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Feuerbrand

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Feuerbrand
Apfelbaum mit Feuerbrand

Apfelbaum mit Feuerbrand

Systematik
Abteilung: Proteobacteria
Klasse: Gammaproteobacteria
Ordnung: Enterobacteriales
Familie: Enterobacteriaceae
Gattung: Erwinia
Art: Feuerbrand
Wissenschaftlicher Name
Erwinia amylovora
(Burrill 1882) Winslow u. a. 1920

Feuerbrand ist eine gefährliche, durch das Bakterium Erwinia amylovora verursachte Pflanzenkrankheit. Sie befällt vor allem Kernobstgewächse und kann sich seuchenartig schnell ausbreiten. Für die Gesundheit des Menschen besteht keine Gefahr.

Pathologie

Erreger

Der Erreger des Feuerbrands ist das Enterobakterium Erwinia amylovora. Das stäbchenförmige Bakterium ist gleichmäßig über seine Zelloberfläche begeißelt, gramnegativ und auch unter Luftabschluss lebensfähig. Die optimale Wachstumstemperatur liegt zwischen 21 und 28 °C; die minimalen und maximalen Temperaturen für eine Entwicklung dieses Bakteriums liegen zwischen 3 und 12 °C sowie zwischen 32 und 42 °C.

Infektionswege

Aufgrund des hohen Infektionspotentials gibt es eine Vielzahl potenzieller Vektoren für die Verbreitung.

Ein Eindringen der Bakterien in das Pflanzengewebe erfolgt während des aktiven Wachstums der Pflanze über natürliche Eintrittspforten wie Stomata, Lentizellen und Nektarien oder über Wunden an Blättern, Trieben oder Zweigen. Man unterscheidet folglich drei Infektionsarten:

  • Blüteninfektion (englisch Blossom blight) - häufigste Variante
  • Triebinfektion (Shoot blight)
  • Infektion aus wieder aktiv werdenden Befallsstellen (Canker blight)

Infektion

Gramnegative Bakterien wie der Feuerbrand bilden eine nadelartige Struktur (den Pilus) aus, mit dem sie in Zellen der Apfelpflanzen eindringen und Effektorproteine injizieren, welche Teile des pflanzlichen Immunsystems blockieren. Erkennt die Pflanze das Effektorprotein nicht, kann sie keinen Abwehrmechanismus einleiten und wird infiziert.

Die gefährliche Infektionszeit ist das Frühjahr und der Sommer, insbesondere die Blütezeit, wenn warmfeuchte Wetterlage herrscht: Die Blüten sind dann Hauptinfektionsstellen, die Ausbreitung durch Insekten ist hoch und der Keim findet gute Verhältnisse vor, um sich so stark zu vermehren, dass er die natürlich vorhandene Abwehr überwinden und in die Pflanze eindringen kann.

Krankheitsbild

Befallener Apfel
Baum, der von der Behörde zum Fällen markiert wurde (Tirol)

Das Krankheitsbild des Feuerbrands äußert sich dadurch, dass Blätter und Blüten befallener Pflanzen plötzlich vom Blattstiel welken und sich braun oder schwarz verfärben. Die Triebspitzen krümmen sich aufgrund des Wasserverlustes hakenförmig nach unten. Die Pflanze sieht wie verbrannt aus (daher der Name „Feuerbrand“).

Innerhalb von zwei bis drei Wochen sterben junge Pflanzen ab. Bei älteren Pflanzen breitet sich die Erkrankung innerhalb eines oder mehrerer Jahre aus und führt zu deren Absterben. Zur eindeutigen Diagnose ist eine Laboruntersuchung notwendig.

Außerdem tritt an den Infektionsstellen ein Bakterienschleim aus, im Winter kann es zu einem Einsinken der Rinde kommen (Canker-Stellen).

Die Befallstärke der Pflanze hängt von unterschiedlichen Faktoren und deren Wechselwirkung ab. Diese sind: Klima- und Standortverhältnisse, Pflanzenart – bei Kulturpflanzen auch die Sorte – und deren Vitalitätszustand, Bakteriendichte auf der Pflanze und Umgebung, Kulturmaßnahmen.

Epidemiologie

Der Wirtspflanzenkreis

Der Wirtspflanzenkreis des Feuerbranderregers umfasst etwa 174 Arten aus 40 Gattungen in der Familie der Rosengewächse (Rosaceae). Besonders anfällig ist die Unterfamilie der Kernobstgewächse (Pyrinae); sie gilt als Hauptwirtspflanzengruppe, denn nur auf diesen Arten kann der Erreger überwintern.

Die anfälligsten Wirte sind:[1][2][3][4]

Von den Apfelsorten als robust erwiesen haben sich etwa Schöner aus Boskoop[1] oder McIntosh.[1] Inzwischen werden aber auch gezielt resistente Sorten gezüchtet, etwa Enterprise[5] oder Remo,[5] sowie bei den Birnen die Sorte Harrow Sweet.[1]

Verbreitung

Verbreitung des Feuerbrandes 2007
Quelle: AGES[1]

Der Feuerbrand wurde vor etwa 200 Jahren zum ersten Mal in Amerika beobachtet.

1957 erreichte die Krankheit Europa, wo sie sich von Südengland aus über den gesamten europäischen Kontinent verbreitete. Sie wurde in Österreich erstmals 1993 in Vorarlberg nachgewiesen, 2001 in Südtirol. Bis 2006 hat sie sich meist als Folge des Transportes von infizierten Pflanzen auf ganz Österreich und auch in Deutschland, der Schweiz und Norditalien ausgebreitet.

2007 war der Feuerbrand bereits in fast allen Ländern Europas verbreitet, in Vorderasien und Ägypten, Nordamerika bis Mittelamerika, sowie Neuseeland. 2007 hat die Infektion europaweit insbesondere im Apfelbau um sich gegriffen. In der Schweiz sind besonders stark die Ost- und Zentralschweizer Kantone sowie die Bodenseeregion betroffen. In der Bodenseeregion – im schweizerischen Kanton Thurgau, im Süden des deutschen Landkreises Lindau sowie im österreichischen Vorarlberg – sind mindestens zwei Drittel aller Obstplantagen betroffen. Auch Salzburg, Oberösterreich und die Steiermark waren stark betroffen, und auch in allen anderen österreichischen Bundesländern sind Fälle aufgetreten.[6]

Gegenmaßnahmen

Quarantäne und Meldepflicht

Verschleppung des Keims wird international und national primär über Quarantänemaßnahmen und Handelsbeschränkungen kontrolliert.

Das Gemeinschaftsrecht der Europäischen Union sieht kein einheitliches Vorgehen bei der Feuerbrand-Bekämpfung vor. Die Richtlinie 2000/29/EG des Rates über Maßnahmen zum Schutz gegen die Einschleppung und Ausbreitung von Schadorganismen der Pflanzen und Pflanzenerzeugnisse sieht die Einrichtung von Schutzgebieten vor, die noch nicht kontaminiert sind, und die Möglichkeit einer Ausweisung von Pufferzonen von etwa 50 Quadratkilometer um wichtige Produktionsstätten, in denen dann regelmäßige amtliche Inspektionen und das Führen eines ZP-Pflanzenpasses (zona protecta) für Wirtspflanzen zwingend sind.[7] Diese Maßnahme hat sich in der Praxis aber wenig bewährt, weil Feuerbrand meist epidemisch in einem ganzen Landstrich auftritt.[8] Da es sich bei Erwinia amylovora um einen Quarantäneschaderreger handelt, bestehen national unterschiedliche Forderungen, ob der jeweilige Pflanzenschutzdienst darüber informiert werden soll.

In Deutschland sind das Auftreten von Feuerbrand und der Verdacht auf Feuerbrand meldepflichtig.[9] Die zuständige Behörde (je nach Bundesland ist dies das Landesamt bzw. die Landesanstalt für Landwirtschaft) kann eine Quarantänezone von 5 Kilometer um befallene Grundstücke anordnen sowie im abgegrenzten Gebiet die Vernichtung von hochanfälligen und befallenen Wirtspflanzen, das Verbot der Bienenhaltung und ein Verbot von hochanfälligen Wirtspflanzen anordnen.

In Österreich[10] und Südtirol[11] ist jegliches Auftreten – auch nur im Verdachtsfall – von Feuerbrand meldepflichtig, im Allgemeinen sowohl für Eigentümer und sonstige Verfügungsberechtigte von Flächen mit Wirtspflanzen, gewerbsmäßige Händler mit Pflanzen und Pflanzenprodukten, wie auch jeden, der befallene Pflanzen oder Pflanzenteile innehat. Ansprechpartner sind Feuerbrandbeauftragte der Gemeinden.

Meldepflicht bei Verdacht besteht auch in der Schweiz, als EPPO-Mitglied entsprechend die Regelungen über Schutz- und Pufferzonen und den Pflanzenpass.[12] Zusätzlich gelten auch Verbote über Einfuhr[13] sowie Produktion und Inverkehrbringung[2] gewisser Wirtspflanzen. Dazu werden insbesondere in den Ostschweizer Gemeinden jedes Jahr Kontrollen durchgeführt, welche den Baumbestand auf Symptome überprüfen.

In Australien ist diese Krankheit noch nie aufgetreten. Um zu verhindern, dass die Krankheit in das Land eingeführt wird, hat das Land seit 1921 ein Einfuhrverbot für Äpfel verhängt. Neuseeland reichte dagegen am 20. August 2007 Klage beim Schiedsgericht der Welthandelsorganisation gegen Australien ein.[14]

Schnitt und Rodung

Der Feuerbrand geht von einem hochinfektiösen Bakterium aus. Insbesondere befallene Niederstämme sind in ihrer Existenz durch ihre kleine Krone gefährdet. Werden die infizierten Anteile und der Sicherheitszuschlag (Schnitt in das gesunde Holz) korrekt ausgeführt, entspricht dies vielfach einer fast vollständigen Rodung. Hochstämme zeigen sich zuerst durch ihre große Masse robuster, die Entfernung eines gleich großen befallenen Bereiches hinterlässt hier noch immer einen in seiner Funktion nur wenig eingeschränkten Baum. Eventuell sind bei Hochstämmen auch seltenere, alte Sorten vorzufinden, die unter Umständen auch sortenabhängige Resistenzen zeigen können. Manche Apfelhochstämme sind in der überwiegenden Anzahl der Fälle im Folgejahr erregerfrei (sofern sie nicht durch erneute Blüteninfektionen befallen werden). Über Wildpflanzen ist wenig bekannt.

Streptomycin

Zur Vorbeugung wird in manchen EU-Ländern das Antibiotikum Streptomycin verwendet. Dies reduziert den Feuerbrand um rund 80 %. Der Einsatz ist umstritten, da Streptomycin im Honig nachgewiesen wurde, und weil man Resistenzen seitens des Erregers und Kreuzeffekte bei anderen Keimen befürchtet.

In Deutschland gibt es seit 2003 eine konsensual zwischen dem Julius-Kühn-Institut (ehemals Biologische Bundesanstalt), Obstbau-, Imker- und Umweltverbänden ausgearbeitete Strategie zur Bekämpfung des Feuerbranderregers im Obstbau ohne Antibiotika, die für den Zeitraum 2008–2012 verlängert wurde. Im Rahmen der Alternativforschung zu Streptomycin konnten verschiedene Hefepräparate, zuletzt insbesondere Candida sake als nahezu gleichwertiger Ersatz entwickelt werden. Trotzdem besteht weiterhin erheblicher Forschungsbedarf. In Deutschland wird seit 2003 Streptomycin verwendet.

In der Schweiz war der Einsatz bisher verboten. Dort gab es 2007 im Kontext eines starken Feuerbrandbefalls heftige Auseinandersetzungen zwischen Hochstamm-Erwerbsobstbauern und Vertretern von Kantonsbehörden, die Rodungen von Hochstämmen durchsetzen wollten. Nachdem 2007 durch Feuerbrandbefall ein Schaden von mehr als 30 Millionen Franken entstanden war, will das schweizerische Bundesamt für Landwirtschaft einen örtlich begrenzten und zeitlich befristeten Einsatz von Streptomycin für das Frühjahr 2008 zulassen.[15] Es darf nur ein gezielter, bewilligungspflichtiger Einsatz auf Niederstammobstbaukulturen vorgenommen werden. Der Einsatz von Streptomycin außerhalb des Erwerbsobstbaus ist generell verboten, ebenso die Verwendung auf Hochstammobstkulturen. Hier wurden auch 2011 noch Rodungen durchgeführt. Im biologischen Obstbau ist Streptomycin verboten.

Diese Maßnahme wird auch in Österreich diskutiert, stieß aber aufgrund des hohen Marktanteils an Bioprodukten auf Widerstand, und seitens der Verbände und Handelsmarken wurde angekündigt, die Anerkennung als Bioproduzent auszusetzen, falls der Erzeuger das Antibiotikum verwendet.[16] Ob es tatsächlich eingesetzt wird, wird die Schadlage der Saison 2008 (Verbreitung aufgrund der Wetterlage zur Blüte) entscheiden.[17] Streptomycin wird in Österreich angewendet.

LMA

Bei LMA handelt es sich um Kaliumaluminiumsulfat, welches bakterizid wirkt und so eine Infektion verhindert. Die Anwendung ist aufwendiger als die von Streptomycin, da LMA außerhalb der Spritze vorgelöst werden muss.[18]

LMA wurde in Deutschland für die Jahre 2013, 2014 und 2015 als Zulassung für Notfallsituationen nach Artikel 53 der Verordnung (EG) Nr. 1107/2009 jeweils vom 1. April bis zum 29. Juli zugelassen.[19]

Gentechnik

An der ETH Zürich und der Forschungsanstalt Agroscope wird erforscht, ob sich Resistenzgene von Sorten, die keine wirtschaftliche Bedeutung haben, mit Hilfe der Gentechnik auf beliebte Speiseäpfel übertragen lassen. Diese cisgenen Pflanzen könnten im Unterschied zu transgenen Bäumen, bei denen artfremde Gene übertragen wären, eine höhere Akzeptanz beim Verbraucher haben oder auch weniger strenger Regulation durch die Behörden unterliegen.[20] Momentan läuft ein Bewilligungsverfahren für die Durchführung eines Feldversuches im Jahr 2016 mit cisgenen Apfelbäumen. [21]

2014 wurde das erste Resistenzgen aus dem Wildapfel Malus ×robusta 5 isoliert, welches FB_Mr5 genannt wurde. Auch verschiedene Akzessionen von Malus fusca, Malus baccata und Malus floribunda 821 sind resistent gegen Feuerbrand.[22]

Literatur

  • BBA Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft (Hrsg.): Eine Gefährdung für den Streuobstbau: Der Feuerbrand/ Eine Untersuchung im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau. Berlin/ Braunschweig 2003.
  • Wolfgang Zeller (Bearb.): Wissenschaftliche Tagung über den Feuerbrand. Ladenburg, 13. – 14. Juni 1991. (= Mitteilungen aus der Biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft, Berlin-Dahlem. Heft 282). Parey, Berlin/ Hamburg 1992, ISBN 3-489-28200-0.
  • J. Mayr: Der Beflug von Feuerbrandwirtspflanzen durch Bienen. Diplom Arbeit. Universität für Bodenkultur, Wien 2004.
  • M. Pfattner: Feuerbrand in Südtirol. Eine Untersuchung über Gefahr und Gefährdung autochthoner Feuerbrandwirtspflanzen im Wald. Diplom Arbeit. Universität für Bodenkultur, Wien 2005.
  • C. E. A. Winslow, J. Broadhurst, R. E. Buchanan, C. Krumwiede Jr., L. A. Rogers, G. H. Smith: The families and the genera of the bacteria. Final report of the Committee of the Society of American Bacteriologists on characterization and classification of bacterial types. In: Journal of Bacteriology. 5, 1920, S. 191–229.

Weblinks

 Commons: Feuerbrand – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 1,13 1,14 1,15 1,16 1,17 1,18 1,19 1,20 1,21 1,22 1,23 1,24 1,25 Die Gefahr erkennen - die Gefahr bekämpfen. AGES, archiviert vom Original am 10. Juni 2008; abgerufen am 26. April 2008.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Pflanzenkrankheiten – Feuerbrand – Hausgarten. ACW, archiviert vom Original am 13. April 2009; abgerufen am 26. April 2008.
  3. ↑ 3,00 3,01 3,02 3,03 3,04 3,05 3,06 3,07 3,08 3,09 3,10 3,11 3,12 3,13 Feuerbrandanfälligkeit von Kernobstsorten. In: Pflanzenkrankheiten – Feuerbrand – Hochstamm-Bäume und Naturschutz. ACW, 2007, abgerufen am 31. Dezember 2014.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 Empfehlungen zur Förderung von Wildobstarten und Weissdorn trotz Feuerbrand-Risiko. (PDF) In: Merkblatt Vollzug Umwelt. BUWAL, 2004, abgerufen am 26. April 2008.
  5. ↑ 5,0 5,1 oug.de: Gegen Feuerbrand resistente Apfelsorten (PDF)
  6. ↑ ARGE Streuobst (Hrsg.): Streuobst-Info. In: Rundbrief. Nr. 2, 2007, S. 1–17 (PDF, abgerufen am 26. April 2008).
  7. ↑ Erläuterung der AGES betreffend die Einrichtung von Feuerbrand-Pufferzonen in nicht als Schutzgebiet anerkannten Gebieten. (PDF) AGES, November 2007, abgerufen am 22. August 2016.
  8. ↑ Ernst Pfeilstetter: Feuerbrand in der EU – neue Bestimmungen für Lieferungen von Wirtspflanzen in Schutzgebiete. (PDF) Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft, Abteilung Pflanzengesundheit, Braunschweig, 2004, abgerufen am 26. April 2008.
  9. ↑ Verordnung zur Bekämpfung der Feuerbrandkrankheit (Feuerbrandverordnung) vom 20. Dezember 1985, zuletzt geändert am 13. Dezember 2007 http://www.gesetze-im-internet.de/feuerbrandv_1985/index.html
  10. ↑ Feuerbrand-Verordnungen und Feuerbrand-Erlässe der Länder: Suchbegriff für Abfragen, die für die einzelnen Bundesländer unter http://ris2.bka.gv.at/Land/ erreichbar sind, ris.bka
  11. ↑ Landesgesetz Nr. 1/2003, Beschluss der Landesregierung Nr. 746/2005: Befallsverdacht - was tun? In: Allgemeine Informationen > Feuerbrand > Befallsverdacht. Autonome Provinz Bozen, abgerufen am 26. April 2008.
  12. ↑ Pflanzenpass: Was man darüber wissen muss. JardinSuisse, Unternehmerverband Gärtner Schweiz, abgerufen am 26. April 2008.
  13. ↑ Pflanzen, die zur Einfuhr verboten sind. In: Pflanzen, Schnittblumen und Artenschutz CITES. Eidgenössische Zollverwaltung EZV, abgerufen am 31. Dezember 2014.
  14. ↑ n-tv.de, Neuseeland verklagt Australien - Apfelstreit eskaliert, 20. August 2007
  15. ↑ Tages-Anzeiger: Mit Chemie gegen Feuerbrand (Memento vom 9. Mai 2009 im Internet Archive) vom 29. Januar 2008.
  16. ↑ Feuerbrand: Handel will ungespritztes Obst. ORF Tirol, 15. April 2008, abgerufen am 25. April 2008.
  17. ↑ Abstract: Diskussion um Streptomycin-Einsatz gegen Feuerbrand. StreamOnTheFly, medienarchiv.fh-stpoelten.ac.at, archiviert vom Original am 9. Mai 2009; abgerufen am 31. Dezember 2014.
  18. ↑ David Szalatnay: LMA / Kaliumaluminiumsulfat - Eine Übersicht zum aktuellen Wissensstand. Strickhof Fachstelle Obst, 8. April 2014, abgerufen am 31. Dezember 2014.
  19. ↑ Zulassungen für Notfallsituationen. BVL, 26. November 2014, abgerufen am 31. Dezember 2014.
  20. ↑ Gentechnologie gegen Feuerbrand
  21. ↑ Feldversuch geplant mit cisgenen Apfelbäumen, die gegen Feuerbrand resistent sind.
  22. ↑ Henryk Flachowski, Andreas Peil, Magda-Viola Hanke, Giovanni Broggini: Erstes Feuerbrandresistenzgen isoliert. In: Obstbau. Nr. 6, 2014, S. 325–328.
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