Das Kaffeerost ist eine Krankheit pilzlichen Ursprungs, die durch verursacht wird Hemileia vastatrix, ein Basidiomycete der Klasse Pucciniomyceten. Dieser Pilz ist ein obligater Parasit, der in inerter Materie nicht überleben kann. Die erste Registrierung erfolgte in Sri Lanka und ist derzeit weltweit verbreitet..
Die ersten Symptome der Krankheit sind kleine, runde, durchscheinende Läsionen oder Flecken, die Öltropfen ähneln und auf den Blättern erscheinen. Zum Zeitpunkt ihres Auftretens haben diese Flecken einen Durchmesser von 3 Millimetern nicht. Im Endstadium verursacht es vorzeitigen Laubfall, Absterben der Zweige und sogar der Pflanze selbst..
Zur Bekämpfung der Krankheit können Pflanzen, die gegen sie resistent sind, Pflanzenmanagement (Dichte, Schnitt, ausreichende Düngung ua) und durch Anwendung von Agrochemikalien eingesetzt werden..
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Kaffeerost ist eine der katastrophalsten Pflanzenkrankheiten in der Geschichte und hinterlässt große wirtschaftliche Verluste, die ihn zu den sieben Pflanzenschädlingen zählen, die die größten Verluste im letzten Jahrhundert verursacht haben.
Die erste dokumentierte Aufzeichnung einer Epidemie von Hemileia vastatrix Der Angriff auf Kaffeekulturen geht auf das Jahr 1869 auf der Insel Ceylon zurück, die heute als Sri Lanka bekannt ist. Bei dieser Gelegenheit waren die Auswirkungen des Pilzes so verheerend, dass die Kaffeebauern, die sich der Ursachen der Krankheit und ihrer Bekämpfung nicht bewusst waren, beschlossen, die Kaffeebäume auszurotten und Tee anzubauen..
Der Erreger verbreitete sich schnell und traf im selben Jahr auch in Indien. Innerhalb eines Jahrzehnts nach der ersten Aufzeichnung von Rost war es bereits in Sumatra, Java, Südafrika und auf den Fidschi-Inseln aufgetreten.
In Südamerika wurde es 1970 erstmals im brasilianischen Bundesstaat Bahia entdeckt. Dann erschien es in Nicaragua (1976), während es in den 1980er Jahren in Costa Rica und Kolumbien gemeldet wurde. Es ist derzeit in praktisch allen Ländern vertreten, in denen weltweit Kaffee angebaut wird..
Die ersten Anzeichen einer Infektion der Pflanze sind chlorotische Läsionen, bei denen auf den Blättern kleine hellgelbe Flecken auftreten, ähnlich wie bei Öltropfen, die das Blatt gegen das Licht durchscheinend machen..
Diese Läsionen, deren Durchmesser 3 mm nicht überschreitet, treten hauptsächlich in Richtung der Blattränder auf, in denen sich das Wasser am häufigsten ansammelt..
Wenn die Sporulation beginnt, nehmen die Läsionen an Größe zu, bis zu 2 cm Durchmesser, und auf der Unterseite des Blattes erscheint ein gelbes oder orangefarbenes Pulver, das von Urediniosporen gebildet wird. Wenn es viele Läsionen dieses Typs gibt, verbinden sich die Flecken, wenn sie wachsen, und nehmen das gesamte Blatt ein, das dazu neigt, sich zu lösen.
Wenn der Rostfleck altert, wird der Urediniosporenstaub blasser. Dann wird der gelbe Fleck von der Mitte zur Peripherie durch einen dunkleren Fleck (braun oder schwarz) mit nekrotischem Aussehen ersetzt, in dem keine Sporen entstehen..
Im fortgeschrittensten Stadium führt die Krankheit zum vorzeitigen Verlust der Blätter und kann zum Tod von Zweigen oder sogar der gesamten Pflanze führen, indem sie die Prozesse der Photosynthese, Atmung und Transpiration beeinflusst, die in den Blättern stattfinden..
Hemileia vastatrix es ist ein Rost und gehört als solcher zur Ordnung Pucciniales (= Uredinales), Stamm Basidiomicota. In den letzten Jahren wurden mit Hilfe molekularbiologischer Studien einige Aspekte der Taxonomie dieser Ordnung aufgeklärt und in das Subphylum Pucciniomycotina und die Klasse Pucciniomycetes (= Urediniomycetes) eingeordnet..
Die Ordnung Pucciniales besteht aus 13 Familien, mindestens 163 Gattungen und etwa 7.000 Arten, von denen 42 zur Gattung gehören Hemileia. Hemileia vastatrix gehört zur Familie der Mikronegeriaceae, es ist die Typusart der Gattung Hemileia und wurde 1869 von Berkeley und Broome beschrieben.
Hemileia vastatrix es hat reniforme Urediniosporen. Urediniosporen sind dünnwandige Sporen, die von Uredo produziert werden. Dies ist eine Phase im Lebenszyklus von Rost. Die Urediniosporen dieser Art haben eine Größe von 28-36 x 18-28 um und Wände mit einer Dicke von 1 um..
Diese Wände sind hyalin und auf der konvexen Seite mit Warzen bedeckt, während die konkave Seite (manchmal flach) völlig glatt ist. Andererseits sind Teliosporen (Sporen, die durch Telium, eine weitere Phase des Lebenszyklus von Rost, erzeugt werden) kugelförmig, subglobos oder rübenförmig mit einem Durchmesser von 20 bis 28 um.
Die Wände dieser letzten Sporen sind ebenfalls hyalin, von der gleichen Dicke wie die der Urediniosporen, aber über ihre gesamte Oberfläche völlig glatt..
Der Lebenszyklus von Kaffeerost beginnt mit der Keimung von Urediniosporen, die in großen Mengen produziert werden. Die Sporen, die sich auf der Unterseite des Blattes abgelagert haben, geben innerhalb von 12 Stunden 1 bis 4 Keimröhrchen ab, die wachsen, bis sie Stomata finden, die Porenarten in den Blättern für den Gasaustausch sind..
Nachdem der Pilz das Stoma verwendet hat, um in das Innere des Blattes einzudringen, entwickelt er Strukturen, die Haustoria genannt werden und mit den Zellen der Pflanze in Kontakt kommen und die Nährstoffe für ihr Wachstum extrahieren..
Die parasitierten Zellen der Pflanze verlieren ihre grüne Farbe und zeigen gelbliche Bereiche auf dem Blatt, deren Aussehen den ersten Manifestationen der Krankheit entspricht. Die von der Infektion bis zu diesem Zeitpunkt verstrichene Zeit wird als Inkubationszeit bezeichnet, die ungefähr drei Wochen beträgt.
Später reift der Pilz und differenziert sich zu Strukturen, die Sori genannt werden. Dadurch entstehen neue Urediniosporen, die dispergiert werden, um den neuen Zyklus zu starten..
Der Pilz kann auch Teliosporen produzieren, die nicht resistent sind, dort keimen und Sporidien produzieren, aber den Kaffeebaum nicht erneut infizieren können (sie sind nicht funktionsfähig)..
Trotz des Glaubens, dass H. vastatrix Es ist heterogen, das heißt, es sind zwei Arten von Wirten erforderlich, um seinen Lebenszyklus abzuschließen. Es wurde noch nicht in anderen Wirten als dem Kaffeebaum gefunden. Eine andere Möglichkeit ist das H. vastatrix stellen tatsächlich einen autoisch divergierenden Grundrost dar.
Nach dieser Hypothese sind Teliosporen nicht funktionsfähig und rastlos, und der sexuelle Lebenszyklus wird durch Urediniosporen vervollständigt..
Die beste Strategie zur Bekämpfung von Krankheiten, sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch, besteht in der Entwicklung und Verwendung von Sorten, die dagegen resistent sind. Die ersten Anstrengungen in diesem Sinne wurden 1911 in Indien unternommen, wo eine Sorte namens Kent's entwickelt wurde, um die Coorg zu ersetzen, die anfälliger für Rost ist..
Eine Sorte, die 1927 auf der Insel Timor entdeckt wurde und sich als natürliche Hybride zweier verschiedener Kaffeebaumarten herausstellte, Coffea arabica Y. C. canephora, zeigten große Beständigkeit gegen alle bis dahin bekannten Rostrassen.
Diese Sorte wurde als HDT (Timor-Hybrid) getauft und wurde verwendet, um Kreuzungen mit lokalen Sorten in Lateinamerika herzustellen. Dabei wurden Sorten erhalten, die eine gute Rostbeständigkeit aufweisen, wie die in Kolumbien und Catua_1 entwickelten Sorten Caturra 3 HDT CIFC1343 3 HDT CIFC2570, entwickelt in Brasilien.
Die Verwendung natürlicher Rostfeinde zur Kontrolle ist ein Mechanismus, den Wissenschaftler noch evaluieren. Einige dieser Feinde greifen direkt an und ernähren sich von Rost, andere leben im Wirt und bieten Resistenz gegen Rost, sie sind die sogenannten endophytischen Organismen..
Unter Organismen, die direkt angreifen Hemileia vastatrix sind mykoparasitäre Pilze. Endophytische Mikroorganismen umfassen sowohl Bakterien als auch Pilze.
Die Beteiligung endophytischer Mikroorganismen an der Unterdrückung von Krankheiten in Pflanzen wurde bei mehreren Krankheiten nachgewiesen. Die Wirkung von endophytischen Organismen auf Krankheitserreger kann direkt oder indirekt sein.
Der erste Fall tritt durch die Freisetzung von Antibiotika oder durch Konkurrenz um Nährstoffe auf, während die indirekte Form durch Induzieren der Resistenzreaktion gegen den Erreger durch die Pflanze auftritt..
Die Wirksamkeit bestimmter endophytischer Bakterien bei der Bekämpfung von Kaffeerost kann in Abhängigkeit vom Zeitpunkt der Anwendung der Biocontroller-Mittel variieren. Die besten experimentell erzielten Ergebnisse sind diejenigen, bei denen die Bakterien zwischen 1 und 3 Tagen vor der Inokulation mit Urediniosporen von appliziert werden Hemileia vastatrix.
Das Management einiger Variablen der Kaffeeernte kann dazu beitragen, die Ausrottung der Krankheit zu verhindern, zu kontrollieren oder zu erleichtern. Zu diesen Variablen gehören die Pflanzdichte (2 Meter zwischen den Reihen und 1 Meter zwischen den Pflanzen), der Schnitt (geringer Schnitt nach der Ernte), die Auswahl gesunder Triebe, die Verwendung von Schatten und eine ausreichende Düngung..
Die chemische Kontrolle ist eine der Hauptkomponenten eines Kaffeerostkontrollprogramms. Dies bedeutet jedoch hohe wirtschaftliche und ökologische Kosten. Der Erfolg seiner Verwendung hängt unter anderem von der Auswahl des geeigneten Fungizids und seiner korrekten und rechtzeitigen Anwendung ab..
Die alternative Verwendung von Fungiziden auf Kupferbasis mit anderen systemischen Fungiziden wird empfohlen, um das Auftreten von Resistenzen gegen diese zu vermeiden. Derzeit gibt es reichlich Informationen über die Wirksamkeit der verschiedenen Wirkstoffe sowie deren geeignete Dosierungen.
Es werden auch Fungizide entwickelt, die die Ergosterolsynthese im Pilz hemmen, wie Difenoconazol und Hexaconazol oder auch eine Mischung eines Strobilurins mit einem Triazol..
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