Mykotoxine in Nahrungsmitteln, Biokontrolle von Phytopathogenen
Um eine nachhaltige Ertrags- und Qualitätssicherung in agrarwirtschaftlichen Produktionssystemen zu gewährleisten, werden zunehmend biologische Bekämpfungsmaßnahmen eingesetzt. Der biologische Pflanzenschutz strebt unter anderem die Anreicherung und gezielte Stimulation mikrobieller Antagonisten an, die natürlicherweise im Boden vorkommen und in der Lage sind, Phytopathogene zu bekämpfen.
Der bodenbürtige Pilz Gaeumannomyces graminis var. tritici (Ggt) ist der Erreger der Schwarzbeinigkeit von Weizen und Gerste, einer weltweit auftretenden Getreidekrankheit, die zu beträchtlichen Ertragseinbußen führen kann. In so genannten suppressiven Böden kommt sie jedoch trotz Gegenwart des Pathogens nicht mehr zum Ausbruch. Die Ggt-Suppression wird durch den langjährigen Anbau einer Wirtspflanze induziert und ist auf mikrobielle Antagonisten im Wurzelraum zurückzuführen. Deren Identifizierung und Charakterisierung soll zur Entwicklung wirksamer Bekämpfungsmethoden gegen die Schwarzbeinigkeit und anderer Pflanzenkrankheiten beitragen. Seit 2005 wird daher in einem Parzellenversuch auf der Versuchsfläche A30 Sommergerste in Monokultur unter teilweise künstlich erhöhtem Pathogendruck angebaut, um die Entwicklung natürlich vorkommender Antagonisten gegen die Schwarzbeinigkeit zu stimulieren.
In diesem Versuch soll zudem untersucht werden, ob die Entwicklung eines suppressiven Bodens auch solche Phytopathogene beeinflusst, die durch die Bildung von Mykotoxinen zu einer Kontamination des Ernteguts führen. Dabei handelt es sich vor allem um verschiedene Fusarium-Spezies, insbesondere Fusarium graminearum, F. culmorum, F. avenaceum, F. poae, F. tricinctum und F. sporotrichoides. Der Ährenbefall mit Fusarium (Fusariose) gilt inzwischen als eine der wichtigsten weltweit auftretenden Getreidekrankheiten, deren Bekämpfung mit Fungiziden nur erfolgreich ist, wenn der Termin der Blüteninfektion exakt getroffen wird; dessen Prognose ist jedoch äußerst unsicher. Hohe Belastungen des Ernteguts mit Fusarientoxinen sind die Folge.
So sind nach Schätzungen der FAO (Food and Agriculture Organization) ca. 25 % der Welt-Nahrungsproduktion mit Mykotoxinen kontaminiert. Diese können schwere Vergiftungen (Toxikosen) bei Menschen und Tieren hervorrufen; zudem besteht für Menschen bei längerem Konsum von belasteten Nahrungsmitteln die Gefahr von Nierenschäden oder einer Beeinträchtigung des Immunsystems.
Der Befall mit Fusarium erfolgt jedoch nicht nur durch eine Infektion der Blüte, sondern auch über Dauersporen und infizierte Pflanzenreste im Boden; er kann somit durch die Zusammensetzung und Aktivität der mikrobiellen Biomasse im Boden beeinflusst werden. Daher werden Befallsdaten auch auf weiteren Flächen erhoben, deren Bodenparameter sich deutlich unterscheiden. Ziel dieses Versuchs ist es, die Interaktion von Pathogenen und mikrobiellen Antagonisten im Boden zu erforschen und daraus neue Wege für einen nachhaltigen Pflanzenschutz abzuleiten.