Study on the influence of weather periods on the occurrence of leaf rust and powdery mildew in winter wheat using an interval-based correlation approach
Leaf rust (Puccinia triticina) and powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. tritici) are among the most important diseases on winter wheat in Germany. The influence of weather periods on both diseases is little understood. Data on leaf rust and powdery mildew severity from 1976 to 2010 at different sites in the state of Saxony-Anhalt were used in the present study. The “window pane” algorithm was used to analyze and compare the disease-weather relationships for both pathogens. Over 300,000 possible relationships between climate variables and disease occurrence were analyzed using this approach. The results were displayed as correlograms to gain profound insight into disease-weather relationships and their temporal variability during the epidemic year. Our analysis of the influence of temperature, precipitation sums, radiation and further climatic variables on leaf rust and powdery mildew infestation on winter wheat showed numerous significantly positive and negative effects on the occurrence of both diseases. The occurrence of P. triticina showed positive relationships with mean daily temperatures during spring, winter and autumn. There were significant negative correlations between B. graminis occurrence and mean sunshine duration per day from the beginning of the year until anthesis. Finally, our findings are compared to those in the literature, and new perceptions are discussed.
Braunrost des Weizens (Puccinia triticina) und Echter Mehltau des Weizens (Blumeria graminis f. sp. tritici) gehören zu den wichtigsten Schadorganismen an Winterweizen in Deutschland. Der Einfluss von Witterungsperioden auf beide Krankheiten ist bisher wenig verstanden. Daten zur Befallsstärke von Braunrost und echtem Mehltau an Winterweizen der Jahre 1976 bis 2010 konnten für verschiedene Standorte in Sachsen-Anhalt analysiert werden. Ein „window pane“ Algorithmus wurde verwendet, um Zusammenhänge zwischen Witterung und Schaderregerauftreten zu analysieren und für beide Schaderreger zu vergleichen. Mit diesem Ansatz war es möglich über 300 000 mögliche Zusammenhänge zwischen klimatischen Parametern und dem Auftreten der agrarischen Schaderreger zu untersuchen. Um tiefer gehende Einblicke in die Zusammenhänge zwischen Witterung und Schaderregerentwicklung und ihre zeitliche Variabilität während der Vegetationszeit zu bekommen, wurden Korrelogramme erstellt. Es wurde der Einfluss von Temperatur, Niederschlagssumme, Globalstrahlung und weiteren Parametern untersucht. Dabei konnten zahlreiche signifikant positive und negative Effekte auf das Auftreten der Pilzkrankheiten belegt werden. Zum Beispiel stand das Auftreten von P. triticina im direkten positiven Zusammenhang mit der mittleren Temperatur im Frühjahr, Winter und Herbst. Das Auftreten von Blumeria graminis f. sp. tritici zeigte einen signifikant negativen Zusammenhang mit der täglichen Anzahl an Sonnenstunden von Jahresbeginn bis zur Blüte. Die Ergebnisse werden mit Literaturangaben verglichen und neue Erkenntnisse diskutiert.
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