Forschungs- und Innovationsprojekt
Ressourcenschonender Fruchtgemüseanbau im erdelosen Anbau im Gewächshaus mit größtmöglicher Rückstandsreduktion

Es wurden im Versuch zwei Verfahren der Jungpflanzenanzucht, Kokospflanzwürfel der Firma Jiffy Products GmbH mit Steinwollwürfel der Firma Grodan, verglichen.

Als Substrat wurde Kokos (Forteco, Van der Knaap Gruppe) und als Kultur Tomate (Sorte 'Mecano' veredelt auf Unterlage 'Maxifort') gewählt.

In der unbehandelten Kontrollvariante wurde auf dem Steinwollwürfel mit 32 kg/m² ein signifikant höherer Mengenertrag erzielt als auf dem Kokoswürfel mit 28,9 kg/m² bei statistisch gleichem Stückertrag. Durch den Einsatz der mikrobiologischen Bodenzusatzstoffe gleichen sich die Erträge zwischen den beiden Jungpflanzenanzuchtvarianten an.

Die statistische Verrechnung ergab in der Varianten Bactiva (Kokospflanzwürfel) einen signifikanten Ertragsvorteil gegenüber der unbehandelten Kontrollvariante (Kokospflanzwürfel). Dies legt die Vermutung nahe, dass es positive Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen und organischem Substrat gibt.

Der Einsatz von mikrobiologischen Bodenzusatzstoffen in den Varianten mit einem Steinwollpflanzwürfel führte zu keiner Ertragssteigerung. Tomatenpflanzen auf einen Kokospflanzwürfel wiesen zur Pflanzung eine geringere Wuchshöhe und einen geringfügig späteren Blühbeginn auf, als die auf einen Steinwollwürfel angezogenen Jungpflanzen.

Unterschiedliche Ertragszahlen mit gleichen Buchstaben sind zufällig (stat. nicht abgesichert).

Als Kultur wurden Schlangengurken (Sorte 'Proloog') im Zweisatzanbau gewählt. Auf den Einsatz von Fungiziden wurde komplett verzichtet. Mit Hilfe von kurzfristigen, etwa dreistündigen Bewässerungsausfällen und das Einstellen einer Lüftungstemperatur von mehr als 30 °C wurden abiotische Stresssituationen simuliert.

Biotischer Stress wurde mithilfe einer Inokulation mit Fusarium bzw. Pythium erzeugt, um Aussagen zum antiphytopathogenen Potenzial der geprüften Varianten zu erhalten.

Tastversuche sind unwiederholt und sollen erste Anhaltspunkte für möglich Prüfvarianten für zukünftige aufwendigere Exaktversuche liefern.

Mithilfe eines Tastversuches wurde 2016 und 2017 die antagonistische Wirkung von mikrobiellen Bodenhilfsstoffen geprüft.

Jeweils acht Gurkenpflanzen wurden mit Pythium ultimum inokuliert. Als Substrat wurde Perlit gewählt. Die Impfung der Jungpflanzen erfolgt nach Anbieterabgaben.

2018 wird der Einfluss von mikrobiellen Bodenhilfsstoffen auf die Nährstoffverfügbarkeit für die Pflanze untersucht. Mithilfe einer EC-Wert Reduzierung wird ein Nährstoffmangel erzeugt.

Als Kultur wurde Salatgurke Sorte 'Proloog' gewählt. Die Mangelvariante wird mit einer Standardvariante verglichen.

Für die Charakterisierung der Mikroorganismen, sowohl in den eingesetzten Präparaten als auch in den Substraten und im Drainwasser, werden Suspensionen in mehreren Verdünnungsstufen auf Nährmedien inkubiert. Die Substratproben müssen zuvor in einer Kugelmühle zerkleinert werden, damit eine homogene Suspension hergestellt werden kann. Durch Auszählen wird die Lebendkeimzahl bestimmt. Unterschiedliche Kolonien werden isoliert und weiter kultiviert. Anschließend werden sie morphologisch und mikroskopisch beurteilt und mit Hilfe von physiologischen Tests differenziert. Die daraus resultierenden Bestimmungen der Mikroorganismen werden durch molekularbiologische Sequenzierung abgesichert.

Von den Präparaten, die Endomykorrhizasporen enthalten, werden ebenfalls Suspensionen hergestellt. Diese werden über eine Siebkombination aufgetrennt. Nach der Auftrennung wird der Inhalt mikroskopisch auf das Vorhandensein von Sporen untersucht.

Sämtliche Ergebnisse der Substratuntersuchungen basieren aktuell noch auf Einzelwerten und sind darum als vorläufig anzusehen.

Die Bakterienkeimzahl steigt zwischen der ersten und der letzten Probenahme, sowohl in der Kokos- als auch in der Steinwollvariante an. Die Keimzahl fällt im Standard hingegen ab. Dies ist ein Hinweis darauf, dass sich Mikroorganismen im Vegetationszeitraum in den Kokossubstraten ansiedeln und vermehren können.
Neben anderen Gattungen werden überwiegend Bacillus sp. und Streptomyces sp. identifiziert.

Die Gesamtkeimzahl der Pilze ist in den Steinwollvarianten meist leicht erhöht gegenüber den Kokosvarianten.
Allerdings wächst Trichoderma sp. in den Proben der Steinwollvarianten so gut wie gar nicht, wohingegen er in den Kokosvarianten durchaus isoliert werden kann.

Im Kokossubstrat ist, im Gegensatz zum Perlit, bereits ohne Anwendung von mikrobiologischen Präparaten eine Mikroflora vorhanden, die überwiegend aus Bacillus sp. und Streptomyces sp. besteht.
Im Perlit konnten bislang nur sehr geringe Koloniezahlen isoliert werden. Weitere Untersuchungen müssen zeigen, ob Perlit überhaupt für die Ansiedelung von Mikroorganismen geeignet ist.

Die Pathogenität des Inokulats wird an Gurkensamen in vitro überprüft. Hierfür wird ein Teil der Samen mit dem Überstand der Hirse-Wasser-Suspension mit Pythium ultimum , der andere Teil mit Leitungswasser, inkubiert.

Um den Einfluss der isolierten Mikroorganismen aus den Präparaten gegenüber dem Phytopathogen Fusarium zu zeigen, werden sie zusammen auf einem festen Nährmedium inkubiert.

Bei allen Bacillus amyloliquefaciens-Isolaten ist eine deutliche Hemmung gegenüber Fusarium sp. zu sehen, wohingegen Pseudomonas brassicacearum, Bacillus pumilus und Bacillus licheniformis das Phytopathogen nicht im Wachstum einschränken.

Trichoderma sp. breitet sich dominant über die Platten aus, bzw. überwächst sogar das Phytopathogen.

Eine abschliessende Bewertung zur antiphytopathogenen Potenz der eingesetzten Mikroorganismen kann zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht abgegeben werden.

Die bisher erzielten Ergebnisse sind vielversprechend hinsichtlich einer umfangreichen Beschreibung der mikrobiologischen Vorgänge in den Substraten. Weitere Proben werden bearbeitet, um die getroffenen Aussagen abzusichern. Eine wesentliche Aufgabe dabei ist es, die Aktivität der Mikroorganismen zum Zeitpunkt der biotischen und abiotischen Stresssituationen zu erfassen, insbesondere, weil bei den mit Präparaten behandelten Varianten eine Ertragssteigerung im Falle des biotischen Stresses festgestellt werden konnte. Um die antiphythopathogene Potenz der eingesetzten Mikroorganismen zu beurteilen, ist ein Herausarbeiten des Auftretens und der Wirkung derselben notwendig. Durch die Untersuchung der gesammelten Drainwasserproben soll abgeschätzt werden, zu welchem Anteil die Mikroorganismen in den verschiedenen Substraten verbleiben, oder ob sie mit dem Drainwasser ausgespült werden.

Weiterführende Informationen zum Fachzentrum Analytik der Bayerischen Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG)