Pflanzenernährung - Pflanzengesundheit

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1 Pflanzenernährung - Pflanzengesundheit

2 Wo von hängt die Gesundheit der Pflanze ab? Licht/ Temperatur Luft (O 2, CO 2 ) Wasser Richtige Menge an Mengen-/ Spurenelemente Keine Mangel-/Toxizitätssymptome Resistenz gegen Krankheiten und Schädlinge 2

3 Wie funktioniert Resistenz? Schein-Resistenz: Empfindliches Entwicklungsstadium und Auftreten des Schaderregers fallen nicht zusammen Echte Resistenz: Passiv aufgrund gebildeter Eigenschaften Aktiv aufgrund von Abwehrreaktionen die durch den Befall mit dem Pathogen ausgelöst werden 3

4 Echte Resistenz Passive Resistenz: Dicke der Cuticula Zellwandstärke Chemische Inhaltsstoffe: Phenole, Glukoside, Cumarine Unzureichende Erfüllung des Nährstoffanspruchs des Pathogenes Aktive Resistenz: Ausgelöst durch Erkennen des Pathogens Hypersensitivität Bildung von Abwehrstoffen (Phytoalexinen) Abbau von für Pathogen wichtigen Stoffen 4

5 Einleitung Düngung wirkt auf den Stoffwechsel der Pflanze Durch Einschränkungen im Stoffwechsel wird die Pflanze anfälliger für Schaderreger Mangel/Überschusssymptome müssen nicht vorhanden sein Eine optimal ernährte Pflanze bringt die besten Erträge 5

6 Justus von Liebig: «Der Ernährungszustand der Pflanze ist einer der Hauptfaktoren, welche die Krankheitsanfälligkeit bestimmen.» 6

7 Strachow und Jaroschenko : Man kann jedoch schon jetzt auf Grund der Arbeiten über Brandpilze, Getreiderost und Helminthosporium behaupten, dass die Anwendung von Spurenelementen zum Schutz der Kulturpflanzen und zur Steigerung der Erträge und der Erntequalität für die Landwirtschaft von grosser Bedeutung ist 7

8 Wieso (noch) kaum praktische Bedeutung? «Research in the field of nutrient-induced resistance mechanisms has been limited by ist complexity and a lack of recognition of its practical significance at a time when effective pesticides were available.» S. Haneklaus et al., Kap. 8 Mineralnutrition and plant disease «Die Forschung über Nährstoff-induzierte Resistenzmechanismen wurde eingeschränkt durch ihre Komplexität und mangelnde Anerkennung ihrer praktischen Bedeutung zu einer Zeit, wo wirkungsvolle Pestizide verfügbar waren.» 8

9 Gedüngt wird der Boden. Die Pflanze nimmt die benötigten Nährstoffe aus dem Boden auf. (Ausnahme: Blattdünger) 9

10 Pflanze, Dünger, Boden Dünger Aufbau von Pflanzenmaterial Stoffwechsel Nährstoffgehalt in Pflanze Aufnahme durch Pflanze ph Einfluss auf Bodenstruktur Verfügbarkeit anderer Nährstoffe Nährstoff für MOs 10

11 Mengenelemente Stickstoff, Phosphor, Kalium, Schwefel, Kalzium, Magnesium 11

12 Boden-pH Eher tieferer Wert für die Mikro-Nährstoff- Verfügbarkeit günstig Hängt neben Ca auch von Mg, K und Na ab Ca und Mg haben grossen Einfluss auf Bodenstruktur Ca: Macht Boden lockerer, Krümmel werden instabiler, Boden besser durchlüftet, eher Auswaschungsgefärdet Mg: Macht Boden fester, hält Krümmel zusammen 12

13 Spurenelemente Bor A - Stoffwechsel und Transport von Kohlenhydraten, Steuerung des Wachstums Chlor A - Photosynthese, Schutz vor Oxidation Kupfer (Cu) Eisen (Fe) K + K + Teil vieler Enzyme, Wichtig für Photosynthese, Zellatmung, Protein und Kohlenhydrat Bildung Enzym-Bestandteil nötig für Aufbau von Chlorophyll und Eiweiss 13

14 Spurenelemente Mangan (Mn) K + Molybdän (Mo) Zink (Zn) K + A - Regulation von Enzymaktivität, Photosynthese, Schutz von Membranen Stickstoff-Fixierung, Nitrat- Stoffwechsel, P-Stoffwechsel Aktiviert verschiedene Enzyme, Kohlenstoff- und Proteinstoffwechsel, Regulation von Wuchsstoffen 14

15 Ca Cu Mg Na Wirkungsweise: Mn Zn Antagonismus stark K N Fe P B Synergismus

16 Ca Cu Mg Na Wirkungsweise: Mn Zn Antagonismus stark K N Antagonismus schwach Fe P B Synergismus

17 und Schaderreger Vermehrungsrate Attraktivität Entwicklungsstadium Antagonisten Abwehrmechanismen Kompensationsfähigkeit 17

18 Wirkungsweise Bildung von Mechanischen Barierren Bildung von natürlichen Abwehrstoffen Entzug von Stoffen für Pathogen-Wachstum durch optimales Wachstum der Pflanze Zusammenfall von empfindlichem Entwicklungsstadium und Auftreten des Krankheitserregers 18

19 Resistenz Gefördert durch optimale Proteinbildung (Reineiweiss) Reduktion durch Anhäufung niedermolekularer N-Verbindungen Durch K tendenziell erhöht. 19

20 Beispiel Mangan Kommt als Mn 2+, Mn 3+, Mn 4+ im Boden vor Aufnahme durch Pflanze nur als Mn 2+ Verfügbarkeit grösser bei tieferem ph und weniger Sauerstoff im Boden Zudem sehr abhängig von der Aktivität der Mikroorganismen 20

21 Beispiel Mangan Aufgaben: Wichtig in Photosynthese Bestandteil Enzym zur Entgiftung freier Radikalen Aktivator für div. Enzyme (z.b. zur Bildung von Abwehrstoffen) 21

22 Beispiel Mangan Bakterien- und Pilzkrankheiten Viren Bodendüngung: Immobilisierung Blattdüngung: Effektiver gegen Blattkrankheiten Kaum Wirkung bei bodenbürtigen Krankheiten, da kein Transport von Blätter in Wurzel 22

23 23

24 Blattläuse Saugen Pflanzensaft Zucker im Überschuss Proteinbaustoffe im Mangel Pflanzen mit viel Eiweiss im Zellsaft sind attraktiv nicht Eiweiss-N- Verbindungen 24

25 Cercospora bei Zuckerrüben Kalkgaben Schwefel Mangan-Blattdüngung 25

26 Rost Gefördert durch hohes N:K-Verhältnis Soll reduziert werden durch: Kalzium, Bor, Kupfer, Eisen, Mangan, tlw. auch Zink Besonders ausgeprägt nach feucht/warmer Witterung N- Mineralisierung oder hoher 3. N-Gabe Blattdüngüng bei Schossbeginn mit Cu+Mn 26

27 Quellen und weitere Informationen Bergmann Werner: Ernährungstörungen bei Kulturpflanzen. 1983, Gustav Fischer Verlag, ISBN Edited by Datnoff, Lawrence E. and al.: Mineral nutrition and plant disease. 2007, The American Phytopathological Society Kinsey Neal, edited by Charles Walters : Hands on Agronomy, Understanding Soil Fertility and Fertilizer Use, 27

28 Fragen? Bemerkungen? Sandra Ott Kt.BE