Aalwurmpeste knou produksie van mielies en ander wisselbougewasse

June 2016

DRIEKIE FOURIE, Eenheid vir Omgewingswetenskappe en Bestuur: Noordwes-Universiteit en SONIA STEENKAMP, LNR-Instituut vir Graangewasse, Potchefstroom

Aalwurmnavorsing word deur kundiges van beide die Noordwes- Universiteit (NWU) en die LNR-Instituut vir Graan gewasse (LNR-IGG) op Potchefstroom gedoen.

Die doel van hierdie artikel is om produsente en bedrywe op hoogte te hou van hierdie navorsing en belangrike brandpunte en uitdagings wat daaruit voortvloei, uit te lig. Dit word gedoen deur die ekonomies-belangrike aalwurmgroepe wat mielies knou op te som, aalwurmbeheerstrategieë wat beskikbaar is, te lys en dan met die finale beplanning vir die pad vorentoe af te sluit.

Ekonomies-belangrike aalwurmgroepe en simptome

Aalwurms wat in wortels van mielieplante en dié van rotasiegewasse (soos aartappels, soja- en droëbone, sonneblom en ander) voed, skep probleme vir produsente en die onderskeie bedrywe.

Hoër getalle van ekonomies-belangrike aalwurmgroepe, soos knopwortel- (Meloidogyne) en letselaalwurms (Pratylenchus), is tydens die afgelope twee dekades aangeteken in wortel- en grondmonsters wat vanaf produsente ontvang is, sowel as vanaf navorsingspersele. 'n Persentasie van oesverliese wat deur mielieprodusente ondervind word, kan dus in die meeste gevalle aan plantparasitiese aalwurms toegeskryf word.

Omdat hierdie organismes egter mikroskopies klein is (Foto 1) en nie met die blote oog gesien kan word nie, word aalwurmpeste steeds nie deur alle belanghebbendes as 'n struikelblok beskou wat die produksie van mielies en ander gewasse knou nie.

Die simptome wat deur knopwortelaalwurms veroorsaak word, is gewoonlik duidelik sigbaar as verdikkings of galle op die wortels (Foto 2), knolle (waarvan aartappels 'n voorbeeld is) asook peule (van byvoorbeeld grondbone) van plante. Hierdie simptome is nie noodwendig op mieliewortels sigbaar nie, maar is die laaste dekade toenemend waargeneem.

Letsels wat deur letselaalwurms op wortels van gewasse, aartappelknolle en grondboonpeule veroorsaak is, is egter nie so maklik om te identifiseer nie, aangesien daar ander peste en plae is wat ook sulke simptome kan veroorsaak. Dit kan egter sigbaar wees as swart of bruin letsels op wortels, knolle of peule (Foto 3). Wat bogrondse simptome betref, is kolle in lande waar plante swak groei gewoonlik 'n aanduiding van aalwurmbesmettings (Foto 4).

Knopwortelaalwurms

Dit is bekend dat knopwortelaalwurms (Meloidogyne) in die meeste plaaslike mielieproduksiegebiede die grootste probleem inhou vir produsente en die bedryf. In 1995 is 'n metode deur 'n voormalige werknemer van die LNR-IGG, mnr Hendrik Riekert, vanaf 'n bestaande tegniek om spesifiek knopwortelaalwurms uit mieliewortels te isoleer, verfyn.

Plaaslike navorsers het toe eers werklik besef wat die omvang van hierdie aalwurmpes in produksiegebiede is en oesverliese van tot 60% is waargeneem in navorsingspersele as gevolg van die teenwoordigheid van knopwortelaalwurms. 'n Onlangse studie wat in 2014/2015 deur me Melissa Agenbag (MSc-student, NWU) onderneem is, het getoon dat drie knopwortelaalwurmspesies in mielieproduserende gebiede teenwoordig is, naamlik Meloidogyne arenaria, M. incognita en M. javanica.

Tot voor hierdie studie het aalwurmmielienavorsing hoofsaaklik getoon dat M. incognita en M. javanica die wydste verspreid en in die hoogste getalle in mielielande teenwoordig was.

'n Eerste uitdaging wat hieruit vir belanghebbendes voortspruit, is dus dat plaaslike aalwurmnavorsing ook op M. arenaria moet fokus. Dit sluit in dat 'n deeglike opname in mielieproduserende gebiede in Suid-Afrika gedoen word en mieliekultivars sowel as dié van ander wisselbougewasse ook teen hierdie spesie getoets word vir vatbaarheid.

Voorts is 'n ander spesie, M. enterolobii, deur Fourie en haar span in sojaboonwortels vanaf die Lichtenburg-distrik geïdentifiseer deur middel van molekulêre metodes. Hierdie spesie is ook in aart appelwortels in die Delmas-distrik gevind en is reeds vroeër deur navorsers van die Universiteit van Pretoria in aartappelmonsters vanaf KwaZulu-Natal aangeteken.

Dit is ook voorheen in wortels van tamatie (Limpopo), soetrissie (Mpumalanga) en die onkruid Black Jack (Mpumalanga) gevind. Hierdie spesifieke knopwortelaalwurmspesie word wêreldwyd as 'n opkomende bedreiging beskou en was voorheen net met koejawel geassosieer. Dié spesie word ook telkens met M. incognita verwar omdat dit morfologies so na daaraan is. Hierdie spesie is volgens literatuur oor die algemeen meer skadelik as die ander knopwortelaalwurmspesies waarna hier bo verwys word.

Navorsers, produsente en bedrywe het dus hier met 'n tweede uitdaging wat aalwurms betref te doen, naamlik die noodsaaklikheid om die verspreiding van M. enterolobii ook in plaaslike mielie produserende gebiede te bepaal. Sodoende kan dan vasgetel word of dit mielies en ander wisselbougewasse ook aanval en indien wel, kan die skadelikheid daarvan op mielies en ander rotasiegewasse dan bepaal word.

Die skadelikheid van knopwortelaalwurms kan geïllustreer word in die feit dat wyfies elke 20 tot 30 dae tot meer as 1 000 eiers per eierpakkie by gemiddelde grondtemperature van 26_C kan pro duseer. Wyfies leef gewoonlik drie maande en kan dus letterlik in hierdie tydperk duisende eiers produseer wat sal ontwikkel in jeugstadia en uiteindelik in volwasse wyfies en/of mannetjies.

Letselaalwurms

Behalwe knopwortelaalwurms is letselaalwurmgetalle (Pratylenchus) ook in baie gevalle hoog in aalwurmmonsters wat van produsente ontvang word.

Hierdie aalwurms verskil van knopwortelaalwurms in dié sin dat hulle deur wortelselle van gasheerplante (aartappels, droëbone, mielies, sojabone, sonneblom en ander) migreer en só skade aanrig terwyl hul voed.

Letselaalwurms, asook verskeie ander aalwurmgroepe, word egter uit plantwortels/knolle/peule deur ander ekstraksiemetodes as dié wat vir knopwortelaalwurms gebruik word, geïsoleer. Hierdie metodes behels dekantering en sifting, gevolg deur suikerflottasie.

Ander aalwurmpeste

Alhoewel bogemelde twee aalwurmgroepe oor die algemeen as dié beskou word wat plaaslike produsente se oesopbrengste die meeste knoei, speel ander aalwurmgroepe ook 'n rol. Hierdie aalwurmgroepe kom gewoonlik in geïsoleerde areas voor en is nie noodwendig so wyd verspreid soos knopwortel- en letselaalwurms nie.

Hulle sluit stompwortelaalwurms (Nanidorus/Paratrichodorus), spi raal aalwurms (Hoplolaimidae), verdwergingsaalwurm (Tylenchorhynchus) en ringaalwurms (Criconematidae) in. Dit is egter interessant dat me Suria Bekker (PhD-student, NWU) die afgelope vyf seisoene uitsonderlikhoë eier- en J2-getalle van die aalwurmgroep Rotylenchulus in wortelmonsters van mielies en sojabone gevind het.

In baie gevalle het hierdie bevolkingsvlakke 10 000 per 50 g wortels oorskry en was dit selfs hoër as 100 000 per 50 g wortels (Foto 5).

Hierdie getalle word as uitsonderlik hoog vir byvoorbeeld knopwortelaalwurms beskou. Alhoewel dit onmoontlik is om aalwurmgroepe op grond van eiers te identifiseer, het dit nie Bekker se skerp waarnemingsvermoë ontglip dat daar herhaaldelik in monsters "klein" en "groot" eiers teenwoordig was nie.

Op hierdie stadium is intensiewe navorsing (waarvan DNA- en morfologiese metodes voorbeelde is) egter onderweg om te bewys dat die "klein" eiers dié van Rotylenchulus is, terwyl die "groot" eiers dié van knopwortelaalwurms is. Daar kan tans nie aangedui word of hierdie aalwurmgroep, waarvan knopwortel- en letselaalwurms deel vorm, 'n probleem is of gaan wees vir plaaslike produsente nie. Hierdie aalwurmgroep is reeds in die 1980's in mielieproduserende gebiede aangemeld, maar in relatief lae getalle aangesien die NaOCl nie toe gebruik is nie.

Die derde uitdaging is dus dat toekomstige navorsing behoort te fokus op wat die versprei ding van hierdie aalwurmgroep in mielieproduserende gebiede is, watter spesie(s) ter sprake is, sowel as wat die skadelikheid daarvan op mielies en rotasiegewasse is.

Beheerstrategieë

Dit is noodsaaklik om te weet watter aalwurmgroepe en spesies probleme in produksiegebiede veroorsaak. Die uiteindelike doel is dat sulke peste suksesvol beheer word. Weer eens is navorsing deur beide groepe by die NWU en LNR-IGG hierop gerig en word dit vervolgens saamgevat.

Bewaringsboerdery en dekgewasse
Die LNR-IGG, onder leiding van dr André Nel, doen navorsing op die invloed van bewaringsboerdery op grondkwaliteit. As deel van hierdie navorsing het Bekker se PhD-studie gefokus op die invloed van bewaringsboerdery op aalwurms – beide plantparasiete en nieparasiete (voordelige).

Hierdie studie is vanaf die 2010- tot 2014-seisoen gedoen en toon dat knopwortelaalwurms (M. incognita en M. javanica) en Rotylenchulus in wortels van wisselbougewasse (akkerbone, mielies en sonneblom) gedomineer het.

Interessant egter is dat gewasrotasies waarin akkerbone ingesluit was, betekenisvol minder Rotylenchulus- en knopwortelaalwurmgetalle onderhou het. Voorts het rotasies waarin sonneblom ingesluit is, oor die algemeen betekenisvol minder Rotylenchulusgetalle onderhou. Weens die relatiewe korte duur (vier jaar) van hierdie navorsing, is dit egter nog nie moontlik om aan te dui of bewaringsboerdery 'n positiewe invloed op plantparasitiese aalwurmbevolkings het nie.

Wat nie-parasiete betref, is daar egter gevind dat beide die getalle en verskeidenheid van hierdie voordelige aalwurms hoër was in persele waar bewaringsboerdery toegepas is teenoor konvensionele persele. Die rede hiervoor is waarskynlik die hoër organiese materiaalinhoud in bewaringsboerderypersele.

'n Belangrike aspek wat aansluit by bewaringsboerdery en die verhoging van die grond se kwaliteit, is dat die organiese materiaalinhoud in plaaslike produksiegebiede verhoog behoort te word. Produsente word dus aangeraai om pogings aan te wend om die organiese inhoud van landbougronde te bevorder, want dit kan ook bydra dat skadelike aalwurmbevolkings verlaag word, terwyl dié van voordelige aalwurms toeneem. Só kan gewasproduksie meer lonend gemaak word.

Die insluiting van dekgewasse in plaaslike mielieproduksiegebiede behoort ook aangespreek te word. Die plant van grasse kan byvoorbeeld lei tot die afname van aalwurmpeste se bevolkings, maar moet met omsigtigheid benader word. Die teenwoordigheid van galnematode (Anguina en Subanguina) kan die insluiting van grasse kelder. Dit is veral die geval waar gras as saad vir uitvoerdoeleindes geproduseer word en/of waar dit as weidingsgewas vir vee gebruik word.

In die geval van saadproduksie sal die teenwoordigheid van hierdie aalwurmgroep lei tot die afkeuring van saadlotte – soos wat reeds in die afgelope paar jaar deur die grasbedryf ondervind is. Wat weiding betref, kan die teenwoordigheid van hierdie aalwurm weer veevrektes tot gevolg hê indien 'n sekere groep bakterieë in sulke gronde teenwoordig is.

Ander dekgewasse wat ingesluit kan word en wat wêreldwyd gebruik word om aalwurmbevolkings te verlaag, is byvoorbeeld koolgewasse (Brassicaceae). Genoeg water moet egter beskikbaar wees om die gewasse te besproei tot en met die blomstadium (Foto 6). Daarna word hul bogrondse dele afgekap en in die grond ingewerk om aalwurmpeste se getalle deur middel van 'n bioberokingseffek te verlaag en tegelykertyd die organiese inhoud van die grond te verhoog.

'n Vierde uitdaging vir aalwurmnavorsing is dat dit wat bewaringsboerdery betref voortgaan, maar ook dat kultivars van verskillende dekgewasse (soos grasspesies, Brassicaceae en ander) getoets word vir hul vatbaarheid teen knopwortelaalwurms om produsente sodoende te ondersteun in 'n strategie teen sulke peste.

Wisselbou en gasheerweerstand
Hierdie twee strategieë word gekombineer omdat dit hand aan hand gaan. Die belang van wisselbou kan nie genoeg beklemtoon word nie, omdat dit allerlei siektes kan beheer en ook omdat sommige gewasse, soos hawer, voordelig is vir die opvolggewas omdat dit plantparasitiese aalwurmbevolkings onderdruk.

Wat aalwurmbeheer betref, is dit dus nie die gewas wat die wa deur die drif trek nie, maar wel die spesifieke kultivar. Die insluiting van kultivars wat weerstandbiedend is teen 'n spesifieke knop wortelaalwurmspesie (of teen meer as een), is een van die beheerstrategieë wat in die toekoms 'n uiters belangrike bydrae gaan lewer om aalwurmpeste se getalle te verlaag. Indien weerstandbiedende kultivars egter nie beskikbaar is nie, word aanbeveel dat kultivars wat as die swakste gashere vir 'n bepaalde knopwortelaalwurmspesie geïdentifiseer is, gebruik word.

Alhoewel die gewasse wat in wisselbou met mielies geplant word almal hoogs vatbaar is vir knopwortelaalwurmspesies, verskil die vatbaarheid van kultivars van sogenaamde gewasse vir hierdie aalwurmpeste. Die goeie nuus is egter dat die LNR-IGG-span, onder leiding van Steenkamp, begin het om M. javanica- en/of M. incognita-weerstandbiedende kultivars in mielies, hawer en koring te identifiseer. Die slegte nuus is dat slegs een sonneblomkultivar tot dusver geïdentifiseer is met weerstand teen M. incognita (Prosol 101CL), maar geen kultivar weerstand teen M. javanica toon nie.

Me Chanté Venter (MSc-student, NWU) en mnr Akhona Mbatyoti (PhD-student, NWU) het sojaboonkultivars tot onlangs toe getoets vir hul gasheerweerstand, waaronder verskeie as swak gashere geïdentifiseer is en deur produsente teen knopwortelaalwurms gebruik kan word. Slegs die konvensionele kultivar, Egret, het weerstand getoon teen M. incognita en M. javanica, terwyl DM6.2iR teen M. incognita weerstand toon.

Aalwurmdoders
Beide navorsingspanne doen navorsing oor aalwurmdoders, sintetiese sowel as "sagter" en ook biologiese produkte. Verskeie "sagter" produkte wat as minder toksies en omgewingsvriendeliker beskou word, is al in Suid-Afrika geregistreer. Daar word egter voortdurend na nuwe produkte gesoek waarvan die impak op die mens, dier en omgewing positief sal wees.

Die pad vorentoe

Aalwurmpeste is 'n gegewe en geen enkele beheerstrategie gaan alle plantparasitiese aalwurms uitroei nie. Inteendeel, selfs die kombinasie van strategieë wat toenemend as deel van 'n geïntegreerde plaagbeheerstelsel voorgehou word, sal nie alle aalwurmpeste doodmaak nie.

Die geheim is om aalwurmpesbevolkings so laag as moontlik te kry en te hou, terwyl dié van nie-parasitiese, voordelige aalwurms gestimuleer moet word. Om hierdie doelwit te bereik, is dit noodsaaklik dat aalwurmnavorsing daarop gerig moet wees om antwoorde te kry vir probleme wat produsente en die verwante bedrywe ondervind en die uitdagings (uitgelig in die blokkies hierbo) aan te spreek. Voorts behoort aalwurmkundiges met ander kundiges, byvoorbeeld plantpatoloë, hande te vat om grondgedraagde siektes (waar van aalwurms 'n integrale deel uitmaak) na te vors en inligting te genereer wat kan lei tot die bekamping van sodanige probleme.

Ter afsluiting word aanbeveel dat produsente aanbevelings van aalwurmkundiges wat geregistreer is by die Raad van Natuurwetenskaplike Professies (SARNAP) verkry. Slegs sulke kundiges is by magte om aanbevelings te maak wat aalwurmbeheer betref. Produsente moet ook in hierdie verband waak teen inligting wat nie eerstehands vanaf sulke geregistreerde kenners verkry word nie.

Mede-professor Driekie Fourie en haar studente by die NWU doen beide basiese en toegepaste aalwurmnavorsing, terwyl dr Sonia Steenkamp en haar personeel (LNR-IGG) op toegepaste navorsing fokus. Kontak Fourie by 018 293 3683 of driekie.fourie@nwu.ac.za en Steenkamp by 083 452 5926 of steenkamps@arc.agric.za.

Publication: June 2016

Section: On farm level