Fusarium bei Cannabispflanzen

Fusarium ist einer der häufigsten Pilzerkrankungen von Hanf, die zu Ernteausfällen bis hin zum Tod ganzer Pflanzen führen kann. Pilze dieser Gattung sind in vielen Kulturpflanzen weltweit verbreitet und finden sich auch auf Lebensmitteln. Sie zählen zu den gefährlichsten Krankheitserregern für die Cannabispflanze [1].
Im Jahr 1970 schlug ein Wissenschaftler der University of California dem damaligen Präsidenten Nixon vor, dass die Fusarium-Welke den illegalen Marihuana-Anbau weltweit zerstören könne [2]. Die Nixon-Regierung finanzierte daraufhin sogar Forschungsarbeiten zur Massenproduktion des Welke-Pilzes. Das Projekt wurde später von Beamten der Carter-Regierung eingestellt.

Warum ist Fusarium so gefährlich?

Die wichtigsten Vertreter, die bei Cannabis Schäden verursachen sind Fusarium oxysporum und Fusarium solani. Beide Spezies verursachen unterschiedliche Symptome in Cannabis [3]:

• • F. oxysporum führt zur sogenannten Fusarium-Welke
  • F. solani führt zu Wurzelfäule und Kronenfäule

Während Wurzelfäule meist lokal auf die Wurzeln und die Stammbasis beschränkt ist, ist die Fusarium-Welke systemisch, das heißt, in der gesamten Pflanze verbreitet. Beide Spezies können in Samen dazu führen, dass der Embryo vor der Keimung abstirbt. Fusarien-Pilze erzeugen durch ihren Stoffwechsel verschiedene Mykotoxine (Schimmelpilz-Gifte) wie zum Beispiel Beauvericin und Fusarinsäure, die auf Zellen toxisch wirken. Zusätzlich unterbinden sie durch das Verstopfen der Xylem-Gefäße den Wassertransport und führen zum schnelleren Verwelken der Pflanze.
Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal: Fusarium solani führt zu einer Braunfärbung der Wurzeln. Fusarium oxysporum tut dies nicht [8]. Fusarium oxysporum bildet einen größeren Spezien-Komplex mit mehreren unterschiedlichen Strains, die spezifisch für verschiedene Wirte sind. So gibt es auch für Cannabis einen spezifischen Strain, der Fusarium oxysporum sp. cannabis genannt wird [9].
Alle Fusarium-Arten verbreiten sich über den Boden und können dort sehr lange Zeit als Sporen überdauern. Wunden an der Pflanze können das Infektionsrisiko deutlich erhöhen. Da Fusarien-Pilze ein ähnliches Wachstumsoptimum wie Cannabis haben (26°C und pH 5,5 – 7), sind sie eine besondere Herausforderung im Cannabisanbau. Überschüssiger Stickstoff erhöht die Welk-Symptome ebenfalls [8].

Woran erkennt man eine Fusarium Infektion?

Krankheitsverlauf Fusarium-Welke:

1. Die Symptome der Fusarium-Welke beginnen als kleine, dunkle, unregelmäßige Flecken auf den unteren Blättern.
2. Befallene Blätter werden plötzlich chlorotisch (gelb).
3. Blattspitzen rollen sich nach oben gerichtet ein.
4. Welke Blätter trocknen zu einer gelb-bräunlichen Farbe und bleiben an der Pflanze hängen, ohne abzufallen.
5. Blattstiele, Zweige und manchmal sogar der Stängel können erschlaffen. Die Pflanze kann umkippen.
6. Auch die Stängel verfärben sich gelb-bräunlich. Schneidet man in welke Stängel, zeigt sich eine rötlich-braune Verfärbung des Xylemgewebes

Bildquelle: JM McPartland (2004) [3]

Krankheitsverlauf von Root-rot:

1. Eindringen der Sporen durch Verletzungen in den Wurzelspitzen
2. Wurzel verfärben sich von weiß zu braun
3. Wurzeln werden matschig/schleimig und lösen sich leicht ab
4. Pflanzen zeigen erste Anzeichen von Wassermangel, obwohl das Substrat feucht ist
5. Die Pflanze nimmt kaum noch Wasser auf, Blätter und Stängel werden gelb und vertrocknen teilweise

Bildquelle: SH Wang (2021) [4]

Wie bekämpft man Fusarium erfolgreich?

Aktuell gibt es keine Heilung für mit Fusarium infizierte Pflanzen. Daher ist es entscheidend, Maßnahmen zu ergreifen um eine Infektion von vornherein zu verhindern:

• • Vermeide Überwässerung.
  • Für gute Drainage im Substrat sorgen.
  • Gründliches Säubern von Schneidwerkzeugen mit Alkohol, Purolyt oder Wasserstoffperoxid.
  • Verwendung von sterilen Substraten. Fusarium gilt als bodenübertragene Krankheit und kann eine lange Zeit über im Boden überleben.
  • Testen von Saatgut und Verwendung von keimfreien Samen. Fusarium Pilze können über Samen übertragen werden [5][6].
  • Gib ausreichend Stickstoff entsprechend dem Bedarf der Pflanze, vermeide jedoch eine übermäßige Düngung mit diesem Nährstoff und verwende bevorzugt Nitrat- statt Ammoniumformen.
  • Wurzelstärkende Nützlinge wie Trichoderma (z.B. in Rootshield Plus), Pseuodomonas und Bacillus subtilis [7]. 
  • Befallene Pflanzen und ihr Substrat entfernen.

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Referenzen

1. Gwinn KD, Hansen Z, Kelly H and Ownley BH (2022) „Diseases of Cannabis sativa Caused by Diverse Fusarium Species.“ Front. Agron. 3:796062. doi: 10.3389/fagro.2021.796062
2. Shay R., 1975. Easy-gro fungus kills pot among us. The Daily Californian, March 14, pg. 3
3. John M. McPartland & Karl W. Hillig (2004) „CANNABIS CLINIC Fusarium Wilt.“ Journal of Industrial Hemp, 9:2, 67-77, DOI: 10.1300/J237v09n02_07
4. Shouhua Wang (2021) „Diagnosing Hemp and Cannabis Crop Diseases“. CABI Digital Library pp. 197-223, https://doi.org/10.1079/9781789246070.0009
5. https://pnwhandbooks.org/plantdisease/host-disease/hemp-cannabis-sativa-fusarium-wilt
6. Gwinn KD, Hansen Z, Kelly H and Ownley BH (2022) „Diseases of Cannabis sativa Caused by Diverse Fusarium Species.“ Front. Agron. 3:796062. doi: 10.3389/fagro.2021.796062
7. Cameron Scott & Zamir K. Punja (2023) „Biological control of Fusarium
   oxysporum causing damping-off and Pythium myriotylum causing root and crown rot on
   cannabis (Cannabis sativa L.) plants“, Canadian Journal of Plant Pathology, 45:3, 238-252, DOI:
   10.1080/07060661.2023.2172082
8. JM McPartland, RC Clarke and DP Watson (2000) „Hemp Diseases and Pests. Management and Biological Control“ CABI Publishing, ISBN 0-85199-454-7
9. Jerushalmi S, Maymon M, O’Donnell K and Freeman S. (2022) „Members of the Fusarium oxysporum Complex Causing Wilt Symptoms in Medical Cannabis in Israel, Italy, and North America Comprise a Polyphyletic Assemblage.“ Plant Disease Vol 106 (10) p. 2656 – 2662. https://doi.org/10.1094/PDIS-01-22-0155-RE

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