Neue Forschung zu bakterieller Vielfalt in biodynamischen Präparaten

Créé par Lukas Maschek | |   Forschung

Vaish et al. untersuchen in der vorliegenden Studie die biodynamischen Präparate auf genetischer Ebene. Ziel ist ein besseres Verständnis ihrer Auswirkungen auf die Bodenqualität, das Pflanzenwachstum, sowie Qualität und Quantität der Ernte. Dazu analysieren sie erstmals die genetische Vielfalt der Bakterien in den Präparaten BD500 bis BD507 in einer Metagenomik. Die Ergebnisse bestätigen, dass die Präparate eine Vielzahl unterschiedlicher Bakterien enthalten, die zahlreiche pflanzenfördernde Eigenschaften aufweisen.

Einführung
Die biodynamische Landwirtschaft setzt auf die Verwendung spezifischer Präparate, die aus natürlichen Materialien wie Kuhdung, Kräutern und Mineralien hergestellt werden. Diese Präparate sollen den Boden revitalisieren und die mikrobiologische Vielfalt fördern, was letztlich zu gesünderen und widerstandsfähigeren Pflanzen mit einer erhöhten Frucht- und Samenqualität führt. Die gängigsten acht Präparate sind BD500 bis BD507, die jeweils unterschiedliche Ausgangsmaterialien und Anwendungsbereiche haben.

Im Gegensatz zur biodynamischen Landwirtschaft weist die konventionelle Landwirtschaft zwar höhere Erträge auf, der häufige Einsatz von chemischen Düngemitteln und Pestiziden zieht jedoch langfristig negative Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit nach sich. Vor diesem Hintergrund gewinnt die biodynamische Landwirtschaft als eine umweltfreundlichere Alternative an Bedeutung.

Zusammenfassung
Die Studie untersuchte die bakteriellen Gemeinschaften in verschiedenen BD-Präparaten mittels einer metagenomischen Analyse, die auf der Sequenzierung der 16S-rRNA-Gene basiert. Diese Methode ermöglicht es, die Vielfalt und Funktion der Bakterien zu identifizieren, die in den Präparaten vorhanden sind.

Die Analyse ergab, dass die biodynamischen Präparate eine hohe bakterielle Vielfalt aufweisen, wobei Proteobakterien die dominierende Gruppe darstellen. Insbesondere das Präparat BD506 zeigte die höchste Vielfalt an Proteobakterien, gefolgt von BD505 und BD501. Diese Bakterien sind bekannt dafür, Stickstoff zu fixieren, was das Pflanzenwachstum fördern kann. Die Studie zeigte, dass BD501 und BD506 die höchste bakterielle Diversität aufwiesen. Die Präparate enthielten auch funktionelle Gruppen von Bakterien, die an wichtigen Stoffwechselprozessen und Enzymaktivitäten beteiligt sind.

Abbildung 1: Relative Häufigkeit der 10 wichtigsten bakteriellen taxonomischen Gruppen in den gängigen biodynamischen Präparaten. Jede Farbe steht für eine taxonomische Gruppe von Bakterien. Die Länge des Farbblocks zeigt ihren relativen Anteil an der Gesamthäufigkeit. Phylum: Hohe taxonomische Kategorie (Im Tierreich bilden beispielsweise die Wirbeltiere ein Phylum).

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass biodynamische Präparate durch die Förderung der bakteriellen Vielfalt und Aktivität im Boden positive Auswirkungen auf die Bodenqualität und das Pflanzenwachstum haben können. Die Präsenz von Proteobakterien könnte erklären, warum diese Präparate in der Praxis gut funktionieren. Diese Bakterien tragen zur Stickstofffixierung bei, bauen organische Stoffe ab und fördern das Pflanzenwachstum direkt durch die Produktion von Pflanzenhormonen und indirekt durch den Schutz der Pflanzen vor Krankheitserregern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die biodynamischen Präparate ein bedeutendes Potenzial zur Förderung einer nachhaltigen Landwirtschaft besitzen. Ihre Fähigkeit, die mikrobielle Bodengemeinschaft zu unterstützen und die Pflanzengesundheit zu verbessern, spielt eine wichtige Rolle bei der Reduzierung des Einsatzes chemischer Düngemittel und Pestizide (Mehr zu Stressreaktionen biodynamisch angebauter Pflanzen). Weitere Forschung ist jedoch notwendig, um die genauen Mechanismen der Präparate und deren langfristige Auswirkungen auf Boden und Pflanzen zu verstehen, und um ihre Anwendung in der Landwirtschaft zu optimieren.

Vertiefung
Was ist Metagenomik?
Die Metagenomik ist die primäre Untersuchungsmethode dieser Studie und ermöglicht es, die genetische Zusammensetzung aller Mikroorganismen (wie Bakterien, Viren und Pilze) in einer bestimmten Umgebung untersuchen – zum Beispiel im Boden, im Wasser oder in biodynamischen Präparaten. Statt einzelne Mikroorganismen im Labor zu isolieren und zu züchten, wird die gesamte DNA aus einer Umweltprobe analysiert. Dadurch kann man herausfinden, welche Mikrobenarten vorhanden sind, wie sie mit ihrer Umgebung interagieren und welche Funktionen sie haben, ohne sie vorher kultivieren zu müssen. Die Metagenomik ist ein holistischer Forschungsansatz.

Abbildung 2: Anzahl der bakteriellen Arten (OTU’s – «Operational Taxonomic Units») in den verschiedenen biodynamischen Präparaten. Die Präparate BD501, BD504 und BD506 weisen eine besonders hohe bakterielle Vielfalt auf. BD501 enthält über 1000 bakterielle Arten.

Welche Aspekte sind aus Sicht der Biodynamik besonders relevant?

  • Biodynamische Präparate enthalten eine aussergewöhnliche Vielfalt an nützlichen Bakterien. Diese bakterielle Diversität trägt zur Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit und des Pflanzenwachstums bei und unterstützt die ökologische Balance.
  • Die in den Präparaten enthaltenen Bakterien sind an wichtigen Stoffwechselprozessen beteiligt, die nicht nur das Pflanzenwachstum fördern, sondern auch die Regeneration und Gesundheit des Bodens (Mehr zur «Impfung» des Bodens).
  • Biodynamische Präparate erzielen ohne den Einsatz chemischer Düngemittel und Pestizide eine verbesserte Bodenqualität und eine Ertragssteigerung. Dies unterstreicht das Potenzial der biodynamischen Landwirtschaft, nachhaltige und umweltfreundliche Methoden zu fördern.

Wo sind die Grenzen dieser Studie und ihrer Aussagen?
Es bleibt offen, wie die spezifischen Bakterienzusammensetzungen langfristig auf verschiedene Boden- und Klimabedingungen reagieren. Die Verwendung von Metagenomik ist zwar innovativ, doch die praktische Anwendbarkeit der Ergebnisse auf landwirtschaftliche Betriebe bleibt unklar. Zudem fehlen vergleichende Daten zu anderen nachhaltigen Methoden wie der biologischen Landwirtschaft, was die Bewertung der biodynamischen Präparate erschwert. Weitere Langzeitstudien sind notwendig, um die ökologischen und ökonomischen Effekte umfassender zu bewerten.

Quellen und weiterführende Links zu diesem Artikel

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