Was macht einen gesunden Boden aus?

Böden erfüllen ganz unterschiedliche Ökosystemdienstleistungen. Darunter versteht man beispielsweise die Wasserhaltefähigkeit, die Fähigkeit zur Nährstoffaufnahme und -abgabe und die Fähigkeit, diese Eigenschaften auch unter ungünstigen Witterungsbedingungen aufrechtzuerhalten. Was einen Boden gesund macht, hängt oft auch vom Standort ab, also von den klimatischen und geologischen Bedingungen. Ein gesunder Boden ist leistungsfähig, vielfältig und anpassungsfähig.

Wie setzt sich eine gesunde mikrobielle Bodengemeinschaft zusammen?

So vielfältig wie die Böden sind auch deren mikrobielle Gemeinschaften, also die Gesamtheit von Kleinstlebewesen wie Bakterien und Pilzen. Diese Gemeinschaften unterscheiden sich je nach Standort stark voneinander. Ob die Böden biologisch oder biodynamisch bewirtschaftet werden, spielt laut den Studienresultaten eine untergeordnete Rolle. Hornmistpräparate (BD500) und Hornkieselpräparate (BD501) beherbergten unterschiedliche mikrobielle Gemeinschaften.

Abbildung 1: Beispiel für die Vielfalt und Zusammensetzung von Bodenbakterien an unterschiedlichen Standorten (A) und Häufigkeitsunterschiede gefundener Bodenbakterien zwischen den mit Präparaten behandelten Böden und den Kontrollflächen (B). Positive Werte zeigen eine höhere Abundanz in behandelten Böden.

Was sind ASVs?

ASV steht für «amplicon sequence variant» (Amplikon-Sequenzvariante). Dabei handelt es sich um DNA-Sequenzen, also um einen genetischen Code. Diese Codes können verschiedenen Bakterien und Pilzen sowie deren Funktionen im Boden zugewiesen werden. Eine ASV kann als ein Rezept verstanden werden, aus dem man unter Zuhilfenahme der benötigten Zutaten eine Mahlzeit zubereitet. Im Fall dieser Studie wird zum Beispiel aus einem bestimmten ASV-Code ein Wachstumshormon.

«Wir fanden eine insgesamt signifikante Zunahme von ASVs in Bodengemeinschaften, die mit biodynamischen Präparaten angereichert waren.»

ASVs sind sehr exakt; sie können geringste genetische Veränderungen wiedergeben und beispielsweise zwischen Unterarten derselben Pilzart unterscheiden. Für diese Studie wurde in Bodenproben und in Proben von biodynamischen Präparaten spezifisch nach solchen ASVs gesucht, die auf pflanzenfördernde Eigenschaften schliessen lassen.

Auf welche Weise wirken sich biodynamische Präparate auf das Pflanzenwachstum aus?

Die Studienautor:innen halten fest, dass die Ausbringungsrate der Spritzpräparate BD500 und BD501 zu gering ist, um einen direkten Düngeeffekt auf die Pflanzen zu haben. Wahrscheinlicher ist eine Verbesserung der Interaktion zwischen der mikrobiellen Gemeinschaft und den Pflanzen.

Abbildung 2: Übersicht über mögliche wachstumsfördernde Substanzen und Funktionen unterteilt nach Standort und landwirtschaftlichem System. BD++: Jeweils 3 Behandlungen mit BD500 und BD501. BD+: Jeweils eine Behandlung mit BD500 und BD501. BD-: Biologisch bewirtschaftete Böden ohne Präparat-Anwendung als Kontrollflächen.

Das Team prüfte in seiner Untersuchung die Hypothese, dass die biodynamischen Präparate eine Impfung des Bodens mit PGPMs sind, also Bodenorganismen, die sowohl Wachstumshormone bilden können als auch Stoffe, die biotischen und abiotischen Stress mindern können. Die biodynamischen Präparate sollen somit den Pflanzen helfen, besser zu wachsen und ihre Abwehrkraft gegenüber ungünstigen Bedingungen aufrechtzuerhalten. Die Studienresultate unterstützen diese Hypothese.

Die Interaktion zwischen Pflanze und Mikroorganismen sollte weiter untersucht werden, insbesondere ihr Effekt auf den Ernteertrag und die Erntequalität. Dieser ist noch zu wenig erforscht.

Quellen und weiterführende Links zu diesem Artikel

• Originalstudie: Milke, F., Rodas-Gaitan, H., Meissner, G., Masson, V., Oltmanns, M., Möller, M., Wohlfahrt, Y., Kulig, B., Acedo, A., Athmann, M., Fritz, J. Enrichment of putative plant growth promoting microorganisms in biodynamic compared with organic agriculture soils. ISME Communications, Volume 4, Issue 1, January 2024,ycae021, https://doi.org/10.1093/ismeco/ycae021