Integrerad bekämpning av klumprotsjuka-avgörande för hållbar höstrapsproduktion

Clubroot disease is a serious threat to OSR production in Sweden and genetic resistance is the most important factor in a cropping strategy. The aim is to develop a concept for integrated production of winter OSR supported by DNA technology. Infestation levels and yield of resistant and susceptible varieties grown in fields with different infection levels of Plasmodiophora brassicae are investigated. Three resistant varieties of winter OSR are selected together with a mixture of susceptible varieties in six field experiments in fields of low, moderate, high and very high infection levels. Plot-wise DNA analysis of soil are correlated with disease severity and yield. Bioassays are carried out for optimal infection. The presence of virulent isolates breaking reistance of Mendel are identified and determined by classical methods. The potential risk of oil radish as a catch crop is investigated.The goal is to provide an improved support and guidelines for sustainable winter OSR production.

Klumprotsjuka är ett allvarligt hot mot rapsproduktionen i Sverige och genetisk resistens är den viktigaste faktorn i en odlingsstrategi. Målet är att utveckla ett koncept för integrerad produktion av höstraps som stöds av DNA-teknik. Angreppsnivåer och skördeutbyte av resistenta och mottagliga höstrapssorter odlade på fält med olika infektionsnivåer av Plasmodiophora brassicae undersöks. Tre resistenta sorter av höstraps väljs tillsammans med en blandning av mottagliga sorter i sex fältförsök på fält med låg, måttlig, hög och mycket hög infektionsnivå. Rutvis DNA- analys av jord korreleras med angrepp och avkastning. Biotest utförs samtidigt i växthus för optimal infektion. Förekomst av virulenta isolat som bryter reistensen hos sorten Mendel identifieras och bestäms med klassiska metoder. Den potentiella risken med oljerättika som fånggröda utreds. Målet är att tillhandahålla ett förbättrat stöd och riktlinjer för en hållbar höstrapsproduktion inom områden där P. brassicae finns.

Klumprotresistenta (Kr) sorter är huvudstrategi för odling av höstraps på infekterade fält. Tre Kr-sorter av höstraps och en mottaglig sortblandning utvärderades för sjukdomsangrepp (SI) och skörd i fält, med varierande förekomst av P. brassicae DNA som bestämdes med qPCR. Sju fältförsök genomfördes 2017–2019 och jämförande biotester utfördes. För sortblandningen finns ett negativt samband mellan mängd inokulum och fröskörd i fem försök. Ingen korrelation hittades för Kr-sorterna. I biotesterna var resistensen under press i Kr- sorterna Mentor och Alister, medan SI för Kr-sorter var lägre i fältförsöken. Tre olika patotyper fastställdes och en Mendel resistent ras förekom på en plats. Sorter med resistens mot klumprotsjuka rekommenderas som en del av IPM när mängden P. brassicae DNA varierar från 1300 till 100 000 genkopior per gram jord. Oljerättika testades mottaglig för klumprotsjuka och ska inte ingå i en rapsväxtföljd.

I takt med att höstrapsodlingen ökar framstår klumprotsjuka som den mest betydande sjukdomen i Sverige och internationellt, och drabbar raps och andra korsblommiga växter. Gemensamt för nya utbrott som orsakas av organismen Plasmodiophora brassicae är korta uppehåll mellan rapsgrödorna och gynnsamt väder för infektion. Skadorna orsakar inte bara betydande skördeförlust utan begränsar också framtida odling då vilsporer som bildas i värdväxtens rötter finns kvar i jorden i många år.
Utveckling av resistenta sorter är en huvudstrategi för odling på infekterade fält och i takt med att spridningen av klumprotsjuka har ökat har antalet sorter på marknaden ökat. Begränsningen är att resistensens effektivitet snabbt kan förloras när resistenta sorter odlas återkommande på samma fält där smittotrycket är stort vilket redan är ett faktum i flera länder.
Vi har tagit fram underlag och utvecklat ett koncept för integrerad bekämpning av klumprotsjuka med syfte att varje odlare ska kunna hantera P. brassicae. DNA- baserad analysteknik som vi tidigare har utvecklat är ett viktigt verktyg för att både upptäcka och övervaka patogenen. Politiska beslut utmanar rapsodlingen då ett nytt fånggrödestöd möjliggör odling av oljerättika som fånggröda, och vi har undersökt resistensegenskaperna hos ett sortiment av marknadssorter av oljerättika.
Sjukdomsangrepp och skörd hos tre resistenta höstrapssorter, Mentor, Alister och Archimedes jämfördes med en mottaglig sortblandning i sju fältförsök i Skåne och i Närke, anlagda på fält med olika mängd P. brassicae DNA och skördades 2018 och 2019. Det kan vara svårt att upptäcka angrepp av klumprotsjuka då angreppen kommer smygande i fältet och börjar ofta i en fläck. Kraftiga angrepp ger betydande skördeförluster och i försöken såg vi att redan vid ett angrepp på 10 procent av plantorna minskade skörden med ca 200 kilo per hektar och ett angrepp med 100 procent infekterade plantor reducerade skörden med 55 procent motsvarande 2155 kilo per hektar.
Skörden av de resistenta sorterna var upp till 58 procent högre jämfört med mottaglig sortblandning på fält med stor mängd P. brassicae DNA. Angreppet i resistenta sorter varierade mellan platser beroende på olika mängd DNA i jorden och nådde som högst 30 procent infekterade plantor och närmar sig då den gräns där resistensen anses vara bruten.

Samtliga sorter odlades också i krukor i klimatkammare med optimala förutsättningar för infektion och där såg vi att resistensen hos sorterna Mendel och Alister är under stark press och bruten. Vi rekommenderar att använda resistenta sorter när antalet genkopior av P. brassicae DNA är lägre än 100 000 per gram jord. Att odla resistent sort innebär dock en fortsatt uppförökning av patogenen. Vi har också undersökt profilen hos patogenen sk patotyper och resultaten visar att vi hade tre olika profiler på tre undersökta platser. Samtidigt testades resistenta sorten Mendel, och tydliga tecken finns på bruten resistens på en av platserna.
Utvecklingen av ett angrepp påverkas starkt av den omgivande miljön, där mängden fritt vatten i marken är viktigt för vilsporernas förflyttning till värdväxtens rötter. Trots mycket hög förekomst av P. brassicae DNA på försöskplatserna i södra Sverige saknades sjukdomssymtom under hösten 2018, som följd av den torra sommaren och lite nederbörd under hösten.
Testerna av oljerättika visade att alla sorterna angrips, och vi kunde inte visa skillnader mellan sorter. Oljerättika ska inte odlas som fånggröda i en rapsväxtföljd då det innebär en risk för uppförökning av klumprotsjuka. Nya resistenta höstrapssorter ger högre skörd än de sorter vi undersökt och är en stor tillgång för branschen och vi rekommenderar att
vinterhärdigheten undersöks hos resistenta sorter i Mellansverige.

Vi lagt stort fokus på att sprida information fortlöpande, och vi hoppas att odlarna ska hörsamma uppmaningen att vara proaktiva och testa fälten för P. brassicae DNA och därmed säkerställa en hållbar odling.