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Getreide

Getreideschwarzrost: Eine Biowaffe kehrt zurück

von , am
01.06.2013

Jahrzehntelang galt der Getreideschwarzrost als ausgerottet. Doch nun kehrt die gefährliche Krankheit als mutierte Variante zurück und hinterlässt eine Spur der Verwüstung, wo immer sie Getreidekulturen befällt.

Der Getreideschwarzrost galt als ausgerottet. (Auf dem Foto: Schadbild Braunrost, Puccinia hordei, Gerste) © landpixel
Der Getreideschwarzrost, Puccinia graminis, ist eine der weltweit gefährlichsten Getreidekrankheiten: Nur wenige Wochen vor der Ernte kann der Pilz in einem zuvor gesunden Bestand Ertragsverluste von über 80 Prozent (%) verursachen. Betroffene Landwirte können dann nichts mehr tun - außer ernten, was übrig bleibt und das ist nicht viel.
 
Der Getreideschwarzrost ist höchst mobil, denn die Sporen können schnell und über große Entfernungen übertragen werden. So reicht ein einzelner Hektar infizierten Wei- zens aus, um über zehn Milliarden Sporen freizusetzen. Sollte es dazu in größerem Maßstab kommen, droht neben einem Wirtschaftsschaden in unbezifferbarer Höhe auch eine humanitäre Katastrophe und ein Laib Brot könnte schnell zum teuren Luxusgut werden.

Brot und Bomben für die Welt

Angesicht der Bedrohung durch diese Krankheit verwundert es nicht, dass Getreideschwarzrost während des Kalten Krieges militärische Bedeutung gewann. Als sogenannte "anti-crop bomb" sollten die Pilzsporen für erhebliche Ernteausfälle beim Gegner sorgen.
 
Doch dieser Schuss hätte auch leicht nach hinten losgehen können, denn Pilzsporen machen keinen Halt vor Grenzen oder Ozeanen. Deshalb kam die Bombe zum Glück nicht zum Einsatz und in den 1970er-Jahren wurden die militärischen Sporenvorräte der USA endgültig vernichtet.
 
In den 1960er-Jahren gelang es dem Agrarwissenschaftler Dr. Norman Borlaug und seinen Kollegen vom mexikanischen Forschungszentrum für Mais und Weizen (CIMMYT), was die Grundlage für die Grüne Revolution bildete: Sie züchteten Weizensorten, die das aus Roggen eingekreuzte Resistenzgen Sr31 enthalten. Sr steht für stem rust, also Getreideschwarzrost, und die Hochleistung-Weizensorten boten neben höheren Ertragspotenzialen eben auch Resistenzen gegen die gefährliche Krankheit. Seit 1980 ist das Resistenzgen Sr31 weltweit in den meisten Weizensorten enthalten.

Der Resistenz ein Schnippchen geschlagen

Die Berberitze ist ein Zwischenwirt. © landpixel
Doch seit 1999 bedroht eine erneute Schwarzrost-Epidemie die weltweite Getreideproduktion, denn in einer ökologischen Nische im ostafrikanischen Uganda konnte der Rostpilz überstehen. Und nicht nur das: Der Getreideschwarzrost hat sich zudem weiterentwickelt, um die vorhandenen Resistenzen im Getreide zu überwinden.
 
Mit neuen Eigenschaften ausgestattet, macht der gefährliche pflanzenpathogene Pilz auch keinen Halt mehr vor Weizensorten, die mit dem Resistenzgen Sr31 ausgestattet sind. Die neuen Stämme des Getreideschwarzrosts sind nach dem Ort und Jahr der Entdeckung als Ug99 benannt. Nach Jahrzehnten ohne Infektion ist nun der größte Teil der weltweiten Getreidekulturen dem Schädling wehrlos ausgesetzt.
 
Weil Pilzsporen durch Wind, Mensch und Tier leicht verbreitet werden, kann sich eine Infektion schnell ausdehnen. Neben Weizen sind auch Gerste, Hafer und Roggen bedroht. Gegenwärtig breitet sich Ug99 mit einer Geschwindigkeit von circa 800 Kilometer pro Jahr aus. In Äthiopien und Kenia verursachte Ug99 schon 2006 Ertragsausfälle im Weizenanbau von bis zu 80 Prozent. Im März 2008 warnte die FAO vor massiven Ertragsausfällen, nachdem der neue Pilzstamm auch im Jemen und im Iran nachgewiesen wurde.
 
Mittlerweile ist Ug99 in mindestens zwölf Ländern aufgetreten und hat sich ostwärts bis nach Indien, Bangladesch und sogar Nepal ausgedehnt. Weitere 25 Länder werden von der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen als bedroht eingestuft.

Eine globale Bedrohung

Die größte Bedrohung in den kommenden Jahren liegt in einer flächendeckenden Ausbreitung über ganz Asien. Dabei würden weltweit führende Weizenproduzenten wie Pakistan, Indien und China in besonderem Maße betroffen sein. Aber nicht nur Länder in Afrika und Asien, sondern auch Australien und Amerika sind bedroht. Von Südafrika aus können die Sporen des Getreideschwarzrost Ug99 durch den Wind in zwei Richtungen verbreitet werden.
 
Zum einen können sie durch Luftbewegungen, die bereits in der Vergangenheit Krankheitserreger weiter getragen haben, über den Indischen Ozean direkt nach Australien verfrachtet werden. Zum anderen wird durch die Windverhältnisse auch die westliche Hemisphäre bedroht, wie erst kürzlich von Wissenschaftlern in Modellstudien nachgewiesen werden konnte. Aber auch der zunehmende Tourismus und Flugverkehr fördern eine Verbreitung von Pilz-Sporen.
 
Da die überwiegende Mehrheit der zurzeit gezüchteten Weizensorten (über 85 %) anfällig für Ug99 ist, stellt der Pilz eine wesentliche Bedrohung für die Weltgetreideproduktion dar.
Inwieweit die reichen Industrienationen vom Auftreten des Pilzes betroffen sind und welche Bekämpfungsstrategien möglich sind, lesen Sie in der Juniausgabe des Agrarwirtschaftsmagazins agrarmanger.
 
 
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