LSF 02: Die Phytophthora - Erkrankung der europäischen Eichenarten.

Die Phytophthora - Erkrankung der europäischen Eichenarten.

Wurzelzerstörende Pilze als Ursache des Eichensterbens

Thomas Jung
Ludwig-Maximilians-Universität München

Arnold Sommerfeld Preisträger der
Bayerischen Akademie der Wissenschaften 1998

In Eichenbeständen Mitteleuropas werden seit Anfang der achtziger Jahre zunehmend Krankheitserscheinungen registriert, die besonders auf wechselfeuchten Standorten innerhalb weniger Monate zum Absterben alter Eichen führen können. Das Schadbild ist gekennzeichnet durch abgestorbene Äste, Zweigabsprünge, lichte Kronen, kleine z.T. vergilbte Blätter, Borkenrisse und dunkle Schleimflußflecken am Stamm sowie Wundleisten am Wurzelanlauf. Da diese Symptome auf Störungen im Wasser- und Nährstoffhaushalt hinweisen, wurden vom Autor am Lehrstuhl für Forstbotanik der Universität München Untersuchungen über den Gesundheitszustand der Wurzelsysteme von sechs Eichenarten in über 30 Waldbeständen in Deutschland sowie fünf weiteren europäischen Ländern durchgeführt. Dabei wurde an kranken Eichen in allen Beständen ein erschreckendes Ausmaß an Feinwurzelzerstörung sowie ein Zurücksterben von Langwurzeln und krebsartige Rindennekrosen an verholzten Wurzeln festgestellt. Mit speziellen Methoden konnten erstmals für Mitteleuropa aus Boden- und Feinwurzel-proben der meisten Bestände verschiedene Arten der agressiven Pilzgattung Phytophthora isoliert werden, welche weltweit als primärparasitische Wurzelzerstörer bekannt sind.
In Bodenbeimpfungsversuchen verursachten diese Pilze ähnliche Schäden an Wurzelsystemen junger Eichen wie sie an Alteichen in der Natur auftreten, wobei sich eine vom Autor neuentdeckte Art als besonders aggressiv erwies. Bei einigen Arten konnte außer-dem die Bildung eines Welketoxins nachgewiesen werden. Somit stehen Phytophthora-Pilze als primäre Verursacher der Wurzelschäden erkrankter Eichen fest. Aufgrund der hier gezeig-ten weiten Verbreitung dürften sie in vielen Waldbeständen eine entscheidende Rolle im Krankheitsgeschehen "Eichensterben" spielen. Als Ursachen für das epidemische Ausmaß der Eichenwurzel-Erkrankung werden vom Autor langfristige und großräumige Umweltverän-derungen, insbesondere die Häufung milder und feuchter Winterperioden, die Verlagerung von Sommerniederschlägen ins Winterhalbjahr sowie der anthropogene Stickstoffeintrag in die Waldökosysteme diskutiert.

"Das Buch von Dr. Thomas Jung faßt die bahnbrechenden Ergebnisse seiner Arbeiten auf dem Gebiet der Eichensterbensforschung in klar verständlicher und exzellent bebil-deter Form zusammen. Es ist deshalb für Wissenschaftler als auch für den interessier-ten Leser unentbehrlich." (Prof. Dr. Wolfgang Oßwald, LMU-München. Lehrstuhl für Forstbotanik / Phytopathologie)

ISBN 3 89586 084 0. LINCOM Studien zur Forstwissenschaft 02.

The Phytophthora disease of European oak species.
Root destroying fungi as cause of oak decline

Since more than 100 years, mortality of oaks is a recurring and unsolved phenomenon for European forestry. In the past, oak decline has only been a temporary restricted incident with local or regional importance, whereas the current phase of oak decline which has started in the 1970's is still going on and is spread from England to Russia and from Sweden to Southern Italy. Although the typical disease symptoms like wilting and yellowing of leaves, dieback of branches and parts of the crown and an increasing transparency of the crowns indicate drought stress and malnutrition, there have only been a few investigations on the condition of the root systems of declining oaks. Therefore, within the scope of this work, the root systems of more than 100 declining and healthy trees of five European oak species (Quercus robur, Q. petraea, Q. cerris, Q. pubescens and Q. ilex) in more than 30 stands in Germany, Italy, Hungary, Slovenia, Switzerland and Southern France have been investigated morphologically and histopathologically for the occurrence of disease symptoms.
Cortical necrosis, cankerlike lesions on suberized roots and an advanced destruction of the fine root systems have been found in all stands and on all oak species. The extent of root damage was markedly enhanced in declining oaks. The analysis of thin sections of the diseased cortical tissues by light microscopy revealed the inter- and intracellular invasion of a parasitic fungus. For the first time in Central Europe, 8 different species of the worldwide spread, aggressive and root destroying genus Phytophthora could be isolated from root and soil samples of oaks by means of specific and, in part, self developed isolation methods.
The primary pathogenicity of the isolated Phytophthora species against the root systems of peunculate oak was shown in several tests. These tests revealed marked differences in aggressiveness between the different Phytophthora species. Thus, Phytophthora cambivora which also causes mortality of chestnuts in Southern Europe and Phytophthora quercina sp. nov., a formerly unknown species which was dicovered by the author, proved to be the most aggressive species against pedunculate oak. Furthermore, the formation of toxins leading to wilting of oak leaves could be shown for several of the isolated species.
Thus, it looks probable that Phytophthora species are the main cause of the advanced destruction of the fine root system, and, therefore, of the apparent symptoms of drought stress and malnutrion of declining oaks observed in the field. Since the isolated Phytophthora species can not be considered as recently introduced pathogens something must have imbalanced the relationship between the oak roots and the pathogens. In this context long-term and extensive environmental changes, especially climate warming in connection with a seasonal shift of precipitation from summer into wintertime, and excessive anthropogenic nitrogen deposition are discussed as potential causes of the epidemic extent of the Phytophthora disease. [written in German, with a summary in English, 3 pp.]

"This book summarizes the pioneering results of Dr. Thomas Jung in the field of oak decline research. The data are presented in a well understandable and excellent illustrated form. Therefore, the book is indispensable for scientists and interested readers."
(Prof. Dr. Wolfgang Osswald, LMU-Munich. Institute of Forest Botany / Phytopathology)
ISBN 9783895860843. LINCOM Studien zur Forstwissenschaft 02.