Wesentliche Maßnahmen gegen asiatischen Rost bei Sojabohnen

In einem Szenario, in dem die Geschwindigkeit der Resistenzentwicklung auf dem Feld größer ist als die Entdeckung neuer Moleküle und die Zeit, die für die Registrierung neuer Agrochemikalien erforderlich ist, werden die Hygienelücke und der Aussaatplan zu wesentlichen Maßnahmen für die Nachhaltigkeit der Sojabohnenproduktion in Brasilien. ..

Soja ist der wichtigste brasilianische Rohstoff. Schätzungen zufolge produzierte Brasilien in der Ernte 2019/20 rund 124,8 Millionen Tonnen, ein neuer Rekord für die Getreideproduktion (Quelle Conab September/2020). Die mit der Sojabohnenernte in Brasilien in den letzten Jahren verbundenen Rekorde sind hauptsächlich auf die Einführung neuer Technologien auf diesem Gebiet und vor allem auf integrierte Maßnahmen zur Schädlings- und Krankheitsbekämpfung zurückzuführen.

Soja ist durch Dutzende Schädlinge und Krankheiten bedroht, die durch das tropische Klima Brasiliens stark begünstigt werden. Eine der von Landwirten am meisten gefürchteten Krankheiten ist der Asiatische Sojabohnenrost, der durch den Pilz Phakopsora pachyrhizi verursacht wird. Die Krankheit wurde in der Ernte 2001/02 in Brasilien gemeldet und zeigte über einige Jahre hinweg ihr volles zerstörerisches Potenzial für die Ernte. Diese Krankheit kann Plantagen innerhalb weniger Tage vollständig entlauben und zu erheblichen Verlusten in der Getreideproduktivität führen.

In Südamerika begann die Krankheit in Paraguay und breitete sich im Bundesstaat Paraná aus. In Brasilien kommt sie auch in durchwachsenen Sojabohnenpflanzen und Sojabohnen der zweiten Saison vor. In der folgenden Ernte (2002/03) wurden die Verluste durch die Krankheit auf rund 2 Milliarden Dollar geschätzt. Noch in der Ernte 2012/13 wurden die Verluste durch Rost auf rund 1,5 Milliarden Dollar geschätzt (Aprosoja/MT, 2013).

Phakopsora pachyrhizi (Erreger des Sojarostes) ist ein obligat biotropher Pilz, das heißt, er braucht seinen lebenden Wirt (Sojabohnen), um seinen Lebenszyklus abzuschließen. Auf diese Weise sind Ernten außerhalb der Saison oder „Soja außerhalb der Saison“ hauptsächlich dafür verantwortlich, das Rostinokulum auf dem Feld am Leben zu erhalten, was auch von dem hohen Vorkommen von Guax-Pflanzen (freiwillig geschlüpft) profitiert, die aus der Samenernte übrig bleiben. Diese Pflanzen sind die Quelle des primären Inokulums für die folgende Ernte. In Brasilien gibt es praktisch immer noch Inokulumquellen aus Nachbarländern wie Bolivien und Paraguay, da diese Länder keinen Pflanzkalender haben.

Die beste Strategie zur Reduzierung von Inokula im Feld ist die Abwesenheit des Wirts. Diese Strategie begünstigt auch die Reduzierung von Insekten, einem weiteren Problem, mit dem Landwirte bei ihren Ernten konfrontiert sind. In Brasilien kam es zwischen 2006 und 2007 zur Einführung der Sojabohnenlücke (Zeitraum der Abwesenheit auf dem Feld), hauptsächlich aufgrund der Probleme, mit denen Sojabauern mit dem Pilz Phakopsora pachyrhizi, der den asiatischen Sojabohnenrost verursacht, konfrontiert waren.

Diese bis heute geltende Managementmaßnahme reduziert nicht nur Rostinokulum, sondern auch andere Krankheiten, die die Produktion beeinträchtigen und aufgrund des größeren Bedarfs an Fungizidanwendungen die Produktionskosten erhöhen. Der Mindestzeitraum ohne Sojabohnen auf dem Feld beträgt 60 Tage während der Hygienepause. Dreizehn brasilianische Bundesstaaten und der Bundesdistrikt haben diese Maßnahme durch normative Anweisungen übernommen.

Damit dieser Zeitraum jedoch effizient ist, müssen die Produzenten auf ihren Farmen lebende Sojabohnenpflanzen, sogenannte Ausfallpflanzen (Tigueras und Guaxas), vernichten. Der Produzent muss die Pflanzen durch den Einsatz von Herbiziden oder durch physische Entfernung zerstören.

Das FRAC-BR (Brazilian Fungicide Resistance Action Committee) hat vor einem weiteren Problem im Zusammenhang mit dem Vorhandensein von Ausfallpflanzen während der Leerperiode gewarnt: dem Vorhandensein von fungizidresistenten Sojabohnen-Rost-Inokulumen.

Der Pilz, der den Asiatischen Rost verursacht, hat im Laufe der Jahre mehrere Mutationen in seinem Genom entwickelt, die ihm die Fähigkeit verleihen, auch nach dem Einsatz von Fungiziden zu überleben. Resistenzen entstehen durch einen Prozess namens Selektionsdruck, bei dem aufeinanderfolgende Anwendungen von Fungiziden mit demselben Wirkmechanismus auf Pilzpopulationen durchgeführt werden und Individuen selektiert werden, die besser an das Vorhandensein von Fungiziden mit demselben Wirkmechanismus angepasst sind.

Zu Beginn des Ausbruchs der Krankheit in Brasilien wurden zur Bekämpfung am häufigsten Fungizide aus der Gruppe der Triazole und Strobilurine eingesetzt. Im Jahr 2007, etwa fünf Jahre nach dem Einsatz von Triazolen zur Rostbekämpfung, tauchten erste Berichte über den Wirksamkeitsverlust dieser Fungizide aufgrund der Resistenzentwicklung des Pilzes auf. Im Jahr 5 verloren Strobilurine ihre Wirksamkeit und es wurden auch genetische Resistenzen in den Pilzpopulationen festgestellt. 

Der jüngste und schnellste Fall einer Anpassung dieses Pilzes an Fungizide wurde in der Ernte 2015/16 gemeldet. In drei Jahren, in denen Fungizide aus der Gruppe der Carboxamide auf Nutzpflanzen eingesetzt wurden, zeigten Populationen des Asiatischen Rostpilzes eine Resistenz gegen Fungizide derselben chemischen Klasse, und zwar durch eine genetische Veränderung in einem der Gene, die das Carboxamid-Zielprotein in den Pilzzellen kodieren. Die genetische Anpassung erfolgte im Gen für das Enzym Succinat-Dehydrogenase C mit dem Ersatz der Aminosäure Isoleucin (I) durch Phenylalanin (F) an Position 86 der Proteinsequenz (Mutation sdhC -I86F). Die mutierten Individuen verbreiteten sich schnell in den Produktionsgebieten Brasiliens.

In der von FRAC-BR durchgeführten Guaxa-Sojabohnen-Überwachungsstudie wurde in den Jahren 86, 2017 und 2018 in praktisch allen Sojabohnenregionen Brasiliens das Vorhandensein eines resistenten Inokulums von Asiatischem Rost mit einer hohen Häufigkeit der I2019F-Mutation festgestellt (Abbildungen 1, 2 und 3).

Diese freiwilligen Pflanzen halten die hohe Mutantenhäufigkeit im Feld aufrecht. Im Fall dieser Studie wurde nur eine Mutation untersucht (sdhC-I86F, die zu einem Verlust der Empfindlichkeit gegenüber Carboxamiden führt), aber diese Pflanzen können mutierten Rost mit verringerter Empfindlichkeit auch gegenüber Triazolen und Strobilurinen tragen. 

Abbildung 4 bestätigt die zuvor dargestellten Daten und veranschaulicht das Vorhandensein von Ausfall-Sojabohnen (Guaxa) mit Rost an mehreren Standorten in Brasilien. Indem diese Pflanzen Populationen des Krankheitserregers mit einer höheren Mutationshäufigkeit beherbergen, dienen sie als „grüne Brücke“ zwischen den Pflanzzeiten und tragen dazu bei, dass sich Populationen, die weniger empfindlich auf Fungizide reagieren, stärker vermehren und somit Pflanzen bei Neuaussaat infizieren.

Die Daten unterstreichen die Bedeutung des Sanitärraums für die Reduzierung resistenter Populationen und warnen vor der Bedeutung einer weiteren pflanzengesundheitlichen Maßnahme, die für die Sojabohnenproduktion in Brasilien von grundlegender Bedeutung ist: dem Aussaatplan.

Der Zeitpunkt der Aussaat oder Pflanzung von Sojabohnen ist die Bestimmung eines Termins für die Aussaat von Sojabohnen in der Ernte. Diese Maßnahme wurde durch staatliche Vorschriften nur in sieben Sojabohnen produzierenden Staaten festgelegt: Goiás, Mato Grosso, Paraná, Santa Catarina, Tocantins, Bahia und Mato Grosso do Sul. Das Hauptziel des Zeitplans besteht darin, die Anzahl der Fungizidanwendungen im gesamten Land zu reduzieren Ernte und verringern somit den Selektionsdruck für Pilzresistenz gegen Fungizide.

Späte Sojabohnen-Aussaaten können Pilzinokulum aus dem vegetativen Stadium erhalten, was eine Vorverlegung der Fungizidanwendung und eine größere Anzahl von Fungizidanwendungen erforderlich macht. Je größer die Anzahl der Anwendungen, desto größer ist die Exposition gegenüber den Fungiziden und desto größer ist die Chance, den Prozess der Selektion resistenter Populationen zu beschleunigen. Grafik 1 zeigt die Maximal- und Medianwerte der Entwicklung der Häufigkeit der sdhC-I86F-Mutation zwischen den Ernten 2017 und 2020, deren Prozentwerte steigen, wenn die Pflanzungen während der gesamten Ernte beginnend im September des jeweiligen Jahres durchgeführt werden.

Die Suche nach Fungiziden mit neuen Wirkmechanismen, die resistente Populationen bekämpfen können, ist zu einer der größten Herausforderungen für Pestizidunternehmen auf der ganzen Welt geworden. Die Geschwindigkeit, mit der Resistenzen auf dem Feld entstehen, ist schneller als die schwierige Aufgabe, neue Moleküle mit neuen Wirkmechanismen zu entdecken, und auch schneller als der lange Prozess der Registrierung neuer Agrochemikalien in Brasilien. In diesem Zusammenhang sind Managementpraktiken die einzige Alternative, um die Langlebigkeit der verfügbaren Technologien zu gewährleisten.

Die Hygienelücke und der Sojabohnen-Aussaatplan sind Anti-Resistenz-Strategien mit unterschiedlichen Zielen für die Bekämpfung des asiatischen Sojabohnenrosts und begünstigen die Bekämpfung anderer Krankheiten und Schädlinge, die die Ernte befallen. Dies sind mächtige Waffen, die respektiert und gefördert werden müssen und die zur Nachhaltigkeit des brasilianischen Sojaanbaus beitragen.

Auf Seiten der Produzenten besteht das falsche Gefühl, dass der Rost in Brasilien unter Kontrolle sei, und es sind viele Bewegungen entstanden, die diese pflanzenschutzrechtlichen Maßnahmen in Frage stellen. Allerdings können und sollten Produzenten kein Risiko eingehen. Rost kann Ernten zerstören und die Produktivität um 90 % verringern, insbesondere im aktuellen Szenario, in dem Fungizide aufgrund der Resistenz des Pilzes nicht mehr ihr volles Bekämpfungspotenzial entfalten.

Der beste Weg besteht darin, gute landwirtschaftliche Praktiken anzuwenden, die Brasiliens Erfolg in der Getreideproduktion garantiert haben. Mit anderen Worten: Führen Sie eine gute Trocknung durch. Respektieren Sie die Sojabohnen-Brachperiode und die Pflanzkalender. Eliminieren Sie freiwillige Sojabohnenpflanzen rund um ihre Grundstücke. Fungizide vorbeugend anwenden und dabei die richtigen Zeitabstände einhalten; eine gute Anwendungstechnik nutzen; Rotieren und assoziieren Sie verschiedene chemische Gruppen von Fungiziden und verwenden Sie zusätzlich Multisite-Fungizide im System. Nur mit diesen Maßnahmen kann die Sojabohnenproduktion im Land für mehr Ernten nachhaltig sein und ein höheres Produktivitätsniveau pro Anbaufläche aufrechterhalten. 

von Frac - BR