Biotische weerbaarheid gewasresten no till

Doel: Bepaling van (blad)ziekteverwekkers en hun tegenspelers in relatie tot diverse grondbewerkingen en tussengewassen bij no till.

Doelgroep en regio: maïstelers provincie Noord Brabant

Looptijd: 2012 tot en met 2013

Projectteam: Jurgen Kohl (PRI) Yu Tong Qiu (PPO)

Projectcategorie: onderzoek voor het oplossen van fundamentele vragen Informatie over project:

De doelstelling van het project is besproken met Rommie van der Weide, Hilfred Huiting en Pieter Bleeker (PPO-agv) om de aansluiting aan project ‘Verbetering bodemkwaliteit in de maïsteelt’ te structureren. Monsters voor de bepaling van ziekteverwekkers, plagen en hun tegenspelers worden genomen in een meerjarige veldproef met maïs in Lelystad met diverse grondbewerkingssystemen en tussengewassen. Resultaten 2012:

De monsters van gewasresten voor de bepaling van (blad)ziekteverwekkers en hun tegenspelers zijn begin zomer 2012 verzameld in veldjes met de diverse grondbewerkingen zonder tussengewas (vergelijking effect grondbewerking) en in de veldjes met de diverse tussengewassen in het no-till systeem (vergelijking effect van tussengewassen). De metingen van pathogenen in de monsters zijn voor begin 2013 gepland. In de bemonsterde percelen zijn ook de bladziekten beoordeeld. Helminthosporium is alleen incidenteel geconstateerd. Eyespot (Kabatiella zeae) is in vrijwel alle veldjes met diverse behandelingen gevonden. De incidentie van de ziekte nam in de loop van het seizoen toe. In de percelen met no-till of Limburgs systeem was de aantasting duidelijk hoger dan in percelen met de andere grondbewerkingssystemen (Fig. 1). Bij de no-till veldjes is geen statistisch significant effect van tussengewassen op de incidentie en de severity van de ziekte gemeten.

Fig. 1. Effect van grondbewerking op de incidentie van eyespot (Kabatiella zeae) in maïs. Veldproef Lelystad, 2012. Gemiddelde en standaardfout van 3 herhalingen.

Voor het monitoren van de bladpathogenen Helminthosporium carbonum, H. turcicum en Kabatiella zeae in gewasresten zijn specifieke primers en probes ontworpen. Literatuur en patenten zijn gescreend,

waaronder U.S. patent (5,800,997 v. sept 1998) m.b.t. detectie van deze pathogenen. De primers uit het patent geven te lange amplicons om een TaqMan te kunnen ontwikkelen. Er zijn ook geen mogelijkheden om

voor één van de primers een geschikte probe te ontwikkelen om het amplicon in te korten. Dit geldt voor alle drie de te ontwikkelen Taqman-PCRs.

Primers en probes voor zowel Helminthosporium als Kabatiella zijn m.b.v. het programma Primerexpress 3.0 (Applied Biosystems) ontworpen op het ITS1 gebied uitgaande van bestaande sequenties in het publieke domein en uit eigen gegevens, waarvan een alignment is gemaakt met het programma CLC. Het ITS gebied is gekozen omdat dat >100 keer voorkomt in schimmels en daarom als target een veel gevoeliger assay mogelijk maakt. Met het programma OMP is daarna gekeken naar het optreden van eventuele kruisreacties. Voor alle drie de Taqman-PCRs is het nodig om LNA probes te ontwikkelen omdat op het ITS1 gebied de verschillen met verwante soorten erg klein zijn. Bij de Helminthosporium carbonum Taqman-PCR is bij de ontwikkeling rekening gehouden met het uitsluiten van Cochliobolus victoriae en C. sativus welke nauw verwant zijn en op maïs kunnen voorkomen. Voor zowel de H. carbonum als H. turcicum is C.

heterostrophus (= H. maydis) uitgesloten. Er is een start gemaakt met het aanleggen van een collectie van isolaten van H. carbonum, H. turcicum, H. maydis, K. zeae, C. victoriae en C. sativus. Hiermee worden de ontwikkelde primers en probes gevalideerd. De toetsen zijn naar verwachting eind 2012 beschikbaar voor de bepaling van de kolonisatie van de gewasresten door de pathogenen.

Effect van plantresten en grondbewerking op de insectenpopulatie Methodiek

De aantasting door insect en slakken is beoordeeld en grondmonsters zijn opgenomen om de populatie aan insecten, regenwormen, slakken en andere geleedpotigen te bepalen, uit drie verschillende

grondbewerkingsveldjes met rogge als tussenvrucht: A: ploegen normaal (25cm)

C: Woelen met Evers Garon (30cm) E: Geen (directzaai)

Het aantal maïsplanten van de 2e _{rij van ieder veldje (in totaal 10 veldjes) uit bovengenoemde}

grondbewerkingsveldjes is geteld op 6 juli 2012. De plantwegval is visueel beoordeeld voor de schade van slakken, ritnaalden en fritvliegen op basis van de kenmerken van de aantasting; er werden geen planten opgetrokken om ondergronds schadeveroorzakers te zoeken.

Uit dezelfde veldjes werden 10 grondmonsters genomen met een ronde steek (ø13cm x 15cm diep = 1990 cm3_{), 5 in rij 2 en 5 in rij 5 van elk veldje. De monsters werden in het lab verkruimeld en visueel} beoordeeld. Alle zichtbare bodemdieren werden geteld. De gevonden exemplaren zijn in 75%

alcoholoplossing bewaard.

Resultaat

De aantallen maïsplanten waren het laagst bij veldjes met directzaai, die 11-13% minder planten hadden dan bij de andere twee grondbewerkingssystemen (Fig. 2). De aantasting door slakken was het grootst in de directzaai, het laagst in de normale grondbewerking (Fig. 3). De verminderde plantaantallen zouden hoofdzakelijk veroorzaakt kunnen zijn door vreterij tijdens de kiemplantfase. De hoge aantallen slakken zijn een mogelijke verklaring voor de vele wegval in de directzaai veldjes. Voor het volgend jaar is het beter om in een vroegere fase van de groei seizoen nog een waarneming te doen, om de schade van de ritnaald beter te bepalen. Ook kan door een tweede plantentelling vastgesteld worden of de verschillen in plantaantallen wegval of verminderde opkomst zijn.

De hoogste aantallen bodembeesten in de grondmonsters zijn regenwormen (Fig. 4). Gemiddeld is de waarde het grootste bij de veldjes woelen met Evers Garon (C), het laagst bij de normale

grondbewerkingsveldjes. Het verschil tussen A en E is niet statistisch significant, waarschijnlijk door de grote variatie. Er werden vrij weinig insecten gevonden in de grond monsters, het grootste aantal was ritnaald. In de directzaai veldjes werd het hoogste aantal ritnaalden gevonden, echter de populatie is overal vrij laag. Het is bekend dat grond bewerking een negatieve invloed heeft op ritnaalden, wat de resultaten in de proef goed verklaarbaar maakt. Daarbij is het lage aantal zeer waarschijnlijk het gevolg van het feit dat het perceel in voorjaar 2009 is omgeploegd en er (dus) sinds die tijd geen ei-afzet van betekenis meer verwacht mag worden.

Fig. 2. Gemiddeld aantal planten in een rij van een veldje (15 m) met verschillende grondbewerkingen. A: ploegen normaal (25cm), C: Woelen met Evers Garon (30cm), E: Geen (directzaai). Error bars zijn standaard deviatie van het gemiddelde van 30 waarnemingen.

Fig. 3. Gemiddeld aantal planten met aantasting door slakken, ritnaalden of fritvlieg in een rij van een veldje (15 m) met verschillende grondbewerkingen. A: ploegen normaal (25cm), C: Woelen met Evers Garon (30cm), E: Geen (directzaai). Error bars zijn standaard deviatie van het gemiddelde van 30 waarnemingen.

Fig. 4 Gemiddeld aantal wormen, ritnaalden, kevers en loopkevers per grondmonster (1990 cm3) van veldjes met verschillende grondbewerkingen. A: ploegen normaal (25cm), C: Woelen met Evers Garon (30cm), E: Geen (directzaai). Error bars zijn standaard deviatie van het gemiddelde van 30 waarnemingen.

0 25 50 75 100 125 A C E 0 10 20 30 40 50 60

slakken ritnaald fritvlieg A C E 0 3 6 9 12 15 18

wormen ritnaalden kevers loopkevers A C E