Fusarium-aarskroei: Kultivarweerstand en swamdoders ’n wenspan

Dr Gert van Coller, Direktoraat: Plantwetenskap, Wes-Kaapse Departement van Landbou, Elsenburg
Dr Lindy J Rose, Departement Plantpatologie, Fakulteit AgriWetenskappe, Universiteit Stellenbosch
Gepubliseer: 13 Desember 2023

259

Deel 3

Kultivarweerstand is die mees ekonomiese en volhoubare benadering tot die beheer van aarskroei. Daar bestaan egter geen enkelgene wat ’n hoë vlak van weerstand teen aarskroei verleen nie, soos wat die geval is by weerstand teen blaar- of streeproes.

Genetiese weerstand teen aarskroei berus op wat bekend staan as quantitative trait loci (QTL’s). Dit is dele in die DNS wat met ’n eienskap van koring (weerstand teen aarskroei in hierdie geval) geassosieer word. QTL’s kan nie ’n hoë vlak van weerstand teen aarskroei verleen nie; dit kan slegs gedeeltelike weerstand verleen. Gevolglik bestaan daar geen koringkultivar wat ’n hoë vlak van weerstand teen aarskroei het nie. Omdat die effek van QTL’s deur omgewingsfaktore beïnvloed word, beteken dit verder dat die vlak van weerstand waaroor ’n koringkultivar beskik tussen streke kan verskil, soos wat dikwels gesien word. Terloops, ander voorbeelde van kultivareienskappe wat deur QTL’s beïnvloed word, sluit die proteïeninhoud van graan en 1 000-korrelmassa in.

Dit is moeilik om koringkultivars met verbeterde weerstand teen aarskroei te teel. Die koringvariante wat QTL’s teen aarskroei bevat, is nie agronomies goeie kultivars nie en kom dikwels voor in ander spesies binne die grasfamilie. Wanneer kruisings dus met ’n teellyn gedoen word wat een of meer QTL’s teen aarskroei bevat, word daar ongelukkig ook heelwat “slegte” eienskappe oorgedra, soos swak strooisterkte, lae opbrengs, ’n lang groeiperiode en vele meer. Toe aarskroei ernstige skade in die VSA aangerig het, is daar aktief met teelprogramme begin om die weerstand teen aarskroei van kultivars te verhoog. As gevolg van bogenoemde probleme het dit meer as ’n dekade geneem om die oorspronklike kultivareienskappe te herwin, maar met verbeterde (nievolledige) weerstand teen aarskroei.

Tipes weerstand teen aarskroei
Daar is twee belangrike tipes weerstand teen aarskroei: tipe 1 – weerstand teen infeksie en tipe 2 – weerstand teen siekteverspreiding binne die aar. Daar is verskeie QTL’s wat bydra tot een of beide van hierdie eienskappe, gevolglik fokus seleksies gedurende teling mees­tal op hierdie eienskappe. Daar is ook drie ander tipes weerstand teen aarskroei bekend, maar navorsers wêreldwyd verskil nog oor die eienskappe en selfs definisies daarvan. Kortliks kan dit genoem word as weerstand teen korrelinfeksie, toleransie en weerstand teen mikotoksiene. Verskeie QTL’s is al geïdentifiseer wat met hierdie eienskappe geassosieer is.

Kultivarweerstand in Suid-Afrika
Hierdie outeurs en medewerkers het omvattende studies oor verskeie jare (2012 tot 2014 en 2021) onderneem om die weerstand van koringkultivars sowel as toetslyne by lokaliteite in die Noord-Kaap en Vrystaat, sowel as in die glashuis, te bepaal (Foto 1a en Foto 1b). Al hierdie proewe was met F. graminearum geïnokuleer om die siek­tedruk voldoende te verhoog. Die kultivar Sumai 3, wat algemeen in teling gebruik word as gevolg van sy relatief hoë vlak van weerstand teen aarskroei, is in die veldproewe en glashuisproewe inge­sluit as ’n weerstandige kontrole (die siektevlakke van kultivars is met Sumai 3 vergelyk). Vanaf 2012 tot 2014 is Krokodil, SST 843, SST 866 en SST 884 as die mees bestande kultivars in die veldproewe geïdentifiseer. Tydens 2021 is SST7165, SST8177, SST8156, SST835, SST8154, SST875, SST8155 as die mees bestande kultivars geïdentifiseer.

Weerstand teen aarskroei word in veldproewe bepaal.
Foto: Gert van Coller
Weerstand teen aarskroei word in die glashuis bepaal.
Foto: Gert van Coller

In die glashuisstudie oor twee jare (2016 en 2017) is die are in die middelste blompakkie met F. graminearum geïnokuleer. Dit het dit moontlik gemaak om tipe 1- en tipe 2-weerstand te meet. Daar is gevind dat geen kultivar of toetslyn oor tipe 1-weerstand beskik nie, maar kultivars verskil heelwat as dit kom by tipe 2-weerstand. In hierdie studie is ook gekyk na die bestandheid van kultivars teen rachis-infeksie. Die rachis is die verlenging van die stam waarop die koringkorrels ontwikkel, soortgelyk as ’n mieliestronk. Wanneer F. graminearum die rachis infekteer, word die vaatweefsel afgesny en water en nutriënte kan nie vanaf die wortels opwaarts verby die infeksiepunt beweeg nie. Gevolglik sterf die blompakkies en korrels bo die infeksiepunt (Foto 2).

Koringaar met rachis-infeksie, wat veroorsaak dat die blompakkies bo die infeksiepunt (aangedui deur die swart kol) afsterf.
Foto: Gert van Coller

’n Interessante waarneming was dat kultivars ook verskil in hul weerstand teen rachis-infeksie. Met al hierdie eienskappe in ag geneem, is SST 877, SST 7156, SST 8154 en SST 8155 sowel as Buffels, Kariega, Renoster, Sabie en Duzi en PAN 3497 as die mees bestande kultivars in die glashuisproewe geïdentifiseer. ’n Belowende bevin­ding was dat verskeie plaaslik ontwikkelde toetslyne ’n hoër vlak van weerstand teen aarskroei het as die bestaande kultivars. Hierdie toetslyne word tans gebruik in teelprogramme om kultivars met verbeterde weerstand teen aarskroei te ontwikkel.

Swamdoders
Daar tans geen chemiese middels geregi­streer teen aarskroei in Suid-Afrika nie, gevolglik kan geen middel wettiglik aanbeveel word nie. Daar is egter al heelwat navorsing – plaaslik en internasionaal – op chemiese beheer van aarskroei gedoen. Die effektiwiteit van chemiese beheer van aarskroei berus op (i) die korrekte middel, (ii) tydige tydsberekening, en (iii) effektiewe toediening.

Die korrekte middel
Wêreldwyd word die beste resultate met die tria­sool-groep swamdoders verkry. Tebukonasool, protiokonasool, sowel as die mengsel van tebukonasool + protiokonasool word wêreldwyd as die beste middels teen aarskroei beskou. Let asseblief daarop dat propikonasool, wat algemeen teen Karnal-brand gespuit word, minder effektief teen aarskroei is as tebukonasool of protiokonasool + tebukonasool. Vir chemiese beheer van aarskroei is die strobiluriene nie ’n goeie keuse nie. ’n Omvattende studie in die VSA het duidelik getoon dat strobiluriene die DON-inhoud van graan verhoog. Mengsels van triasool en strobiluriene is wel minder negatief as suiwer strobiluriene, maar kan onder hoë siektedruk DON-vlakke nie beduidend verlaag nie.

Veldproewe wat deur hierdie outeurs en medewerkers gedoen is, het bevestig dat ’n suiwer triasool-mengsel (protiokonasool + tebukonasool) die persentasie besmette are beduidend meer verlaag as twee triasool + strobilurienmengsels (epoksikonasool + piraklostrobien en siprokonasool + asoksistrobien) en die opbrengs beduidend meer verhoog. Al drie middels het DON beduidend verlaag. In ’n meer onlangse veldproef in die Vrystaat onder besproeiing het tebukonasool, bixafen + protiokonasool en Adepidyn™ + asoksistrobien + propikonasool die persentasie besmette are en DON-inhoud beduidend meer verlaag as epoksikonasool + piraklostrobien of pikoksistrobien. Hierdie nuwer chemiese produkte word tans in die buiteland teen aarskroei beproef en belowende resultate is verkry. Meer veld­studies met hierdie middels is egter plaaslik nodig.

Tydsberekening
Aangesien koring tydens die blomfase op sy vatbaarste is, is toedie­ning in hierdie periode van kardinale belang. ’n Omvattende studie in die VSA het gewys dat toediening met Prosaro (R) of metkonasool tydens 50% blom die mees effektiewe resultate lewer (Tabel 1). Alhoewel Prosaro® ’n bekende middel is, is metkonasool nie plaaslik kommersieel verkrygbaar nie.

Soos in Tabel 1 aangetoon, is toediening voor of na blom minder effektief. Toediening na blom kan wel DON-vlakke verlaag, maar sal nie die skade wat deur aarskroei aangerig is ongedaan maak nie.

Effektiewe toediening
Aangesien F. graminearum die are direk infekteer, is goeie bedekking van die are nodig om die siekte te beheer. Afwaartse bespui­ting (90° teenoor die grondoppervlak) is dus oneffektief, aangesien die are vertikaal is en baie min van die aar se oppervlakte daardeur bedek word. Studies het gewys dat twin flat-fan spuitpunte (nozzles), wat sywaarts spuit met ’n medium druppelgrootte en ’n 90°-hoek tussen die fans meer beduidende siektebeheer verskaf (onthou dat tydsberekening en keuse van swamdoder deurslaggewend is) (Foto 3). In ’n omvattende studie oor spuitpunte is ’n 50%-verla­ging in sigbare aarskroeisimptome verkry met ’n gemodifiseerde Turbo TeeJet Duo-spuitpunt vergeleke met die TeeJet XR-spuitpunte.

Hierdie outeurs en medewerkers is vanjaar besig met ’n studie oor die effektiwiteit van verskillende bespuitingstegnieke (verskillende spuitpunte op ’n trekkergemonteerde spuitbalk, sowel as hommeltuigtoediening) teen aarskroei. Resultate sal bekendgemaak word by afhandeling van die studie.

Meer effektiewe bedekking van are word verkry deur sywaartse bespuiting.
Foto: Á Mesterházy

Geïntegreerde beheer
In ’n omvattende studie in die VSA oor twee jaar is Prosaro tydens blomfase tot en met sewe dae na blom toegedien op hoogs vatbare, matig vatbare en matig weerstandige koringkultivars. Resultate het duidelik gewys dat swamdodertoediening beter resultate verskaf by die matig weerstandige kultivars in vergelyking met die matig vatbare en hoogs vatbare kultivars (Tabel 2). Dit beklemtoon die belang van geïntegreerde beheer.

Wat volgende?
Alhoewel daar reeds goeie vordering met plaaslike navorsing op aarskroei gemaak is, is verdere navorsing noodsaaklik. Verskillende wisselboustelsels en bewerkingspraktyke se impak op aarskroei sowel as die ekonomiese volhoubaarheid daarvan, moet ondersoek word. Swamdoderregistrasieproewe moet dringende aandag geniet sodat geregistreerde middels kommersieel beskikbaar kan wees. Daar is verskeie siektevoorspellingsmodelle oorsee ontwikkel en die toepaslikheid daarvan in plaaslike toestande moet ondersoek word.

’n Akkurate voorspellingsmodel sal goud werd wees vir produ­sente, aangesien hulle vroegtydig ingelig kan word oor die noodsaaklikheid al dan nie van swamdodertoedienings. Swam­doderproewe in verskillende produksie-areas oor verskeie jare is nodig om die effek van swamdoders te bepaal in verskillende omgewings. Daarmee saam moet die effektiwiteit van verskillende tipes swamdodertoediening ondersoek word.

Bestaande en nuwe kultivars, sowel as nuwe teellyne, moet deurlopend teen aarskroei geëvalueer word. Laastens moet daar gekyk word na die ontwikkeling van ’n vinnige, akkurate en koste-effektiewe manier om graan gelewer by silo’s teen DON te toets. Dit sal opeenhoping van graan wat getoets moet word uit die weg ruim en verseker dat slegs graan wat minder as die wettige hoeveelheid DON bevat, aanvaar word.