Deltaplan Erwinia deel C - pootaardappelen

Het Deltaplan Erwinia (Deel C – Pootaardappelen) is een vervolg op het project 'Bacterievrije pootgoedteelt - een uitdaging!'. Het doel was om meer inzicht te krijgen in de Erwinia-problemen in de pootgoedteelt en uiteindelijk te komen tot een reductie van de economische schade met 50%.

Uit het onderzoek (2009-2012) blijkt dat er bij vrijwel elk onderdeel van de teeltcyclus van pootaardappelen risicovolle handelingen vallen aan te wijzen die tot verergering van het probleem leiden. Na vier jaar onderzoek is de conclusie dat er, om de ten doel gestelde reductie van 50% reductie te realiseren, een samenhangend pakket aan maatregelen nodig is. Daarvoor wordt een aantal aanbevelingen gedaan.

Inleiding

De bacterieziekte Erwinia is al jaren een bron van grote zorg binnen de aardappelteelt. In 2008 is door het LEI berekend dat de schade in de pootgoedteelt, veroorzaakt door deze bacterie, voor Nederland een bedrag van gemiddeld 22 M€ per jaar beloopt. Van deze schade komt ongeveer 12 M€ ten laste van de telers en 10 M€ ten laste van de handel. In de periode 2005–2008 is, op gezamenlijk initiatief van de gehele pootgoedsector, onder de naam ‘Bacterievrije pootgoedteelt - een uitdaging!’ een project uitgevoerd, waarin diverse risicofactoren zijn onderzocht die een rol spelen bij het tot stand komen van de ziekteproblemen. Dit onderzoek heeft een vervolg gekregen in het Deltaplan Erwinia. Ook dit is een project van vier jaar geweest, van 2009 t/m 2012. Het Deltaplan Erwinia, waarvan ook onderzoek voor de bollenteelt deel uitmaakt, kent drie onderdelen: A. fundamenteel-strategisch onderzoek, B. toegepast-wetenschappelijk onderzoek, en C. praktijkonderzoek. Deel C is het door de sector gefinancierde deel, waarvan in dit eindrapport verslag wordt gedaan.

Detectie en epidemiologie

Erwinia-types en detectiemethoden

In de Nederlandse aardappelteelt komen drie types Erwinia voor. Deze staan te boek onder de Latijnse namen Pectobacterium atrosepticum (de “zwartbeen” bacterie), Dickeya (de “stengelnatrot” bacterie), waarvan de ondersoorten dianthicola en solani in Nederland voorkomen, en Pectobacterium carotovorum ssp. carotovorum (de “bacterienatrot” bacterie). Deze drie types worden afgekort als Pa, Ds en Pcc. Van de laatste soort is pas de laatste jaren bekend geworden dat bepaalde vertegenwoordigers ook echt ziekteverschijnselen kunnen geven in het veld. Deze worden daarom aangeduid als vPcc, waarbij het v-tje staat voor virulent. Inmiddels is ontdekt dat de vPcc’s eigenlijk thuishoren onder de Erwinia-soort Pectobacterium wasabiae. Om praktische redenen wordt “Erwinia” nog steeds als verzamelnaam gebruikt voor de hele groep.

In knollen en andere monsters van aardappelplanten wordt de besmetting met Erwinia tegenwoordig bepaald m.b.v. PCR. Dit is een methode waarbij soortspecifieke fragmenten van het bacterie-DNA worden vermeerderd, zodat ze kunnen worden aangetoond. In één PCR-bepaling kunnen alle drie Erwinia-types in één keer worden geanalyseerd (multiplex).

Optimalisatie verrijking, distributie Erwinia in de knol, ontwikkeling vacuümtoets

Om Erwinia in plantenmonsters aan te tonen wordt meestal eerst een verrijking toegepast in een groeimedium waarin de bacterie zich vele malen kan vermeerderen. Pogingen om dit verrijkingsproces te verbeteren zijn niet succesvol gebleken. Tot nu toe wordt de Erwinia-besmetting van aardappelknollen bepaald door een analyse uit te voeren op de naveleinden.

Nader onderzoek liet zien dat in besmette partijen ook veel schilbesmetting voorkomt, zonder dat het naveleind besmet is. Een alternatieve verrijkingsmethode werd ontwikkeld, waarbij hele knollen werden onderworpen aan een vorm van ‘natuurlijke verrijking’. Knollen worden daarbij, na toevoeging van water, onder vacuüm gebracht en weggezet bij 25°C. Onder de zuurstofarme omstandigheden die dan ontstaan, kan de Erwinia-bacterie zich uitstekend vermeerderen. Het bleek dat op deze wijze meer besmettingen konden worden aangetoond dan met de naveleind-methode. De methode wordt aangeduid als vacuümtoets.

Nacontrole besmettingen

In de jaren 2010 en 2011 werden nacontrolevelden aangelegd om vast te stellen of de nateelt van symptoomplanten van resp. de oogstjaren 2009 en 2010 ook weer planten laat zien met Erwinia-symptomen.

In beide jaren werden symptoomplanten gevonden in velden waarvan het knolmateriaal voor het poten niet aantoonbaar besmet was (resp. 6,7% en 2,9%). Maar ook werden naar verhouding weinig planten met symptomen gevonden (resp.32% en 10,3%) in de planten van de velden die als ziek uitgeplant waren. Dit maakt nogmaals duidelijk dat het binnen het huidige bemonsteringssysteem mogelijk is om symptoomplanten in een als schoon getoetste partij te vinden, en dat een eventueel aanwezige (latente) besmetting niet altijd tot besmetting van de nateelt leidt.

Epidemiologie in het veld

Gedurende de jaren 2010 t/m 2012 is onderzoek verricht naar het gedrag van verschillende Erwinia-typen in het veld, en naar hun onderlinge interacties.

Het moment van symptoomontwikkeling was, tenminste in 2 van de 3 jaren, verschillend voor Dickeya en vPcc. De Dickeya aantasting liet zich eerder in het seizoen zien dan de aantasting door vPcc. Bij een gecombineerde besmetting van knollen met Dickeya en vPcc werd een versnelde en versterkte aantasting van de planten waargenomen. Bij de gecombineerde besmetting van Dickeya en niet virulente Pcc werden meestal juist minder symptoomplanten gevonden. De niet virulente Pcc leek dus de symptoomexpressie door Dickeya te reduceren. Dit onderdrukkend effect trad niet op bij een combinatie van vPcc met niet virulente Pcc.

Teelt en initiële besmetting

Eén van de kernvragen van het onderzoek was waar en hoe de eerste besmettingen in een schone aardappelteelt tot stand komen. In het Deltaplan Erwinia is getracht een beeld te krijgen van de processen die verantwoordelijk zijn voor deze initiële besmetting. Het onderzoek bestond uit een drietal onderdelen: 1. een vierjarige Monitoring bij stammentelers vanuit miniknollen, 2. onderzoek in veldproeven naar de verspreiding van Erwinia, en 3. overleving in percelen met een zware besmetting met Erwinia.

Monitoring bij mini-telers

Van 2009 t/m 2012 is een monitoring uitgevoerd van de initiële besmetting met Erwinia op een elftal praktijkbedrijven. Gestart werd met partijen miniknollen van de rassen Kondor en Spunta. In 2010 is een tweede lijn gestart bij dezelfde telers. Deze twee jaargangen worden aangeduid als 08V en 09V stammen. Gedurende de hele teeltcyclus werden monsters genomen van gewas, van knollen en van gebruikte machines. Deze werden onderzocht op besmetting met Erwinia. Ook werden door de telers zelf de teeltgegevens bijgehouden.

Uit de monitoring kunnen de volgende conclusies worden getrokken. In de loop van de eerste vermeerderingsjaren vanaf miniknollen nam de besmetting van de dochterpartijen snel toe. De eerste waargenomen besmettingen traden vooral op in monsters van loofresten uit loofklappers. De eerste introductie van de besmettingen kon overigens niet worden toegeschreven aan de gebruikte machines. Bij ongeveer de helft van de besmettingen in de dochterpartijen was er een verband aan te wijzen met de eerder gevonden besmettingen in m.n. monsters van geklapte loofresten. De overige knolbesmettingen konden niet worden herleid tot eerdere besmettingen in het voortraject. Omdat de eerste besmettingen in de geklapte loofresten niet afkomstig leken van de loofklappers zelf, rees het vermoeden dat de eerste introductie van buitenaf had plaatsgevonden. Dit was de reden om in veldproeven nader naar de verspreidingsmechanismen te gaan kijken.

Veldproeven verpreiding Erwinia

Naar aanleiding van de waarnemingen tijdens het 1e en 2e jaar van de monitoring werden in de jaren 2011 en 2012 veldproeven uitgevoerd waarin de verspreiding van Erwinia is onderzocht. De proefvelden waren zo opgezet, dat er in subveldjes met schone miniknollen een besmettingshaard van met Erwinia (Dickeya en vPcc) geïnfecteerde knollen was aangebracht. In de loop van het seizoen werden op een afstand van 2 en 4 rijen vanaf de besmettingshaard monsters genomen van blad en grond. Verder werden in de veldjes insectenvangbakjes, en in 2012 ook vangbakjes voor regenwater en aerosolen, geplaatst. Los hiervan is in 2010 ook onderzoek gedaan aan luchtmonsters die genomen werden tijdens het klappen van met Erwinia besmet loof. Alle monsters werden geanalyseerd op besmetting met Erwinia.

Uit het onderzoek in de veldproeven kan het volgende worden geconcludeerd. De frequente besmetting met vPcc die met name in bladmonsters en incidenteel ook in insecten- en aerosolenbakjes werd aangetroffen, wijzen erop dat de verspreiding vooral via de lucht heeft plaatsgevonden. Voor Dickeya was dit niet duidelijk. Het onderzoek van de luchtmonsters liet zien dat er inderdaad transport van zowel vPcc als Dickeya via de lucht optreedt. Niet zeker is of de verspreiding in de veldproeven is toe te schrijven aan insecten, aerosolen of eventueel stofdeeltjes als dragers van de besmetting. Daarvoor is nauwkeuriger onderzoek vereist.

Afbeelding 1. Proefveld verspreiding van Erwinia 2011.

Onderzoek naar overleving in zwaar besmette percelen

Een belangrijke vraag is nog steeds of Erwinia, in een perceel dat zwaar besmet geweest is met de bacterie, kan overleven in de grond, of via wortels van onkruiden of tussengewassen. Gedurende de jaren 2009 t/m 2011 is op een aantal percelen, waarop in het daaraan voorafgaande jaar zwaar met Erwinia besmette partijen aardappels hadden gestaan, onderzocht of de bacterie zich in de grond of op onkruiden en volggewas had gehandhaafd.

Uit dit onderzoek kan het volgende worden geconcludeerd. Introductie van Erwinia door overleving van de bacterie in het perceel gedurende de voorafgaande vruchtwisselings-periode, in grond of via tussengewassen en onkruiden, is niet waarschijnlijk. In geen van de percelen kon besmetting van de monsters met Erwinia worden aangetoond. Slechts in één geval werd een besmetting op onkruidwortels gevonden, in combinatie met de veelvuldige aanwezigheid van besmette aardappelopslag in dit perceel.

Conclusies initiële besmetting

Samengevat leidt het onderzoek dat uitgevoerd is naar de oorzaken van de initiële besmetting tot de volgende conclusies.
In de eerste vier veldvermeerderingen vanuit miniknollen vindt een snelle introductie en opbouw van de Erwinia-besmetting plaats. De eerste introductie van Erwinia in een schoon perceel is niet evident toe te schrijven aan besmette machines. Ook de vele besmettingen die in loofklapmonsters zijn gevonden kunnen niet aan introductie door de loofklapmachine zelf worden toegeschreven. Waarnemingen van de Monitoring en van het flankerend onderzoek naar verspreiding van Erwinia wijzen op introductie m.n. via de lucht. Of insecten dan wel aerosolen of andere deeltjes hierin de vectoren zijn, kan niet met zekerheid worden gezegd. Hiervoor is nader onderzoek nodig. In een aantal gevallen is de herkomst van de besmetting nog steeds niet duidelijk. Introductie van Erwinia door overleving van de bacterie in het perceel gedurende de voorafgaande vruchtwisselings-periode, in grond of via tussengewassen en onkruiden, is niet waarschijnlijk. De overleving via aardappelopslag blijft een punt van aandacht. De conclusies betreffende de eerste introductie via de lucht stemmen overeen met die van internationaal onderzoek. In aanvullend onderzoek door Plant Research International kon het optreden van bladbesmettingen met pathogene Erwinia’s in eerstejaars veldvermeerderingen overigens niet worden bevestigd (zie onder).

Versmering tijdens de teelt

Een besmetting die eenmaal in een partij pootaardappelen aanwezig is kan zich gedurende de teelt verder uitbreiden. Diverse factoren die hierbij een rol kunnen spelen zijn in het Deltaplan Erwinia nader onderzocht.

Besmetting via kiemen

Een eerste factor die van belang is, is de kiem. Besmette kiemen zouden bij het sorteren, voorkiemen en poten voor versmering kunnen zorgen.

Bij een aantal op bacterie afgekeurde partijen werd, na voorkiemen, de besmetting van een groot aantal kiemen bepaald. De mate van besmetting lag overwegend tussen de 1 en 2 %. Bij goedgekeurde partijen zal dat lager zijn. Dat betekent dat de kiemen, hoewel niet te verwaarlozen, niet als een grote bron van versmering worden beschouwd.

Voorkiemen en poten

Voorkiemen van pootaardappelen kan van invloed zijn op de ontwikkeling van Erwinia. In een veldproef met twee besmette partijen (Diamant en Kondor) is onderzocht wat de effecten van verschillende voorkiemmethoden (kiembakken, kiemzakken, kisten draaien, koud bewaren) zijn op de opkomst, de ziekte-expresseie en de moederknollen.

De opkomst bleef alleen bij de variant koud bewaren, en slechts bij één van de twee gebruikte rassen (Diamant), achter. Bij het aantastingsverloop traden geen betrouwbare verschillen op. Het aantal moederknollen bij de oogst lag bij het voorkiemen in kiembakken of –zakken significant lager dan bij koud bewaren. Het object kistendraaien gaf een afwijkend beeld: minder moederknollen bij Diamant, méér bij Kondor. Hier was geen verklaring voor.

Maatsortering

Een veelgehoorde opmerking in de praktijk is, dat bij het gebruik van een kleine potermaat minder Erwinia-planten worden gevonden. Ook hiernaar is onderzoek gedaan. Gedurende twee jaren (2011 en 2012) is in veldproeven met in elk jaar drie latent besmette rassen, bepaald of de gebruikte potermaat van invloed is op de expressie van Erwinia.

De resultaten lieten zien dat er geen significante verschillen in expressie optraden tussen de grote (>45) en de kleine (<45) potermaat.

Stikstofbemesting in relatie tot Erwinia-expressie in het veld

Stikstof is een terugkerend thema waar het de problemen met Erwinia betreft. Uit een NAK enquête bleek dat telers met weinig bacterieproblemen over het algemeen minder stikstof gaven. De oorzaak is onduidelijk. Is het een kwestie van versneld degenereren van de moederknollen bij lagere bemesting, waardoor minder versmering optreedt, of wordt de ziekte gemaskeerd bij hogere giften, waardoor zieke planten niet herkend en verwijderd worden? Zowel in 2009 als in 2010 is in een veldproef met besmette partijen pootaardappelen onderzocht of er verschil is in de waarneming van expressie bij verschillende stikstofgiften (0, 50, 100 en 150 % van de adviesgift). Vervolgens is in het daaropvolgende jaar onderzocht of er effecten te vinden waren van maskering.

Zowel in de symptoomexpressie als in de besmetting van de nateelt werden in het eerste en in het vervolgjaar geen betrouwbare verschillen aangetoond.

Verspreiding via contact in het veld

Bij de teelt van pootaardappelen komen in de veldperiode diverse situaties voor, die aan verspreiding van Erwinia tussen zieke en gezonde planten zouden kunnen bijdragen. Dat kan door menselijke betreding of door mechanische contacten. In twee achtereenvolgende jaren is hier onderzoek naar gedaan in veldproeven. De globale opzet daarvan was dat in een gewas met schone aardappelen een besmette strook werd gepoot, waarvan de knollen via vacuüminfiltratie besmet waren met Erwinia (Dickeya). Gedurende het groeiseizoen werden op een aantal tijdstippen bladmonsters verzameld, nadat de selecteur, selectiekar of trekker door de plots waren gegaan. Steeds op een afstand van 0, 1 en 10 meter van de besmette strook.

Met alle drie contactmethoden bleek er versmering op te treden vanuit de besmette strook tot op een afstand van tenminste 10 meter. Er was geen betrouwbaar verschil in mate van versmering tussen de drie methoden. De meeste besmetting werd gevonden op het eerste tijdstip, d.w.z. in een jong fris gewas.

Is selecteren zinvol bij dreigende afkeuring?

Eén van de vragen uit de praktijk is of een besmet perceel "schoon" te selecteren is. Hiernaar is gedurende drie jaren (2009-2011) onderzoek gedaan in een aantal praktijkpercelen. Varianten waren daarbij: a) wekelijks selecteren, b) 1x selecteren en daarna niet meer, c) niet selecteren maar alleen markeren van zieke planten, en d) geen selectie maar laten doorgoeien tot consumptie. De oogst van de verschillende objecten van 2009 en 2010 werd nog één (2010) of twee jaar (2009) nageteeld op een proefveld.

Op één uitzondering na (2009) bleek van een "schoon" of "relatief schoon" selecteren, gemeten aan de besmettingsgraad van de knollen, geen sprake. Opvallend was dat de nateelt soms beduidend schoner was dan wat in het eerste jaar geoogst was.

Afbeelding 2. Gemarkeerd blok, en daarin de gemarkeerde zieke planten, op een afgekeurd perceel pootaardappelen in St. Maarten (2009).

Loofdodingsmethoden

Gezien de frequente besmetting van loofklapmonsters met Erwinia (zie hoofdstuk 3 en dit hoofdstuk hieronder) is aandacht gegeven aan het effect van loofvernietiging op de versmering van Erwinia (Dickeya en vPcc). In 2010 en 2011 zijn veldproeven uitgevoerd met verschillende manieren van loofdoding: a) alleen klappen, b) spuiten en klappen na 5 dagen, en c) spuiten en klappen na 14 dagen. In 2011 werd ook nog een variant looftrekken meegenomen. De plots waren opgezet met een strook van besmette poters in een veldje dat voor de rest bestond uit miniknollen. De poters in de besmette strook werden besmet via vacuüminfiltratie met suspensies van Dickeya of vPcc (bij controleveldjes alleen water). Met de loofklapper werd eerst door de besmette strook gereden en vervolgens door de rest van het veld. Direct na het klappen werden bladmonsters verzameld op 0, 1 en 10 meter vanaf de besmette strook. Na afsterven van het loof werden ook knolmonsters genomen op een afstand van 1 meter van de besmette strook.

De laagste besmettingen in het blad werden over het algemeen gevonden in de variant spuiten en klappen na 5 dagen. Bij looftrekken werd evenveel besmetting gevonden als bij klappen. In 2010 werd vrijwel geen Dickeya in de knollen gevonden, terwijl in alle objecten, ook de controle, wel vPcc werd gevonden, zonder duidelijk effect van de loofdodingsmethode. Ook in 2011 werd in de knollen vrijwel geen Dickeya gevonden, en besmetting met vPcc vooral in de objecten met vPcc behandeling en merkwaardigerwijs ook weer in de controle. Waarschijnlijk was er in beide jaren ook infectie met vPcc van buitenaf opgetreden in de uit schone mini’s geteelde planten.

Loofdoding, monitoring 2012

Uit diverse onderzoeken was gebleken dat loofmonsters in de praktijk vaak besmet zijn met Erwinia. In 2012 is een praktijkmonitoring uitgevoerd waarbij onderzocht is of afstervend loof na loofvernietiging nog een potentiële bron van versmering kan zijn. Van 21 praktijkpercelen werden na loofklappen monsters genomen van geklapte blad- en stengelresten, en tevens van knollen op dezelfde plek. Ook na inschuren werden knolmonsters uit de partijen genomen.

Van de 21 percelen waren bij 6 de loofmonsters besmet (29%). Hiervan hadden 2 een aantoonbare knolbesmetting bij het handrooien (33%) en 5 na het inschuren (83%). Van de 15 percelen waar de loofmonsters niet besmet waren hadden 6 toch een knolbesmetting bij handrooien (40%) en 11 na het inschuren (73%). Behalve dat dit een bevestiging oplevert van de frequente besmetting van geklapte loofmonsters, kunnen hieruit geen harde conclusies worden getrokken t.a.v. de extra versmering die dit oplevert.

Fysiologische rijpheid

Een vraag die regelmatig naar voren komt is of de fysiologische rijpheid op het moment van loofdoding van invloed is op de gevoeligheid van de geproduceerde knollen voor Erwinia-besmetting. In de jaren 2011 en 2012 zijn veldproeven uitgevoerd waarin dit is onderzocht. Ook nu gebeurde dit in veldjes, beplant met miniknollen, met daarin een met Dickeya besmette strook. De proeven werden aangelegd met 3 bemestingstrappen, 50%, 100% en 150% van de adviesdosering. De loofdoding werd uitgevoerd middels loofklappen en daarna spuiten, met in 2012 daarnaast ook een variant spuiten en na 5 dagen klappen. Monsters werden genomen uit het deel van de veldjes achter de besmette strook.

De stengeldelen van de mini-planten waarvan het loof afgeklapt was, bleken aanvankelijk voor 80-90% besmet met Dickeya. In de loop van de tijd liep dit terug, maar na 4 weken was de bacterie nog steeds aantoonbaar. Ook in de geklapte bladresten tussen de rijen werd na 4 weken nog veel besmetting gevonden. In de objecten klappen-spuiten werd beduidend meer en langer Dickeya gevonden dan in de objecten spuiten-klappen. De dochterknollen uit de mini-planten waren slechts sporadisch besmet. Daaruit kunnen dus geen conclusies worden getrokken t.a.v. het effect van fysiologische rijpheid. Wel bleek, over alle monsters gerekend, de besmetting bij 50% bemesting het laagst te zijn.

Monitoring S-telers

Het gegeven dat bij bedrijven die S-materiaal van dezelfde uitgangsstam ontvangen, bij verdere vermeerdering vaak grote verschillen in Erwinia-besmetting optreden, was aanleiding om in 2009 een monitoring te starten bij een 20-tal bedrijven. Op deze bedrijven werd uitgangsmateriaal van dezelfde S-partijen van de rassen Kondor en Spunta gevolgd. Gedurende de hele teeltcyclus werden monsters verzameld en geanalyseerd op Erwinia. In 2010 en 2011 werd bij een aantal van deze bedrijven nogmaals gestart met S-materiaal van dezelfde rassen.

Uit de veelheid aan resultaten komen de volgende zaken naar voren. Er blijken inderdaad grote verschillen in het verloop van de besmettingen. Enkele bedrijven waren in staat om, met hetzelfde uitgangsmateriaal, na 2 vermeerderingsjaren partijen af te leveren waarin nauwelijks Erwinia te vinden was. Andere bedrijven leverden uit hetzelfde uitgangsmateriaal partijen af die zwaar besmet waren. Bij het poten en in de stengels en bladeren tijdens het groeiseizoen werd over het algemeen weinig besmetting gevonden. Het belangrijkste versmeringsmoment lijkt, indien deze via loofklappen wordt uitgevoerd, de loofvernietiging te zijn. Zorgelijk is de toename van de besmetting in de periode van het oogsten. Tijdens de periode van vóór het rooien t/m het inschuren nam de besmettingsgraad van de knollen gemiddeld met een factor 3, en in sommige gevallen zelfs met een factor 5 tot 6, toe.

Bewaring

Na de oogst van de aardappelen treedt er een periode aan waarin de knollen bewaard worden op de boerderij. Tijdens het project 'Bacterievrije pootgoedteelt' is aandacht besteed aan de invloed van de wijze van bewaring op de aantasting door Erwinia in het daarop volgende seizoen. In het Deltaplan Erwinia (deel C) is de focus gelegd op wat er gebeurt met Erwinia tijdens de bewaarperiode, d.w.z. na de fase van oogsten, transport en inschuren. Versmering van Erwinia tijdens deze fase is één van de oorzaken van de toename van het bacterieprobleem in de pootgoedteelt. Deze kan optreden bij aanwezigheid van met Erwinia besmette moeder- of dochterknollen. Door die versmering raken andere, tot dan toe nog niet geïnfecteerde, knollen uitwendig besmet met de bacterie. De vraag die bij het onderdeel Bewaring centraal stond is hoe deze uitwendige versmering door bepaalde maatregelen kan worden gereduceerd en verdere uitbreiding kan worden voorkomen. Daartoe zijn diverse proeven uitgevoerd.

Snelheid van indringen van Erwinia in de schil

Onderzocht is hoe snel een uitwendige besmetting met Erwinia een pas gerooide knol binnendringt.

Uit dit onderzoek kan het volgende worden geconcludeerd. Door ontsmetten of drogen, kort na het optreden van een uitwendige besmetting van pas gerooide knollen met Erwinia (Dickeya), worden niet alle bacteriën gedood. Al binnen enkele minuten zijn er bacteriën de schil binnengedrongen en dan onbereikbaar voor de ontsmetting. Naarmate langer gewacht wordt met ontsmetten, neemt het aantal bacteriën in de schil snel toe. Onder vochtige omstandigheden neemt het aantal Dickeya bacteriën op de schil niet af gedurende een periode van tenminste 24 uur.

Reductie van versmeerde Erwinia door zwadrooien

Eén van de manieren waarop in de praktijk getracht wordt om de versmering te beperken is de twee-fasen rooi, waarbij de knollen eerst worden opgerooid en in het zwad te drogen gelegd, om later in een tweede werkgang met een rooimachine te worden opgeladen. In een veldproef, met een eerstejaars vermeerdering uit miniknollen, is onderzocht wat het effect is van deze rooimethode op de overleving van Erwinia. Drie weken na klappen en spuiten van het gewas werden de knollen met een voorraadrooier opgerooid en in het zwad gelegd. Direct na oprooien is een aantal knollen gedompeld in suspensies van rotte knolresten met de Erwinia-types Dickeya of vPcc, en daarna weer teruggelegd in het zwad. Op een aantal tijdstippen is een telling gedaan van het aantal Erwinia-bacteriën op de schil.

Tijdens de periode van drogen in het zwad werd de uitwendige besmetting sterk gereduceerd. Een klein deel van de besmetting nam echter ook bij langer laten drogen niet verder meer af. Waarschijnlijk zijn dit bacteriën die de knol via de schil zijn binnengedrongen. Na 31 dagen werden de resterende knollen uit het veld meegenomen en gedurende de winterperiode droog bewaard bij 4°C. In het daarop volgende jaar is een aantal van deze knollen uitgepoot in het veld. Van de met Dickeya en vPcc behandelde knollen leverde resp. 25% en 37% een aangetaste plant op.

Reductie van Erwinia-besmetting door verschillende droogregimes

In de voorgaande proeven is gebleken dat Erwinia vrij snel de schil van pas gerooide knollen kan binnendringen. In de praktijk worden de knollen na rooien veelal overgebracht in kisten, en daarna gedurende een bepaalde periode geventileerd. Onderzocht is of met een goed ventileerregime een door uitwendige versmering ontstane schilbesmetting met Erwinia kan worden geëlimineerd dan wel tot een minimum gereduceerd. Partijen knollen, met daarin een versmeringsbron van Erwinia (Dickeya), werden blootgesteld aan de volgende ventilatieregimes: geen ventilatie, één uur per dag ventileren, en continu ventileren. Na 3 maanden werd de schilbesmetting van de knollen rond de versmeringsbron bepaald.

Er kon geen verschil worden aangetoond in mate van versmering tussen de diverse ventilatieregimes. Wel had de rot van de versmeringsbron zich bij de behandelingen ‘geen ventilatie’ en ‘1 u per dag ventileren’ uitgebreid naar de knollen onder de besmettingsbron.

Conclusies proeven Bewaring

Uit het onderzoek t.a.v. bewaring vallen de volgende conclusies te trekken.
Erwinia dringt na versmering snel de schil van pas gerooide knollen binnen. Bij snel ontsmetten of drogen (ook in het zwad) wordt de uitwendig aanwezige besmetting sterk gereduceerd. Drogen of ontsmetten heeft geen effect op het aantal reeds in de schil opgenomen bacteriën. In het volgende teeltseizoen manifesteert de versmering zich nog steeds door aantasting of latente besmetting in het veld. Onder vochtige omstandigheden blijft ook de uitwendige besmetting nog langere tijd hoog, en kan rot zich uitbreiden.

Kennisoverdracht

Gedurende het project is op diverse manieren getracht de opgedane kennis onder de aandacht te brengen van telers en andere betrokkenen bij de pootaardappelteelt. Het eindrapport geeft een overzicht van alle activiteiten die op dit gebied ontplooid zijn:

• Nieuwsbrieven, artikelen en persberichten in vaktijdschriften;
• Deelname aan symposia en demodagen;
• Presentaties voor allerlei groepen belanghebbenden;
• Overzichtspresentatie van alle resultaten op telersbijeenkomsten over heel Nederland in november 2012. Een overzicht van de vragen die tijdens deze bijeenkomsten gesteld zijn is in het eindrapport opgenomen;
• Slotbijeenkomst van het Deltaplan op 12 december 2012, waarop het eindrapport werd uitgereikt aan de opdrachtgevers, NAO en Productschap Akkerbouw.

Onderzoek Plant Researc h International

Verbetering groeimedium voor detectie en isolatie van Dickeya- en Pectobacterium-soorten

Voor detectie van Dickeya- en Pectobacterium (Erwinia)-soorten worden plantenextracten onder zuurstofarme omstandigheden verrijkt in het groeimedium pectate enrichment broth (PEB). Deze verrijking verloopt niet altijd optimaal, mogelijk door de groei van en competitie met andere micro-organismen. Voor isolatie van Erwinia-soorten wordt het medium CVP gebruikt. Ook op dit medium vindt competitie met andere micro-organismen plaats waardoor isolatie wordt bemoeilijkt. Geprobeerd is de PEB en CVP media te verbeteren door toevoeging van selectieve stoffen (antibiotica), zodat selectieve groei van Erwinia’s wordt bevorderd. Een groot aantal antagonisten van Erwinia is geïsoleerd uit verrijkingsextracten en getest op gevoeligheid voor een reeks antibiotica. Toevoeging van de antibiotica sulfamethoxazole en crystal violet, waarvoor de Erwinia’s resistent zijn maar veel van de andere bacteriën niet, aan het PEB-medium bleek toch ook de Erwinia-soorten te remmen. Ook toevoeging van het antibioticum bacitracine aan het CVP-medium had geen positief effect op de isolatie van Erwinia-soorten. De pogingen tot verbetering van de groeimedia zijn dus nog niet succesvol gebleken.

Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum als veroorzaker van bacterieziek in aardappel: resultaten van laboratorium en kasexperimenten

Er is behoefte aan meer kennis over de virulente en niet-virulente Pcc-groepen (vPcc en nvPcc), en over de interactie tussen Pcc en Dickeya bij het ontstaan van menginfecties. Onderzocht is of de virulentie van Pectobacterium- en Dickeya- stammen (snel) bepaald kan worden met laboratorium(aardappelschijventoets) of kasexperimenten, waarbij ook gekeken is naar de plantkoloniserende eigenschappen van nvPcc en vPcc. Verder is onderzoek gedaan naar de interactie van nvPcc en Dickeya in plantmateriaal.

Uit de resultaten blijkt dat in aardappelschijventoetsen en kasexperimenten waarbij planten werden geïnoculeerd via knollen, wortels of stengels, vPcc-stammen niet onderscheiden kunnen worden van nvPcc-stammen. Om de virulentie van stammen betrouwbaar te kunnen bepalen, moeten veldexperimenten worden uitgevoerd, bij voorkeur gedurende 2 of 3 seizoenen. In vergelijking met vPcc en nvPcc lijkt D. solani agressiever te reageren bij de aantasting van aardappelplanten in de kas, en de planten ook efficiënter te koloniseren. Uit de competitie-experimenten blijkt dat nvPcc D. solani op aardappelschijven verdringt.

Als knollen worden geïnoculeerd met zowel D. solani als nvPcc kunnen beide organismen in de stengels worden teruggevonden, soms als menginfectie en soms als enkele infectie, in zowel planten met als zonder symptomen. Dit werd zowel in het veld als in de kas geconstateerd. Bij analyses en herisolaties vanuit planten met symptomen is dus niet onmiddellijk duidelijk wie de veroorzaker van de ziekte is, en kan nvPcc ten onrechte aangezien kan worden als de veroorzaker van bacterieziekte. Virulentieproeven in het veld moeten uitsluitsel geven.

De ontwikkeling van populaties van Dickeya solani en Pectobacterium wasabiae na depositie op (beschadigd) aardappelblad

In een kasproef is onderzocht of besmetting van bladeren vanuit de lucht kan leiden tot een opbouw van populaties van Dickeya en Pectobacterium.

Uit deze proef blijkt dat bij hoge luchtvochtigheid cellen van D. solani en P. wasabiae na depositie op aardappelbladeren met lichte beschadigingen snel (al na één dag) in aantal toenemen en de bladeren kunnen infecteren. Beschadiging lijkt daarbij niet nodig, want er werden incidenteel ook inwendige infecties in onbeschadigd blad gevonden. Vijfendertig dagen na inoculatie werden gemiddeld 100.000 kolonievormende eenheden (kve) per gram bladmateriaal gevonden, maar de dichtheden per blad varieerden sterk. D. solani lijkt het inwendige blad efficiënter te besmetten dan P. wasabiae. Deze proef wijst er op dat, als inoculum via aerosolen, spatwater, regenwater, machines of insecten op nat loof terecht komt, infecties van loof makkelijk kunnen ontstaan.

Loofbesmettingen met Erwinia’s in 1-jarige aardappelstammen: resultaten van een survey in pootgoed teeltgebieden in Noord Nederland

In een veldsurvey op een 20-tal percelen, verspreid over de noordwestelijke en noordelijke zeeklei, is onderzocht of Erwinia-bacteriën voorkomen op bladeren van aardappelplanten gegroeid uit (pathogeen-vrije) miniknollen. In 16 van de 20 éénjarige stammen werden Erwinia’s gedetecteerd. Echter, in geen van de monsters werden besmettingen met P. atrosepticum, P. wasabiae en Dickeya spp. gevonden, de soorten die in Nederland bacterieziek veroorzaken. In deze survey kon dus nog niet worden bevestigd dat pootgoedbesmettingen veroorzaakt kunnen worden door infecties vanuit de lucht.

Evaluatie en aanbevelingen

Evaluatie

Uit het onderzoek dat in het kader van het Deltaplan Erwinia (deel C) is gedaan komt de ernst van de Erwinia-problematiek in al zijn scherpte naar voren. De besmettingen met Erwinia duiken op vanaf de eerstejaars stammen t/m de eindfase van de pootgoedvermeerdering. Bij vrijwel elk onderdeel van de teeltcyclus zijn risicovolle handelingen aan te wijzen, die tot verergering van het probleem leiden. Al tijdens de eerste 4 jaren van de stammenvermeerdering neemt de latente besmetting verontrustend snel toe. De allereerste besmettingen lijken veelal via de lucht tot stand te komen. Een verdere verspreiding kan door diverse teelthandelingen plaatsvinden. Door selectie, zowel met de hand als met een selectiekar, wordt een besmetting gemakkelijk over een perceel verspreid. Loofklappen is een groot risico: a) omdat daardoor de besmetting wordt versmeerd, b) omdat het geklapte gewas een gigantische invalspoort is voor besmettingen, en c) omdat de Erwinia in de geklapte loofresten nog weken voor verdere verspreiding kan zorgen. In de periode van rooien, transport en inschuren blijkt de besmetting met een factor 5 tot 6 te kunnen toenemen. De versmeerde Erwinia kan na de oogst weliswaar door drogen grotendeels worden geëlimineerd, maar niet voorkomen wordt dat een deel van de besmetting al door de knol wordt opgenomen en zo kan leiden tot problemen in het volgende seizoen.
Samenvattend kan gesteld worden dat elke fout die gemaakt wordt gedurende de teelt, genadeloos wordt afgestraft door Erwinia.

Aanbevelingen

Gezien het vorenstaande is het daarom van het grootste belang dat alle maatregelen genomen worden in alle stadia van de teelt, die de risico’s van introductie of verspreiding van de bacterie tot een minimum kunnen beperken. Dat kan alleen door een samenhangend pakket aan maatregelen. Het onderzoeksteam formuleert de volgende aanbevelingen:

• Beperk de pootgoedvermeerdering tot maximaal 4 veldgeneraties;
• Breng ruimtelijke scheiding aan tussen het schone uitgangsmateriaal en de overige aardappelteelt (gespecialiseerde bedrijven voor deze basisteelt?);
• Partijen vanaf de eerste veldgeneratie toetsen; partijen met een latente besmetting afvoeren;
• Voor de stammenteelt optimale productieomstandigheden: gericht op aantallen, niet op kilo’s; optimale bemesting, zowel NPK als andere (micro) elementen;
• Kiem de poters voor (in overleg met handelshuis); voorkom kiembreuk;
• Hanteer een verminderde N-gift;
• Selecteer alleen vroeg in het seizoen en alleen onder droge omstandigheden. Blijf daarna uit de percelen waar niets te selecteren valt;
• Leg speciale spuitpaden aan. Voorkom op die manier "watergangen", waardoor de bacterie zich over grotere afstanden kan verspreiden;
• Ga niet loofklappen, maar spuit het loof dood. Bij Phoma-gevoelige rassen spuiten en dan na 5 tot 7 dagen klappen;
• Rooi indien mogelijk in twee fasen, waarbij de knollen voldoende tijd krijgen om te drogen en af te harden;
• Rooi zonder beschadiging en bij voorkeur direct in kisten;
• Laat onderzoek doen naar nieuwe rooisystemen, waarbij de versmering sterk kan worden gereduceerd;
• Zorg ervoor dat het product direct na het inschuren gedroogd wordt en ook droog blijft. Condensvorming moet te allen tijde voorkomen worden;
• Ga bij het sorteren eerst lezen en dan sorteren;
• Bedrijfshygiëne is in alle stadia essentieel!