Verfahrenstechnische Ansätze zur Minimierung der Fusariumtoxin-Belastung im Getreide. Joachim Kakau

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1 Verfahrenstechnische Ansätze zur Minimierung der Fusariumtoxin-Belastung im Getreide Fusarium-AK Kons BB 08 1

2 Grenzwerte für Fusarium-Mykotoxine in Getreide (Verordnung (EG) Nr. 856/2005 vom ) Höchstmenge µg/kg Deoxynilvalenol - Ungemahlenes Getreide außer Hartweizen, Hafer und Mais Ungemahlener Hartweizen und Hafer Ungemahlener Mais - Mehl inkl. Maismehl, Maisgrieß und Polenta Brot, Kuchen, Biscuits, Cerealien, Snacks Pasta (trocken) Prozessierte Getreideprodukte für Säuglinge und Kinder; Kinder- und Babynahrung 200 Zearalenon - Ungemahlenes Getreide außer Mais Getreidemehl außer Mais 75 - Brot, Kuchen, Biscuits 50 - Cerealien, Snacks, außer Mais 50 - prozessierte Getreideprodukte für Säuglinge; Kinder- und 20 Babynahrung Fusarium-AK Kons BB 08 2

3 Infektionsquellen und wege für Fusarium- Ährenbefall Macrokonidien, die an Sporodochien ausgekeimter Ascosporen gebildet werden (durch Regenspritzer)(Adolf u. Obst, 2000) Ausbreitung über Regenspritzer Konidien F. culmorum, F. graminearum Ascosporen Giberella zeae (teleom.: F. graminearum) flugtauglich m Ausbreitung über Wind und Regenspritzer F. culmorum: systemische Besiedelung (Schlüter, 2004) Rodemann, BBA; verändert Fusarium-AK Kons BB 08 3

4 Einflussfaktoren für den Ährenbefall durch F. graminearum Vorfrucht Art Vorbefall wendend nicht-wendend Direktsaat Getreideart Getreideart Witterung Temperatur Niederschlag Inokulum Menge Bodenbearbeitung Bodenbearbeitung Entwicklungsstadium Entwicklungsstadium zeitliche und räumliche Koinzidenz Infektionsdruck Anfälligkeit Anfälligkeit der der Pflanzen Pflanzen Ährenbefall Sortenresistenz Sortenresistenz Fungizidwirkung Fungizidwirkung Wirkstoff Menge Termin Kornbefall Kornbefall Weinert u. Wolf, Institut f. Pflanzenpathologie d. Uni Göttingen, verändert Fusarium-AK Kons BB 08 4

5 DON-Gehalt von Winterweizen in Abhängigkeit von Vorfrucht und Bodenbearbeitung DON-Gehalt (relativ) - ZW Gerste Weizen+ Weizen+ Pflug Minim. Projektgruppe Mykotoxine 06/2002, verändert Raps Kartoffeln Z.rüben S Mais+ Pflug S Mais+ Minim. K Mais+ Pflug K Mais+ Minim. Fusarium-Monitoring Bayern Fusarium-AK Kons BB 08 5

6 Verfahrenstechnische Möglichkeiten zur Reduzierung der Fusariumtoxine in Mais-Getreide-Fruchtfolgen Fachhochschule Osnabrück University of Applied Sciences A G I P Fusarium-AK Kons BB 08 6

7 Fragestellung Welchen Einfluss haben eine Zerkleinerung und Einarbeitung der Maisstängelreste auf den Fusariumährenbefall des nachfolgend angebauten Weizens? Ziel: Keine Stängelreste der Vorfrucht Mais auf der Bodenoberfläche zum Zeitpunkt der Getreideblüte des nachfolgend angebauten Weizens Fusarium-AK Kons BB 08 7

8 Versuchsanlage Kleinparzellenversuche Standorte: - Grüppenbühren - Göttingen - Osnabrück 1. Faktor Zerkleinerung - Ohne Zerkleinerung - Mittlere Zerkleinerung (5 10 cm) - Starke Zerkleinerung (1-5 cm) 2. Faktor Bodenbearbeitung (Simulation der Einarbeitung der Stängelreste) - gering (keine Einarbeitung der Stängelreste) - mittel (40 % Einarbeitung) - stark (80 % Einarbeitung) Fusarium-AK Kons BB 08 8

9 Versuchsanlage 1 80 % Einarbeitung, ohne Zerkl % Einarbeitung, mittlere Zerkl % Einarbeitung, starke Zerkl % Einarbeitung, ohne Zerkl % Einarbeitung, mittlere Zerkl % Einarbeitung, starke Zerkl ohne Einarbeitung, ohne Zerkl. 8 ohne Einarbeitung, mittlere Zerkl. 9 ohne Einarbeitung, starke Zerkl. 10 m Fusarium-AK Kons BB 08 9

10 Versuchsanlage Die Zerkleinerungsstufen 1-5 cm 5 10 cm unzerkleinert Fusarium-AK Kons BB 08 10

11 Versuchsanlage Simulation der Bodenbearbeitung in den Kleinparzellenversuchen ohne Einarbeitung 40 % Einarbeitung 80 % Einarbeitung Fusarium-AK Kons BB 08 11

12 Bodenbedeckungsgrad mit Maisstängelresten in Abhängigkeit von der Zerkleinerung (n = 5) 16,0 14,0 Bodenbedeckungsgrad (%) 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 stark mittel ohne Zerkleinerung BBCH 11 BBCH 75 Fusarium-AK Kons BB 08 12

13 DON-Gehalte in Weizen in Abhängigkeit von der Zerkleinerung und Einarbeitung der Stängelreste der Vorfrucht Mais (n = 5) 3,0 3,0 2,5 2,5 mg/kg Korn 2,0 1,5 1,0 43 % 94 % mg/kg Korn 2,0 1,5 1,0 27 % 63 % 0,5 0,5 0,0 80% 40% ohne 0,0 stark mittel ohne Einarbeitung Zerkleinerung Fusarium-AK Kons BB 08 13

14 DON-Gehalte in Weizen in Abhängigkeit von der Zerkleinerung und Einarbeitung der Stängelreste der Vorfrucht Mais (n = 5) 3,5 3,0 2,5 mg/kg Korn 2,0 1,5 1,0 0,5 14 % 24 % 30 % 0,0 starke Zerkl. mittlere Zerkl. ohne Zerkl. starke Zerkl. mittlere Zerkl. ohne Zerkl. starke Zerkl. mittlere Zerkl. 80% Einarbeitung 40% Einarbeitung ohne Einarbeitung ohne Zerkl. Fusarium-AK Kons BB 08 14

15 Großtechnisches Verfahren zur Zerkleinerung der Maisstängelreste B. Lehmann, M. Klindtworth, E. Wißeroth, R. Sperveslage, FH Osnabrück J. Kakau, LWK Niedersachsen J. Weinert, Universität Göttingen Gefördert durch das Niedersächsische Ministerium für den ländlichen Raum, Ernährung Landwirtschaft und Verbraucherschutz Fusarium-AK Kons BB 08 15

16 Versuchsanlage in den Jahren 05/06 Kleinparzellenversuche 3 Standorte: -GroßBerßen - Badbergen - Spelle Versuchsfaktoren: Versuch Anzahl Nr. Flächen Faktoren Stufen 1 3 Vorfahrtgeschwindigkeit 4, 6 u. 8 km/h Werkzeuggeschwindigkeit 2600 u U/min 2 3 Länge der Stängelreste 15 u. 45 cm Werkzeuggeschwindigkeit 2600 u U/min 3 1 Trockensubstanz des Maises (Differenzierung über den Erntetermin) Werkzeuggeschwindigkeit Normaler Erntetermin u. 7 Tage verspätet 2600 u U/min Fusarium-AK Kons BB 08 16

17 Der Bedeckungsgrad mit Maisstängelresten zu verschiedenen Boniturterminen Groß Berßen, 45cm Stängelrest, 2600U/min, 6km/h Nach der Zerkleinerung Nach der Mulchsaat Nach der Getreideblüte Fusarium-AK Kons BB 08 17

18 Zerkleinerung von Maisstängelresten Versuchsvariante 15 cm 2600 U 4 km/h 15 cm 2600 U 6 km/h 15 cm 2600 U 8 km/h 15 cm 3600 U 4 km/h 15 cm 3600 U 6 km/h 15 cm 3600 U 8 km/h 45 cm 2600 U 6 km/h 45 cm 3600 U 6 km/h Groß Berßen Badbergen Spelle TS-Gehalte Groß Berßen: 17% Badbergen: 15% Spelle: 19% volle Länge unbeschädigt gespleißt mit intakten Knoten gespleißt mit zerstörten Knoten ganz zerkleinerte Reststoppel Fusarium-AK Kons BB 08 18

19 Ergebnisse Die Zerkleinerung war bei 45 cm langen Stängelresten schlechter als bei 15 cm. wurde bei 45 cm langen Stängelresten durch eine höhere Werkzeuggeschwindigkeit verbessert. Bei 15 cm wurde kein Einfluss festgestellt. war bei höheren TS-Gehalten der Stängelreste schlechter. Der Grund dürfte die zunehmende Festigkeit der Stängelknoten sein. wurde durch die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht beeinflusst (15 cm Stängelrestlänge) Fusarium-AK Kons BB 08 19

20 Zusammenfassung 1. Mehrere Faktoren beeinflussen das Risiko von Fusariuminfektionen der Getreideähren 2. Ein wesentlicher Faktor sind Stängelreste der Vorfrucht Mais auf der Bodenoberfläche 3. Die Zerkleinerung der Stängelreste nach der Maisernte führt zu einer deutlichen Verminderung der Fusariuminfektionen im nachfolgenden Getreide 4. In Verbindung mit der Nutzung wenig anfälliger Sorten und ggfls. einem Fungizideinsatz ist das Risiko in Mais-Getreide-Fruchtfolgen auch bei konservierender Bodenbearbeitung vertretbar. Fusarium-AK Kons BB 08 20

21 Ausblick Für die Vollständige Zerkleinerung aller Stängelreste sind zwei verfahrenstechnische Ansätze denkbar: 1. Kombinierte Ernte und Zerkleinerung, durch den Maishäcksler (einphasig) 2. Fahrgassensystem für Aussaat, Düngung, Pflege, Ernte und Mulchen Fusarium-AK Kons BB 08 21

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