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Fusarium-AK Kons BB 08 1Joachim Kakau
Verfahrenstechnische Ansätze zur Minimierung der Fusariumtoxin-Belastung
im Getreide
Joachim Kakau
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Fusarium-AK Kons BB 08 2Joachim Kakau
Höchstmenge µg/kg
Deoxynilvalenol - Ungemahlenes Getreide außer Hartweizen, Hafer und Mais 1.250 - Ungemahlener Hartweizen und Hafer 1.750 - Ungemahlener Mais - Mehl inkl. Maismehl, Maisgrieß und Polenta 750 - Brot, Kuchen, Biscuits, Cerealien, Snacks 500 - Pasta (trocken) 750 - Prozessierte Getreideprodukte für Säuglinge und Kinder; Kinder- und Babynahrung 200
Zearalenon - Ungemahlenes Getreide außer Mais 100 - Getreidemehl außer Mais 75 - Brot, Kuchen, Biscuits 50 - Cerealien, Snacks, außer Mais 50 - prozessierte Getreideprodukte für Säuglinge; Kinder- und Babynahrung
20
Grenzwerte für Fusarium-Mykotoxine in Getreide(Verordnung (EG) Nr. 856/2005 vom 06.06.2005)
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Fusarium-AK Kons BB 08 3Joachim Kakau
Infektionsquellen und –wege für Fusarium-Ährenbefall
Ausbreitung über
Regenspritzer
KonidienF. culmorum, F. graminearum
AscosporenGiberella zeae(teleom.: F. graminearum)flugtauglich 10-30 m
Ausbreitung über Wind und Regenspritzer
Rodemann, BBA; verändert
Macrokonidien, die an Sporodochien ausgekeimter Ascosporen gebildet werden (durch Regenspritzer)(Adolf u. Obst, 2000)
F. culmorum: systemische Besiedelung(Schlüter, 2004)
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Fusarium-AK Kons BB 08 4Joachim Kakau
Witterung
GetreideartGetreideart
Vorfrucht
Boden-bearbeitung
Boden-bearbeitung
Entwicklungs-stadium
Entwicklungs-stadium Wirkstoff
MengeTermin
KornbefallKornbefallÄhrenbefallÄhrenbefall
FungizidwirkungFungizidwirkung
Einflussfaktoren für den Ährenbefall durch F. graminearum
ArtVorbefall
wendendnicht-wendendDirektsaat
TemperaturNiederschlag
Weinert u. Wolf, Institut f. Pflanzenpathologie d. Uni Göttingen, verändert
InfektionsdruckSortenresistenzSortenresistenz
Inokulum
Menge
Anfälligkeit der PflanzenAnfälligkeit der Pflanzen
zeitliche und räumliche Koinzidenz
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Fusarium-AK Kons BB 08 5Joachim Kakau
DON-Gehalt von Winterweizenin Abhängigkeit von Vorfrucht und
BodenbearbeitungD
ON
-Geh
alt (
rela
tiv) -
ZW
Projektgruppe Mykotoxine 06/2002, verändert
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Gerste Weizen+Pflug
Weizen+Minim.
Raps Kartoffeln Z.rüben S´Mais+Pflug
S´Mais+Minim.
K´Mais+Pflug
K´Mais+Minim.
Fusarium-Monitoring Bayern 1993-2002
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Fusarium-AK Kons BB 08 6Joachim Kakau
Verfahrenstechnische Möglichkeiten zur Reduzierung der Fusariumtoxine in Mais-Getreide-Fruchtfolgen
University of Applied SciencesFachhochschule Osnabrück
A G I P
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Fusarium-AK Kons BB 08 7Joachim Kakau
Fragestellung
Welchen Einfluss haben eine Zerkleinerung und Einarbeitung der Maisstängelreste auf den Fusarium-ährenbefall des nachfolgend angebauten Weizens?
Ziel:
Keine Stängelreste der Vorfrucht Mais auf der Bodenoberfläche zum Zeitpunkt der Getreideblüte des nachfolgend angebauten Weizens
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Fusarium-AK Kons BB 08 8Joachim Kakau
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)
Kleinparzellenversuche
Versuchsanlage
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Fusarium-AK Kons BB 08 9Joachim Kakau
5 5 510
5 8 7 5
205 9 3 1
205 2 6 4
1010 1020 20m
1 80 % Einarbeitung, ohne Zerkl.2 80 % Einarbeitung, mittlere Zerkl.3 80 % Einarbeitung, starke Zerkl.
4 40 % Einarbeitung, ohne Zerkl.5 40 % Einarbeitung, mittlere Zerkl.6 40 % Einarbeitung, starke Zerkl.
7 ohne Einarbeitung, ohne Zerkl.8 ohne Einarbeitung, mittlere Zerkl.9 ohne Einarbeitung, starke Zerkl.
Versuchsanlage
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Fusarium-AK Kons BB 08 10Joachim Kakau
Die Zerkleinerungsstufen
1 - 5 cm 5 – 10 cm unzerkleinert
Versuchsanlage
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Fusarium-AK Kons BB 08 11Joachim Kakau
Simulation der Bodenbearbeitung in den Kleinparzellenversuchen
ohne Einarbeitung 40 % Einarbeitung 80 % Einarbeitung
Versuchsanlage
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Fusarium-AK Kons BB 08 12Joachim Kakau
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
stark mittel ohne
Zerkleinerung
Bod
enbe
deck
ungs
grad
(%)
BBCH 11 BBCH 75
Bodenbedeckungsgrad mit Maisstängelresten in Abhängigkeit von der Zerkleinerung (n = 5)
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Fusarium-AK Kons BB 08 13Joachim Kakau
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
80% 40% ohne
Einarbeitung
mg/
kg K
orn
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
stark mittel ohne
Zerkleinerung
mg/
kg K
orn
DON-Gehalte in Weizen in Abhängigkeit von der Zerkleinerung und Einarbeitung der Stängelreste der Vorfrucht Mais (n = 5)
94 %63 %
27 %43 %
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Fusarium-AK Kons BB 08 14Joachim Kakau
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
starkeZerkl.
mittlereZerkl.
ohne Zerkl.
starkeZerkl.
mittlereZerkl.
ohne Zerkl.
starkeZerkl.
mittlereZerkl.
ohne Zerkl.
80% Einarbeitung 40% Einarbeitung ohne Einarbeitung
mg/
kg K
orn
DON-Gehalte in Weizen in Abhängigkeit von der Zerkleinerung und Einarbeitung der Stängelreste der Vorfrucht Mais (n = 5)
14 %24 %
30 %
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Fusarium-AK Kons BB 08 15Joachim Kakau
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 dasNiedersächsische Ministerium für den ländlichen Raum, Ernährung
Landwirtschaft und Verbraucherschutz
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Fusarium-AK Kons BB 08 16Joachim Kakau
Versuchsanlage in den Jahren 05/06
Kleinparzellenversuche3 Standorte:- Groß Berßen- Badbergen- Spelle
Versuchsfaktoren:Versuch
Nr.AnzahlFlächen Faktoren Stufen
1 3 Vorfahrtgeschwindigkeit 4, 6 u. 8 km/hWerkzeuggeschwindigkeit 2600 u. 3600 U/min
2 3 Länge der Stängelreste 15 u. 45 cmWerkzeuggeschwindigkeit 2600 u. 3600 U/min
3 1Trockensubstanz des Maises(Differenzierung über den Erntetermin)
Normaler Ernteterminu. 7 Tage verspätet
Werkzeuggeschwindigkeit 2600 u. 3600 U/min
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Fusarium-AK Kons BB 08 17Joachim Kakau
Der Bedeckungsgrad mit Maisstängelresten zu verschiedenen BoniturterminenGroß Berßen, 45cm Stängelrest, 2600U/min, 6km/h
Nach der Zerkleinerung Nach der Mulchsaat
Nach der Getreideblüte
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Fusarium-AK Kons BB 08 18Joachim Kakau
Zerkleinerung von Maisstängelresten
volle Länge unbeschädigtgespleißt mit intakten Knotengespleißt mit zerstörten Knotenganz zerkleinerte Reststoppel
TS-Gehalte
Groß Berßen: 17%
Badbergen: 15%
Spelle: 19%
Versuchs- variante 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
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Fusarium-AK Kons BB 08 19Joachim Kakau
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 cmStängelrestlänge)
Ergebnisse
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Fusarium-AK Kons BB 08 20Joachim Kakau
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.
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Fusarium-AK Kons BB 08 21Joachim Kakau
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