Feuerbrand

Erwinia amylovora
Apfelbaum mit Feuerbrand
Systematik
Abteilung: Proteobacteria Klasse: Gammaproteobacteria Ordnung: Enterobacteriales Familie: Enterobacteriaceae Gattung: Erwinia Art: Erwinia amylovora
Wissenschaftlicher Name
Erwinia amylovora
(Burrill 1882) Winslow et al. 1920

Feuerbrand ist eine gefährliche, durch das Bakterium Erwinia amylovora verursachte Pflanzenkrankheit. Sie befällt vor allem Kernobstgewächse und kann sich seuchenartig schnell ausbreiten. Für die Gesundheit des Menschen besteht keine Gefahr.

Pathologie

Der Erreger

Der Erreger des Feuerbrands ist ein Bakterium mit dem Namen Erwinia amylovora aus der Familie der Enterobacteriaceae. Er ist morphologisch ein peritrich begeißeltes (also teilweise bewegliches), gramnegatives und fakultativ anaerobes (auch unter Luftabschluss lebensfähiges) Stäbchenbakterium, dessen optimale Wachstumstemperatur zwischen 21 und 28 °C liegt. Die minimale und maximale Temperatur für eine Entwicklung dieses Bakteriums liegt immerhin noch zwischen 3 bis 12 °C und 32 bis 42 °C.

Infektionswege

Aufgrund des hohen Infektionspotentials gibt es eine Vielzahl potenzieller Vektoren für die Verbreitung.

• Über größere Entfernungen spielen vor allem die Ausfuhr von kontaminiertem Pflanzenmaterial, aber auch der Transport von kontaminierten Gegenständen (Verpackungsmaterial, Schnittwerkzeug) eine entscheidende Rolle. Auch Großwetterereignisse und Zugvögel können für die Verbreitung des Erregers über größere Distanzen in Frage kommen.
• Im Nahbereich erfolgt die Verbreitung des Bakterienschleims durch Wind, Regen, Insekten (Fliegen, Bienen, Wespen, Hummeln), Kleinsäugetiere, Vögel und den Menschen.

Ein Eindringen der Bakterien in das Pflanzengewebe erfolgt während des aktiven Wachstums der Pflanze über natürliche Eintrittspforten wie Stomata, Lentizellen, und Nektarien oder über Wunden an Blättern, Trieben oder Zweigen. Man unterscheidet folglich drei Infektionsarten:

• Blüteninfektion (Blossom blight) - häufigste Variante
• Triebinfektion (Shoot blight)
• Infektion aus wieder aktiv werdenden Befallsstellen (Canker blight)

Die gefährliche Infektionszeit ist das Frühjahr und der Sommer, insbesondere die Blütezeit, wenn warmfeuchte Wetterlage herrscht: Die Blüten sind dann Hauptinfektionsstellen, die Ausbreitung durch Insekten ist hoch, und der Keim findet gute Verhältnisse, sich so stark zu vermehren, dass er natürlich vorhandene Abwehr überwinden und in die Pflanze eindringen kann.

Krankheitsbild

Befallener Apfel

Baum, der von der Behörde zum Fällen markiert wurde (Tirol)

Das Krankheitsbild des Feuerbrands äußert sich dadurch, dass Blätter und Blüten befallener Pflanzen plötzlich vom Blattstiel welken und sich braun oder schwarz verfärben. Die Triebspitzen krümmen sich aufgrund des Wasserverlustes hakenförmig nach unten. Die Pflanze sieht wie verbrannt aus (daher der Name „Feuerbrand“).

Innerhalb von zwei bis drei Wochen sterben junge Pflanzen ab. Bei älteren Pflanzen breitet sich die Erkrankung innerhalb eines oder mehrerer Jahre aus und führt zu deren Absterben. Zur eindeutigen Diagnose ist eine Laboruntersuchung notwendig.

Außerdem tritt an den Infektionsstellen ein Bakterienschleimaustritt auf, im Winter kann es zu einem Einsinken der Rinde kommen (Canker-Stellen).

Die Befallstärke der Pflanze hängt von unterschiedlichen Faktoren und deren Wechselwirkung ab. Diese sind: Klima- und Standortverhältnisse, Pflanzenart – bei Kulturpflanzen auch die Sorte – und deren Vitalitätszustand, Bakteriendichte auf der Pflanze und Umgebung, Kulturmaßnahmen.

Epidemiologie

Der Wirtspflanzenkreis

Der Wirtspflanzenkreis des Feuerbranderregers umfasst etwa 174 Arten aus 40 Gattungen in der Familie der Rosengewächse (Rosaceae). Besonders anfällig ist die Unterfamilie der Kernobstgewächse (Pyrinae); sie gilt als Hauptwirtspflanzengruppe, denn nur auf diesen Arten kann der Erreger überwintern.

Die anfälligsten Wirte sind:^[1][2][3][4]

• Obstgehölze:
  • Kulturapfel (Malus domestica), insb. Berlepsch^[3], Braeburn^[3], Cox Orange^[1], Granny Smith^[1], Elstar^[3], Fuji^[3], Gala^[3], Gloster^[3], Gravensteiner^[3], Idared^[1], James Grieve^[1], Jonagold-Gruppe^[1], Jonathan^[1], Weißer Klarapfel^[3], Topaz^[3], Vista Bella^[3], die Apfelunterlage M26^[1]; etliche Mostäpfel
  • Kulturbirne (Pyrus communis), u. a.: Conference^[1], Clapps Liebling^[3], Comice^[3], Concorde^[3], Frühe von Trévoux^[1], Gute Luise^[1], Bosc’s Flaschenbirne^[1] (Kaiser Alexander), Pastorenbirne^[1], Passa Crassana^[1]; einige Mostbirnen
• Ziergehölze (seltene Obstsorten): Quitten^[1] (Cydonia), Mispeln^[1] (Mespilus), Speierling (Sorbus domestica), Elsbeere (Sorbus torminalis)
• Zier- und Wildgehölze: Mehlbeeren (Sorbus), insb. auch Vogelbeere/Eberesche^[1] (Sorbus aucuparia), Echte Mehlbeere (Sorbus aria), alle Äpfel (Malus), insb. Holzapfel^[4] (Malus sylvestris), Birnen (Pyrus) einschl. Wildbirne^[4] (Pyrus pyraster), Felsenbirnen (Amelanchier), Apfelbeeren (Aronia), Zierquitten^[1] (Chaenomeles, Scheinquitte), Weißdorne^[1] (Crataegus) einschl. Rotdorn, Feuerdorne^[1] (Pyracantha), Wollmispeln^[1] (Eriobotrya), Zwergmispeln^[1] (Cotoneaster), Glanzmispeln/Stranvaesia (Photinia), insb. P. davidiana^[2] („Lorbeermispel“) und P. nussia^[2]

Von den Apfelsorten als robust erwiesen haben sich etwa Schöner aus Boskoop^[1] oder McIntosh^[1]. Inzwischen werden aber auch gezielt resistente Sorten gezüchtet, etwa Enterprise^[5] oder Remo^[5], sowie bei den Birnen die Sorte Harrow Sweet^[1].

Verbreitung

Verbreitung des Feuerbrandes 2007
Quelle: AGES^[1]

Der Feuerbrand wurde vor etwa 200 Jahren zum ersten Mal in Amerika beobachtet.

1957 erreichte die Krankheit Europa, wo sie sich von Südengland aus über den gesamten europäischen Kontinent verbreitete. Sie wurde in Österreich erstmals 1993 in Vorarlberg nachgewiesen, 2001 in Südtirol. Bis 2006 hat sie sich meist als Folge des Transportes von infizierten Pflanzen auf ganz Österreich und auch in Deutschland, der Schweiz und Norditalien ausgebreitet.

2007 war der Feuerbrand bereits in fast allen Ländern Europas verbreitet, in Vorderasien und Ägypten, Nordamerika bis Mittelamerika, sowie Neuseeland. 2007 hat die Infektion europaweit insbesondere im Apfelbau um sich gegriffen. In der Schweiz sind besonders stark die Ost- und Zentralschweizer Kantone sowie die Bodenseeregion betroffen. In der Bodenseeregion – im schweizerischen Kanton Thurgau, im Süden des deutschen Landkreises Lindau sowie im österreichischen Vorarlberg – sind mindestens zwei Drittel aller Obstplantagen betroffen. Auch Salzburg, Oberösterreich und die Steiermark waren stark betroffen, und auch in allen anderen österreichischen Bundesländern sind Fälle aufgetreten.^[6]

Gegenmaßnahmen

Quarantäne und Meldepflicht

Verschleppung des Keims wird international und national primär über Quarantänemaßnahmen und Handelsbeschränkungen kontrolliert.

Das Gemeinschaftsrecht der Europäischen Union sieht kein einheitliches Vorgehen bei der Feuerbrand-Bekämpfung vor. Die Richtlinie 2000/29/EG des Rates über Maßnahmen zum Schutz gegen die Einschleppung und Ausbreitung von Schadorganismen der Pflanzen und Pflanzenerzeugnisse sieht die Einrichtung von Schutzgebieten, die noch nicht kontaminiert sind, vor, und die Möglichkeit einer Ausweisung von Pufferzonen von etwa 50 Quadratkilometer um wichtige Produktionsstätten, in denen dann regelmäßige amtliche Inspektionen und das Führen eines ZP-Pflanzenpasses (zona protecta) für Wirtspflanzen zwingend sind.^[7] Diese Maßnahme hat sich in der Praxis aber wenig bewährt, weil Feuerbrand meist epidemisch in einem ganzen Landstrich auftritt.^[8] Da es sich bei Erwinia amylovora um einen Quarantäneschaderreger handelt, bestehen national unterschiedliche Forderungen, ob der jeweilige Pflanzenschutzdienst darüber informiert werden soll.

In Deutschland sind das Auftreten von Feuerbrand und der Verdacht auf Feuerbrand meldepflichtig^[9]. Die zuständige Behörde (je nach Bundesland ist dies das Landesamt bzw. die Landesanstalt für Landwirtschaft) kann eine Quarantänezone von 5 Kilometer um befallene Grundstücke anordnen sowie im abgegrenzten Gebiet die Vernichtung von hochanfälligen und befallenen Wirtspflanzen, das Verbot der Bienenhaltung und ein Verbot von hochanfälligen Wirtspflanzen anordnen.

In Österreich ^[10] und Südtirol^[11] ist jegliches Auftreten – auch nur im Verdachtsfall – von Feuerbrand meldepflichtig, im Allgemeinen sowohl für Eigentümer und sonstige Verfügungsberechtigte von Flächen mit Wirtspflanzen, gewerbsmäßige Händler mit Pflanzen und Pflanzenprodukten, wie auch jeden, der befallene Pflanzen oder Pflanzenteile innehat. Ansprechpartner sind Feuerbrandbeauftragte der Gemeinden.

Meldepflicht besteht auch in der Schweiz, als EPPO-Mitglied entsprechend die Regelungen über Schutz- und Pufferzonen und den Pflanzenpass.^[12] Zusätzlich gelten auch Verbote über Einfuhr^[13] sowie Produktion und Inverkehrbringung^[2] gewisser Wirtspflanzen, ebenso in Liechtenstein^[14].

In Australien ist diese Krankheit noch nie aufgetreten. Um zu verhindern, dass die Krankheit in das Land eingeführt wird, hat das Land seit 1921 ein Einfuhrverbot für Äpfel verhängt. Neuseeland reichte dagegen am 20. August 2007 Klage beim Schiedsgericht der Welthandelsorganisation gegen Australien ein.^[15]

Schnitt und Rodung

Der Feuerbrand geht von einem hochinfektiösen Bakterium aus. Insbesondere befallene Niederstämme sind in ihrer Existenz durch ihre kleine Krone gefährdet. Werden die infizierten Anteile und der Sicherheitszuschlag (Schnitt in das gesunde Holz) korrekt ausgeführt, entspricht dies vielfach einer fast vollständigen Rodung. Hochstämme zeigen sich zuerst durch ihre große Masse robuster, die Entfernung eines gleich großen, befallenen Bereiches hinterlässt hier noch immer einen, in seiner Funktion nur wenig eingeschränkten Baum. Eventuell sind bei Hochstämmen auch seltenere, alte Sorten vorzufinden, die unter Umständen auch sortenabhängige Resistenzen zeigen können. Manche Apfelhochstämme sind in der überwiegenden Anzahl der Fälle im Folgejahr erregerfrei (sofern sie nicht durch erneute Blüteninfektionen befallen werden). Über Wildpflanzen ist wenig bekannt.

Streptomycin und andere Mittel

Zur Vorbeugung wird in manchen EU-Ländern das Antibiotikum Streptomycin verwendet. Dies reduziert den Feuerbrand um rund 80 %. Der Einsatz ist umstritten, da Streptomycin im Honig nachgewiesen wurde, und weil man Resistenzen seitens des Erregers und Kreuzeffekte bei anderen Keimen befürchtet.

In Deutschland gibt es seit 2003 eine konsensual zwischen dem Julius Kühn-Institut (ehemals Biologische Bundesanstalt), Obstbau-, Imker- und Umweltverbänden ausgearbeitete Strategie zur Bekämpfung des Feuerbranderregers im Obstbau ohne Antibiotika, die für den Zeitraum 2008–2012 verlängert wurde. Im Rahmen der Alternativforschung zu Streptomycin konnten verschiedene Hefepräparate, zuletzt insbesondere Candida sake als nahezu gleichwertiger Ersatz entwickelt werden. Trotzdem besteht weiterhin erheblicher Forschungsbedarf. In Deutschland wird seit 2003 Streptomycin verwendet.

In der Schweiz war der Einsatz bisher verboten. Dort gab es 2007 im Kontext eines starken Feuerbrandbefalls heftige Auseinandersetzungen zwischen Hochstamm-Erwerbsobstbauern und Vertretern von Kantonsbehörden, die Rodungen von Hochstämmen durchsetzen wollten. Nachdem 2007 durch Feuerbrandbefall ein Schaden von mehr als 30 Millionen Franken entstanden war, will das schweizerische Bundesamt für Landwirtschaft einen örtlich begrenzten und zeitlich befristeten Einsatz von Streptomycin für das Frühjahr 2008 zulassen.^[16] Es darf nur ein gezielter, bewilligungspflichtiger Einsatz auf Niederstammobstbaukulturen vorgenommen werden. Der Einsatz von Streptomycin außerhalb des Erwerbsobstbaus ist generell verboten, ebenso die Verwendung auf Hochstammobstkulturen. Hier wurden auch 2011 noch Rodungen durchgeführt. Im biologischen Obstbau ist Streptomycin verboten.

Diese Maßnahme wird auch in Österreich diskutiert, stieß aber aufgrund des hohen Marktanteils an Bioprodukten auf Widerstand, und seitens der Verbände und Handelsmarken wurde angekündigt, die Anerkennung als Bioproduzent auszusetzen, falls der Erzeuger das Antibiotikum verwendet.^[17] Ob es tatsächlich eingesetzt wird, wird die Schadlage der Saison 2008 (Verbreitung aufgrund der Wetterlage zur Blüte) entscheiden. Streptomycin wird in Österreich angewendet.

Gentechnik

An der ETH Zürich wird erforscht, ob sich Resistenzgene von Sorten, die keine wirtschaftliche Bedeutung haben, mit Hilfe der Gentechnik auf beliebte Speiseäpfel übertragen lassen. Diese cisgenen Pflanzen könnten im Unterschied zu transgenen Bäumen, bei denen artfremde Gene übertragen wären, eine höhere Akzeptanz beim Verbraucher haben oder auch weniger strenger Regulation durch die Behörden unterliegen.^[18]

Literatur

• BBA Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft (Hrsg.): Eine Gefährdung für den Streuobstbau: Der Feuerbrand/ Eine Untersuchung im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau. Berlin/Braunschweig 2003
• Wolfgang Zeller (Bearb.): Wissenschaftliche Tagung über den Feuerbrand. Ladenburg, 13. – 14. Juni 1991. Mitteilungen aus der Biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft, Berlin-Dahlem (Heft 282). Parey, Berlin und Hamburg 1992, 112 S., ISBN 3-489-28200-0
• J. Mayr: Der Beflug von Feuerbrandwirtspflanzen durch Bienen. Dipl. Arb., Universität für Bodenkultur, Wien 2004
• M. Pfattner: Feuerbrand in Südtirol. Eine Untersuchung über Gefahr und Gefährdung autochthoner Feuerbrandwirtspflanzen im Wald. Dipl. Arb., Universität für Bodenkultur, Wien 2005
• C. E. A. Winslow, J. Broadhurst, R. E. Buchanan, Jr. C. Krumwiede, L. A. Rogers, G. H. Smith: The families and the genera of the bacteria. Final report of the Committee of the Society of American Bacteriologists on characterization and classification of bacterial types. In: Journal of Bacteriology 5, 1920, S. 191-229

Weblinks

Kontakte für Meldungen:

• Schweiz: Forschungsanstalt Agroscope Changins-Wädenswil ACW
• Italien: Autonome Provinz Bozen – Feuerbrand

Aktuelle Schadlage:

• Deutschland: NABU Themenseite Streuobst
• Österreich: KNT (OVA), OÖ (doris), VBG (Umweltverband)
• Schweiz: ACW Agroscope
• Italien: Emilia-Romagna, ErmesAgricoltura

Bestimmung:

• Dokumentation mit Bebilderung, Südtiroler Beratungsring – Feuerbrand, feuerbrand.it
• Bildergalerie Bestimmung, OVA Obstbauversuchsanlage St. Andrä, Österreich
• Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft BBA, Braunschweig

Commons: Feuerbrand – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise