mini|Der Pilz Phytophthora infestans ist der Erreger der Kartoffelfäule und verursachte die Große Hungersnot in Irland. 1 Million Iren verhungerte, eine weitere wanderte aus. Die Phytopathologie oder Pflanzenpathologie (englisch plant pathology, phytopathology) ist die Wissenschaft von den Krankheiten und Beschädigungen der Pflanzen. Sie erforscht die Ursachen, den Verlauf und die Symptome von Pflanzenkrankheiten. Dieses Wissen bildet die Grundlage für den Pflanzenschutz. Der Begriff setzt sich aus den altgriechischen Wörtern phyton („Pflanze“), pathos („Leiden“ oder „Krankheit“) und logos („Lehre“) zusammen.
Als Pflanzenkrankheit gilt jede Schädigung einer Pflanze, die typische Symptome zeigt und durch abiotische oder biotische Faktoren verursacht wird. Abiotische Auslöser sind beispielsweise Nährstoffmängel. Biotische Auslöser werden Pathogene genannt und umfassen vor allem Mikroorganismen (wie Pilze, Bakterien und einige Protozoen) sowie Viren und Viroide. Auch Parasitosen zählen zu den Pflanzenkrankheiten. Nicht dazu gerechnet werden hingegen Fraßschäden durch Herbivoren oder die Konkurrenz durch andere Pflanzen, etwa Allelopathie.
Da pflanzliche Nahrungsmittel den Großteil der menschlichen Kalorienabdeckung stellen, besitzt das Verständnis von Pflanzenkrankheit eine große Bedeutung für die Ernährungssicherheit der Weltbevölkerung.
Grundbegriffe Schätzungen zufolge stehen jeder Pflanzenart bis zu 100 potenzielle Pathogene gegenüber. Dennoch ist jede Spezies gegen die große Mehrheit dieser Erreger geschützt, da ein Pathogen meist nur ein enges Wirtsspektrum erfolgreich infizieren kann. Kommt es zu einer Infektion, gilt die Pflanze als anfällig (suszeptibel) und der Erreger als virulent (Wirt und Pathogen sind kompatibel). Unterbleibt die Erkrankung, ist die Wirtspflanze resistent und das Pathogen avirulent (inkompatible Interaktion).
Pathogenabwehr mini|Übersicht zu den induzierten Abwehrmechanismen der Pflanzen gegenüber Pathogenen
Pflanzen schützen sich gegen mikrobielle Schadorganismen sowohl durch vorgebildete (präformierte) als auch durch induzierbare Abwehrmechanismen. Zu den präformierten Barrieren zählen strukturelle Merkmale wie die Cuticula und verholzte Zellwände sowie toxische Substanzen (z. B. Saponine, Phenole und Chinone) in Zellwänden und Vakuolen. Darüber hinaus können Pflanzen bei Kontakt mit Erregern gezielt induzierbare Abwehrreaktionen aktivieren, die sich ebenfalls in strukturelle und chemische Komponenten unterteilen lassen.
Bedeutung von Pflanzenkrankheiten Ernteausfälle Erkrankungen von Nutzpflanzen stellen die Nahrungsproduzenten in Landwirtschaft und Gartenbau alljährlich vor neue Herausforderungen im Pflanzenschutz. Bei der Nahrungsproduktion bedeuten Pflanzenkrankheiten Verluste durch Qualitätsminderung und Ertragsreduzierung oder sogar vollständiger Ernteausfall. Selbst Krankheitserreger, die auf dem Erntegut haften, können durch ihre Stoffwechselaktivität Toxine erzeugen, die eine Freigabe für den menschlichen Verzehr verhindern.
Trotz Fortschritte in der Phytopathologie und im Pflanzenschutz treten immer wieder schwere Epidemien auf. Die Helminthosporiose-Epidemie von 1970–71 in den USA (Southern Corn Leaf Blight oder SCLB) gilt als eine der verheerendsten Pflanzenkrankheiten der modernen Agrargeschichte und wurde durch den Pilz Bipolar maydis (Synonym Helminthosporium maydis) verursacht. Sie vernichtete rund 15 % der gesamten US-Maisernte, was einem damaligen wirtschaftlichen Verlust von etwa 1 Milliarde US-Dollar entsprach (kaufkraftbereinigt heute etwa 6 bis 8 Milliarden Dollar). In manchen Gebieten betrug der Ernteausfall 80 bis 100 %.
Gezielte Nutzung mini|hochkant|Der Maisbeulenbrand (Ustilago maydis) wird in Mexiko gezielt kultiviert Während in Europa und den USA der Befall mit Maisbeulenbrand (Ustilago maydis) zu Ernteausfällen führt, sind in Mexiko die unreifen Gallen des Pilzes ein beliebtes Nahrungsmittel (Huitlacoche). Der Pilz wird dort gezielt gefördert und Maispflanzen werden mit infektiösem Material geimpft. Der nahe verwandte Brandpilz Ustilago esculenta verursacht beim Breitblättrigen Wasserreis (Zizania latifolia) fleischig verdickte untere Stängelglieder. Die essbaren Gallen werden als Gemüse verzehrt (Jiaobai in China, kambong in Indien und makomotake in Japan). Die Infektion wird in Ostasien seit mehr als 1500 Jahren kontinuierlich über vegetative Vermehrung kultiviert.
Kulturhistorische Bedeutung Pflanzenkrankheiten haben in der Kulturgeschichte der Menschheit in vielfältiger Weise ihre Spuren hinterlassen. Um den Getreideschwarzrost (robigo) von Korn fernzuhalten, wurde im alten Rom zu Ehren des Gottes Robigus am 25. April das Fest der Robigalien gefeiert. Kulturhistorisch von besonderem Interesse ist der Purpurbraune Mutterkornpilz (Claviceps purpurea), der insbesondere an Roggen vorkommt. Im Mittelalter verursachte er ausgedehnte Massenvergiftungen (Ergotismus). Zur Pflege der Erkrankten wurde im Jahre 1095 der Antoniter-Orden gegründet.
Bekämpfung Durch wissenschaftliche Erkenntnisse über die Erreger und ihre Lebenszyklen wurden wirksame Verfahren zur systematischen Vorbeugung (Prophylaxe) und kurativen Bekämpfung der Krankheiten erarbeitet. Neben den in den Industriestaaten verbreiteten biologischen und chemischen Fungiziden sind zur Krankheitsabwehr auch traditionelle Verfahren wie weite Fruchtfolgen, Verwendung krankheitsresistenter Saatgutsorten sowie ökologische Landwirtschaft von Bedeutung. Da sich viele Sorten der Kulturpflanzen in ihrer Anfälligkeit gegenüber Krankheitserregern und Schädlingen wesentlich unterscheiden, hat die Resistenzzüchtung hier eine große Bedeutung.
Häufige Pflanzenkrankheiten (Auswahl) mini|Der Kaffeerost (Hemileia vastatrix) ist die wirtschaftlich bedeutendste Pflanzenkrankheit der Kaffeepflanze. Er führte im 19. Jahrhundert zur vollständigen Zerstörung der Kaffeeplantagen in Sri Lanka. Echter Mehltau Falscher Mehltau Feuerbrand der Kernobstgehölze (ein Bakterium) Kraut- und Knollenfäule der Kartoffel Mutterkornpilz Scharka-Krankheit Schrotschusskrankheit Tabakblauschimmel Tabakmosaikvirus Ulmensterben
Literatur Heinz Butin: Krankheiten der Wald- und Parkbäume. Leitfaden zum Bestimmen von Baumkrankheiten. Georg Thieme Verlag, Stuttgart und New York 1983, ISBN 3-13-639001-6. Eckart Schlösser: Allgemeine Phytopathologie. 2. neubearbeitete Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1997, ISBN 3-13-647502-X. Hoffmann/Schmutterer: Parasitäre Krankheiten und Schädlinge an landwirtschaftlichen Nutzpflanzen. 2. erweiterte und ergänzte Auflage. Verlag Eugen Ulmer Stuttgart, 1999, ISBN 3-8001-3207-9. R. Kenneth Horst: Westcott’s Plant Disease Handbook. Springer, 8th edition, Dordrecht 2013, ISBN 978-94-007-2140-1 (Print); ISBN 978-94-007-2141-8 (E-Book) Roger Hull: Plant Virology. Academic Press, 5th edition 2014, ISBN 978-0-12-384871-0 (Print); ISBN 978-0-12-384872-7 (E-Book)
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Kategorie:Pflanzenschutz