Projekt-35: Beitrag der arbuskulären Mykorrhiza (AM) im ökologischen Landbau zur Förderung der Bodenfruchtbarkeit unter der Berücksichtigung verschiedener acker- und pflanzenbaulicher Maßnahmen und der Dauer der ökologischen Bewirtschaftung
Projektleitung
Bernhard Freyer
Forschungseinrichtung
Universität für Bodenkultur - Department Nachhaltige Agrarsysteme Institut für Ökologischen Landbau (IfÖL)
Projektnummer
1141Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Titel (englisch)
The role of arbuscular mycorrhiza (AM) in organic farming systems to develop soil fertility under consideration of different strategies of crop management and influence of long term cultivated soils on AM under the conditions of organic farming
Projektziele
· Klärung von Zusammenhängen zwischen der Dauer der ökologischen Bewirtschaftung und dem Grad der Mykorrhizierung der Kulturpflanzen.
· Prüfung der Beziehungen unterschiedlicher Fruchtfolgen / Kulturarten und Anbaumaßnahmen (Bodenbearbeitung, organische Düngung) zur arbuskulären Mykorrhiza (AM) unter den Bedingungen des ökologischen Landbaus.
Untersuchungsrahmen:
1. Bio-Praxisbetriebe unter ähnlichen Standortsbedingungen mit unterschiedlicher Dauer der biologischen Bewirtschaftung im Marchfeld und Waldviertel
2. Versuchsflächen des Institutes für ökologischen Landbau der Universität für Bodenkultur, Versuchsgut Grossenzersdorf (Versuchsanlagen werden bereitgestellt)
Methoden:
- Erhebung der Kolonisationsraten (prozentuale Infektion der Wurzellänge) im Feld nach Tennant (1975) in Abhängigkeit
1. Biobetriebe: der Bewirtschaftungsdauer, Kulturart, Bodenkennwerte
2. Versuchsflächen: der Fruchtfolge, der Kulturart, der Bodenbearbeitung und organischen Düngervarianten (3 getrennte Versuchsanlagen vom Institut eingerichtet)
- Ermittlung der Sporenproduktion von, aus den Versuchsflächen isolierten, arbuskulären Mykorrhizapilzen zur Identifikation und Bestimmung der Diversität ( xxx Methode offen) mithilfe von Topfversuchen im Gewächshaus
- Identifikation von arbuskulären Mykorrhizapilzen mittels Färbemethoden nach Morton (1988) und RAPD-PCR (random aplified polymorphic DNA-polymerase chain reaction), Gensequenzanalysen nach Lanfranco et al. (1998).
Jeweils Proben aus 1. Biobetrieben und 2. Versuchsflächen
· Prüfung der Beziehungen unterschiedlicher Fruchtfolgen / Kulturarten und Anbaumaßnahmen (Bodenbearbeitung, organische Düngung) zur arbuskulären Mykorrhiza (AM) unter den Bedingungen des ökologischen Landbaus.
Untersuchungsrahmen:
1. Bio-Praxisbetriebe unter ähnlichen Standortsbedingungen mit unterschiedlicher Dauer der biologischen Bewirtschaftung im Marchfeld und Waldviertel
2. Versuchsflächen des Institutes für ökologischen Landbau der Universität für Bodenkultur, Versuchsgut Grossenzersdorf (Versuchsanlagen werden bereitgestellt)
Methoden:
- Erhebung der Kolonisationsraten (prozentuale Infektion der Wurzellänge) im Feld nach Tennant (1975) in Abhängigkeit
1. Biobetriebe: der Bewirtschaftungsdauer, Kulturart, Bodenkennwerte
2. Versuchsflächen: der Fruchtfolge, der Kulturart, der Bodenbearbeitung und organischen Düngervarianten (3 getrennte Versuchsanlagen vom Institut eingerichtet)
- Ermittlung der Sporenproduktion von, aus den Versuchsflächen isolierten, arbuskulären Mykorrhizapilzen zur Identifikation und Bestimmung der Diversität ( xxx Methode offen) mithilfe von Topfversuchen im Gewächshaus
- Identifikation von arbuskulären Mykorrhizapilzen mittels Färbemethoden nach Morton (1988) und RAPD-PCR (random aplified polymorphic DNA-polymerase chain reaction), Gensequenzanalysen nach Lanfranco et al. (1998).
Jeweils Proben aus 1. Biobetrieben und 2. Versuchsflächen
Praxisrelevanz
Mit dem Forschungsprojekt können Erkenntnisse für eine nachhaltige Landnutzung in Regionen erarbeitet werden, welche unter ökologischen Gesichtspunkten (Wasser, Erosion, Nährstoffeffizienz, Biodiversität) dringend Produktionsalternativen bedürfen. Neben den produktionstechnischen Entwicklungspotentialen, können die Grundlagen für eine gezieltere Einschätzung der Ertragsentwicklung im ökologischen Landbau, im besonderen in der Umstellungsphase, bereitgestellt werden.
Berichte
Kurzfassung
Die arbuskuläre Mykorrhiza ist eine Symbiose zwischen bodenbürtigen Pilzen der Ordnung der Glomales und der höheren Pflanzen. Mehr als 80% der landwirtschaftlichen Kulturpflanzen bilden eine arbuskuläre Mykorrhiza aus. Nur Vertreter der für die Landwirtschaft relevanten Pflanzenfamilien Brassicaceen (Kreuzblütler) und Chenopodiaceen (Gänsefußgewächse) bilden kaum eine arbuskuläre Mykorrhiza aus.
Der Ökologische Landbau lässt aufgrund der spezifischen Fruchtfolgen, Düngemaßnahmen und Bodenbearbeitungsmaßnahmen positive Auswirkungen auf die Entwicklung der arbuskulären Mykorrhiza und den Mykorrhizabesiedelungsgrad der landwirtschaftlichen Kulturpflanzen erwarten. Die Förderung der arbuskulären Mykorrhiza kann zur Optimierung des Pflanzenwachstums und zur Sicherung der Erträge beitragen.
Ziel dieses Projektes war die Untersuchung der Auswirkungen einzelner ackerbaulicher und pflanzenbaulicher Maßnahmen (Fruchtfolge, Düngung, Bodenbearbeitung) im Ökologischen Landbau sowie der Dauer der ökologischen Bewirtschaftung auf den Mykorrhizabesiedelungsgrad von Getreide (v.a. Winterweizen).
Folgende landwirtschaftliche Kulturmaßnahmen haben positive Auswirkungen auf die arbuskuläre Mykorrhiza gezeigt:
- ein hoher Anteil an Leguminosen in der Fruchtfolge,
- nach einer nichtmykotrophen immer eine mykotrophe Kulturpflanze in der Fruchtfolge,
- Vermeidung von Schwarzbrache,
- organische Düngung (Stallmistkompost oder Rottemist statt Gülle) sowie
- lockernde Bodenbearbeitung (Grubber statt Pflug).
Um die positiven Auswirkungen der arbuskulären Mykorrhiza (v.a. die Erhöhung der Phosphoraufnahme, Beitrag zur Pflanzengesundheit) in landwirtschaftlichen Produktionssystemen optimal zu nutzen, ist die Förderung der arbuskulären Mykorrhiza durch die Berücksichtigung oben genannter landwirtschaftlicher Kulturmaßnahmen zu berücksichtigen.
Wenn in der Zukunft eine Verringerung des Eintrages an Agrochemikalien in die Kulturlandschaften angestrebt wird, muss der Bedeutung der arbuskulären Mykorrhiza eine höhere Aufmerksamkeit gewidmet werden.