Este estudo descreve a diversidade e composição das comunidades bacterianas associadas a cinco esponjas marinhas, e o potencial destes microrganismos como produtores de substâncias bioativas com propriedades fungicidas. As esponjas vivem em simbiose com microrganismos que apresentam alto interesse ecológico, evolutivo e biotecnológico. Contudo, este sistema microbiano permanece pobremente entendido. Para totalmente compreender a biologia desses animais é necessário descrever os fatores ecológicos e evolutivos influenciando a estrutura e dinâmica de sua microbiota. Nesta tese é defendida a hipótese de que a composição taxonômica e estrutura das comunidades bacterianas se correlaciona com o parentesco filogenético de seus hospedeiros. Neste trabalho, as comunidades bacterianas associadas às esponjas Aplysina fulva, Aiolochroia crassa, Chondrosia collectrix, Didiscus oxeata e Scopalina ruetzleri foram examinadas usando a plataforma Ion torrent para sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. A água do mar circundante aos espécimes foram coletadas para comparações com a microbiota de esponjas. As análises detectaram um complexo e específico sistema microbiano vivendo em esponjas, com as unidades taxonômicas operacionais dominantes classificadas nos filos: Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Proteobacteria e Gemmatimonadetes. Apesar da ocorrência simpátrica dos espécimes, as comunidades bacterianas diferiram significativamente entre as espécies de esponjas e a água do mar. Contudo, foi observado que as comunidades bacterianas habitando esponjas filogeneticamente mais próximas (A. fulva e A. crassa) são mais similares uma para com a outra, do que quando comparado com as comunidades em um táxon mais distante filogenitacamente (C. collectrix). O isolamento de bactérias foi realizado nas esponjas D. oxeata e S. ruetzleri. Cinquenta e seis linhagens foram isoladas e classificadas em três filos: Actinobacteria, Proteobacteria e Firmicutes. As análises filogenéticas indicaram cinco possíveis novas espécies bacterianas. Com base na taxonomia polifásica, um dos isolados, denominado ASPSP 40, foi caracterizado como pertencente a uma nova espécie do gênero Saccharopolyspora, para qual o nome Saccharopolyspora spongiae sp. nov. foi proposto. Dois isolados bacterianos demonstraram forte atividade antagônica contra as seguintes espécies de Pythium: P. aphanidermatum, P. graminicola e P. ultimum. Os metabólitos secundários desses isolados, assim identificados como pertencentes aos gêneros Terrabacter sp. ASPSP 140 e Bacillus sp. ASPSP 434, foram identificados por LC-MS/MS como sendo uma mistura de dipepitídeos cíclicos pertencentes à classe das dicetopiperazinas (DKP). Este é o primeiro relato da atividade fungicida e, consequentemente, a detecção de DKP a partir do gênero Terrabacter. / This study describes the diversity of associated bacterial communities to five marine sponges, and the potential of these microorganisms as producers of bioactive substances with fungicidal properties. Sponges live in symbiosis with microorganisms that have a high ecological interest, evolutionary and biotechnological. However, this microbial system remains poorly understood. To fully understand sponge biology, it is necessary to describe the ecological and evolutionary factors that influence the structure and dynamics of their microbial communities. In this work, it is supported the hypothesis that the taxonomic composition and structure of bacterial communities correlate with phylogenetic relatedness of their corresponding hosts. Bacterial communities associated with the sponges Aplysina fulva, Aiolochroia crassa, Chondrosia collectrix, Didiscus oxeata and Scopalina ruetzleri were examined using the Ion Torrent platform for partial sequencing of the 16S rRNA gene. Seawater surrounding specimens were collected for comparisons. The analysis detected a complex and specific microbial system living in sponges, with the operational taxonomic units dominant classified in the phyla: Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Proteobacteria and Gemmatimonadetes. Despite sympatric occurrence of the specimens, the studied sponges presented different bacterial compositions that differed from those observed in seawater. However, lower dissimilarities in bacterial communities were clearly observed within sponges from the same phylogenetic group (A. fulva and A. crassa). Isolation of bacteria was done from the sponges D. oxeata and S. ruetzleri. Fifty-six strains were isolated and classified into three phyla: Actinobacteria, Proteobacteria and Firmicutes. Phylogenetic analysis indicated five possible novel bacterial species. Based in a polyphasic taxonomy approach, one of the isolates denominated ASPSP 40 was identified as belonging to a novel species of the genus Saccharopolyspora for which the name, Saccharopolyspora spongiae sp. nov. has been proposed. All bacterial isolates were evaluated by their antagonisms against Pythium species. Two of them, Terrabacter sp. ASPSP 140 and Bacillus sp. ASPSP 434 demonstrated strong potential in inhibiting the following species P. aphanidermatum, P. ultimum and P. graminicola. The bioactive secondary metabolites of both, characterized by LC-MS/MS, were identified as a mixture of cyclic dipepitides belonging to the class of diketopiperazine (DKP). This is the first report of fungicidal activity, and thus the detection of DKP of the genus Terrabacter.

A ocorrência das doenças de final de ciclo causadas pelos fungos Septoria glycines e Cercospora kikuchii é facilmente observada no campo. Entretanto, são necessárias informações precisas sobre a quantificação de danos e perdas na produtividade, bem como, a definição da melhor época para aplicação de fungicidas. A falta de um método padrão de quantificação visual pode levar a estimativas imprecisas da severidade das mesmas, induzindo a conclusões erradas. Com os objetivos de elaborar e validar uma escala diagramática para a quantificação das doenças de final de ciclo da soja, avaliar o efeito dessas doenças sobre a produtividade, identificar o melhor estádio fenológico da cultura para o controle dessas doenças, verificar a relação entre a severidade dessas doenças e a produtividade e avaliar os efeitos das mesmas sobre a duração e absorção da área foliar sadia das plantas de soja, foram instalados experimentos na Fazenda Areão (ESALQ/USP), localizada em Piracicaba - SP. Utilizou-se o cultivar de soja MG/BR - 46 (Conquista), considerado suscetível a essas doenças, adotando-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, no esquema fatorial 2 x 3 (dois fungicidas: benomyl e tebuconazole e três momentos fenológicos de pulverização: R4, R5.3 e R6) com três tratamentos adicionais (testemunha, pulverização quinzenal de benomyl e pulverização quinzenal de tebuconazole), repetidos três vezes. Determinou-se a severidade dessas doenças; o número de vagens e de sementes por planta; a massa de 1000 sementes e a produtividade. Para quantificação da severidade dessas doenças foi elaborada uma escala diagramática a partir de folhas coletadas em campo, apresentando diferentes níveis de severidade. A área de cada folha e sua correspondente severidade foram determinadas e, seguindo-se a “Lei do Estímulo de Weber-Fechner”, elaborou-se a escala com os níveis de severidade de doença: 2,4; 15,2; 25,9; 40,5 e 66,6%. A validação foi realizada por nove avaliadores, sem experiência na avaliação das doenças de final de ciclo, os quais estimaram a severidade de 30 folíolos de soja com sintomas destas doenças. A precisão das avaliações variou de acordo com o avaliador (0,84<R 2 <0,65), bem como a acurácia (0,00<a<3,40; 0,90<b<1,29), não ocorrendo erro sistemático na superestimativa ou subestimativa da doença entre os avaliadores. Com base nos resultados obtidos em três safras agrícolas consecutivas (1999/2000, 2000/2001 e 2001/2002), pôde-se concluir que: a) a escala diagramática desenvolvida é adequada para a quantificação da severidade das doenças de final de ciclo em soja; b) as doenças de final de ciclo, quando em severidade inferior a 10%, não afetam o número de vagens e sementes produzidos por planta mas, causam redução na produtividade da soja; c) os fungicidas benomyl e tebuconazole podem ser utilizados no controle dessas doenças; d) não foi possível determinar a época fenológica mais adequada para a pulverização de fungicidas, que proporcionasse aumentos na produtividade da soja; e) em severidade dessas doenças abaixo de 10%, não existe relação entre esta variável, a massa de 1000 sementes e a produtividade; f) a absorção da área foliar sadia é a variável que melhor expressa a relação entre a severidade dessas doenças e a produtividade da soja. / The occurrence of late season leaf diseases caused by the fungus Septoria glycines and Cercospora kikuchii is easily identified in field. However, there is a need of precise information to quantify the damage and yield losses as well as to define the best occasions for fungicide applications. The lack of a standardized visual method may lead to inaccurate estimates of their severity, inducing inexact conclusions. With the purposes: to elaborate and validate a diagrammatic scale to assess late season leaf soybean diseases; to evaluate the effect of theses diseases on yield; to identify the best soybean growth stages for chemical control; to verify the relation between severity of theses diseases and yield and to evaluate the effect of theses diseases on healthy leaf area duration and healthy leaf area absorption, were installed field experiments at Fazenda Areão (ESALQ/USP), in Piracicaba - SP. The soybean cultivar MG/BR - 46 (Conquista), susceptible to both diseases was sown in a complete randomized blocks design in factorial 2 x 3 (two fungicides: benomyl and tebuconazole and three application stages: R4, R5.3 e R6) and three extra treatments (control without application, fortnightly application of benomyl and fortnightly application of tebuconazole), at three replications. The severity, the pod number per plant, the seed number per pod, the mass of 1,000 seed and yield were determined. To quantify the severity of these diseases it was elaborated a diagrammatic scale, from leaves collected in the field presenting different levels of severity. The area of each leaf and its correspondent severity were determined, and following the “Stimulus Law by Weber-Fechner” a scale was elaborated with the severity levels: 2.4, 15.2, 25.9, 40.5 and 66.6%. The validation was carried out by nine appraisers, without previous practice in assessing late season leaf diseases, who estimate the severity on 30 leaflets of soybean with disease symptoms. The evaluation precision varied according to the appraiser (0.84<R 2 <0.65), as well as the accuracy (0.00<a<3.40; 0.90<b<1.29), do not occurring systematic mistakes in the super or underestimation of the disease among the appraisers. Based on the obtained results in three consecutive crop seasons (1999/2000, 2000/2001 e 2001/2002), it was possible to conclude that: a) the developed diagrammatic scale is appropriate to quantify the late season leaf diseases severity of soybean; b) the late season leaf diseases, when in severity below 10%, do not affect the number of pod and seeds per plant but cause reduction of yield; c) the fungicides benomyl and tebuconazole may be used to control these diseases; d) it was not possible to determine the most appropriate growth stage for fungicide application, which result in yield gain; e) under severity below 10% there are not relation between this variable and the mass of 1,000 seed and yield; f) the healthy leaf area absorption is the variable which most express the relation between the severity of this diseases and the soybean yield.

Les azoles sont des fongicides présents dans les milieux aquatiques et connus pour inhiber des activités enzymatiques de cytochromes P450 (CYP). L'objectif de ce travail de thèse est de caractériser le mécanisme d'action d'un fongicide pharmaceutique, le clotrimazole sur la stéroïdogenèse testiculaire chez le poisson zèbre au travers l'étude d'un réseau de gènes fonctionnels le long de l'axe cerveau-hypophyse-gonade, et d'évaluer la capacité du clotrimazole à perturber la spermatogenèse. Nous montrons que le clotrimazole est capable d'affecter la stéroïdogenèse de manière différente in vitro et in vivo (i) des expositions d'explants testiculaires in vitro conduisent à l'inhibition de la synthèse de 11-kétotestostérone (11-KT), montrant une action directe de la molécule sur le testicule et (ii) l'exposition in vivo provoque une augmentation de l'expression de gènes impliqués dans le processus de la stéroïdogenèse. Nous avons ainsi mis en évidence un système de compensation biologique au niveau de l'organisme, avec un rôle prépondérant de la voie Fsh/FshR dans la médiation des effets du clotrimazole. Enfin, des effets sur la spermatogenèse ont été observés in vivo suite à une exposition chronique au clotrimazole, avec notamment une augmentation de la masse gonadique et du nombre de cellules de Leydig. Les effets tissulaires observés sont cohérents avec des effets mesurés au niveau moléculaire. L'ensemble de ces données montre l'intérêt de la démarche expérimentale utilisée pour caractériser le mécanisme d'action du clotrimazole. Ce travail ouvre de nombreuses perspectives, en premier lieu sur l'étude de l'impact fonctionnel du clotrimazole sur la reproduction.

Nach den umweltpolitischen Zielsetzungen der Bundesregierung für einen integrierten Pflanzenschutz wird gefordert, Pflanzenschutzmittelapplikationen in Abhängigkeit von dem Befallsgeschehen umwelt- und ressourcenschonend durchzuführen. Der Praxis stehen bereits unterschiedliche Prognosemodelle zur Verfügung, welche das Befallsgeschehen verschiedenster Schaderreger simulieren und die dazu genutzt werden können eine Applikation optimal zu terminieren. Nach erfolgter Applikation sind Landwirte jedoch insbesondere auf ihre Erfahrung angewiesen, über die Notwendigkeit und den Zeitpunkt einer Folgeapplikation zu entscheiden. Das Ziel dieser Arbeit war deshalb die Entwicklung eines Modells zur Prognose der Wirkungsdauer von Fungiziden an Winterweizen gegen Zymoseptoria tritici. In Freiland- und Laborversuchen wurden die Wirkung und die Wirkungsdauer der Fungizide Bravo 500 (500 g/l Chlorthalonil), Epoxion (125 g/l Epoxiconazol) und Imbrex (62,5 g/l Fluxapyroxad) sowie der Mischung Epoxion+Imbrex mit wissenschaftlichen Methoden untersucht. Es wurden insgesamt neun Parzellenversuche in den Jahren 2012 bis 2014 im Freiland durchgeführt. An einem Standort erfolgte ab der Applikation zusätzlich zu den Bonituren wöchentlich eine Analyse der Wirkstoffgehalte in den Blättern. In Halbfreilandversuchen mit Winterweizen in Töpfen wurde außerdem die Wirkungsdauer der Fungizide in Abhängigkeit vom Niederschlag untersucht. Darüber hinaus wurde ein Halbfreilandversuch zur kurativen Wirkung von Epoxion und Imbrex in Abhängigkeit von der Latenzzeit von Z. tritici durchgeführt. Die Untersuchung der Einflüsse von Temperatur und Konzentration auf das Wachstum von Z. tritici und des Einflusses der Temperatur auf die Fungizide erfolgte mit Hilfe von Mikrotitertests im Labor. Für die Modellerstellung wurde eine Methode zur Berechnung der Fungizidwirkungsdauer entwickelt. Der Kernpunkt dieser Methode ist die Berechnung des Befallsanstiegs für die unbehandelte Kontrolle und die Fungizidvariante basierend auf den Ergebnissen der Parzellenversuche. Ist der Befallsanstieg beider Varianten identisch, wird die Wirkung als beendet betrachtet. Von diesem Zeitpunkt wird dann die dynamisch berechnete Latenzzeit von Z. tritici abgezogen. Auf diese Weise wird der Tag ermittelt, ab dem die Wirkung des Fungizids nicht mehr ausgereicht hat, um das Blatt vor einer Infektion zu schützen. Die berechnete Wirkungsdauer lag im Mittel je nach Fungizid zwischen 16,2 und 22,0 Tagen. Durch einen Vergleich der berechneten Wirkungsdauer mit der berechneten Infektionswahrscheinlichkeit für Z. tritici und den Wirkstoffgehalten in den Blättern zum berechneten Wirkungsende, konnte bestätigt werden, dass die mit dieser Methode berechnete Wirkungsdauer plausibel ist. Da die Methode auf allgemeinen epidemiologischen Grundlagen basiert, ist sie nicht nur für Z. tritici an Winterweizen, sondern auch auf jedes andere Pathosystem anwendbar. Die Modellierung der Fungizidwirkungsdauer erfolgte mit der berechneten Wirkungsdauer der Fungizide. Hierfür wurde die Methode der binären multiplen logistischen Regression angewendet. Mit dieser wurden die Temperatur, der Niederschlag und je nach Fungizid auch die relative Luftfeuchte als Wetterparameter mit signifikantem Einfluss auf die Wirkungsdauer identifiziert. In den Labor- beziehungsweise Halbfreilandversuchen konnte ein Einfluss von Temperatur und Niederschlag auf die Wirkungsdauer jedoch nicht nachgestellt werden. Es wurde deshalb geschlussfolgert, dass diese Faktoren in erster Linie den pflanzlichen Stoffwechsel und das Pflanzenwachstum beeinflussen. In zweiter Linie wird dadurch auch die Wirkungsdauer der Fungizide beeinflusst, wie zum Beispiel durch eine erhöhte Metabolisierung oder Verdünnung des Wirkstoffs. Insgesamt wurden drei verschiedene Modellfunktionen entwickelt. Jeweils eine für Fungizide mit “mittlerer”, “guter” und “ sehr guter” Wirkung. Damit ist es möglich das Modell nicht nur für die in dieser Arbeit untersuchten Fungizide zu nutzen, sondern für alle Fungizide und Fungizidmischungen, die sich in diese Gruppen einordnen lassen. Die Einordnung der Fungizide basiert auf den Fungizidbewertungstabellen der Pflanzenschutzdienste der Länder und wird jährlich aktualisiert. Somit müssen keine aufwendigen Versuche durchgeführt werden, um das Modell zu aktualisieren. Auch eine verringerte Wirkungsdauer, wie sie zum Beispiel durch Resistenzen entsteht, wird auf diese Weise direkt berücksichtigt. Das entwickelte Modell trägt den Namen OPTIFUNG und prognostiziert in Abhängigkeit der Wetterparameter Temperatur, Niederschlag und relativer Luftfeuchte die Wirkungsdauer von Funigziden. Das Modell OPTIFUNG soll mit den Modellen SIMONTO (Ontogenesemodell) und SEPTRI (Zymoseptoria tritici-Modell) verknüpft und auf der Internetplattform www.isip.de zugänglich gemacht werden. Somit kann der Nutzer zukünftig informiert werden, wenn entweder eine neue, nicht mit behandelte Blattetage infiziert wird oder die Wirkungsdauer abgelaufen ist und die Wahrscheinlichkeit für eine neue Infektion mit Z. tritici groß ist. In dieser Arbeit wurde am Beispiel von Z. tritici eine allgemeingültige Methode zur Berechnung der Wirkungsdauer von Fungiziden entwickelt. Das daraus entstandene Modell ist durch die Bildung von Wirkungsgruppen für weitere Fungizide anwendbar und bietet dem Nutzer in Zukunft eine objektive und dynamische Unterstützung bei der Planung der Fungizidapplikationen.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte anhand eines dreifaktoriellen Feldversuchs bestehend aus den Faktoren Sorte, Saatstärke und wachstumsregulierende Fungizide der Zusammenhang zwischen der Bestandesarchitektur eines Winterrapsbestandes (Brassica napus L.) und dem Kornertrag analysiert werden. Dabei war das Ziel, den optimalen Bestandesaufbau zu ermitteln, welcher zum maximalen Ertrag führt, und zu untersuchen, wie er durch die drei agronomischen Faktoren beeinflusst wird. Der Versuch wurde von 2010/11 bis 2012/13 auf Versuchsflächen der Universität Göttingen durchgeführt. Von den drei Versuchsjahren flossen nur die Daten vom ersten und dritten Versuchsjahr in die Endauswertung ein, da der Versuch im zweiten Versuchsjahr nach starken Auswinterungsverlusten und massivem Befall mit B. cinerea aufgegeben werden musste. Der Versuch bestand aus 32 Versuchsgliedern, die sich aus zwei Winterrapshybridsorten (2010/11: NK Petrol + SY Merlot; 2012/13: NK Petrol + SY Vesuvio), zwei Saatstärken (30 Körner/m² bzw. 60 Körner/m²) und acht wuchsregulierenden Fungizidbehandlungen zusammensetzten. Die Fungizidvarianten variierten in der Anzahl der Behandlungen pro Jahreszeit (Herbst/Frühjahr), im Vergleich zu einer unbehandelten Kontrolle. Um die Bestandesarchitektur von Winterraps zu beschreiben, sowie deren Einfluss auf die Ertragsbildung von Winterraps zu beurteilen, wurden neben dem Kornertrag, den Ertragsparametern (Strohbiomasse, Ölgehalt, Ölertrag, Ernteindex) und den Ertragsfaktoren (Pflanzen/m², Schoten/Pflanze, Körner/Schote, TKM) folgende Bestandesparameter erfasst: Anzahl der Seitentriebe, Bestandeshöhe, Schotenansatzhöhe, Schotenschichtdicke, photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) im Bestand, Kulturdeckungsgrad, Grünfärbung des Pflanzenbestandes zur Blüte und zur Abreife [Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)], Wurzelhalsdurchmesser, Blätter/Pflanze, Blattlänge und Blattflächenindex (BFI). Zusätzlich wurde das Auftreten von Krankheiten und Schädlingen bonitiert, wobei der Schwerpunkt bei der Wurzelhals- und Stängelfäule (Leptosphaeria maculans/Leptosphaeria biglobosa, anamorph Phoma lingam) und der Kleinen Kohlfliege (Delia radicum) lag. Die Daten der einzelnen Parameter wurden für jedes Versuchsjahr getrennt voneinander ausgewertet. Mit Hilfe multipler Regressionen wurde der Bestandesparameter bestimmt, der im jeweiligen Jahr den größten Einfluss auf den Kornertrag hatte. Das erste Versuchsjahr 2010/11 war gekennzeichnet von einem nass kalten Herbst, auf den ein kalter und schneereicher Winter folgte. Die Hauptwachstumsphase des Rapses (März bis Mai) zeichnete sich durch unterdurchschnittliche Niederschlagsmengen ( 98,8 mm) und leicht überdurchschnittliche Temperaturen (+0,5°C) aus. Ausreichende Niederschläge im Juni verhinderten stärkere Ertragsdepressionen. Die Abreife erfolgte unter kühlen und trockenen Bedingungen. Die Witterung des Versuchsjahres 2012/13 unterschied sich von der Witterung des Jahres 2010/11 dahingehend, dass der Herbst milder und trockener, der Winter länger und trockener, die Hauptwachstumsphase des Rapses deutlich feuchter (+98,0 mm) und kühler (-2,8°C) und die Abreifephase warm und trocken war. Bedingt durch die Witterung, winterten im Jahr 2010/11 mehr Pflanzen/m² aus als im Jahr 2012/13. Ferner kürzten die wachstumsregulatorischen Fungizide unter den trockenen Bedingungen im Frühjahr 2011 die Rapsbestände nicht so stark ein wie unter den feuchteren Bedingungen im Frühjahr 2013. Insgesamt lagen durch die Witterungsunterschiede die gemittelten Winterrapserträge im Jahr 2012/13 mit 5,58 t/ha um 1,11 t/ha höher als im Jahr 2010/11. Im Versuchsjahr 2010/11 hatte die Strahlungsaufnahme durch den grünen Pflanzenbestand zur Mitte der Schotenentwicklung (BBCH 75) den stärksten positiven Einfluss auf den Kornertrag. Wie viel PAR vom Pflanzenbestand in BBCH 75 aufgenommen wurde, war primär von der Pflanzendichte im Frühjahr in BBCH 16/18 abhängig. Die Pflanzendichte beeinflusste hauptsächlich den Kulturdeckungsgrad in BBCH 32/34 (65,5%), der mit zunehmender Pflanzendichte anstieg. Ein dichter Kulturdeckungsgrad führte im weiteren Entwicklungsverlauf zu einer dichten, grünen Schotenschicht, die wenig PAR bis zum Boden durchließ. Bei der hohen Saatstärke von 60 Körnern/m² waren die Pflanzendichte in BBCH 16/18, der Kulturdeckungsgrad in BBCH 32/34 sowie die Grünfärbung des Pflanzenbestandes in BBCH 73 signifikant höher und der Anteil an PAR unter den Schoten sowie am Boden in BBCH 75 signifikant niedriger als bei der niedrigen Saatstärke von 30 Körnern/m². Der Kornertrag war bei der Sorte SY Merlot bei der hohen Saatstärke signifikant höher als bei der niedrigen Saatstärke. Bei der Sorte NK Petrol war der Kornertrag zwar auch bei der hohen Saatstärke höher als bei der niedrigen Saatstärke, allerdings waren diese Unterschiede nicht signifikant. Die Fungizidbehandlungen hatten kaum einen Einfluss auf die ertragsrelevanten Bestandesparameter. Aufgrund eines geringeren Feldaufganges und höheren Auswinterungsverlusten bei SY Merlot, kam es u.a. bei der Pflanzendichte im Herbst in BBCH 14/15 sowie im Frühjahr in BBCH 16/18 oder beim Kulturdeckungsgrad in BBCH 32/34 zu signifikanten Unterschieden zwischen den beiden Sorten SY Merlot und NK Petrol. Insgesamt hatte die Saatstärke im Jahr 2010/11 den größten Einfluss auf die Bestandesarchitektur und damit auf die Ertragsbildung im Winterraps. Alle untersuchten Ertragsfaktoren hatten einen signifikanten Einfluss auf den Kornertrag, wobei die Anzahl Pflanzen/m² den stärksten Effekt aufwies. Mit steigender Pflanzendichte nahm der Kornertrag zu. Die Anzahl Schoten/Pflanze, die Anzahl Körner/Schote, die TKM und die Anzahl Seitentriebe/Pflanze waren dagegen negativ mit dem Kornertrag korreliert, was auf den negativen Zusammenhang zwischen diesen Ertragsfaktoren und der Pflanzendichte zurückzuführen war. Im Jahr 2010/11 war der Befall mit der Wurzelhals- und Stängelfäule schwach negativ mit dem Kornertrag korreliert. Dabei wies der Befallswert (BW) mit der Wurzelhals- und Stängelfäule am Wurzelhals in BBCH 83/84 den stärksten, negativen Zusammenhang mit dem Kornertrag auf (rp = -0,363). Die schwach negative Beziehung zwischen dem Wurzelhalsbefall mit P. lingam und der Grünfärbung des Pflanzenbestandes in BBCH 73 (3,9%) verdeutlichte, wie sich der Befall auf den Kornertrag auswirkte. Für das Jahr 2012/13 wurden dagegen keine signifikanten, negativen Beziehungen zwischen dem Befall mit der Wurzelhals- und Stängelfäule und dem Kornertrag festgestellt, da der Befall mit P. lingam deutlich niedriger war (BW = 1-2) als im Jahr 2010/11(BW = 3-5). Der BW mit der Wurzelhals- und Stängelfäule am Wurzelhals in BBCH 83/84 war zum einen von der Pflanzendichte im Frühjahr in BBCH 16/18 und zum anderen von dem BW mit der Wurzelhals- und Stängelfäule am unteren Stängel abhängig. Die Pflanzen in der niedrigen Saatstärkenvariante waren stärker mit P. lingam am Wurzelhals befallen als die Pflanzen in der hohen Saatstärkenvariante, da bei der niedrigen Saatstärke mehr Pflanzen durch den Larvenfraß der Kleinen Kohlfliege geschädigt wurden als bei der hohen Saatstärke. Der BW der Wurzelhals- und Stängelfäule am unteren Stängel sowie am Wurzelhals ließ sich im Jahr 2010/11 signifikant durch die Wirkstoffkombination aus Paclobutrazol und Difenoconazol reduzieren. Beim Wurzelhalsbefall war allerdings entscheidend, dass die besagte Wirkstoffkombination schon im Herbst appliziert wurde (Var. 3, 4, 6 und 7). Die praxisübliche Fungizidvariante, in der die Wirkstoffkombination aus Mepiquatchlorid und Metconazol sowie der Wirkstoff Tebuconazol eingesetzt wurden, reduzierte den Befall mit P. lingam nicht signifikant. Im Versuchsjahr 2012/13 hatte die Schotenansatzhöhe in BBCH 75 den stärksten positiven Einfluss auf den Kornertrag (30,6%). Die Schotenansatzhöhe in BBCH 75 wurde wiederum am stärksten durch die Bestandeshöhe in BBCH 65/67 beeinflusst (96,2%). Die Bestandeshöhe in BBCH 65/67 zeigte die stärkste positive Korrelation mit der Schotenansatzhöhe desselben Stadiums (95,5%). Somit hatten im Jahr 2012/13 das Längenwachstum der Bestände und die Beeinflussung des Längenwachstums durch wuchsregulierende Fungizide einen wesentlichen Anteil an der Ertragsbildung von Winterraps. Je häufiger die Wirkstoffkombination aus Paclobutrazol und Difenoconazol appliziert wurde, desto stärker wurde die Schotenansatzhöhe in BBCH 75 signifikant eingekürzt. Im Fall der Bestandeshöhe in BBCH 65/67 wurde eine ähnliche Wirkungsweise beobachtet. Je stärker das Stängelgewebe am Wachstum gehindert wurde, desto stärker verringerten sich der Strohbiomasseertrag und damit auch der Kornertrag. Zu signifikanten Ertragsreduktionen führten insbesondere die Variante 4, in der zweimal im Herbst und einmal im Frühjahr die Wirkstoffkombination aus Paclobutrazol und Difenoconazol verwendet wurde und die Variante 6, in der zweimal im Herbst und zweimal im Frühjahr die gleiche Wirkstoffkombination eingesetzt wurde. Die signifikanten Höhenunterschiede zwischen NK Petrol und SY Vesuvio hatten keinen Einfluss auf den Strohbiomasseertrag bzw. Kornertrag. Die Saatstärke stellte im Jahr 2012/13 keinen ertragslimitierenden Faktor dar, sodass bei beiden Saatstärken ähnlich hohe Kornerträge erzielt wurden. Zusammenfassend hatten im Jahr 2012/13 die wuchsregulierenden Fungizidbehandlungen den größten Einfluss auf die Bestandesarchitektur und damit auf die Ertragsbildung im Winterraps. Im Jahr 2012/13 hatten von den Ertragsfaktoren die Anzahl Seitentriebe/Pflanze, die Pflanzendichte im Frühjahr und die TKM einen signifikanten Einfluss auf den Kornertrag. Der stärkste Einfluss ging dabei von der Anzahl an Seitentriebe/Pflanze aus, wobei mit zunehmender Seitentriebzahl der Kornertrag sank. Die Pflanzendichte und die TKM beeinflussten den Kornertrag positiv. Aufgrund sehr niedriger Bestimmtheitsmaße von maximal 5%, waren diese Zusammenhänge allerdings recht gering. Demnach spielten die Ertragsfaktoren in der Ertragsbildung eine untergeordnete Rolle. Das Optimum zwischen der Pflanzendichte im Frühjahr und der Anzahl an Seitentrieben/Pflanze lag im Jahr 2010/11 bei ca. 40 Pflanzen/m² und ca. 8 Seitentrieben/Pflanze und im Jahr 2012/13 bei ca. 45 Pflanzen/m² und ca. 7 Seitentrieben/Pflanze. Generell konnte festgestellt werden, dass bei einer Erhöhung der Aussaatstärke um den Faktor 2, im Durchschnitt 2 Seitentriebe/Pflanze weniger ausgebildet wurden. Die Anzahl der Seitentriebe/Pflanze wurde in beiden Versuchsjahren in fast allen Fällen nicht signifikant durch die wuchsregulierenden Fungizidbehandlungen erhöht. Somit konnte die Seitentriebbildung der Einzelpflanzen nicht verbessert werden. Insgesamt kann festgehalten werden, dass je nach Jahreswitterung die Saatstärke, teils in Kombination mit der Sorte, oder die wuchsregulierenden Fungizidbehandlungen die Bestandesarchitektur von Winterraps beeinflusst haben und dadurch maßgeblich an der Ertragsbildung von Winterraps beteiligt waren. Damit stehen dem Landwirt v.a. durch die Saatstärke und durch die wachstumsregulierenden Fungizide anbautechnische Instrumente zur Verfügung, um gezielt in die Bestandesarchitektur von Winterraps einzugreifen. Nach den vorliegenden Ergebnissen sollte die Saatstärke ca. 40 bis 50 Körner/m² betragen, um bei widrigen Wetterverhältnissen einen Pflanzenausfall kompensieren zu können. Um Ertragsdepressionen durch eine Wuchshemmung zu vermeiden, sollten wuchsregulierende Fungizide nicht pauschal und im Übermaß, sondern nach den Regeln des integrierten Pflanzenschutzes eingesetzt werden.

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Maize grey leaf spot (GLS), caused by Cercospora zeae-maydis, and potato late blight (LB), caused by Phytophthora infestans, are foliar diseases of maize and potato, two of the most widely grown crops in KwaZulu-Natal (KZN), after sugarcane and timber. Commercial maize in KZN accounts for just on 4.3% of the national maize crop. This is worth R563 million using an average of the yellow and white maize price for the 2001/02 season (at R1 332.87 ton(-1)). In 2003 KZN produced about 5% of the national potato crop (summer crop: 7531 300 10kg pockets from 2243 hectares). This equates to a gross value of R89.4 million based on an average price of R1 188 ton(-1) in 2001. Successful commercial production of maize and potatoes depends upon control of these diseases by translaminar fungicides with highly specific modes of action. This study extends an existing model available for timing of fungicide sprays for GLS and tests and compares two LB models for two calendar-based spray programmes. The study also evaluated the use of an early blight model which is caused by Alternaria solani, and over the single season of evaluation showed potential for use in KZN. For the GLS model it was found that a number of refinements are needed, e.g., the amount of infected maize stubble at planting and not the total amount of maize residue at planting. Based on two years' data, it was found that for the LB models there are no significant differences in levels of control between using a predicted fungicide programme and a calendar-based programme. The importance of knowing initial infection sites, and hence initial inoculum, was demonstrated. This led to the creation of a KZN LB incidence map, now being used to more accurately time the start of a preventative spray programme and to time the inclusion of systemic fungicides in the preventative spray programme. This study has contributed to the further development and expansion of the Automatic Weather Station Network (AWSN) at Cedara, which now comprises 15 automatic weather stations in KZN. The AWSN is currently used to aid farmers and advisers in decision-making regarding fungicide spray timing for GLS and LB. / Thesis (M.Sc.Agric.)-University of Natal, Pietermaritzburg, 2003.

Soybean rust (SBR) caused by Phakopsora pachyrhizi Syd. is an aggressive wind dispersed fungal disease which has spread around the world at an alarming rate in the last decade. The disease was first reported in South Africa (SA) in 2001. It has become well established in the province of KwaZulu-Natal. Reports are occasionally made from eastern Mpumalanga, late in the growing season, in years with good rainfall. Yield losses of 10 - 80% have been reported due to SBR infection. Literature was reviewed to better understand the pathogen in an attempt to find suitable disease management strategies. Many strategies involve delaying, rather than preventing, SBR infection. Of the two strategies to prevent infection, the use of fungicides was the only option for disease control in SA, as no resistant cultivars are available. Field trials were conducted to determine which fungicides are effective in controlling SBR. Further research was conducted to determine the timing, frequency and rate of fungicide applications for optimal control of SBR. Trials were evaluated for disease severity, seed yield and the effect of fungicides on seed quality. Fungicides from the triazole class of the sterol biosynthesis inhibiting group of fungicides were found to be the most effective in controlling SBR. A fungicide from the strobilurin group was found to be less effective than the triazoles at the suggested rate, but was found to be as effective when evaluated at higher dosage rates. Triazoles premixed with fungicides from the benzimidazole and strobilurin groups were also effective in controlling SBR. Timing of application was found to be critical for strobilurin fungicides, but not for triazole fungicides, which have a curative ability, unlike strobilurins. Strobilurin fungicides applied preventatively, before the appearance of disease symptoms were as effective as triazole fungicides applied after disease symptoms, but before infection levels had reached 10%. Across both wet and dry seasons two fungicide applications applied at 21d intervals at the R2 growth stage resulted in effective disease control. In wet seasons, a third fungicide application resulted in yields that were higher, albeit not statistically significant, than two fungicide applications. Assessments of individual fungicides for optimal dosage rate found that registered rates were already optimal for some fungicides, but for others it appeared as if alterations were necessary to the rate suggested for registration. This study was one of the first to extensively evaluate the efficacy of the new triazole and strobilurin fungicides on SBR control. The results have been shared globally, but particularly with newly affected countries in South and North America. Although this research has been groundbreaking, there are still many aspects of fungicide control which need to be studied in order to further optimise chemical control of SBR. / Thesis (M.Sc.)-University of KwaZulu-Natal, Pietermaritzburg, 2005

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 4 uppsatser.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of chemical compounds in the wine industry is extremely high, thus, it is appropriate to identify and quantify pesticide residues in wine because grapes are one of the fruits with the highest number of pesticide applications in the country's agriculture. In order to reduce the use of pesticides, some winemakers have been using the Thermal Pest Control (TPC) technology in the management of their vineyards as an alternative to control pests. It is a technology that provides the high temperatures vines, providing a greater antimicrobial resistance. The objective of this study was to identify and quantify fungicides in white and red wines produced from grapes with and without the use of TPC technology for their cultivation in different wine properties of Rio Grande do Sul. Samples of Tannat, Chardonnay and Cabernet Sauvignon varieties from the 2011/2012, 2012/2013 and 2013/2014 harvests were collected in three wine properties of RS. Vinification process was performed in laboratory scale separately for grapes using no TPC technology (control) and grapes using TPC (TPC). The modified QuEChERS acetate method was used for sample preparation. Afterwards, analyzes were carried out using UHPLC-MS/MS for determination of fungicides. Boscalid, procymidone, pyraclostrobin, pyrimethanil, thiophanate-methyl and tetraconazole were detected above the LOQ in both treatments. In control and with TPC, pyrimethanil presented higher frequency (85.71%) and averages (26.33 and 30.16 μg L-1), respectively. There was no significant difference between the white and red wines. In Chardonnay wines, 2012/2013 harvests, the fungicide pyrimethanil was statistically different, with an average of 64.67 μg L-1 (control), and 111.12 μg L-1 (TPC), thus, higher levels for wines with the use of TPC technology were observed. In Chardonnay wines, 2013/2014 harvests, showed the higher average of procymidone in control (6.47 μg L-1) than in treatment with TPC (0.46 μg L-1). In Cabernet Sauvignon wines, 2013/2014 harvests, presented a higher average of procymidone in treatment with TPC (129.73 μg L-1) than in control (3.69 μg L-1). Therefore, the presence of fungicide residues was observed in this study, but none of the compounds presented levels above the MRL established for grapes considering their mass corrections. These results show higher concentrations of residues for those wines produced from grapes submitted to TPC technology. We found no references in literature about fungicide residues in wine whose grapes were submitted to this technology, which leads us to believe this is the first study on the subject. / O uso de compostos químicos em vitivinicultura é extremamente elevado. Neste sentido, torna-se oportuno identificar e quantificar resíduos de pesticidas em vinhos, pois as uvas figuram a lista de maior número de aplicações de pesticidas na agricultura do país. Com intuito de reduzir o uso de pesticidas, alguns vitivinicultores utilizam a tecnologia Thermal Pest Control (TPC) no manejo de seus vinhedos, como forma alternativa no combate às pragas. Trata-se de uma tecnologia que gera e fornece elevadas temperaturas às videiras, conferindo uma maior resistência microbiana. O objetivo deste estudo foi identificar e quantificar fungicidas em vinhos brancos e tintos, oriundos de diferentes propriedades vitivinícolas do Rio Grande do Sul, produzidos a partir de uvas com e sem o emprego da tecnologia TPC durante o seu cultivo. Foram cedidas amostras das variedades Tannat, Chardonnay e Cabernet Sauvignon nas safras 2011/2012, 2012/2013 e 2013/2014. Realizaram-se vinificações em escala laboratorial e separadamente para aquelas uvas sem o emprego da tecnologia TPC (controle) daquelas que fizeram uso desta (com TPC). No preparo das amostras utilizou-se o método QuEChERS acetato modificado. Após, as análises procederam-se em UHPLC-MS/MS para determinação dos fungicidas. Boscalida, procimidona, piraclostrobina, pirimetanil, tetraconazol e tiofanato-metílico foram detectados acima do LOQ em ambos os tratamentos. Nos tratamentos, controle e com TPC, o pirimetanil obteve maior frequência (85,71%) e médias (26,33 e 30,16 μg L-1), respectivamente. Não houve diferença significativa para os dois tipos de vinhos (tintos e brancos). Nos vinhos da cv. Chardonnay, safra 2012/2013, o fungicida pirimetanil diferiu estatisticamente (p=0,021), com média de 64,67 μg L-1 (controle), e de 111,12 μg L-1 (com TPC), apresentando níveis superiores para os vinhos com a utilização da tecnologia TPC. Já nos vinhos da cv. Chardonnay, safra 2013/2014, o procimidona apresentou média superior no controle (6,47 μg L-1), do que no tratamento com TPC (0,46 μg L-1). E nos vinhos da cv. Cabernet Sauvignon, safra 2013/2014, cujas uvas foram produzidas na propriedade vitivinícola C‟, o composto procimidona obteve média superior para o tratamento com TPC (129,73 μg L-1), do que em relação ao controle (3,69 μg L-1). Diante do exposto, a presença de resíduos de fungicidas foi confirmada neste estudo, porém nenhum dos compostos mostrou-se acima dos LMRs estabelecidos para as uvas, considerando suas correções de massa. Tais resultados demonstraram concentrações de resíduos superiores para aqueles vinhos produzidos a partir de uvas submetidas à tecnologia TPC. Não foram encontradas referências na literatura que abordem resíduos de fungicidas em vinhos, cujas uvas fossem submetidas a esta tecnologia, o que nos leva a deduzir que este seja o primeiro estudo realizado sobre o tema.