger. Die Läuse müssen 1-12 Stunden an einer infizierten Pflanze saugen, um den Erreger aufzunehmen, während die Abgabe in einem Zeitraum von 30 min bis mehrere Stunden möglich ist. Bei einer Lebendgebärung der Läuse kann es zu einer direkten Übertragung des Virus auf die Nachkommen kommen. Wenn die Läuse allerdings als Ei überwintern, kommt es zu keiner Übertragung. Bei einem milden Winter oder in einer geschützten Lage, können infizierte Läuse auch lebend überwintern, sodass es in Winter- oder Sommergetreidearten im Frühjahr direkt wieder zu einer Infizierung des Bestandes kommen kann. Bei einer Überwinterung im Ei und nach einem Schlupf müssen sich die Tiere im Frühjahr erst wieder mit Viren an infizierten Pflanzen beladen.

Als Nachweismethode aus Pflanzen wird der ELISA-Test an Blattsaft verwendet.

Als Hauptüberträger gelten in Deutschland vor allem die Haferblattlaus (Rhopalosiphum padi), die Große Getreideblattlaus (Sitobion avenae) und die Bleiche Getreideblattlaus (Metopolophium avenae). Die Besonderheit an dem Virus ist, dass es neben zahlreichen Überträgern auch verschiedene Stämme der Verzwergungsviren gibt, die sich je nach Überträger unterscheiden.

Die Primärinfektion der Wintergerste erfolgt bereits im Herbst durch geflügelte, virusbeladene Tiere, die in den jungen Getreidebestand einfliegen und zügig Larven absetzen. Diese Lebendgeborenen Nachkommen tragen ebenfalls den Virus in sich und können direkt weitere Pflanzen infizieren (Sekundärinfektion). Diese Form der Virusausbreitung kommt erst mit dem Wintereinbruch zum Erliegen. Sollte dieser allerdings ausbleiben und die Blattläuse können lebend überwinter, infizieren diese weiterhin andere Pflanzen.

Vorbeugende Maßnahmen/Bekämpfung:

Als Bekämpfung gibt es verschiedene Möglichkeiten, die mehr oder weniger den Bestand komplett schützen können. Eine direkte Bekämpfung des Virus ist nicht möglich. Es kann nur eine Bekämpfung der Vektoren vorgenommen werden sowie einige pflanzenbauliche Maßnahmen ergriffen werden.

Es sollten Ausfallgetreide und Gräser möglich konsequent beseitigt werden, zudem sollten extreme Frühsaaten vermieden werden. Zur weiteren Absicherung kann ein Insektizideinsatz notwendig werden. Besonders die Witterung spielt dabei eine tragende Rolle und ist im Voraus unkalkulierbar, sodass eine milde Herbstwitterung den Zuflug und eine Ausbreitung der Läuse begünstigen kann. Zudem sollten die Bestände genaustens kontrolliert werden, wenn in näherer Umgebung Rüben gerodet, Mais gehäckselt /gedroschen wird oder Bodenbearbeitungen stattfinden. Oftmals fliegen die Läuse dann in die frisch aufgelaufenen Gerstenbestände ein.

Abhilfe können hier resistente Gerstensorten schaffen, die durch das yd2-Resistenzgen die Virusvermehrung in der Pflanze herabsetzen. Die Bestände können sich dann ohne Wuchsdepressionen mit stabilen Erträgen weiterentwickeln. Beim Weizen ist eine derartige Einkreuzung von Resistenzgenen allerdings (noch) nicht möglich.

Weizenverzwergungsvirus / Wheat dwarf monogeminivirus, WDV

In warmen trockenen Regionen oder Herbsten tritt immer wieder das Weizenverzwergungsvirus (WDV) auf. Es verursacht ähnliche Symptome wie das Gelbverzwergungsvirus. Die Übertragung erfolgt hier allerdings über die Wandersandzirpe, eine Zwergzikade. Wie schon von dem Gerstenverzwergungsvirus bekannt, befällt auch das Weizenverzwergungsvirus nicht nur die im Namen stehende Kultur, sondern kann Gerste, Weizen, Roggen und Triticale gleichermaßen infizieren.

Schadbild:

Der Befall mit WDV beginnt häufig am Feldrand, sodass sich Spots bilden, die mit voranschreitendem Befall ineinander verlaufen. Im Vergleich zu einem Befall durch BYDV zeigen sich die Symptome von WDV oft entlang den Saatreihen und nicht direkt kreisförmig. Dies ist durch die Unterschiedlichen Bewegungsmuster der übertragendenden Vektoren (Blattläuse oder Zikaden) begründet. Bereits wenige Wochen nach der Infektion lassen sich die beschriebenen typischen Befallsbilder beobachten. Im Frühjahr erfolgte Infektionen äußern sich durch eine unregelmäßige, von den Blattspitzen ausgehende Vergilbung an den älteren Blättern.

Infektionen im Herbst können zu einem Absterben der Pflanzen im Verlauf des Winters bis zum Frühjahr führen. Virusinfizierte, den Winter überstehende Pflanzen können stark geschädigt sein und deutliche Symptome (Vergilbung, Verzwergung, Ähren werden nicht richtig ausgebildet) aufweisen. So kann es zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten kommen. Generell ist festzustellen, dass Frühjahrsinfektionen umso weniger ertragsrelevant sind, je später sie erfolgen und je weiter fortgeschritten die Entwicklung eines Bestandes ist. 

Vektoren:

Das Weizenverzwergungvirus wird von der Wandersandzirpe (Psammotettix alienus), einer Zwergzikade verbreitet. Es ist der einzige Vektor, der das Virus übertragen kann. Im Vergleich zu Blattläusen, die eine große Anzahl anderer pflanzenpathogener Viren verbreiten, sind Zikaden mobiler und deshalb noch effektivere Virusüberträger. Während des Saugvorgangs an der Wirtspflanze werden über die stechend-saugenden Mundwerkzeuge der Zikade die Viren abgegeben bzw. aufgenommen. Die Virusübertragung findet auf persistentem Weg statt, d.h. ein längeres Saugen an der Wirtspflanze ist für eine Virusaufnahme bzw. –abgabe notwendig. Kurze Kontakte des Insekts mit der infizierten Pflanze reichen für eine Übertragung nicht aus. Die Dauer der Virusaufnahme (Aquisitionszeit) beträgt Minuten oder ist noch länger. Wird das Weizenverzwergungsvirus erstmalig von einer Zikade aufgenommen, vergehen Tage bis Viruspartikel wieder abgegeben werden (Latenzzeit). Die Zikaden bleiben sehr lange (80 Tage und länger) infektiös, auch Häutungen führen nicht zu einem Verlust dieser Eigenschaft. Das Virus wird im Vektor nicht vermehrt.

In der Regel treten zwei Generationen der Wandersandzirpe auf. In witterungsmäßig günstigen Jahren und an warmen Standorten kann sich aber auch eine dritte Generation ausbilden. Das Ei-Stadium ist das Stadium, in dem die Zikade überwintert. Die Viren gelangen nicht in das Ei, so dass eine Weitergabe von Generation zu Generation unterbleibt. Ca. Ende April schlüpfen die Larven aus den Eiern. In der Folge entwickeln sich 5 verschiedene Larvenstadien (L1-L5). All diese Stadien und die erwachsenen Tiere (Imagines) sind zur Aufnahme und Weitergabe des Virus befähigt, wobei die jüngeren Larvenstadien effektivere Vektoren sind. Die Imagines erscheinen in Abhängigkeit von der Witterung Mitte Mai bis Mitte Juni. Die Larven der zweiten Generation treten ab Ende Juni/Anfang Juli und die ersten Imagines der zweiten Generation ab Ende Juli auf.

Im Herbst bzw. Frühjahr infizieren die Zikaden die jungen Bestände. Während der Vegetationsperiode übertragen die mobilen Zikaden dann das Weizenverzwergungsvirus innerhalb eines Bestandes sowie von Bestand zu Bestand. Neben wachsendem und reifendem Getreide sowie Ausfallgetreide werden im Spätsommer und Herbst Neuaussaaten befallen.

Der virusbedingte Schaden ist eng korreliert mit der Abundanz der Virusvektoren sowie deren Aktivität; beides ist eng verknüpft mit dem Witterungsverlauf. Ein warmer Herbst begünstigt die Aktivität der Zikaden und somit den Befall von neu ausgesätem Getreide, so dass der Virusbefall im darauffolgenden Jahr beträchtliche Ausmaße annehmen kann.

Neben jungen Getreidebeständen, die schon im Herbst befallen und virusinfiziert wurden, und in denen WDV auch den Winter hinweg überdauern kann, sind perennierende Gräser wie Lolium- und Poa-Arten als dauerhafte Virusquellen epidemiologisch von Bedeutung. Eine mechanische Übertragung des WDV kann ausgeschlossen werden, ebenso wie eine Übertragung durch Kontakt von Pflanzen zu Pflanze. Das Virus wird auch nicht durch Samen oder Pollen weiterverbreitet.

Vorbeugende Maßnahmen/Bekämpfung:

Wie auch beim BYDV erhöht eine frühe Aussaat das Risiko für eine WDV-Infektion. Aufgrund der meist späteren Aussaat von Winterweizen im Vergleich zu Wintergerste, wird Weizen weniger oft befallen. Ansonsten gelten die gleichen Vorbeugenden Maßnahmen im Rahmen der Ackerhygiene wie für die Bekämpfung von BYDV.

Für die Kontrolle des WDV stehen momentan weder Insektizide noch resistente Sorten zur Verfügung. Ohnehin ist durch die hohe Mobilität der Virusübertragenden Zikaden eine chemische Bekämpfung der Vektoren schwierig und nur mit geringen Wirkungsgraden verbunden.

Bodenbürtige Viren sind über viele Jahre in ihrem Vektor ortsfest im Boden vorhanden. Sie sind durch ackerbauliche Maßnahmen und chemischen Pflanzenschutz nicht zu bekämpfen.

Gerstengelbmosaikvirus Typ 1 + Typ 2 / Barley yellow mosaic virus (BaYMV)

Das Gelbmosaikvirus wird durch einen bodenbürtigen Pilz namens Polymyxa graminis übertragen. Somit findet keine Übertragung über Samen, Pollen, Insekten oder Pflanzenkontakt statt. Das Virus teilt sich in zwei verschiedene Stämme auf (Typ 1 und Typ 2). BaYMV tritt hauptsächlich in der Gerste auf. Der Pilz bildet Dauersporen, die über Jahrzehnte im Boden überdauern können. Nach der Aussaat keimen aus den Dauersporen Zoosporen aus, die aktiv in die Wurzeln eindringen können. Sind die Zoosporen mit Viren beladen, werden diese in den Wurzeln freigesetzt und können die gesamte Pflanze infizieren.

Das Schadbild:

Befallen wird hauptsächlich Wintergerste. Erkrankte Pflanzen zeigen sich kleiner im Wuchs, weniger dicht mit verkürzten Stängeln und reduziertem Wurzelsystem. Der Befall zeigt sich vor allem im zeitigen Frühjahr mit nesterweisen bis flächige Vergilbungen. Auf den Blättern zeigen sich strichelartige Aufhellungen. Die Nester breiten sich in Richtung der Bodenbearbeitung aus. Bei weiterem Wachstum treten außerdem Verbräunungen und Nekrosen an den Blättern auf, infizierte Pflanzen können auch absterben, sodass Ertragsverluste von bis zu über 30 % sind möglich. Das Schadbild einer Einzelpflanze ist auch leicht mit einem Magnesiummangel zu verwechseln.

Fast alle Anbaugebiete sind mittlerweile mit Typ 1 befallen, Typ 2, der weniger aggressive und geringere Schäden verursachende Typ, breitet sich weiter aus. Mittlerweile ist der überwiegende Großteil der Sorten resistent gegen Typ 1. Aber auch die resistenten Sorten gegenüber Typ 2 nehmen stetig zu. Schwierig wird es dahingehend zu bewerten, da die Symptome dem milden Mosaikvirus-Befall ähnlich sind bzw. diesem entsprechen. Ein Nachweis kann über einen ELISA-Test stattfinden.

Sorten Beispiele:

Vorbeugende Maßnahmen/Bekämpfung:

Eine direkte Bekämpfung über Pflanzenschutz ist nicht möglich, weshalb auf Befallsstandorten auf einen Anbau von virusresistenten Sorten zurückgegriffen werden muss bzw. sollte. Zudem sollten Frühsaaten von Gersten vermieden werden und es sollten gute Wachstumsbedingungen bestehen. Bei einem Starkbefall einzelner Flächen sollte eine gründliche Reinigung von Maschinen vorgenommen werden, bevor das Feld gewechselt wird. Wenn die Flächen befallen sind, sollten die geschädigten Bestände frühzeitig angedüngt werden und zusätzlicher Herbizidstress vermieden werden.

Mildes Gerstenmosaikvirus / Barley mild mosaic virus (BaMMV)

Das milde Mosaikvirus ist ein weiterer bodenbürtger Wurzelparasit, der die Wintergerste befällt und oft gemeinsam mit den beiden Gelbmosaikvirustypen auftritt und auch mit ihnen vergesellschaftet ist. Die Besiedelung findet auch hier bereits im Herbst bei einer ausreichenden Feuchtigkeit statt. Die Symptome unterscheiden sich kaum bis gar nicht von denen der beiden Gelbmosaikviren. Die Verbreitung von Fläche zu Fläche findet ebenfalls über Maschinen und dorten Erdanhang statt. Trotz ihrer Ähnlichkeit sind die beiden Erreger nicht miteinander verwandt. Ein Unterschied gibt es aber zwischen den beiden Erregern. Das milde Mosaikvirus bevorzugt höhere Temperaturen, weshalb ein Nachweis und ein in Erscheinung treten erst später im Frühjahr stattfindet.

Auch hier lohnt sich eine Nachweisuntersuchung, da es auch gegen das Milde Mosaikvirus resistente Sorten gibt, die nicht den Ertragseinbußen unterliegen.

Bodenbürtige Viren in Weizen, Triticale und Roggen

In Deutschland verursachen, wenn auch nur auf wenigen Standorten, folgende bodenbürtige Viren wirtschaftlich bedeutsame Ertragsausfälle in Winterweizen, Wintertriticale und Winterroggen:

Furoviren

• Bodenbürtiges Getreidemosaikvirus Soil-borne cereal mosaic virus (SBCMV)

• Bodenbürtiges Weizenmosaikvirus Soil-borne wheat mosaic virus (SBWMV)

Bymovirus

• Weizenspindelstrichelmosaikvirus Wheat spindle streak mosaic virus (WSSMV)

Da der Virusvektor der gleiche wie bei BaYMV ist, sind auch die Verbreitungswege über anhaftende Erde, Wasser oder Wind und über Bodenbearbeitungsgeräte die gleichen.

Bei starkem Virusbefall sind die Pflanzen in ihrer Entwicklung zurück und gehemmt. Mit Beginn des Pflanzenwachstums im Frühjahr werden die Symptome, grüne oder gelbe Mosaike, an den neu nachwachsenden Blättern sichtbar. Im Verlauf der Vegetation breitet sich der Virus über die gesamte Pflanze aus.

Die Virosen können zur Auswinterung der infizierten Pflanzen und damit zu Bestandslücken führen. Überlebende infizierte Pflanzen bilden nur wenige ährentragende Halme, bleiben im Wuchs zurück und sind stark in der Biomasse reduziert. Die einzige Möglichkeit einem Schaden in Folge eines Virusbefalles entgegenzutreten, ist der Anbau von resistenten Sorten in den Befallsgebieten.