© AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Esca-Prävention AIT: Neue Methoden für eine verbesserte Esca-Prävention
Projektleitung
Markus Gorfer
Forschungseinrichtung
AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Projektnummer
101384Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus| Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus
Allgemeine Projektinformationen
Schlagwörter (deutsch)
Esca, Phaeomoniella chlamydospora, Phaeoacremonium minimum, Fomitiporia mediterranaea, Fluoreszenzmikroskopie, Mikrobiom
Titel (englisch)
New methods for improved prevention of Esca
Abstract (englisch)
Holzkrankheiten der Rebe wie Esca führen zu massiven Schäden im Weinbau. Befallene Weinstöcke müssen frühzeitig entfernt und durch neue ersetzt werden. Zur Zeit gibt es keine Behandlungsmöglichkeiten, die einen guten Ertrag über lange Zeit garantieren können. Das liegt an der Schwierigkeit einer frühzeitigen Diagnose, und an der Schwierigkeit, Bekämpfungsstrategien schnell bewerten zu können. Bei Esca handelt es sich um eine komplexe Krankheit, an der unterschiedliche Pilze sowie andere Umweltfaktoren beteiligt sind. Als wichtigste Schaderreger gelten Phaeomoniella chlamydospora, Phaeoacremonium minimum, sowie Fomitiporia mediterranaea (Fmed). Zwischen einem Befall und den ersten äußerlich erkennbaren Symptomen können oft viele Jahre vergehen. In den letzten Jahren wurden einige Möglichkeiten der Behandlung getestet, die bei gezieltem Einsatz zu einer längeren Lebensdauer von Weinreben führen können.
Im geplanten Projekt sollen Bekämpfungsstrategien mit einem neuen System zur frühzeitigen Erkennung der Kolonisierung des Rebholzes durch Schaderreger bewertet werden. Dazu werden fluoreszenzmarkierte Schadpilze eingesetzt, die dann mit einem Fluoreszenzmikrosokop im Wirtsgewebe beobachtet werden können. Es kann somit frühzeitig erkannt werden, ob Behandlungen zu einem Zurückdrängen der Schaderreger führen. Freilandversuche mit natürlichen Schaderregern ergänzen die Laborversuche. Damit kann die Praxisrelevanz der Ergebnisse aus den mikroskopischen Untersuchungen getestet werden.
Aufgrund des komplexen Krankheitsverlaufes hat die Heißwasserbehandlung nicht nur direkte Auswirkungen auf den Schaderreger sondern auch auf andere Mikroben im Rebholz, was sich auch auf die Ausbreitung der Schadpilze auswirken kann. Veränderungen im Mikrobiom sollen über die Hochdurchsatzsequenzierung untersucht werden.
Zuguterletzt soll auch ein Versuchssystem für Fmed etabliert werden. Obwohl dieser Pilz für die Ausbildung der eigentlichen Esca und damit schwerwiegendsten Schädigungen verantwortlich ist, werden aufgrund experimenteller Schwierigkeiten nur wenige Experimente im Labor und im Freiland mit Fmed durchgeführt. Es sollen daher Methoden für Laboruntersuchungen sowie für Inokulationen getestet und evaluiert werden. Diese Untersuchungen bilden die Basis für weiterführende Projekte.
Basierend auf den Projektergebnissen sollen den Winzern bessere Möglichkeiten zur Vorbeugung und Behandlung von Esca zur Verfügung gestellt werden.
Im geplanten Projekt sollen Bekämpfungsstrategien mit einem neuen System zur frühzeitigen Erkennung der Kolonisierung des Rebholzes durch Schaderreger bewertet werden. Dazu werden fluoreszenzmarkierte Schadpilze eingesetzt, die dann mit einem Fluoreszenzmikrosokop im Wirtsgewebe beobachtet werden können. Es kann somit frühzeitig erkannt werden, ob Behandlungen zu einem Zurückdrängen der Schaderreger führen. Freilandversuche mit natürlichen Schaderregern ergänzen die Laborversuche. Damit kann die Praxisrelevanz der Ergebnisse aus den mikroskopischen Untersuchungen getestet werden.
Aufgrund des komplexen Krankheitsverlaufes hat die Heißwasserbehandlung nicht nur direkte Auswirkungen auf den Schaderreger sondern auch auf andere Mikroben im Rebholz, was sich auch auf die Ausbreitung der Schadpilze auswirken kann. Veränderungen im Mikrobiom sollen über die Hochdurchsatzsequenzierung untersucht werden.
Zuguterletzt soll auch ein Versuchssystem für Fmed etabliert werden. Obwohl dieser Pilz für die Ausbildung der eigentlichen Esca und damit schwerwiegendsten Schädigungen verantwortlich ist, werden aufgrund experimenteller Schwierigkeiten nur wenige Experimente im Labor und im Freiland mit Fmed durchgeführt. Es sollen daher Methoden für Laboruntersuchungen sowie für Inokulationen getestet und evaluiert werden. Diese Untersuchungen bilden die Basis für weiterführende Projekte.
Basierend auf den Projektergebnissen sollen den Winzern bessere Möglichkeiten zur Vorbeugung und Behandlung von Esca zur Verfügung gestellt werden.
Projektziele
In einer Zusammenarbeit des AIT und der HBLAuBA Klosterneuburg Wein- und Obstbau konnte eine fluoreszenzmikroskopische Methode entwickelt werden, mit der Infektionsprozesse und Verbreitung Esca-assoziierter Pilze innerhalb des Weinstockes sichtbar gemacht werden können. Der große Vorteil dieses Ansatzes liegt darin, dass spezifische Pilze in ihrer natürlichen Umgebung sichtbar gemacht werden können, das schließt das natürlich in jedem Weinstock vorhandene Mikrobiom ein.
Mit den Werkzeugen, die uns damit zur Verfügung stehen, wollen wir ganz gezielt eine Reihe von möglichen kulturtechnischen Maßnahmen auf ihre Effizienz in der Bekämpfung von Esca untersuchen.
Es ist geplant, die Wirksamkeit folgender Maßnahmen zur Bekämpfung von Esca zu überprüfen:
- Einsatz von zugelassenen Biokontrollpräparaten im Zuge der Veredelung
Einige Produkte konnten bereits gewisse Erfolge in Freilandversuchen zeigen, es ist aber nichts über längerfristige Erfolge bekannt.
- Heißwasserbehandlung (Hot Water Treatment – HWT)
Evaluierung der Wirkung auf Esca- assoziierte Schadpilze und auf das Mikrobiom der Rebe (um allfällige unerwünschte Wirkungen zu erkennen)
- Fungizid-basierte Methoden – Versuche zur Behandlung von Schnittwunden nach dem Rebschnitt.
Da es sich bei Esca um eine sehr komplexe Krankheit handelt, bei der das gesamte Mikrobiom einen entscheidenden Einfluss hat, sind die Auswirkungen von Fungizidbehandlungen nicht immer deutlich vorherzusagen.
- Doppelte Veredelung
Aus langjährigen Beobachtungen ist bekannt, dass sich Esca-Symptome niemals über die Veredelungsstelle hinweg ausbreiten. Eine zweite Veredelungsstelle am oberen Ende des Stammes könnte somit ein Vordringen von Schadpilzen über infizierte Triebe in den Stamm verhindern.
Der Vorteil dieses Ansatzes liegt darin, dass über die Sichtbarmachung ausgewählter Pilze – Phaeomoniella chlamydospora (Pch), Phaeoacremonium minimum (Pm) – eine schnelle Evaluierung der Wirksamkeit möglich ist. Mikroskopisch sind viele Vorgänge sichtbar bevor äußerlich Symptome zu erkennen sind. Die Laborversuche bilden dann die Grundlage für weiterführende Versuche im Freiland, um den Winzern effiziente Bekämpfungsmaßnahmen gegen Esca zur Verfügung zu stellen.
Die Mikrobiomanalysen zur Heißwasserbehandlung dienen einem besseren Verständnis der Wirkungsweise. Während Pch durch eine direkte Wirkung kurzfristig stark reduziert werden kann, gibt es eine Reihe indirekter Wirkungen über kurz- und mittelfristige Veränderungen des Mikrobioms in der Rebe, die längerfristige Prognosen des Erfolgs derzeit nicht erlauben. Bei bekannten Veränderungen im Mikrobiom sollte es in Zukunft möglich sein, nach der Behandlung gezielt gutartige Stämme einzubringen, die eventuell das Potenzial haben, Schaderreger längerfristig zurückzudrängen.
Im letzten Teil soll ein experimentelles System für Fmed etabliert werden, um in Zukunft vermehrt in diese Richtung arbeiten zu können. Es wird vermutet, dass Fmed die größten Schäden anrichtet, während die anderen Schadpilze oftmals nur als Wegbereiter für die Infektion mit Fmed dienen. Mit den neuen experimentellen Systemen können dann Bekämpfungsstrategien wie z.B. Biokontrolle im Labor und im Freiland getestet werden.
Mit den Werkzeugen, die uns damit zur Verfügung stehen, wollen wir ganz gezielt eine Reihe von möglichen kulturtechnischen Maßnahmen auf ihre Effizienz in der Bekämpfung von Esca untersuchen.
Es ist geplant, die Wirksamkeit folgender Maßnahmen zur Bekämpfung von Esca zu überprüfen:
- Einsatz von zugelassenen Biokontrollpräparaten im Zuge der Veredelung
Einige Produkte konnten bereits gewisse Erfolge in Freilandversuchen zeigen, es ist aber nichts über längerfristige Erfolge bekannt.
- Heißwasserbehandlung (Hot Water Treatment – HWT)
Evaluierung der Wirkung auf Esca- assoziierte Schadpilze und auf das Mikrobiom der Rebe (um allfällige unerwünschte Wirkungen zu erkennen)
- Fungizid-basierte Methoden – Versuche zur Behandlung von Schnittwunden nach dem Rebschnitt.
Da es sich bei Esca um eine sehr komplexe Krankheit handelt, bei der das gesamte Mikrobiom einen entscheidenden Einfluss hat, sind die Auswirkungen von Fungizidbehandlungen nicht immer deutlich vorherzusagen.
- Doppelte Veredelung
Aus langjährigen Beobachtungen ist bekannt, dass sich Esca-Symptome niemals über die Veredelungsstelle hinweg ausbreiten. Eine zweite Veredelungsstelle am oberen Ende des Stammes könnte somit ein Vordringen von Schadpilzen über infizierte Triebe in den Stamm verhindern.
Der Vorteil dieses Ansatzes liegt darin, dass über die Sichtbarmachung ausgewählter Pilze – Phaeomoniella chlamydospora (Pch), Phaeoacremonium minimum (Pm) – eine schnelle Evaluierung der Wirksamkeit möglich ist. Mikroskopisch sind viele Vorgänge sichtbar bevor äußerlich Symptome zu erkennen sind. Die Laborversuche bilden dann die Grundlage für weiterführende Versuche im Freiland, um den Winzern effiziente Bekämpfungsmaßnahmen gegen Esca zur Verfügung zu stellen.
Die Mikrobiomanalysen zur Heißwasserbehandlung dienen einem besseren Verständnis der Wirkungsweise. Während Pch durch eine direkte Wirkung kurzfristig stark reduziert werden kann, gibt es eine Reihe indirekter Wirkungen über kurz- und mittelfristige Veränderungen des Mikrobioms in der Rebe, die längerfristige Prognosen des Erfolgs derzeit nicht erlauben. Bei bekannten Veränderungen im Mikrobiom sollte es in Zukunft möglich sein, nach der Behandlung gezielt gutartige Stämme einzubringen, die eventuell das Potenzial haben, Schaderreger längerfristig zurückzudrängen.
Im letzten Teil soll ein experimentelles System für Fmed etabliert werden, um in Zukunft vermehrt in diese Richtung arbeiten zu können. Es wird vermutet, dass Fmed die größten Schäden anrichtet, während die anderen Schadpilze oftmals nur als Wegbereiter für die Infektion mit Fmed dienen. Mit den neuen experimentellen Systemen können dann Bekämpfungsstrategien wie z.B. Biokontrolle im Labor und im Freiland getestet werden.
Praxisrelevanz
Weite Regionen im Osten Österreichs leben vom Weinbau, der mit zahllosen Schaderregern zu kämpfen hat. Seit einigen Jahren gewinnt Esca an Bedeutung und führt zu teils massiven Schädigungen und somit Ertragseinbußen. Derzeit gibt es keine Mittel, die eine effiziente Bekämpfung ermöglichen. Im Rahmen des beantragten Projektes wird der Schwerpunkt auf nachhaltige Methoden wie den Einsatz von Heißwasserbehandlung oder Biokontrolle gelegt.