Mykorrhiza-Pilze in Bio- Ackerbau

Eidgenössisches
Volkswirtschaftsdepartement EVD
Forschungsanstalt Agroscope
Reckenholz-Tänikon ART
Mykorrhiza-Pilze in BioAckerbau
Marcel van der Heijden
Bioackerbau/Ackerbausysteme
Fast alle Pflanzen leben in einer Symbiose mit
Mykorrhiza-Pilzen
vesicle
Pilz-Fäden
Das Myzelium der Mykorrhiza-Pilze
Faden-Länge im Boden: 400-1200 m / m Wurzel
80-120 m/ cm3 Boden-Volumen
Giovanetti et al. 2001; New Phytologist 151
Nährstoffaustausch in der Symbiose
zwischen Mykorrhiza-Pilzen und Pflanzen
Kohlenhydrate
zu Pilzen
Nährstoffe
zu Pflanzen
4- 50% C
10-99% P
Sonstige Nährstoffe:
Cu, Zn, Fe, N
Smith & Read 1997; Mycorrhizal symbiosis
Warum sollte man Mykorrhiza-Pilze erforschen?
Mykorrhiza-Pilze:
- liefern zusätzliche Nährstoffe (vor allem P) für verschiedene wichtige
Ackerkulturen (Mais und Kartoffeln (+), Bohnen (+/++), Zwiebeln (++), Weizen, Sonnenblumen (+/0))
- Welt P-Reserven werden in 50-60 Jahren erschöpft sein
- Verbessern die Bodenstruktur
- Fördern Keimpflanzen (höheres Überleben, schnelleres Wachstum)
- erhöhen die Resistenz bei Trockenheit
- schützen gegen Pathogene
- Mykorrhiza-Pilze leben zusammen mit über 200,000 Pflanzenarten
- 450 Millionen Jahre alte Symbiose
Weitere Informationen: Smith & Read 1997: Mycorrhizal Symbiosis
van der Heijden & Sanders 2002: Mycorrhizal Ecology
Mycorrhiza-Pilze erhöhen die Diversität in Grasland
Van der Heijden et al. 1998; Nature 396: 72-75
Van der Heijden et al. 2006; New Phytologist 172: 739-752
Boden-Aggregation: ein konzeptuelles Diagramm
Aggregaten >1 mm (% vom Ttotal)
Nach: Miller & Jastrow (2000)
30
(P = 0.006)
a
b
20
10
0
+ Myk
Ohne Myk
Van der Heijden et al. (2006);
New Phytologist 157
Stam A
Stam B
Stam C
Bild: Jan Jansa, ETH
Leguminosen profitieren von Mykorrhiza-Pilzen
Trocken Gewicht (mg +se)
1000
Mykorrhiza-Pilze
800
Ohne M
M1
600
M2
M 1+2
400
200
Anthoxantum
Poa
Gräser
Data: Susanne de Bruin
Scheublin et al. 2007 Journal of Ecology 95:631-638
Lotus
Trifolium
Leguminosen
Diversität von Mykorrhiza-Pilzen im Boden fördert
die Produktivität
130
Ertrag (g *m-2)
120
110
100
90
80
70
0
2
4
6
8
10
12
14
Anzahl Mykorrhiza-Pilze Arten
Van der Heijden et al. 1998; Nature 396: 72-75
Die Bedeutung von MykorrhizaPilzen für den Bioackerbau:
ein Systemansatz
1) Haben Mykorrhiza-Pilze eine Bedeutung
für Unkraut Bekämpfung?
2) Modellfall: Fördern Mykorrhiza-Pilze
den Ertrag und die Qualität von
Sonnenblumen?
Schlussfolgerungen
1) Mykorrhiza-Pilze können den Ertrag von verschiedenen
wichtigen Ackerkulturen erhöhen, vor allem wenn das
Nährstof-Angebot niedrig ist
2) Mykorrhiza-Pilze hemmen Unkräutern
3) Diversität von Mykorrhiza-Pilzen hat keinen Einfluss auf
den Ertrag von Sonnenblumen
Anwendung?
- Wie kann man Mykorrhiza-Pilze fördern
(z.B. coating von Samen, Boden-Impfungen, Bodenbearbeitung)?
-
Wie reagieren Mais, Weizen oder Kartoffeln auf
Mykorrhiza-pilze?
- Kosten-Nutzen?
- Welche Bedeutung zur Förderung der
Bodenfruchtbarkeit (Biobetriebnetz)
Kolonisation von Wurzeln durch Mykorrhiza-Pilze in Weizen
welche unter unterschiedlichen Bedingungen gewachsen sind.
Wurzel-Kolonisation ist höher wenn es keine Bodenbearbeitung gibt.
% root length colonised
35
30
25
80
CT
CH
NT
60
**
40
20
*
15
5
0
20
1999
(Weizen)
10
Mar 25;
Apr 27;
(*)
Jun 19;
Aug 01
2001
(Weizen)
0
Apr 18;
May 17,
PL = Pflug, CH = Chisel; NT = keine Bodenbearbeitung
(nach: Jansa 2002; Anken et al. 2004, )
Jun 18
(*)
*
**
P < 0.1
P < 0.05
P < 0.01
Inoculum der Mycorrhiza-Pilze: ein wachsender
Markt:
Deutschland
Europa (ohne D)
USA
Weltweit
Volume Inoculum (1000 L)
Feltmann 2003
Danke für die Aufmerksamkeit!
Der Spiegel 31/2004

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