Oekolandbau.de: Wie können arbuskuläre Mycorrhizapilze (AMP) die Nährstoffaufnahme der Pflanze steigern, und welche Nährstoffe betrifft das in erster Linie?

Henrike Perner: Die am häufigsten beobachtete Wirkung von AMP ist die verbesserte Phosphoraufnahme auf Böden, die Phosphormangel haben. Dies äußert sich in einem gesteigerten Wachstum der Pflanze. Der Hauptmechanismus beruht auf einer erhöhten Erschließung des Bodenvolumens durch die Pilzhyphen. Diese können in Bodenporen eindringen, die für Wurzeln und Wurzelhaare zu klein sind und so Nährstoffe zur Pflanze transportieren, die unerreichbar für die Pflanzenwurzeln sind. Oft sind es Nährstoffe, die im Boden relativ immobil sind, wie zum Beispiel Zink und Kupfer. Des Weiteren wurden erhöhte Stickstoff-, Kalium-, Calcium-, Schwefel-, Magnesium- und Eisen-Konzentrationen in mykorrhizierten Pflanzen beobachtet.

Welche Rolle spielt der Kompost bei der Besiedlung mit arbuskulären Mycorrhizapilzen?

Kompost an sich enthält kaum infektiöse AMP, da während des Kompostierens hohe Temperaturen erreicht werden, die die AMP abtöten. Außerdem besteht das Ausgangsmaterial vor allem aus Grünschnitt oder organischen Abfällen, denen selten Bodenpartikel mit infektiösen AMP anhaften. Pflanzen auf Kompostsubstraten können aber durch AMP besiedelt werden, wenn das Substrat beimpft wurde.

Ein hoher Kompostanteil im Substrat jedoch bietet ein hohes Nährstoffangebot für die Pflanze. Eine optimale bis hohe Versorgung der Pflanze kann dazu führen, dass der Effekt des Pilzes, Nährstoffe zur Pflanze zu transportieren, für die Pflanze unbedeutend wird. Tatsächlich kann die Pflanze in diesem Fall die Besiedlung durch AMP unterdrücken.

Welche Anforderungen muss der Kompost erfüllen, damit arbuskuläre Mycorrhizapilze optimal gefördert werden? Wie hoch sollte sein Anteil im Substrat sein?

Der pH-Wert sollte zwischen fünf und sechs liegen und die Salzkonzentration möglichst niedrig sein. Der höchste getestete Qualitätskompostanteil betrug 40 Prozent und war für das Pflanzenwachstum im Vergleich zu 20 Prozent Kompost förderlich. Hingegen verringerte der höhere Kompostanteil die Besiedlung der Pflanzenwurzel durch AMP. Die Besiedlungsrate macht jedoch keine Aussage über die Aktivität des Pilzes oder darüber, wie stark sein Einfluss auf die Pflanze ist.

Kann die AMP-Besiedlung durch spezielle pflanzenbauliche Maßnahmen gefördert werden?

Der Pilz wächst am besten, wenn der Boden gut durchlüftet und nicht staunass ist. Das pflanzenverfügbare Nährstoffangebot sollte sich im niedrigen bis knapp ausreichenden Bereich befinden. Die AMP-Besiedlung ist von der Pflanzenart abhängig. Pflanzen mit einem gering verzweigten Wurzelsystem und wenigen kurzen Wurzelhaaren, z.B. Zwiebel oder Citrus, haben oft eine höhere Besiedlungrate als Pflanzen mit einem fein verzweigten Wurzelsystem und vielen langen Wurzelhaaren. Da die Mykorrhizapilze auf die Kohlenhydratversorgung über die Pflanze angewiesen sind, kann die Mykorrhizierung unter niedrigem Lichtangebot beeinträchtigt sein. Dies sollte im Unterglasanbau z.B. bei der Steuerung der Schattierung bzw. einer eventuellen Zusatzbelichtung berücksichtigt werden.

Wo liegt Ihrer Ansicht nach der besondere Forschungsbedarf bezüglich der Nutzung von AMP?

Im Öko-Landbau wird auf leichtlösliche Mineraldünger verzichtet, was zu Versorgungsengpässen bei Nutzpflanzen führen kann. Untersuchungen zur effizienteren Nutzung schwerverfügbarer Dünger - wie Rohphosphat - oder langsam verfügbarer Dünger - z.B. Hornspäne - durch AMP erbrachten nicht immer befriedigende Ergebnisse. Eine Kombination von AMP mit Phosphor- oder Stickstoff-aufschließenden Bakterien könnte eine stärkere Mobilisierung von Nährstoffen und damit eine erhöhte Pflanzenverfügbarkeit zur Folge haben.

Forschungsbedarf besteht außerdem hinsichtlich der Aufklärung der Ursachen für weitere Effekte der Mykorrhiza. So hat es sich gezeigt, dass AMP die Blütenbildung fördert. Weiterhin führte insbesondere bei ökologischer Kulturführung eine Mykorrhizierung von Mutterpflanzen dazu, dass die geernteten Stecklinge eine höhere Lagertoleranz und bessere Bewurzelung aufwiesen. Es wäre interessant zu untersuchen, ob diese Effekte auf eine erhöhte Nährstoffversorgung der Pflanze bzw. auf die Umstellung des Kohlenhydrat- bzw. Hormonhaushalts zurückzuführen sind.

Wie schätzen Sie das Potenzial von AMP ein?

Für den ökologischen Landbau könnte der Einsatz von AMP durchaus sinnvoll sein. Allerdings ist mit einem verlässlichen Effekt nicht immer zu rechnen, wobei sich verschiedene Pilze in ihrer Wirkung unterscheiden können. Hierbei spielen offenbar auch die weiteren Umweltbedingungen eine Rolle. Diese Wechselwirkungen sollten weiter untersucht werden, um zu stabilen Effekten zu gelangen.

Literaturtipp:

H. Perner, Schwarz D., George E. (2006): Effect of Mycorrhizal Inoculation and Compost Supply on Growth and Nutrient Uptake of Young Leek Plants Grown on Peat-based Substrates. HortScience 41(3): 628-632

Weitere Informationen:

• Schlussbericht in der Datenbank „Organic Eprints“
• Projektbeschreibung auf den Internetseiten des Bundesprogramms Ökologischer Landbau
• Merkblatt: „ Ökologische Jung- und Zierpflanzenproduktion: Kompostanwendung in Substraten“ (FiBL, pdf)