© Markus Freudhofmaier
Entwicklung einer Prüfmethode der pflanzenbaulichen und bodenbiologischen Wirkung von Biostimulanzien
Der vorliegende Bericht entwickelt Methoden für die Prüfung der pflanzenbaulichen und bodenbiologischen Wirkung von Biostimulanzien. Angesichts der steigenden Bedeutung dieser Produkte im Kontext nachhaltiger Landwirtschaft und den Anforderungen der EU-Düngemittelverordnung war das Ziel des Projektes, Verfahren zu entwickeln, mit denen die geforderten Wirkungen hinsichtlich Nährstoffmobilisierung und -aufnahme, abiotischer Stressresistenz sowie die daraus von der Praxis erwarteten pflanzenbaulichen Verbesserungen überprüft werden können.
Die Untersuchungsansätze umfassten Jungpflanzen-Screening im Labormaßstab, die Nutzung von Phänotypisierungs-Plattformen mit bildgebende Verfahren zur Hochdurchsatzmessung von pflanzlichen Stressreaktionen unter Glashausbedingungen, Feldversuche mit traditionellen agronomischen Methoden sowie Drohneneinsatz zur Erfassung von Ertrag und Vitalitätsparametern sowie, auf verschiedenen Versuchsskalen, Mikrobiom-Analyse zur Untersuchung der Etablierung mikrobiellen Gemeinschaften aus Biostimulanzien.
Die Studie zeigt, dass die verschiedenen Methoden unterschiedliche Stärken aufweisen. Jungpflanzen-Screening eignet sich zur schnellen Selektion von Produkten mit einer potenziellen Wirksamkeit. Phänotypisierungs-Plattformen ermöglichen in hohem Durchsatz über spektrale Sensoren eine Erfassung der von Biostimulanzien erwarteten physiologischen Pflanzenreaktionen unter verschiedenen Stressbedingungen. Feldversuche liefern praxisrelevante Daten und können in Verbindung mit Drohnenbonituren neben Ertragswirkungen auch Hinweise auf positive Effekte bei Stressresistenz und Nährstoffversorgung der Bestände unter Freilandbedingungen liefern. Bei mikrobielle Biostimulanzien-Produkten sollte über Mikrobiomanalysen das Vorhandensein aller ausgelobten Pflanzenwachstum-fördernde Arten im Produkt sowie deren Etablierung im natürlichen Bodenmikrobiom evaluiert werden.
Die Komplexität der physiologischen und bodenbiologischen Prozesse, auf deren Beeinflussung Biostimulanzien abzielen, erlaubt nur schwer eine eindeutige Vorhersage ihrer Positivwirkungen auf Feldebene. Demnach erfordert eine valide Bewertung von Biostimulanzien eine Methodenkombination, um Wirkungsmechanismen zu erfassen sowie pflanzenbaulichen Vorteile nachzuweisen. Dafür sollten spektrale Sensoren eingesetzt werden, die einen geeigneten Ansatz darstellen, physiologischer Funktion und Pflanzenwachstum sowie kontrollierte Prüfumgebung und praxisrelevante Feldskala zu integrieren.