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  • Mikroorganismen zur Wurzelbehandlung:

    Mykorrhizapilze, Trichoderma und Nutzbakterien (PGPR)

    In dieser Sektion werden häufig gestellte Fragen zur Anwendung, Wirksamkeit, Kombinierbarkeit, Haltbarkeit, Qualität und Sicherheit unserer Mikroorganismen für die Wurzelbehandlung beantwortet.

    Wie oft sollte man Mikroorganismen anwenden und in welchen Mengen?

    Allgemein gilt die Faustregel: Besser kleine Mengen oft, als eine große Menge einmal. Das Ziel ist, stabile Populationen im Boden aufrechtzuerhalten, um die Wurzeln über längere Zeiträume zu schützen.

    Freilebende Mikroorganismen, wie Rhizobakterien und Trichoderma, bauen oft anfänglich große Populationen auf, die dann im Laufe des Vegetationszyklus wieder zusammenbrechen können. In diesem Fall sollte das Inokulum mehrmals eingebracht werden.

    Die regelmäßige Nachbehandlung von kleineren Mengen über längere Zeiträume erhält zudem ein reiches Spektrum nützlicher Arten. Siedeln sich mehrere Mikroorganismusarten auf der Wurzeloberfläche an, verändern sich im Laufe der Zeit die Dominanzverhältnisse. So kann beispielsweise eine anfänglich stark vertretene Art zu einem späteren Zeitpunkt nicht mehr nachgewiesen werden. Vielleicht ist es aber gerade diese Art, die in einer späten Etappe der Kultur besonders wichtige Dienste tut, z.B. beim nährstoffintensiven Fruchtansatz oder der Fruchtentwicklung.

    Etwas anders verhält es sich bei Mikroorganismen, die eng mit dem Gewebe der Pflanzenwurzeln verbunden sind, wie Mykorrhizapilze oder die Knöllchenbakterien der Leguminosen. Pflanzen, die nach der Keimung gut und vollständig beimpft wurden, behalten diese Symbiosepartner bis zum Ende ihres Lebens. Eine Nachbehandlung ist hier in der Regel weniger sinnvoll.

    Nachbehandlungen mit EndosporTM

    In der Praxis zeigen sich aber auch bei der Nachbehandlung mit Endomykorrhizapilzen immer wieder positive Überraschungen. So profitieren mehrjährige Obstbäume oder Weinstöcke oft merklich von einer erneuten Mykorrhizierung durch EndosporTM. Die Gründe für diesen„ Auffrischungseffekt“ liegen wahrscheinlich in der Konkurrenz zwischen verschiedenen Mykorrhizapilzarten, wobei Hochleistungsstämme nach einem erneuten Eintrag weniger wirksame Arten in Teilen des Wurzelsystems zurückdrängen.

    Eine Nachbehandlung sollte zu einer Jahreszeit erfolgen, in der die Wurzeln wieder ausschlagen. In den gemäßigten Breiten geschieht das im Frühjahr. Der günstigste Zeitpunkt in den Tropen und Subtropen liegt am Ende der Regenzeit oder – bei Kulturen mit Bewässerung – am Ende des Winters.

    Sollte man die Mikroorganismen vor der Anwendung erst vermehren?

    Manche Anwender vermehren kommerziell erhältliche Sporenpräparate vor der Ausbringung in einem mehrtägigen Wachstumsprozess unter nicht sterilen Bedingungen. Ziel dieser „Anreicherung“ ist der Eintrag von mehr infektivem Material. Sind die Sporen auf diese Weise bereits ausgekeimt, können die Mikroorganismen als Kolonien oder Pilzmyzel die Wurzeloberfläche schneller besiedeln.

    Wir vertreten den Standpunkt, dass diese Vermehrung in Einzelfällen vorteilhaft sein kann, aber wegen der Verfügbarkeit von technisch ausgereiften und dennoch preisgünstigen Inokula meist nicht gerechtfertigt ist. Angesichts der langen Liste möglicher Nachteile raten wir in der Regel ab.

    Als Nährsubstrat werden bei der Vermehrung eine Energiequelle (Melasse, Dextrose...), Nährstoffe (N, P...) und andere Quellen von organischem Material (Kompost, Fasern...) eingesetzt. Diese Stoffe können im Falle eines unvollständigen Abbaus durch die Mikroorganismen, z.B. durch vorzeitigen Abbruch des Vermehrungsprozesses, unvorhersehbare Folgen für die Kulturpflanzen haben.

    Insgesamt kann nur eine verbesserte Wirksamkeit der Mikroorganismen den zusätzlichen Arbeits- und Zeitaufwand der Vermehrung rechtfertigen. In einem wirtschaftlich geführten Gartenbaubetrieb geht diese Rechnung meist nicht auf.

    Mögliche Nachteile einer Vorvermehrung

    Nicht verdaute Zuckerreste können bereits in der Kultur vorhandenen Krankheitserregern, wie Erwinia, Xanthomonas oder Phytophthora, als willkommene schnell erschließbare Energiequelle dienen. Diese bereits etablierten Organismen sind gegenüber den Neuankömmlingen an ihre Umgebung angepasst und können den Zucker sofort zu einem explosionsartigen Wachstum nutzen, bevor die nützlichen Mikroorganismen dem entgegenwirken können. Diese Gefahr ist besonders groß beim Versprühen und Verbleiben von Resten auf dem Blattwerk.

    Der zusätzliche Eintrag von Nitrat- und Phosphatresten kann bei einer optimal eingestellten Pflanzenproduktion zu Ungleichgewichten führen. Vor allem beim hochtechnisierten hydroponischen und semihydroponischen Anbau kann die computergesteuerte fein ausbalancierte Nährstoffzufuhr ins Ungleichgewicht geraten. Es wurde auch schon berichtet, dass die auf diese Weise vorvermehrten Mikroorganismen mit den Pflanzen um Nährstoffe konkurrieren. Das kann beim Einbringen von unseren hochtechnischen Präparaten nicht passieren.

    Wird rohes Pflanzenmaterial als Kohlenstoffquelle verwendet, können auf diesem Wege Krankheitserreger eingebracht und mitvermehrt werden. Dieses Material sollte erst einem Kompostierungsprozeß unterworfen werden, denn dabei werden hohe Temperaturen erreicht, die pathogene Pilze und Bakterien abtöten. Bei der Vermehrung von Rhizobakterien und Trichoderma dürfen dagegen keine hohen Temperaturen herrschen.

    An den vorherigen Punkt schließt sich die nächste generelle Überlegung an: Gute kommerzielle Inokula bestehen aus einem Gemisch reiner Stämme, die in sterilen großindustriellen Bioreaktoren getrennt und unter strenger Kontrolle produziert werden. Bei dieser Art der Inkubation werden keine unerwünschten Mikroorganismen mitvermehrt. Alle für das Wachstum wichtigen Bedingungen werden genau kontrolliert, so dass die Stämme ihre gewünschten Eigenschaften nicht verlieren. Rückstände von Nährmedien sind auf ein Minimum begrenzt. Alle diese Faktoren führen zu einer gleichbleibend hohen Qualität, die nach objektiven wissenschaftlichen Kriterien ständig überprüft wird. Das ist wichtig, denn nur so können gute Ergebnisse im ersten Jahr der Anwendung auch in den nachfolgenden Jahren durchgehend erreicht werden.

    Der handwerkliche Vermehrungsprozeß birgt dagegen eine ganze Reihe von Unwägbarkeiten. Zu oft verändert sich die Dauer oder die Temperatur bei der die Fermentierung stattfindet. Die resultierende Zusammensetzung des Artenspektrums, die Rückstände und die Anwendungseigenschaften können sich dabei dramatisch verändern. Da viele Mikroorganismen zusammen wachsen, können einzelne Arten dem Konkurrenzdruck unterliegen und herausfallen. Mykorrhizapilze können auf diese Weise beispielsweise gar nicht vermehrt werden und überleben das Verfahren meist nicht. Die Wirksamkeit der überlebenden Arten kann teilweise verloren gehen. Stark veränderte Endprodukte des Vermehrungsprozesses führen zu unterschiedlichen Ergebnissen in der Pflanzenkultur. Die vielen Unsicherheitsfaktoren bergen die Möglichkeit von Überraschungen, die Planungen und Zeitpläne durcheinanderbringen und im schlimmsten Fall zu Ausfällen führen.

    Gibt es eine Überdosis bei der Anwendung von Mikroorganismen?

    Beim Düngen mit Mineralsalzen kann eine Überdosis zum „Verbrennen“ der Pflanzen führen. So etwas ist bei der Anwendung von Mikroorganismen nicht zu beobachten. Sie verrichten ihre Arbeit oder sterben. Eine Überdosis gibt es im rein technischen Sinne nicht, vielmehr liegt die Kunst bei der Dosierung darin, – innerhalb eines angemessenen Kostenrahmens – genügend Produkt einzubringen, um den angestrebten Effekt zu erzielen.

    Mit wie viel Wasser müssen die Mikroorganismen bei der Anwendung vermischt werden?

    Unsere Produkte sind feinkörnige Pulver oder Granulate. Bei manchen Anwendungen werden sie mit Substrat oder Saatgut gemischt. Oft aber werden sie in Wasser suspendiert und in dieser Form versprüht oder über Bewässerungssysteme verbracht.

    Für das Produkt BactivaTM beispielsweise hat sich ein Mischungsverhältnis von 30g zu 10L Wasser bewährt. Wichtig ist, dass die Sporen der Mikroorganismen mit genügend Wasser in den Wurzelbereich eingeschwemmt werden. Allerdings sollte die Wasseraufnahmekapazität des Substrates nicht überschritten werden, um das Sporenmaterial nicht wegzuspülen (z.B. durch Durchtropfen bei Pikierschalen).

    Aus biologischer Sicht ist die Frage nach der genauen Wassermenge nicht wichtig, solange überhaupt Wasser zur Keimung der Sporen zur Verfügung steht. Dem Wasser kommt bei der Anwendung also in erster Linie die Funktion eines Vehikels zu. Bei der Festlegung der Wassermenge stehen vielmehr agronomische Überlegungen im Vordergrund, denn Ziel ist es, die Sporen möglichst vollständig in den Wurzelbereich zu verbringen. Die Wassermenge ist vor allem von der Anwendungsmethode und der Ausrüstung abhängig und sollte eine homogene Verteilung des Produktes auf jede Produktionseinheit erlauben (Pikierschale, Topf, Beet, Acker oder Plantage).

    Unterschiede Blatt-/Bodenanwendungen

    Bei biologischen Präparaten, die im Blattbereich eingesetzt werden, zum Beispiel als Bioinsektizide auf der Basis von Bacillus thuringensis, Beauveria bassiana oder Metarrhizium anisopliae, sollte die Wassermenge dagegen genau abgestimmt werden. Die Wirkung dieser Produkte hängt von einer möglichst vollständigen Benetzung der Oberfläche ab. Gleichzeitig ist aber auch eine hohe Konzentration der Sporen für eine gute „Trefferquote“ beim Erreichen aller Krankheitserreger im Blattbereich entscheidend.

    Bei Anwendungen im Wurzelbereich sind der Benetzungsgrad und die Konzentration der Sporen auf der unmittelbaren Wurzeloberfläche weniger ausschlaggebend für eine gute Wirkung, da die Bakterien und Pilze sich hier durch Kolonie- oder Myzelbildung verbreiten können. Das organische Material des Bodens ermöglicht es diesen Saprophyten, auf die Wurzel und die zu bekämpfende Krankheitserreger zuzuwachsen. Die herkömmliche Ansicht ist, dass dies für die Sporen von Mikroorganismen auf der nährstoffarmen Kutikula im Blattbereich meist nicht möglich ist.

    Muss man den pH-Wert des Wassers einstellen, in das man die Mikroorganismen einmischt?

    Alle Mikroorganismen verfügen über einen speziellen pH-Bereich, innerhalb dessen sie bevorzugt wachsen und besonders wirksam sind. Deshalb empfehlen manche Anbieter, den pH-Wert des Wassers vor dem Einmischen der Präparate einzustellen. Wir empfehlen das nicht, da die von uns ausgewählten Mikroorganismen ein zu saures oder zu basisches Gießwasser in für Pflanzen verträglichen Grenzen tolerieren und es zu keiner bleibenden Schädigung kommt. Deshalb ist eine Einstellung des pH-Wertes des Wassers beim Einmischen nicht notwendig.

    Entscheidend für die Wirksamkeit der Mikroorganismen ist letztlich der pH-Wert, den sie in der Rhizosphäre und im Boden vorfinden. Die von uns eingesetzten Stämme verfügen über eine größere Toleranz gegenüber extremen pH-Werten als die Pflanze. Darauf beruht die Beobachtung, dass inokulierte Pflanzen oft besser auf extrem sauren oder alkalischen Böden wachsen als unbehandelte Pflanzen. So konnten beispielsweise extrem saure Minenabraumhalden in den USA nach jahrelangen erfolglosen Bemühungen erst mit der Hilfe des Ektomykorrhizapilzes Pisolithus tinctorius erfolgreich aufgeforstet werden.

    Wann macht es besonders viel Sinn, Mikroorganismen anzuwenden?

    Bei Standorteigenschaften, die einen negativen Einfluss auf das Wachstum von Pflanzen und Lebewesen des Bodens ausüben, kann vor allem die regelmäßige Gabe von nützlichen Mikroorganismen den Produktionserfolg verbessern. Sie regen Wurzeln, die durch Verpflanzung verletzt wurden, mit Krankheiten kämpfen oder durch Bodenverdichtung leiden, zum Wachstum der gesunden Teile an, während sie die Entwicklung der Krankheitserreger unterdrücken.

    In der Praxis zeigt sich oft, dass es besonders sinnvoll ist, nützliche Mikroorganismen auf Böden einzutragen, die lange Zeit auf konventionelle Art kultiviert wurden. Die Pflanzen reagieren meist mit einer verbesserten Nährstoffaufnahme, vermehrtem Wachstum und höheren Erträgen.

    Der Einsatz von Mikroorganismen ist auch immer dann sinnvoll, wenn nicht davon ausgegangen werden kann, dass genügend große Mengen von nützlichen Stämmen und Arten durch den natürlichen Eintrag in die unmittelbare Nähe der Wurzel gelangen. Das gilt insbesondere für Endomykorrhizapilze, deren Sporen große Durchmesser aufweisen und in der Regel nicht über die Luft verbracht werden, um z.B. Pikierschalen zu beimpfen.

    Mykorrhizierung

    Sämlinge, die in Torf und ähnlichen Substraten gekeimt werden, können ohne den Eintrag von Mykorrhizapilzsporen meist keine Mykorrhiza bilden. Behandelt man diese Pflanzen dagegen so früh wie möglich, bekommt der Pilz die Möglichkeit den gesamten Wurzelraum zu durchwachsen und unterliegt dabei einem Reifeprozeß, ähnlich wie die Pflanze. Ist das Myzel beim Umtopfen dann bereits gut entwickelt, hilft es der Pflanze bei der Überwindung des Verpflanzungsstress. Nichtmykorrhizierte Jungpflanzen treffen nach dem Pikieren im Feld in der Regel meist früher oder später auf Mykorrhizapilze. Allerdings verlieren sie bei einer späten Mykorrhizierung einen wichtigen Vorsprung zu einem kritischen Zeitpunkt ihres Entwicklungszyklus.

    Innerhalb der großen Vielfalt von Kulturpflanzen, die von der Mykorrhizierung Nutzen ziehen, sollten vor allem jene früh und mitunter mehrmals behandelt werden, die viele Jahre lang hohe Erträge bringen, wie z.B. Weinstöcke oder Obstbäume. Hier fällt die Kosten-Nutzen-Rechnung eindeutig aus: Die Investition für die Behandlung mit Endospor ist verschwindend gering im Vergleich zu den sonstigen Kosten der Kulturführung und dem möglichen Mehrgewinn. Bei kurzlebigen Kulturen sieht das anders aus. So können die Kosten für eine Mykorrhizierung beim Salat den Nutzen schnell übersteigen. Hier sollten Feldversuche Klärung schaffen.

    Warum wenden nicht bereits alle Gartenbauer und Landwirte Mikroorganismen an?

    Obwohl weltweit immer mehr Mikroorganismen im Pflanzenbau Verwendung finden, steckt ihr Einsatz erst noch in den Anfängen. Ihr Potential zur Komplementierung oder zum Ersatz von chemischen Dünge- und Pflanzenschutzmitteln ist wissenschaftlich nachgewiesen. Doch in der kommerziellen Wirklichkeit besteht ein erheblicher Aufholbedarf im Vergleich zur Vorherrschaft herkömmlicher Chemieprodukte. Die Gründe sind vielschichtig und werden mitunter recht polemisch diskutiert.

    Viele Anbieter von biologischen Pflanzenschutzmitteln sind dagegen der Meinung, dass Anwender und Gesetzgeber durch die intensive Lobbyarbeit der finanzstarken Chemieindustrie beeinflusst werden. Die Hersteller von biologischen Alternativen haben ihre Lobbyarbeit in den letzten Jahren auch verstärkt. Doch verblassen die Anstrengungen dieser meist kleinen, lokalen und stark serviceorientierte Unternehmen gegenüber dem Auftreten der multinationalen Chemiekonzerne.

    Kleine Hersteller biologischer Präparate können die von den hohen Standards der Chemiekonzerne bestimmten Kriterien für eine Pflanzenschutzmittelregistrierung nicht bezahlen. Zumindest gilt das für die aktuelle Anfangsphase, in der noch keine großen und gewinnbringenden Märkte vorhanden sind, die solche Investitionen rechtfertigen würden.

    Als Ergebnis müssen sich die Anbieter von „Bodenhilfsstoffen“ oder „Pflanzenstärkungsmitteln“ auf vage Aussagen zur Wirkungsweise beschränken und angestrebte pflanzenschützende Effekte als „Nebenwirkungen“ ausweisen. In dieser Kategorie werden bewährte Produkte allerdings mit dubiosen „Allheilmitteln“ zusammengestellt, die einer wissenschaftlichen Wirksamkeitsprüfung nicht standhalten.

    „Konservative“ Anwender

    Der oft zitierte Umstand, dass viele Gartenbauer und Landwirte „konservativ“ seien und sich von Neuerungen nicht leicht überzeugen ließen, liefert keine überzeugende Erklärung. Der Sektor ist durch alle jene technologischen Trends umgeformt worden, die auch andere Wirtschaftszweige erfasst haben, wie die industrielle Rationalisierung, Computerisierung und Globalisierung. Auch mangelt es nicht an regelmäßig auftretenden Krisen, die zum Umdenken anregen, wie erhöhte Energie- und Düngemittelpreise oder eine durch Resistenzen und Verbote eingeschränkte Palette an Pflanzenschutzmitteln.

    Bei der Entscheidung zwischen verschiedenen Mikroorganismuspräparaten stehen dem Verbraucher in der Regel keine industrieweit anerkannten Qualitätsstandards zur Verfügung. Bereits die Konzentration der ausgewiesenen Inhaltsstoffe ist für den Verbraucher nur durch kostspielige Analysen nachzuprüfen und wird damit unter normalen marktwirtschaftlichen Bedingungen zur Vertrauenssache. Auf diese Weise können einige wenige Produkte von zweifelhafter Qualität einen ganzen Markt in Verruf bringen, insbesondere, wenn unseriöse Anbieter überzogene Versprechungen machen, um schnelle einmalige Verkäufe zu tätigen.

    Mit dem steigenden Interesse und Umsatz wächst jedoch die Zahl verfügbarer hochwertiger Produkte und das Markenbewusstsein des Verbrauchers. Wir sehen mit Zuversicht in die Zukunft, und meinen, dass sich Neuerungen durchsetzen werden, wenn sie einen echten Mehrwert schaffen.

    Kann man bodenbürtige Mikroorganismen gegen Blattkrankheiten oder zur Blattdüngung einsetzen?

    Mykorrhizapilze haben im Blattbereich keinerlei Möglichkeiten zu wachsen. Sie müssen zwangsläufig in Wurzelnähe angewandt werden. Anders sieht es bei vielen freilebenden Bakterien und Pilzen des Wurzelbereichs aus. Sie können meist im oberirdischen Bereich der Pflanze wachsen, wenn sie dort eine Nahrungsgrundlage vorfinden. Dabei sind sie allerdings einer Reihe von Problemen ausgesetzt, die ihnen die Erschließung dieses Lebensraumes erschweren.

    Im Gegensatz zum reichen organischen Nahrungsangebot des Bodens und der Rhizosphäre, befinden sich auf der Kutikula der Blätter kaum Nährstoffe (Phyllosphäre). Bacillus und Trichoderma können sich nicht aktiv bewegen, sondern verbreiten sich auf einem Nährmedium durch Kolonie- und Myzelbildung. Unbeweglich, ohne Energiequelle, den Gefahren der Austrocknung und ultravioletten Strahlung ausgesetzt, vermögen sie kaum zum Schutz oder zur Düngung der Pflanze beizutragen.

    Ausnahmen

    Vereinzelt kommt es trotzdem zu erfolgreichen Anwendungen von bodenbürtigen Mikroorganismen im oberirdischen Teil der Pflanze. So lässt man beispielsweise Bienen beim Austritt aus dem Stock über einen mit Trichoderma getränkten Bereich laufen. Die Bienen setzen dann beim Blütenbesuch gezielt Konidien auf die zukünftigen Erdbeeren ab und tragen so zur Vorbeugung von Botrytis bei. Auch im durch Fäulnis bedrohten Bereich des Wurzelhalses können unsere antagonistische Mikroorganismen des Bodens teilweise schützend wirken.

    Kann man das Wachstum der nützlichen Mikroorganismen gezielt unterstützen?

    Unsere freilebenden Mikroorganismen gewinnen Energie aus dem Abbau organischer Verbindungen. Dazu benötigen sie eine Reihe von Zusatzstoffen, die auch typischerweise Bestandteile des Nähragars der Petrischalen ist, in denen Mikroorganismen im Labor kultiviert werden. Gibt man diese Stoffe dem Boden zu, so verwerten sie alle Mikroorganismen ohne Unterschied, ob es sich um nützliche oder schädliche Arten handelt. Eine gezielte Förderung der erwünschten Mikroorganismen ist also auf diesem Wege nicht möglich.

    Allgemein empfiehlt sich natürlich trotzdem die Zugabe von Stoffen, die das Wachstum von Mikroorganismen des Bodens nachhaltig fördern, denn ein aktives, ökologisch stabiles Bodenleben macht die Pflanzen weniger anfällig gegen die Angriffe von Krankheitserregern. Doch sollten dabei schnell verfügbare Energiequellen, wie leicht abbaubare Zucker, vermieden werden. Bewährt haben sich auch Stoffe mit mikroskopisch kleinen, oberflächenvergrößernden Strukturen, die ein günstiges Wachstumsmilieu bieten.

    Neue Ansätze

    Von diesen allgemeinen Beobachtungen abgesehen, gibt es erst neuerdings Versuche, ausschließlich das Wachstum von erwünschten Mikroorganismen zu begünstigen. So scheinen manche Polyphenol-Verbindungen als Botenstoffe die Besiedlung der Wurzeln durch Endomykorrhizapilze anzuregen, während auf der ansonsten recht nährstoffarmen Kutikula des Blattbereichs die Zugabe von selektiven Nährmedien das Wachstum von ausgewählten Mikroorganismen fördert. Diese Ansätze haben sich aber zurzeit auf kommerzieller Ebene noch nicht durchsetzen können.

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    FAQ

    Mikroorganismen zur Wurzelbehandlung:

    Mykorrhizapilze, Trichoderma und Nutzbakterien (PGPR)

    In dieser Sektion werden häufig gestellte Fragen zur Anwendung, Wirksamkeit, Kombinierbarkeit, Haltbarkeit, Qualität und Sicherheit unserer Mikroorganismen für die Wurzelbehandlung beantwortet.

    Wie oft sollte man Mikroorganismen anwenden und in welchen Mengen?

    Allgemein gilt die Faustregel: Besser kleine Mengen oft, als eine große Menge einmal. Das Ziel ist, stabile Populationen im Boden aufrechtzuerhalten, um die Wurzeln über längere Zeiträume zu schützen.

    Freilebende Mikroorganismen, wie Rhizobakterien und Trichoderma, bauen oft anfänglich große Populationen auf, die dann im Laufe des Vegetationszyklus wieder zusammenbrechen können. In diesem Fall sollte das Inokulum mehrmals eingebracht werden.

    Die regelmäßige Nachbehandlung von kleineren Mengen über längere Zeiträume erhält zudem ein reiches Spektrum nützlicher Arten. Siedeln sich mehrere Mikroorganismusarten auf der Wurzeloberfläche an, verändern sich im Laufe der Zeit die Dominanzverhältnisse. So kann beispielsweise eine anfänglich stark vertretene Art zu einem späteren Zeitpunkt nicht mehr nachgewiesen werden. Vielleicht ist es aber gerade diese Art, die in einer späten Etappe der Kultur besonders wichtige Dienste tut, z.B. beim nährstoffintensiven Fruchtansatz oder der Fruchtentwicklung.

    Etwas anders verhält es sich bei Mikroorganismen, die eng mit dem Gewebe der Pflanzenwurzeln verbunden sind, wie Mykorrhizapilze oder die Knöllchenbakterien der Leguminosen. Pflanzen, die nach der Keimung gut und vollständig beimpft wurden, behalten diese Symbiosepartner bis zum Ende ihres Lebens. Eine Nachbehandlung ist hier in der Regel weniger sinnvoll.

    Nachbehandlungen mit EndosporTM

    In der Praxis zeigen sich aber auch bei der Nachbehandlung mit Endomykorrhizapilzen immer wieder positive Überraschungen. So profitieren mehrjährige Obstbäume oder Weinstöcke oft merklich von einer erneuten Mykorrhizierung durch EndosporTM. Die Gründe für diesen„ Auffrischungseffekt“ liegen wahrscheinlich in der Konkurrenz zwischen verschiedenen Mykorrhizapilzarten, wobei Hochleistungsstämme nach einem erneuten Eintrag weniger wirksame Arten in Teilen des Wurzelsystems zurückdrängen.

    Eine Nachbehandlung sollte zu einer Jahreszeit erfolgen, in der die Wurzeln wieder ausschlagen. In den gemäßigten Breiten geschieht das im Frühjahr. Der günstigste Zeitpunkt in den Tropen und Subtropen liegt am Ende der Regenzeit oder – bei Kulturen mit Bewässerung – am Ende des Winters.

    Sollte man die Mikroorganismen vor der Anwendung erst vermehren?

    Manche Anwender vermehren kommerziell erhältliche Sporenpräparate vor der Ausbringung in einem mehrtägigen Wachstumsprozess unter nicht sterilen Bedingungen. Ziel dieser „Anreicherung“ ist der Eintrag von mehr infektivem Material. Sind die Sporen auf diese Weise bereits ausgekeimt, können die Mikroorganismen als Kolonien oder Pilzmyzel die Wurzeloberfläche schneller besiedeln.

    Wir vertreten den Standpunkt, dass diese Vermehrung in Einzelfällen vorteilhaft sein kann, aber wegen der Verfügbarkeit von technisch ausgereiften und dennoch preisgünstigen Inokula meist nicht gerechtfertigt ist. Angesichts der langen Liste möglicher Nachteile raten wir in der Regel ab.

    Als Nährsubstrat werden bei der Vermehrung eine Energiequelle (Melasse, Dextrose...), Nährstoffe (N, P...) und andere Quellen von organischem Material (Kompost, Fasern...) eingesetzt. Diese Stoffe können im Falle eines unvollständigen Abbaus durch die Mikroorganismen, z.B. durch vorzeitigen Abbruch des Vermehrungsprozesses, unvorhersehbare Folgen für die Kulturpflanzen haben.

    Insgesamt kann nur eine verbesserte Wirksamkeit der Mikroorganismen den zusätzlichen Arbeits- und Zeitaufwand der Vermehrung rechtfertigen. In einem wirtschaftlich geführten Gartenbaubetrieb geht diese Rechnung meist nicht auf.

    Mögliche Nachteile einer Vorvermehrung

    Nicht verdaute Zuckerreste können bereits in der Kultur vorhandenen Krankheitserregern, wie Erwinia, Xanthomonas oder Phytophthora, als willkommene schnell erschließbare Energiequelle dienen. Diese bereits etablierten Organismen sind gegenüber den Neuankömmlingen an ihre Umgebung angepasst und können den Zucker sofort zu einem explosionsartigen Wachstum nutzen, bevor die nützlichen Mikroorganismen dem entgegenwirken können. Diese Gefahr ist besonders groß beim Versprühen und Verbleiben von Resten auf dem Blattwerk.

    Der zusätzliche Eintrag von Nitrat- und Phosphatresten kann bei einer optimal eingestellten Pflanzenproduktion zu Ungleichgewichten führen. Vor allem beim hochtechnisierten hydroponischen und semihydroponischen Anbau kann die computergesteuerte fein ausbalancierte Nährstoffzufuhr ins Ungleichgewicht geraten. Es wurde auch schon berichtet, dass die auf diese Weise vorvermehrten Mikroorganismen mit den Pflanzen um Nährstoffe konkurrieren. Das kann beim Einbringen von unseren hochtechnischen Präparaten nicht passieren.

    Wird rohes Pflanzenmaterial als Kohlenstoffquelle verwendet, können auf diesem Wege Krankheitserreger eingebracht und mitvermehrt werden. Dieses Material sollte erst einem Kompostierungsprozeß unterworfen werden, denn dabei werden hohe Temperaturen erreicht, die pathogene Pilze und Bakterien abtöten. Bei der Vermehrung von Rhizobakterien und Trichoderma dürfen dagegen keine hohen Temperaturen herrschen.

    An den vorherigen Punkt schließt sich die nächste generelle Überlegung an: Gute kommerzielle Inokula bestehen aus einem Gemisch reiner Stämme, die in sterilen großindustriellen Bioreaktoren getrennt und unter strenger Kontrolle produziert werden. Bei dieser Art der Inkubation werden keine unerwünschten Mikroorganismen mitvermehrt. Alle für das Wachstum wichtigen Bedingungen werden genau kontrolliert, so dass die Stämme ihre gewünschten Eigenschaften nicht verlieren. Rückstände von Nährmedien sind auf ein Minimum begrenzt. Alle diese Faktoren führen zu einer gleichbleibend hohen Qualität, die nach objektiven wissenschaftlichen Kriterien ständig überprüft wird. Das ist wichtig, denn nur so können gute Ergebnisse im ersten Jahr der Anwendung auch in den nachfolgenden Jahren durchgehend erreicht werden.

    Der handwerkliche Vermehrungsprozeß birgt dagegen eine ganze Reihe von Unwägbarkeiten. Zu oft verändert sich die Dauer oder die Temperatur bei der die Fermentierung stattfindet. Die resultierende Zusammensetzung des Artenspektrums, die Rückstände und die Anwendungseigenschaften können sich dabei dramatisch verändern. Da viele Mikroorganismen zusammen wachsen, können einzelne Arten dem Konkurrenzdruck unterliegen und herausfallen. Mykorrhizapilze können auf diese Weise beispielsweise gar nicht vermehrt werden und überleben das Verfahren meist nicht. Die Wirksamkeit der überlebenden Arten kann teilweise verloren gehen. Stark veränderte Endprodukte des Vermehrungsprozesses führen zu unterschiedlichen Ergebnissen in der Pflanzenkultur. Die vielen Unsicherheitsfaktoren bergen die Möglichkeit von Überraschungen, die Planungen und Zeitpläne durcheinanderbringen und im schlimmsten Fall zu Ausfällen führen.

    Gibt es eine Überdosis bei der Anwendung von Mikroorganismen?

    Beim Düngen mit Mineralsalzen kann eine Überdosis zum „Verbrennen“ der Pflanzen führen. So etwas ist bei der Anwendung von Mikroorganismen nicht zu beobachten. Sie verrichten ihre Arbeit oder sterben. Eine Überdosis gibt es im rein technischen Sinne nicht, vielmehr liegt die Kunst bei der Dosierung darin, – innerhalb eines angemessenen Kostenrahmens – genügend Produkt einzubringen, um den angestrebten Effekt zu erzielen.

    Mit wie viel Wasser müssen die Mikroorganismen bei der Anwendung vermischt werden?

    Unsere Produkte sind feinkörnige Pulver oder Granulate. Bei manchen Anwendungen werden sie mit Substrat oder Saatgut gemischt. Oft aber werden sie in Wasser suspendiert und in dieser Form versprüht oder über Bewässerungssysteme verbracht.

    Für das Produkt BactivaTM beispielsweise hat sich ein Mischungsverhältnis von 30g zu 10L Wasser bewährt. Wichtig ist, dass die Sporen der Mikroorganismen mit genügend Wasser in den Wurzelbereich eingeschwemmt werden. Allerdings sollte die Wasseraufnahmekapazität des Substrates nicht überschritten werden, um das Sporenmaterial nicht wegzuspülen (z.B. durch Durchtropfen bei Pikierschalen).

    Aus biologischer Sicht ist die Frage nach der genauen Wassermenge nicht wichtig, solange überhaupt Wasser zur Keimung der Sporen zur Verfügung steht. Dem Wasser kommt bei der Anwendung also in erster Linie die Funktion eines Vehikels zu. Bei der Festlegung der Wassermenge stehen vielmehr agronomische Überlegungen im Vordergrund, denn Ziel ist es, die Sporen möglichst vollständig in den Wurzelbereich zu verbringen. Die Wassermenge ist vor allem von der Anwendungsmethode und der Ausrüstung abhängig und sollte eine homogene Verteilung des Produktes auf jede Produktionseinheit erlauben (Pikierschale, Topf, Beet, Acker oder Plantage).

    Unterschiede Blatt-/Bodenanwendungen

    Bei biologischen Präparaten, die im Blattbereich eingesetzt werden, zum Beispiel als Bioinsektizide auf der Basis von Bacillus thuringensis, Beauveria bassiana oder Metarrhizium anisopliae, sollte die Wassermenge dagegen genau abgestimmt werden. Die Wirkung dieser Produkte hängt von einer möglichst vollständigen Benetzung der Oberfläche ab. Gleichzeitig ist aber auch eine hohe Konzentration der Sporen für eine gute „Trefferquote“ beim Erreichen aller Krankheitserreger im Blattbereich entscheidend.

    Bei Anwendungen im Wurzelbereich sind der Benetzungsgrad und die Konzentration der Sporen auf der unmittelbaren Wurzeloberfläche weniger ausschlaggebend für eine gute Wirkung, da die Bakterien und Pilze sich hier durch Kolonie- oder Myzelbildung verbreiten können. Das organische Material des Bodens ermöglicht es diesen Saprophyten, auf die Wurzel und die zu bekämpfende Krankheitserreger zuzuwachsen. Die herkömmliche Ansicht ist, dass dies für die Sporen von Mikroorganismen auf der nährstoffarmen Kutikula im Blattbereich meist nicht möglich ist.

    Muss man den pH-Wert des Wassers einstellen, in das man die Mikroorganismen einmischt?

    Alle Mikroorganismen verfügen über einen speziellen pH-Bereich, innerhalb dessen sie bevorzugt wachsen und besonders wirksam sind. Deshalb empfehlen manche Anbieter, den pH-Wert des Wassers vor dem Einmischen der Präparate einzustellen. Wir empfehlen das nicht, da die von uns ausgewählten Mikroorganismen ein zu saures oder zu basisches Gießwasser in für Pflanzen verträglichen Grenzen tolerieren und es zu keiner bleibenden Schädigung kommt. Deshalb ist eine Einstellung des pH-Wertes des Wassers beim Einmischen nicht notwendig.

    Entscheidend für die Wirksamkeit der Mikroorganismen ist letztlich der pH-Wert, den sie in der Rhizosphäre und im Boden vorfinden. Die von uns eingesetzten Stämme verfügen über eine größere Toleranz gegenüber extremen pH-Werten als die Pflanze. Darauf beruht die Beobachtung, dass inokulierte Pflanzen oft besser auf extrem sauren oder alkalischen Böden wachsen als unbehandelte Pflanzen. So konnten beispielsweise extrem saure Minenabraumhalden in den USA nach jahrelangen erfolglosen Bemühungen erst mit der Hilfe des Ektomykorrhizapilzes Pisolithus tinctorius erfolgreich aufgeforstet werden.

    Wann macht es besonders viel Sinn, Mikroorganismen anzuwenden?

    Bei Standorteigenschaften, die einen negativen Einfluss auf das Wachstum von Pflanzen und Lebewesen des Bodens ausüben, kann vor allem die regelmäßige Gabe von nützlichen Mikroorganismen den Produktionserfolg verbessern. Sie regen Wurzeln, die durch Verpflanzung verletzt wurden, mit Krankheiten kämpfen oder durch Bodenverdichtung leiden, zum Wachstum der gesunden Teile an, während sie die Entwicklung der Krankheitserreger unterdrücken.

    In der Praxis zeigt sich oft, dass es besonders sinnvoll ist, nützliche Mikroorganismen auf Böden einzutragen, die lange Zeit auf konventionelle Art kultiviert wurden. Die Pflanzen reagieren meist mit einer verbesserten Nährstoffaufnahme, vermehrtem Wachstum und höheren Erträgen.

    Der Einsatz von Mikroorganismen ist auch immer dann sinnvoll, wenn nicht davon ausgegangen werden kann, dass genügend große Mengen von nützlichen Stämmen und Arten durch den natürlichen Eintrag in die unmittelbare Nähe der Wurzel gelangen. Das gilt insbesondere für Endomykorrhizapilze, deren Sporen große Durchmesser aufweisen und in der Regel nicht über die Luft verbracht werden, um z.B. Pikierschalen zu beimpfen.

    Mykorrhizierung

    Sämlinge, die in Torf und ähnlichen Substraten gekeimt werden, können ohne den Eintrag von Mykorrhizapilzsporen meist keine Mykorrhiza bilden. Behandelt man diese Pflanzen dagegen so früh wie möglich, bekommt der Pilz die Möglichkeit den gesamten Wurzelraum zu durchwachsen und unterliegt dabei einem Reifeprozeß, ähnlich wie die Pflanze. Ist das Myzel beim Umtopfen dann bereits gut entwickelt, hilft es der Pflanze bei der Überwindung des Verpflanzungsstress. Nichtmykorrhizierte Jungpflanzen treffen nach dem Pikieren im Feld in der Regel meist früher oder später auf Mykorrhizapilze. Allerdings verlieren sie bei einer späten Mykorrhizierung einen wichtigen Vorsprung zu einem kritischen Zeitpunkt ihres Entwicklungszyklus.

    Innerhalb der großen Vielfalt von Kulturpflanzen, die von der Mykorrhizierung Nutzen ziehen, sollten vor allem jene früh und mitunter mehrmals behandelt werden, die viele Jahre lang hohe Erträge bringen, wie z.B. Weinstöcke oder Obstbäume. Hier fällt die Kosten-Nutzen-Rechnung eindeutig aus: Die Investition für die Behandlung mit Endospor ist verschwindend gering im Vergleich zu den sonstigen Kosten der Kulturführung und dem möglichen Mehrgewinn. Bei kurzlebigen Kulturen sieht das anders aus. So können die Kosten für eine Mykorrhizierung beim Salat den Nutzen schnell übersteigen. Hier sollten Feldversuche Klärung schaffen.

    Warum wenden nicht bereits alle Gartenbauer und Landwirte Mikroorganismen an?

    Obwohl weltweit immer mehr Mikroorganismen im Pflanzenbau Verwendung finden, steckt ihr Einsatz erst noch in den Anfängen. Ihr Potential zur Komplementierung oder zum Ersatz von chemischen Dünge- und Pflanzenschutzmitteln ist wissenschaftlich nachgewiesen. Doch in der kommerziellen Wirklichkeit besteht ein erheblicher Aufholbedarf im Vergleich zur Vorherrschaft herkömmlicher Chemieprodukte. Die Gründe sind vielschichtig und werden mitunter recht polemisch diskutiert.

    Viele Anbieter von biologischen Pflanzenschutzmitteln sind dagegen der Meinung, dass Anwender und Gesetzgeber durch die intensive Lobbyarbeit der finanzstarken Chemieindustrie beeinflusst werden. Die Hersteller von biologischen Alternativen haben ihre Lobbyarbeit in den letzten Jahren auch verstärkt. Doch verblassen die Anstrengungen dieser meist kleinen, lokalen und stark serviceorientierte Unternehmen gegenüber dem Auftreten der multinationalen Chemiekonzerne.

    Kleine Hersteller biologischer Präparate können die von den hohen Standards der Chemiekonzerne bestimmten Kriterien für eine Pflanzenschutzmittelregistrierung nicht bezahlen. Zumindest gilt das für die aktuelle Anfangsphase, in der noch keine großen und gewinnbringenden Märkte vorhanden sind, die solche Investitionen rechtfertigen würden.

    Als Ergebnis müssen sich die Anbieter von „Bodenhilfsstoffen“ oder „Pflanzenstärkungsmitteln“ auf vage Aussagen zur Wirkungsweise beschränken und angestrebte pflanzenschützende Effekte als „Nebenwirkungen“ ausweisen. In dieser Kategorie werden bewährte Produkte allerdings mit dubiosen „Allheilmitteln“ zusammengestellt, die einer wissenschaftlichen Wirksamkeitsprüfung nicht standhalten.

    „Konservative“ Anwender

    Der oft zitierte Umstand, dass viele Gartenbauer und Landwirte „konservativ“ seien und sich von Neuerungen nicht leicht überzeugen ließen, liefert keine überzeugende Erklärung. Der Sektor ist durch alle jene technologischen Trends umgeformt worden, die auch andere Wirtschaftszweige erfasst haben, wie die industrielle Rationalisierung, Computerisierung und Globalisierung. Auch mangelt es nicht an regelmäßig auftretenden Krisen, die zum Umdenken anregen, wie erhöhte Energie- und Düngemittelpreise oder eine durch Resistenzen und Verbote eingeschränkte Palette an Pflanzenschutzmitteln.

    Bei der Entscheidung zwischen verschiedenen Mikroorganismuspräparaten stehen dem Verbraucher in der Regel keine industrieweit anerkannten Qualitätsstandards zur Verfügung. Bereits die Konzentration der ausgewiesenen Inhaltsstoffe ist für den Verbraucher nur durch kostspielige Analysen nachzuprüfen und wird damit unter normalen marktwirtschaftlichen Bedingungen zur Vertrauenssache. Auf diese Weise können einige wenige Produkte von zweifelhafter Qualität einen ganzen Markt in Verruf bringen, insbesondere, wenn unseriöse Anbieter überzogene Versprechungen machen, um schnelle einmalige Verkäufe zu tätigen.

    Mit dem steigenden Interesse und Umsatz wächst jedoch die Zahl verfügbarer hochwertiger Produkte und das Markenbewusstsein des Verbrauchers. Wir sehen mit Zuversicht in die Zukunft, und meinen, dass sich Neuerungen durchsetzen werden, wenn sie einen echten Mehrwert schaffen.

    Kann man bodenbürtige Mikroorganismen gegen Blattkrankheiten oder zur Blattdüngung einsetzen?

    Mykorrhizapilze haben im Blattbereich keinerlei Möglichkeiten zu wachsen. Sie müssen zwangsläufig in Wurzelnähe angewandt werden. Anders sieht es bei vielen freilebenden Bakterien und Pilzen des Wurzelbereichs aus. Sie können meist im oberirdischen Bereich der Pflanze wachsen, wenn sie dort eine Nahrungsgrundlage vorfinden. Dabei sind sie allerdings einer Reihe von Problemen ausgesetzt, die ihnen die Erschließung dieses Lebensraumes erschweren.

    Im Gegensatz zum reichen organischen Nahrungsangebot des Bodens und der Rhizosphäre, befinden sich auf der Kutikula der Blätter kaum Nährstoffe (Phyllosphäre). Bacillus und Trichoderma können sich nicht aktiv bewegen, sondern verbreiten sich auf einem Nährmedium durch Kolonie- und Myzelbildung. Unbeweglich, ohne Energiequelle, den Gefahren der Austrocknung und ultravioletten Strahlung ausgesetzt, vermögen sie kaum zum Schutz oder zur Düngung der Pflanze beizutragen.

    Ausnahmen

    Vereinzelt kommt es trotzdem zu erfolgreichen Anwendungen von bodenbürtigen Mikroorganismen im oberirdischen Teil der Pflanze. So lässt man beispielsweise Bienen beim Austritt aus dem Stock über einen mit Trichoderma getränkten Bereich laufen. Die Bienen setzen dann beim Blütenbesuch gezielt Konidien auf die zukünftigen Erdbeeren ab und tragen so zur Vorbeugung von Botrytis bei. Auch im durch Fäulnis bedrohten Bereich des Wurzelhalses können unsere antagonistische Mikroorganismen des Bodens teilweise schützend wirken.

    Kann man das Wachstum der nützlichen Mikroorganismen gezielt unterstützen?

    Unsere freilebenden Mikroorganismen gewinnen Energie aus dem Abbau organischer Verbindungen. Dazu benötigen sie eine Reihe von Zusatzstoffen, die auch typischerweise Bestandteile des Nähragars der Petrischalen ist, in denen Mikroorganismen im Labor kultiviert werden. Gibt man diese Stoffe dem Boden zu, so verwerten sie alle Mikroorganismen ohne Unterschied, ob es sich um nützliche oder schädliche Arten handelt. Eine gezielte Förderung der erwünschten Mikroorganismen ist also auf diesem Wege nicht möglich.

    Allgemein empfiehlt sich natürlich trotzdem die Zugabe von Stoffen, die das Wachstum von Mikroorganismen des Bodens nachhaltig fördern, denn ein aktives, ökologisch stabiles Bodenleben macht die Pflanzen weniger anfällig gegen die Angriffe von Krankheitserregern. Doch sollten dabei schnell verfügbare Energiequellen, wie leicht abbaubare Zucker, vermieden werden. Bewährt haben sich auch Stoffe mit mikroskopisch kleinen, oberflächenvergrößernden Strukturen, die ein günstiges Wachstumsmilieu bieten.

    Neue Ansätze

    Von diesen allgemeinen Beobachtungen abgesehen, gibt es erst neuerdings Versuche, ausschließlich das Wachstum von erwünschten Mikroorganismen zu begünstigen. So scheinen manche Polyphenol-Verbindungen als Botenstoffe die Besiedlung der Wurzeln durch Endomykorrhizapilze anzuregen, während auf der ansonsten recht nährstoffarmen Kutikula des Blattbereichs die Zugabe von selektiven Nährmedien das Wachstum von ausgewählten Mikroorganismen fördert. Diese Ansätze haben sich aber zurzeit auf kommerzieller Ebene noch nicht durchsetzen können.