Rol van gewasresten voor bladpathogenen van suikerbiet in bouwplanverband

Rol van gewasresten voor bladpathogenen van suikerbiet in bouwplanverband

Organisatie-onderdeel

WR-cap TU

Projectcode

LWV20167

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

01/02/21

Einddatum

31/01/25

Samenvatting

Het project is gericht op een integrale systeemaanpak voor een plantaardig productiesysteem met minder risico op ziekten. In robuuste gewasrotatiesystemen kunnen de waardplantenvrije periodes benut worden om populaties van plantenpathogenen terug te dringen door een optimale gewasrotatie in combinatie met maatregelen die het overleven van de populaties verder beperken. Hiervoor is kennis nodig van de rol van resten van diverse gewassen, groenbemesters en onkruiden voor de overleving van ziekteverwekkers van de in de rotatie geteelde gewassen. In het project wordt het optreden van de bladpathogene schimmels Cercospora beticola, Stemphylium beticola en Ramularia beticola in de gewasrotatie onderzocht. De kolonisatie van gewasresten door de pathogenen wordt met behulp van moleculaire toetsen gemeten, vooral ook in de rotatie in jaren zonder de teelt van suikerbiet. De binnen dit project onderzochte monsters zijn afkomstig uit een rotatieproef (PPS ‘Integrale aanpak voor de akkerbouw op zand’ gestart in 2020) en worden gebruikt in PPS ‘Gewasrestmanagement tegen ziekten’ voor de analyse van Alternaria solani, een pathogeen in aardappel. In het beoogde project wordt efficiënt gebruik gemaakt van de DNA monsters om de suikerbiet-ziekteverwekkers in de gewasresten te meten en op deze manier de kennis van de rol van de diverse gewasresten voor de diverse gewas-specifieke pathogenen in teeltsystemen verder te ontwikkelen. De projectresultaten zijn essentieel voor een systeemaanpak die gebruik maakt van gewasrestmanagement in gewasrotatie met als doel risico’s op biotische stress door ziekteverwekkers te voorkomen. Het onderdrukken van populaties van ziekteverwekkers door gewasrestenmanagement sluit aan bij Prioriteit 4, MMIP A2 Gezonde, weerbare bodem- en teeltsystemen van de LNV missie Kringlooplandbouw.

Doel van het project

Het project draagt bij aan de ontwikkeling van robuuste teeltsystemen zonder schadelijke emissies (MMIP: A2). Het is gericht op een integrale systeemaanpak voor een plantaardig productiesysteem met minder risico op ziekten.
In robuuste gewasrotatiesystemen kunnen de waardplantenvrije periodes benut worden om populaties van plantenpathogenen terug te dringen door een optimale gewasrotatie in combinatie met maatregelen die het overleven van de populaties verder beperken. Hierbij speelt het biologische principe van de competitieve substraatkolonisatie door de ondergrondse- en bovengrondse biodiversiteit (microbioom) een essentiële rol. De meeste plantenpathogenen overleven waardplantvrije periodes door sapropfytische kolonisatie van diverse plantenresten. Voor de optimalisatie van robuuste teeltsystemen is pathogeen-specifieke kennis nodig welke gewasresten benut kunnen worden door het pathogeen en welke rol diverse gewasresten spelen als ziektebron voor de opvolgende waardplantgewassen.

Relatie met missie (Motivatie)

Wetenschappelijke kennis over de rol van gewasresten is fragmentarisch en vaak beperkt tot gewasresten van het waardplantgewas. Kennis over gedrag van pathogeenpopulaties in een gewasrotatiecontext met gewasresten van het waardplantgewas, de niet-waardplantgewassen, groenbemesters en onkruiden is zeer beperkt. Dit geldt ook voor bladpathogene schimmels van suikerbiet. De belangrijkste bladpathogene schimmels zijn Cercospora beticola, Stemphylium beticola en Ramularia beticola. Deze kunnen bij zware aantasting tot 40% lagere suikeropbrengst veroorzaken. Voor enkele onderzochte voorbeelden zoals Stemphylium-zwartvruchtrot in peer is aangetoond dat plantenresten van niet-waardplanten een essentiële rol kunnen spelen in de epidemiologie van de ziekte.
De betrokken sectoren constateren dat de huidige beheersingsstrategie onvoldoende is en basiskennis over de ziekte ontbreekt. Dit bemoeilijkt het ontwikkelen van gerichte IPM maatregelen ter preventie en beheersing van de ziekte. Het project is gericht op de kennislacunes van het overleven van de bladpathogenen Stemphylium beticola, Cercospora beticola en Ramularia beticola van suikerbiet op plantenresten in een gewasrotatiesysteem. De rol van gewasresten van in rotatie geteelde gewassen en groenbemesters en onkruiden voor het overleven en vermeerderen van plantenziekteverwekkers en hun rol als ziektebronnen is onvoldoende bekend. Voor het ontwikkelen van preventieve maatregelen en van robuuste teeltsystemen is deze kennis essentieel om (1) gewasrotaties met een laag risico op schade door ziekten te ontwikkelen en (2) om maatregelen voor het gericht management van gewasresten te ontwikkelen met als doel pathogeenpopulaties terug te dringen. Voor het onderzoek naar pathogeenpopulaties op gewasresten zijn kwantitatieve moleculaire toetsen noodzakelijk.

Geplande acties

Het project ontwikkeld kennis over populatiedynamica van bladpathogenen van suikerbiet in gewasrotaties. Deze kennis is voor de akkerbouwsector en voor de betrokken onderzoeksinstellingen noodzakelijk voor de ontwikkeling van robuuste teeltsystemen met gewasrotaties met lage risico’s op optreden van pathogenen. De kennis is ook nodig om gericht preventieve maatregelen via gewasrestenmanagement, ter verlaging van de ziektedruk en ter voorkoming van schade door ziekten, te ontwikkelen. De in het project getrokken conclusies hebben betrekking op de rol van resten van gewassen, groenbemesters en onkruiden in een gewasrotatie voor het overleven van de onderzochte suikerbietpathogenen. Door de nauwe afstemming met de projecten PPS ‘Integrale aanpak voor de akkerbouw op zand’ (LWV19-093) en PPS ‘Gewasrestmanagement tegen ziekten’ (LWV19-193) wordt door de integrale analyse van de resultaten van de drie projecten een breder beeld verkregen van de rol van gewasresten voor het overleven van pathogeenpopulaties in de in rotatie getelde gewassen.
De resultaten zullen ten goede komen van de akkerbouwers en naar verwachting gebruikt gaan worden om de ziektedruk van bladpathogenen in suikerbiet en vergelijkbare ziekteverwekkers te verminderen door gewasrestenmanagement en wellicht ook door keuzes van groenbemesters of in gewasvolgorde. De resultaten komen ten goede aan de samenleving doordat minder gewasbeschermingsmiddelen gebruikt zullen gaan worden.

In het vierjarig project worden volgens het volgende tijdschema vier werkpakketten (WP) uitgevoerd.

WP1 qPCR ontwikkeling en validatie voor pathogeendetectie. Drie soort-specifieke qPCR’s voor de suikerbietpathogenen Stemphylium beticola, Cercospora beticola en Ramularia beticola worden ontwikkeld en gevalideerd voor het kwantitatief meten van de hoeveelheden DNA in gewasresten. Hierbij wordt ook gebruik gemaakt van publieke DNA-sequentie-informatie en een in eerder onderzoek opgebouwde isolaten-collectie.
Op te leveren producten: drie gevalideerde soort-specifieke qPCR’s; maand 24.
Go/no go beslissing: beschikbaarheid van qPCR’s, maand 24.

WP2 qPCR meting in gewasresten. De suikerbietpathogenen worden met behulp van de qPCR’s in gewasresten gedurende vier jaar gemeten om kennis te ontwikkelen over het overleven van de ziekteverwekkers in een gewasrotatie en over de rol van diverse gewasresten als potentiële bron van de ziekten in suikerbiet. Hierbij worden monsters van resten van gewassen, groenbemesters en onkruiden gebruikt afkomstig uit een gewasrotatieproef (PPS ‘Integrale aanpak voor de akkerbouw op zand’, LWV19-093). In de monsters wordt in PPS ‘Gewasrestmanagement tegen ziekten’(LWV19-193) de kolonisatie door Alternaria solani, een bladpathogeen in aardappel, gemeten. De hiervoor verkregen en bewaarde DNA extracten kunnen direct worden gebruik voor de bepalingen van Stemphylium beticola, Cercospora beticola en Ramularia beticola.
Op te leveren producten: Datasets kolonisatie van resten van gewassen, groenbemesters en onkruiden door drie suikerbietpathogenen; maand 39.

WP3 Ziektebeoordeling in gewasrotatieproef. In de gewasrotatieproef van PPS LWV19-093 worden waarnemingen van symptomen van bladziekten in de veldjes van suikerbiet gedaan. Aanvullend hierop, worden in het aangevraagde PPS LWV20.167 waarnemingen van aantasting door Stemphylium in alle verdere gewassen, groenbemesters en onkruiden gedaan in 2021 - 2023. Isolaten worden in het lab geïsoleerd van symptomatisch weefsel en moleculair gekarakteriseerd. Ook worden Cerospora, Ramularia, roest en meeldauw waargenomen, met name op onkruiden die nauw verwant zijn met suikerbiet, zoals melganzevoet. De informatie over de mogelijke potentie van de bladpathogenen van suikerbiet als pathogeen op de verdere gewassen, groenbemesters en onkruiden (WP3) is complementair aan de informatie over de rol van de plantenresten voor de pathogenen gedurende hun saprofytische ontwikkeling (WP2).
Op te leveren producten: Datasets symptoomwaarnemingen 2021-2023; maand 36.

WP4 Data-analyse en conclusies. De datasets worden geanalyseerd en conclusies worden getrokken over de rol van gewassen, gewasresten, groenbemesters en onkruiden in een gewasrotaties voor het overleven van de suikerbietpathogenen en, in verband met LWV12-193 en LWV19-093, in breder context van de gewasrotatie. Praktische aanbevelingen worden gemaakt hoe de projectresultaten kunnen bijdragen aan het ontwikkelen van de nieuwe toekomstbestendige teelsystemen.
Op te leveren producten: Rapport/wetenschappelijke publicatie; maand 48.

Communicatie vindt plaats door
• Kennis op Maat project Plantgezondheid: lezingen en factsheets voor primaire sector.
• Regelmatig nieuwsbericht op de website van het IRS (www.irs.nl) en op kennis-online.
• Via de twitteraccounts @IRS_suikerbiet en @IRS_Bram met korte impressies van de werkzaamheden, die worden uitgevoerd, gecommuniceerd.
• Winterlezingen van IRS en Cosun Beet Company (na tweede en derde jaar).
• Communicatie naar de telers / ondernemers wordt tevens gedaan door het schrijven van vakbladartikelen en het demonstreren van de resultaten op open dagen die door WUR en IRS worden georganiseerd.
• Vergaderingen van de klankbordcommissie met vertegenwoordigers van partners en uitvoerders (driemaal per jaar), 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.
• Wetenschappelijke publicaties en lezingen op internationale wetenschappelijke congressen of webinars.

Naam projectleider

Jurgen Kohl
Terug