Wie biodynamische Präparate den Boden beimpfen.
Durch den Klimawandel werden Dürre, Kälte, schlechte Bodenstrukturen und Nährstoffmangel im Boden zu großen Herausforderungen (Wachstumsstress) für die Pflanzen. Um Pflanzen zu stärken, spielt das Mikrobiom im Boden eine wichtige Rolle. Besonders relevant ist die Vielfalt der Bakterien und Pilze im Boden. Es gibt im konventionellen Landbau Versuche, den Boden mit Bakterien und Pilzen zu beimpfen (Inokulation), die günstig sind für das Pflanzenwachstum (Plant Grow Promoting Microorganism/PGPM). Wenn dafür nur ein Bakterienstamm verwendet wird, ist die Wirkung eher gering. Hingegen hat es eine größere Auswirkung, wenn der Boden mit einer Mischung von mehreren Bakterienstämmen beimpft wird. Für den Einsatz solcher Mischungen macht die Herkunft einen Unterschied: im Labor gezüchtete Bakterienstämme sind weniger effektiv als aus der Natur gewonnene, weil letztere besser angepasst sind. Ideal wäre es, eine hohe Zahl Bakterien- und Pilzstämme aus der Natur zu verwenden und diese nicht, wie üblich, im Labor, sondern in der Natur zu vermehren.
Die biodynamischen Präparate erfüllen diese Eigenschaften. Die Versuchsfrage war deshalb: Sind die biodynamischen Präparate eine Beimpfung (Inokulation) des Bodens mit wachstumsfördernden Mikroorganismen (PGPM)? Vierzehn unterschiedliche biodynamische Spritzpräparate wurden untersucht, alle hatten hohe Gehalte an potenziellen PGPM. Führen die hohen Gehalte an PGPM in den Präparaten nach der Behandlung zu mehr PGPM im Boden? Bei unserem Feldversuch in Frankenhausen zeigte sich, dass die Werte der potenziellen PGPM (Be Crop Index) mit der Anwendung der biodynamischen Präparate in den meisten Kategorien von Phytohormonen und Stressadaption signifikant höher waren als ohne die Anwendungen. Auch auf 21 Standorten in Frankreich waren die potenziellen PGPM mit der Anwendung der biodynamischen Spritzpräparate signifikant höher als ohne die Anwendungen. Zum gleichen Schluss führten auch Feldversuche in Darmstadt. Ein häufigerer Präparate-Einsatz führte auch hier zu signifikant höheren Werten von potenziellen PGPM im Vergleich zu einer einmaligen Anwendung der Spritzpräparate. An einem Versuchsstandort waren die PGPM-Werte mit der Anwendung der Präparate niedriger als ohne die Anwendung. Auch wenn diese Unterschiede nicht signifikant waren, ist das Ergebnis relevant und interessant. Dieser Standort bleibt im Vergleich zu den 23 anderen eine Ausnahme. Nur bei zwei Kategorien der PGPM, Salicylsäure und Abscisinsäure, war der Anteil in den Präparaten sehr niedrig. Das waren auch die einzigen beiden Kategorien, bei denen in den Feldversuchen keine signifikanten Steigerungen der PGPM-Werte festgestellt wurden.
Was können wir daraus lernen?
Die Studien vertiefen unser Verständnis der biodynamischen Präparate. In manchen Versuchen war die Wirkung der Präparate sehr deutlich, in anderen blieb die Wirkung gering. Von der Beimpfung des Bodens mit PGPM ist dieses Phänomen auch bekannt. Als Ursache dafür wird angesehen, dass es im Boden viele Faktoren und Nischen gibt, die für eine erfolgreiche Besiedelung eine Rolle spielen. Zu erforschen bleibt, warum die Präparate offensichtlich hoch effektiv sind. Im Vergleich zu den Beimpfungsversuchen mit Bakterien und Pilzen aus dem Labor werden bei den biodynamischen Präparaten viel geringere Mengen verwendet. Wir wissen, dass Pflanzen für sich günstige Bakterien und Pilze im Wurzelraum verstärken können. Die Präparate sind möglicherweise ein Angebot von PGPM an die Pflanzen, welches diese selektiv verstärken. Möglicherweise werden durch das Rühren der Präparate die Bakterien aktiviert und die Wirkung dadurch effektiver. Drittens ist die Konsistenz der Präparate eine Art Biofilm, in dem die PGPM besser geschützt sind. Damit entstehen zu der Wirkung der Präparate neue Fragen: Um die Intensivierung im Wurzelraum zu erforschen, vergleichen wir Proben vor und nach dem Eingraben. Um die Reaktion der Pflanze im Wurzelraum zu untersuchen, vergleichen wir Proben, die wir aus der Gesamterde und aus dem Wurzelraum entnehmen. Um die Aktivität der Bakterien zu untersuchen, nehmen wir vor und nach dem Rühren Proben. So kann nach und nach ein besseres Verständnis der Wirkung der Präparate entstehen. Dies beschreibt natürlich nur eine Ebene, wie biodynamische Präparate wirken können. Aber dass wir auf dieser Ebene eine Wirksamkeit sehen, macht ihre Wirkung nachvollziehbarer.
Wir ziehen folgenden Schluss: Das Mikrobiom im Boden ist ein Spiegel seiner Umwelt. Soweit wir es bisher verstehen, bieten Präparate der Pflanze eine Diversität an, die ihr hilft, sich selber bei Wachstumsstress besser zu realisieren.
Mehr Milke et al., Enrichment of putative plant growth promoting microorganisms in biodynamic compared with organic agriculture soils. ISME Com., 2024
Bild Jürgen Fritz bei seinem Vortrag. Foto: Johannes Kühl
