Utveckling av växtsjukdomar i framtida odlingssystem med majs och höstvete

Fusariumsvampar är allvarliga skadegörare som orsakar såväl skördesänkningar som kontaminering med mykotoxiner. I det här projektet har vi sett att ensidig odling av majs eller höstvete ökar koloniseringen av Fusarium graminearum och F. culmorum. Däremot kunde vi inte se någon tydlig skillnad mellan vete och majs som gröda eller någon effekt av reducerad jordbearbetning i växtföljder med avbrottsgröda. I studier av F. graminearum såg vi att skörderester av majs medför en ökad risk för produktion av perithecier (fruktkroppar) och askosporer jämfört med halm från höstvete. Ökningen syntes dels vid en direkt jämförelse genom att F. graminearum på skörderester från majs producerade betydligt fler perithecier och askosporer än på halm av höstvete, dels vid en jämförelse över två år genom att betydande antal perithecier och askosporer bildades även på tvååriga skörderester av majs, medan höstvetehalmen var nästintill nedbruten, vilket gjorde att det där producerades mycket få perithecier.

Risk för förvärrade problem med Fusarium i framtida odlingssystem

Förändrat klimat och nya odlingssystem innebär nya förutsättningar för svensk växtodling. Sjukdomssituationen kan komma att förändras, till exempel kan odling av både höstvete och majs komma att öka, och med den förekomsten svampar som orsakar kvalitetsproblem hos dessa båda grödor. Fusariumsvampar hör till de allvarligaste skadegörarna i såväl vete som majs. Angrepp ger skördesänkningar och skrumpna kärnor av dålig kvalitet. Dessutom producerar svamparna flera olika mykotoxiner som återfinns i den skördade råvaran – ämnen som är skadliga för både människor och djur. I det här projektet har vi studerat Fusarium graminearum och F. culmorum, två viktiga patogener i majs och vete, och undersökt hur de påverkas av odlingssystemets utformning. Vi var särskilt intresserade av att se om skadesvamparnas förmåga att kolonisera och utvecklas skiljer sig åt mellan höstvete och majs, eftersom produktionen av majs har ökat kraftigt i Sverige på senare år. Vi ville också se på två andra faktorer som har föreslagits öka i framtiden och förvärra problemen med Fusariumsvampar, nämligen plöjningsfri odling och en ensidig odling av majs eller höstvete.
I våra försök kunde vi se en ökad kolonisering av båda skadesvamparna vid odling av majs eller höstvete flera år i rad. Däremot kunde vi inte se några tydliga skillnader i hur någon av skadesvamparna koloniserade majs jämfört med höstvete. Vi kunde inte heller se någon tydlig effekt av att plöja eller inte, något vi studerades enbart i de fall där det fanns en avbrottsgröda.

De två Fusariumarterna vi studerade skiljer sig åt, bland annat genom att de har olika förmåga att producera sporer. Medan F. culmorum enbart producerar asexuella konidier har F. graminearum förmågan att producera såväl asexuella sporer, så kallade konidier, som sexuella askosporer. De senare produceras i fruktkroppar av en typ som kallas perithecier. I dessa produceras askosporer. Våra studier har visat på en kraftigt ökad risk för produktion av fruktkroppar och sexuellt producerade askosporer från F. graminearum på majshalm jämfört med halm från höstvete. Sexuell reproduktion ger en ökad möjlighet för genetisk omkombination, vilket i sin tur medför förhöjd risk för mer aggressiva Fusariumpopulationer samt snabbare utveckling av fungicidresistens hos svampen. Dessutom har askosporerna förmodligen större förmåga att sprida sig över större områden än vad de asexuellt producerade konidierna har: Konidier sprids framför allt med hjälp av regnstänk medan askosporerna är luftburna och därmed har möjlighet att sprida sig längre distanser.

Förutom att antalet fruktkroppar var betydligt högre på majsresterna än på vetehalmen såg vi en skillnad i hur länge svampen kunde producera sina fruktkroppar på de olika skörderesterna. Genom att fortsätta studera samma skörderester två år i rad såg vi att det inte var någon större skillnad i svampens förmåga att producera den sexuella typen av sporer på ettårig jämfört med tvåårig halm. Skörderesterna från majs var efter två år endast obetydligt nerbrutna medan höstvetehalmen nästan försvunnit, och på den höstvetehalm som fanns kvar producerades mycket få fruktkroppar och sporer. Majs är därmed en högriskgröda för spridning av de sexuella sporerna av F. graminearum, särskilt eftersom den majshalm där skadesvampen överlever forsätter att sprida sporer också efter två år i fält.