Die Gemüseindustrie hat ein wachsendes Interesse an der Bodengesundheit und nützlichen Bodenmikroben, einschließlich Mykorrhizapilzen. Die Vorteile von Mykorrhiza-Pilzen unter kommerziellen Feldbedingungen zu nutzen, ist nicht einfach. Intensive Bodenbearbeitung, Bodenbegasung, Brache und der Anbau von Nicht-Mykorrhiza-Wirtskulturen – wie der der Familie Brassica (Brassicaceae) und Rüben (Amaranthaceae) – reduzieren den Gehalt an Mykorrhiza-Inokulum im Boden und das Potenzial für die Besiedlung der Kultur Wurzeln durch Mykorrhizapilze.
Als Teil von Optimierung von Zwischenfrüchten für die Gemüseindustrie (VG16068) – eine strategische Abgabeninvestition im Rahmen des Hort Innovation Vegetable Fund – untersuchte das Projektteam das Potenzial von Zwischenfrüchten zusammen mit kommerziellen Mykorrhiza-Impfmitteln und reduzierter Bodenbearbeitung, um nützliche Mykorrhiza-Pilze in Gemüsekulturen zu fördern. Eine Steigerung ist erforderlich, da festgestellt wurde, dass die Mykorrhiza-Besiedelung in kommerziellen Gemüsekulturen niedrig ist. Die Erhöhung der Mykorrhiza-Besiedelung in Gemüsekulturen erwies sich jedoch aufgrund des sehr hohen verfügbaren Phosphorgehalts im Boden als schwierig.
Wichtige Punkte und Empfehlungen
Eine Untersuchung von Mykorrhiza-Pilzen in kommerziellen Gemüsekulturen in Australien zeigte, dass Praktiken zur Förderung der nützlichen Pilze erforderlich sind, wobei nur 14 Prozent der untersuchten Gemüsepflanzen Mykorrhiza-Assoziationen aufwiesen.
Versuche, den Mykorrhiza-Spiegel in Gemüsekulturen durch Zwischenfrüchte in Kombination mit kommerziellen Mykorrhiza-Impfmitteln und reduzierter Bodenbearbeitung in verschiedenen Feldversuchen zu erhöhen, waren in unseren Versuchen nicht erfolgreich. Impfmittel können jedoch unter anderen Bedingungen von Vorteil sein.
Ein hoher verfügbarer Bodenphosphor in Gemüseanbauböden schränkt die Mykorrhiza-Wurzelbesiedelung von Zwischenfrüchten und Gemüsekulturen ein.
Für Gemüsebauern, die daran interessiert sind, die Mykorrhiza-Assoziation in ihren Zwischenfrüchten und Gemüsekulturen zu verbessern, sind die folgenden die „besten“ Bedingungen zur Verbesserung des Mykorrhiza-Spiegels:
- Böden mit mäßigem verfügbarem Phosphorgehalt (Olsen-P < 50 ppm).
- Stark phosphorbindende Böden (zB Nord-Tasmanien und Südwest-WA).
- Gemüseproduktionssysteme mit hohem Kompostgehalt.
Warum Mykorrhizapilze fördern? Vorteile durch Symbiose
Arbuskuläre Mykorrhiza-Pilze sind die „Flaggschiffe“ der nützlichen Pilze, deren potenzielle Vorteile in der Gemüseindustrie weithin anerkannt sind und der zunehmende Einsatz von Mykorrhiza-Impfprodukten zunimmt.
Die Besiedlung von Pflanzenwurzeln durch Mykorrhiza-Pilze bietet mehrere potenzielle Vorteile, darunter:
- Verbesserte Aufnahme relativ unbeweglicher Nährstoffe, insbesondere Phosphor und Zink
- Verbesserte Ernährung der Produkte.
- Verbesserter Ertrag.
- Biostimulierende Eigenschaften.
- Schutz der Wirtswurzeln vor bestimmten Krankheitserregern.
- Verbesserte Wasserverhältnisse, insbesondere bei Nährstofflimitierung.
- Reduzierter Transplantationsschock.
- Verbesserte Bodenaggregation durch Glomalin.
Mykorrhizapilze sind obligate symbiotische Pilze mit mehr als 15 Gattungen und 150 Arten. In landwirtschaftlich genutzten Böden können Mykorrhizapilze zwischen fünf und 50 Prozent der Biomasse von Bodenmikroben ausmachen.
Praktisch alle Böden enthalten einige Mykorrhizapilze, aber die Inokulumdichte (Sporen, Wurzelfragmente und Hyphen) und die Pilzarten variieren. Um zu überleben und zu wachsen, benötigen Mykorrhizapilze eine lebende Wirtspflanze, die Nahrung (Photosynthese) im Austausch für die mit der symbiotischen Beziehung verbundenen Vorteile bereitstellt.
Die Assoziation zwischen Mykorrhiza-Pilzen und der Pflanze wird durch Messung der Wurzelbesiedelung bewertet. Dabei werden Wurzelproben von Feldfrüchten entnommen, zur Hervorhebung der Mykorrhiza-Pilze gefärbt und Wurzeln auf mykorrhiza-Strukturen (Hyphen, Arbuskel oder Vesikel) untersucht. Daraus wird dann der Prozentsatz der besiedelten Wurzeln berechnet.
Mykorrhiza-Pilze im kommerziellen Gemüseanbau – braucht es eine Auffrischung?
Es wurde festgestellt, dass die Mykorrhiza-Besiedelung bei kommerziellen Gemüsekulturen gering ist. Nur 14 Prozent der untersuchten Gemüsepflanzen wiesen Mykorrhiza-Assoziationen auf (siehe Tabelle 1). Von diesen Pflanzen mit Mykorrhiza-Assoziationen war die Wurzelbesiedelung moderat (Tabelle 1, Abbildung 1). Auf 57 Betrieben wurden 22 Gemüsekulturen untersucht. Wurzelproben wurden von Feldfrüchten in Victoria, New South Wales, South Australia, Western Australia und Tasmanien entnommen. Auch in Südaustralien wurden im Tunnelhausboden angebaute Paprika und Auberginen beprobt.
Stärkung der Mykorrhiza-Assoziationen
In vier Feldversuchen haben wir versucht, die Mykorrhiza-Besiedelung entweder in Zwischenfrüchten oder Lauch oder Mais durch eine Reihe von Zwischenfrüchten zusammen mit Mykorrhiza-Impfmitteln und reduzierter Bodenbearbeitung zu fördern.
Zwischenfrüchte wiesen eine geringe Mykorrhiza-Wurzelkolonisation auf (Tabelle 2) und erhöhten die Mykorrhiza-Spiegel im Boden oder in den folgenden Gemüsekulturen nicht. Sorghum war die einzige Zwischenfrucht, die eine mäßige Mykorrhiza-Wurzelbesiedelung (> 10 %) aufwies.
Die Zugabe von Mykorrhiza-Inokulum entweder zur Deckfrucht vor der Gemüseernte oder direkt zur Gemüseernte führte nicht zu einer Erhöhung der Wurzelbesiedelung von Mais oder Lauch bei der Ernte oder des Pflanzenwachstums und -ertrags.
Hohe Phosphorwerte im Boden begrenzen Mykorrhizapilze
Hohe Phosphorgehalte im Boden (Olsen-P > 100 ppm) sind in Böden für den Gemüseanbau üblich. Ein derart hoher Phosphorgehalt im Boden kann die Wurzelbesiedelung von Zwischenfrüchten und Gemüsepflanzen einschränken. Die Zugabe von Mykorrhiza-Impfmitteln konnte diese Einschränkung nicht überwinden. In Böden mit Olsen-P-Werten über 50 ppm lässt die Wirtspflanze, die den Besiedelungsprozess steuert, die Mykorrhizapilze typischerweise nicht in die Wurzel.
Wir fanden einige Zwischenfrüchte und Gemüsekulturen mit akzeptablen Wurzelbesiedelungsraten. Diese Standorte hatten typischerweise niedrigere verfügbare Phosphorwerte. So hatte beispielsweise eine Haferzwischenfrucht mit einer Wurzelbesiedelungsrate von 78 Prozent einen Olsen-P-Wert von 7 ppm.
Für Gemüsebauern, die daran interessiert sind, die Mykorrhiza-Assoziation in ihren Zwischenfrüchten und Gemüsekulturen zu verbessern, empfehlen wir die folgenden 'besten' Bedingungen:
- Böden mit moderaten verfügbaren Phosphorgehalten (< 50 ppm Olsen-P; ungefähre Umrechnungen für andere Bodentests: < 140 ppm Colwell-P, < 110 ppm Bray-P oder < 105 ppm Mehlich-3-P).
- Stark phosphorbindender Boden (zB Ferrosole im Norden Tasmaniens; Böden im Südwesten WA). Suchen Sie nach Böden mit einem hohen Phosphor-Retentions-Index oder einem Phosphor-Puffer-Index.
- Gemüseproduktion mit hohem Kompostanteil. In Südaustralien beobachteten wir durchweg hohe Besiedelungsraten von Wurzelmykorrhiza in Solanaceae Pflanzen, die in geschützten Kulturen angebaut werden, trotz der Verwendung von Bodenbegasungsmitteln. Diese Systeme verwendeten alle einen hohen Kompostgehalt in Kombination mit Mykorrhiza-Impfmitteln.
Diese „besten“ Bedingungen bieten einen Leitfaden für Züchter, die den Mykorrhiza-Pilzspiegel erhöhen möchten. Wir konnten jedoch nicht zeigen, welche Vorteile Mykorrhiza-Pilze unter kommerziellen Bedingungen für Gemüsekulturen bieten können.
Weitere Informationen zu Zwischenfrüchten des Projekts VG16068 finden Sie unter die Soil Wealth-Website und danach suchen die deckungsfruchtbezogenen Ressourcen.
Dieses Projekt wurde von Hort Innovation mit Hilfe der Forschungs- und Entwicklungsabgabe für Gemüse und Beiträgen der australischen Regierung finanziert.