Gewasrestenmanagement tegen ziekten

Gewasrestenmanagement tegen ziekten

Organisatie-onderdeel

WR-cap TU

Projectcode

LWV19003

MMIP

Landbouw, Water, Voedsel>A. Kringlooplandbouw>A2. Gezonde, robuuste bodem en teeltsystemen gebaseerd op agro-ecologie en zonder schadelijke emissies naar grond- en oppervlaktewater

Startdatum

01/01/20

Einddatum

31/12/23

Samenvatting

Veel veroorzakers van ziekten en plagen overleven een gewas- of waardplantloze periode in de bodem al of niet op gewasresten om dan nieuwe vatbare gewassen in de rotatie te kunnen besmetten. Ook tijdens de gewasperiode kan er afstervend plantmateriaal van het gewas en van alternatieve waardplanten aanwezig zijn waarop de ziekteverwekkers zich kunnen handhaven of zelfs vermeerderen. Overleving op gewasresten is relevant voor o.a. Alternaria spp., Stemphylium spp. en Fusarium spp, veroorzakers van schadelijke ziektes in o.a. aardappel, ui en suikerbiet. Het past in de ziektebeheersstrategie van de teler om de ziektedruk voor, tijdens en na de teelt te verminderen. Gewasrestenmanagement is een van de mogelijkheden om de overleving van ziekteverwekkers in de gewasloze periode (en tijdens de teelt van niet vatbare groenbemesters en gewassen in de gewasrotatie) te belemmeren.
Dit PPS richt zich op de effecten van mechanische bewerking van gewasresten op de overleving van ziekteverwekkers in de tijd onder invloed van deze behandelingen. Gewerkt wordt aan één model pathogeen, A. solani en één gewas, aardappel. De resultaten hiervan worden direct toepasbaar voor de telers. Naar verwachting kan het resultaat voor het model pathogeen vertaald worden naar andere ziekteverwekkers in de akkerbouw met een vergelijkbare levenscyclus. Het binnen dit project verkregen DNA van andere ziekteverwekkers uit gewasresten kan gebruikt worden in vervolgonderzoek voor het meten van andere pathogenen.
Verder wordt aan het model pathogeen de overleving in bouwplanverband onderzocht. Hiervoor wordt gebruikt gemaakt van lopend onderzoek op de locatie voor het PPS onderzoek ’Integrale aanpak voor de akkerbouw op zand’. In de bestaande rotaties worden gewasresten en afgestorven onkruiden bemonsterd en wordt de hoeveelheid van het pathogeen gekwantificeerd.

Doel van het project

Veel veroorzakers van ziekten en plagen overleven een gewasloze periode en vermeerderen op gewasresten om dan nieuwe vatbare gewassen in de rotatie te kunnen besmetten. Ook tijdens de gewasperiode kan er afstervend plantmateriaal van het gewas en alternatieve waardplanten aanwezig zijn waarop de ziekteverwekkers zich kunnen handhaven. Overleving op gewasresten geldt o.a. voor Alternaria spp., Stemphylium spp en Fusarium spp, veroorzakers van schadelijke ziektes in o.a. aardappel, ui en suikerbiet. Het past in de ziektebeheersstrategie van de teler om de ziektedruk voor, tijdens en na de teelt te verminderen. Gewasrestenmanagement is een van de mogelijkheden om de overleving van ziekteverwekkers in de gewasloze periode (en tijdens de teelt van niet vatbare groenbemesters en gewassen in de gewasrotatie) te belemmeren. In de akkerbouw is kwantitatief nog weinig bekend over de afname van de pathogeenpopulatie als gevolg van gewasrestenmanagement. Dit project beoogt in beeld te brengen wat gedaan kan worden om gewasresten sneller te laten verteren en / of te laten koloniseren door natuurlijk aanwezige niet pathogene micro-organismen. Het verwachte resultaat is dat ziekteverwekkers daardoor minder kans krijgen om op gewasresten te overleven en te vermeerderen en dat daardoor de ziektedruk afneemt. Dit zal naar verwachting bijdragen aan een verminderde afhankelijkheid van en de noodzaak tot het inzetten van gewasbeschermingsmiddelen.

Relatie met missie (Motivatie)

Voor BO-Akkerbouw en haar aangesloten leden levert het project inzicht in de maatregelen die ze kunnen nemen om de inoculumdruk van een aantal pathogenen te verminderen door gewasrestenmanagement uit te voeren. Door de ziektedruk vanuit gewasresten in en op de bodem te kwantificeren krijgt de teler inzicht in het effect van gewasrestenmanagement op de populatie. Na ontwikkeling van schadedrempels (niet in dit project) kan bepaald worden of een perceel geschikt is om een bepaald gewas te telen en / of de te verwachten beheersing door inzet van fungiciden noodzakelijk is.
Voor de missie landbouw, water, voedsel levert het een bijdrage aan de doelstelling te komen tot een verminderde afhankelijkheid van chemische gewasbeschermingsmiddelen doordat maatregelen voor gewasrestenmanagement beschreven worden die bijdragen aan de verlaging van de intrinsieke ziektedruk.
Het onderzoek is innovatief, want kwantitatief is er weinig bekend over enerzijds overleving van pathogenen op gewasresten in een periode dat er geen waardplanten worden geteeld en anderzijds het effect van cultuurmaatregelen op die overleving en vermeerdering van de pathogenen. Tijdens de proeven zal duidelijk worden welk effect gewasrestenmanagement heeft op het overleven en de vermeerdering van een ziekteverwekker.
Gedurende de loop van het project kunnen telers kennis nemen van de proefopzet en het resultaat. Omdat gewasrestenmanagement uitgevoerd wordt met gangbare machines en / of maatregelen kan bij gebleken effectiviteit de maatregel, de vernieuwende aanpak, meteen in de praktijk worden toegepast.

Geplande acties

Pathogeendetectie. Binnen de akkerbouwrotatie komen vele pathogenen voor die in aanmerking komen om het effect van gewasrestenmanagement te onderzoeken. Om focus aan te brengen wordt in het onderzoek gekozen voor één pathogeen, Alternaria solani. Ten aanzien van de niet gekozen pathogenen geldt dat DNA-monsters uit gewasresten worden bewaard voor eventueel toekomstig onderzoek. Voor het onderzoek is het belangrijk dat de ziekteverwekker kwantitatief en betrouwbaar gedetecteerd kan worden in de diverse gewasresten. Hiervoor wordt een qPCR voor het modelpathogeen ontwikkeld en gevalideerd.
Deliverable: Een qPCR voor A. solani waarmee de hoeveelheid DNA kwantitatief wordt vastgesteld in gewasresten in en op de grond. Maand 15.

Effect gewasrestenmanagement op een model pathogeen. In veldproeven wordt het effect van mechanische behandelingen van gewasresten op Alternaria solani onderzocht. Aardappelblad en stengels van een aangetast aardappelgewas worden blootgesteld aan de gekozen mechanische behandelingen. Niet mechanisch behandelde gewasresten worden ter controle gebruikt als maat voor de natuurlijk afbraak en pathogeenkolonisatie. Vervolgens worden de gewasresten in netzakjes ingegraven in de grond of op de grond gelegd op een proeflocatie. Op gezette tijden worden de netzakjes gedurende 2 jaar uit het veld gehaald. Het behandelingseffect wordt bepaald met behulp van de te ontwikkelen qPCR. De DNA-concentratie van de ziekteverwekkers wordt gemeten in de gewasresten en de hoeveelheid gewasresten per netzakje wordt bepaald zodat het effect van de behandelingen op vertering en kolonisatie door Alternaria solani kwantitatief kan worden vastgesteld. In 2020 is de eerste veldproef ingezet en die wordt in 2021 herhaald.
Deliverable: Een verslag met daarin informatie over effecten van de getoetste mechanische maatregelen op de vertering van gewasresten en de kolonisatie en overleving van de pathogeen-populatie. Maand 48.

Overleving van ziekteverwekker in een rotatie. Om inzicht te krijgen in de rol van diverse gewasresten voor overleving en vermeerdering van ziekteverwekkers in een bouwplanverband worden monsters van gewasresten genomen. Dit wordt gedaan in samenwerking PPS ‘Integrale aanpak voor de akkerbouw op zand’. De monsters worden zowel genomen van de daar geteelde gewassen en groenbemesters in de rotatie als ook op de aanwezige resten van onkruiden en opslagplanten in en op de bodem. Uit de monsters wordt DNA geëxtraheerd. Een deel van het monster wordt gebruikt om direct te analyseren op de aanwezigheid van het model pathogeen (A. solani). De rest van het geëxtraheerde DNA wordt opgeslagen. Deze monsters kunnen in een later stadium worden geanalyseerd om de populatieontwikkeling van andere pathogenen in bouwplanverband te onderzoeken (bvb. Fusarium spp., pathogenen van ui of graan, Stemphylium spp., pathogenen in ui of aardappel) en voor onderzoek naar de microbiële diversiteit in de gewasresten. Dit valt buiten de scope van het huidige onderzoeksprogramma.
Deliverables:
• Een verslag met daarin informatie over het effect van diverse gewasresten van aardappel, verdere gewassen en mogelijke groenbemesters en onkruiden op de overleving van A. solani in relatie tot gewasvolgorde en frequentie van aardappel in de rotatie. Maand 48.
• Een voor het onderzoek opgebouwde collectie van DNA monsters uit gewasresten van diverse gewassen (kan worden gebruikt voor eventueel vervolgonderzoek naar andere pathogenen). Maand 48.

Effect van antagonisten op overleving van pathogenen op gewasresten. Voor de behandeling van gewasresten zijn er nog geen antagonisten toegelaten. De projectresultaten worden ook gebruikt om de mogelijke toepassing van antagonisten te evalueren (maar geen experimenten hierover uit te voeren).
Deliverable: Een onderzoeksvoorstel voor het ontwikkelen van een antagonist voor de toepassing op gewasresten met als doel de pathogeenpopulatie te reduceren. Maand 48.

Communicatie van de resultaten
• Vergaderingen van de klankbordcommissie met vertegenwoordigers van partners en uitvoerders voor informatie overdracht en planning
• Aandacht voor gewasrestenmanagement bij lezingen en excursie op de Proeftuin Agro-ecologie en technologie en de locatie voor de Integrale aanpak voor de akkerbouw op zand.
• Publicaties in vakbladen zoals de Aardappelwereld en de Boerderij, dit in overleg met en na goedkeuring van de klankbordgroep
• Wetenschappelijke publicaties en lezingen op wetenschappelijke congressen en webinars.

Naam projectleider

Bert Evenhuis