Cercospora beticola is one of the most important fungal pathogens of sugar beet, causing cercospora leaf spot (CLS) disease. Due to the decreasing efficacy of various fungicides caused by resistance traits, the development of a sustainable disease management strategy has become more important. Therefore, detailed knowledge about the epidemiology of the pathogen is crucial. Until now, little was known about the spatiotemporal dispersal of C. beticola spores from the primary inoculum source. Rapid detection of C. beticola spores could facilitate a more precise and targeted disease control. Therefore, a TaqMan real‐time PCR assay for detection and quantification of C. beticola spores caught with Rotorod spore traps was established. In 2016 and 2017, field trials were conducted to monitor C. beticola aerial spore dispersal and disease development within an inoculated field and in the adjacent noninoculated area. With the established detection method, C. beticola spores were successfully quantified and used as a measure for aerial spore dispersal intensity. The analysis of the spatiotemporal spread of C. beticola spores revealed a delay and decrease of aerial spore dispersal with increasing distance from the inoculated area. Consequently, disease incidence and severity were reduced in a similar manner. These results imply that spore dispersal occurs mainly on a small scale within a field, although long distances can be overcome by C. beticola spores. Moreover, secondary aerial spore dispersal from sporulating leaf spots seems to be the main driver for CLS disease development. These results provide an important basis for further improvement of CLS control strategies.

Cercospora beticola ist der Erreger der bedeutendsten Blattfleckenkrankheit an Zuckerrüben. Die Ausbreitung der Krankheit findet durch Konidiosporen statt, die hauptsächlich durch Wind und Spritzwasser verbreitet werden. Vor dem Hintergrund der sich verschärfenden Problematik verringerter Wirksamkeiten einiger fungizider Wirkstoffklassen gegen die Cercospora-Blattflecken bedarf es zukünftig einer nachhaltigeren Behandlungsstrategie. Hierfür sind Kenntnisse über die Ausbreitungsdynamik des Erregers grund-legend. Bisherige Studien fokussierten sich auf die Ausbreitung des Befalls im Bestand oder den Zusammenhang von Sporenflug und Befallsentwicklung. Es ist unklar, wie sich die C. beticola-Sporen und aufgrund dessen der Befall von einer Inokulumquelle ausbreiten. Ein schneller Nachweis von C. beticola-Sporen in der Luft könnte zukünftig eine zeitspezifische und gezieltere Bekämpfung der Blattflecken ermöglichen. Zur Detektion und Quantifizierung von C. beticola-Sporen aus Rotarod-Sporenfallen wurden eine DNA-Extraktion und TaqMan-qPCR entwickelt. Jeweils ein Feldversuch wurde in den Jahren 2016 und 2017 von Juni bzw. Juli bis August bei Göttingen durchgeführt. Der Sporenflug von C. beticola und der Krankheitsverlauf wurden innerhalb einer inokulierten Fläche sowie in verschiedenen Distanzen zu dieser erfasst. In den Versuchsflächen erfolgten keine Fungizidapplikationen. Mit der entwickelten Nachweis- methode konnten C. beticola-Sporen in Sporenfallen-Proben erfolgreich detektiert werden. Die quantifizierten C. beticola-DNA-Mengen konnten als Maß für die Intensität des Sporenflugs genutzt werden. Bezüglich der zeitlichen Entwicklung und räumlichen Ausbreitung des Sporenflugs und der Befallsstärke wurde im Jahr 2017 beobachtet, dass sich mit einer zunehmenden Distanz zu einer Inokulumquelle die Zunahmen der Sporenflugintensität und der Befallsstärke zeitlich verzögerten. Die Ergebnisse aus 2016 wiesen einen ähnlichen Trend auf. Dies impliziert, dass die Ausbreitung der Krankheit über kurze Distanzen und auf Feldebene stattfindet. Ferner schien insbesondere der sekundäre Sporenflug, ausgehend von Blattflecken an den Pflanzen, für eine intensive Befallsentwicklung verantwortlich gewesen zu sein. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen erstmalig eine Ausbreitungsdynamik der Sporen und Blattflecken von einer Inokulumquelle für die Region Mitteleuropa. Hieran wird das Potenzial der Nutzung des Sporenflugs für weitere Anwendungen wie Befallsmonitoring oder Behandlungsentscheidungen deutlich.

Cercospora leaf spot is an important foliar disease in sugar beet caused by Cercospora beticola. Tolerant cultivars are available, but application of fungicides is still mandatory for disease control. The timing of the fungicide application is crucial as it determines the outcome of disease epidemiology. A disease incidence (DI) of 5% is widely used as a threshold for fungicide application. Recently a method was developed that allows the quantification of aerial spore dispersal of C. beticola for measuring spore flight intensity. It was aimed in this study to prove if fungicide application based on spore flight might improve disease control compared to DI. In a field trial with artificial inoculation, a single fungicide application at the onset of spore flight slowed down disease development as indicated by reduced disease severity and aerial spore dispersal. However, it did not provide sufficient control in terms of sugar yield. Only a second fungicide application based on spore flight detection achieved an efficacy similar to two fungicide applications based on DI. In contrast, a single fungicide application based either on spore flight or DI was sufficient in two on-farm trials under natural infection with moderate disease pressure. This highlights the necessity of an early timed first fungicide application followed by a second application under high disease pressure induced by artificial inoculation. Although fungicide application based on spore flight achieved sufficient control success in on-farm trials, it seems not to improve disease control compared to the usage of DI as threshold.