Wie der Boden sich bei Krankheiten selbst hilft

Wenn Schaderreger im Feld gemeinsame Sache machen und der Landwirt nichts unternimmt, schlägt sich dies in hohen Ernteverlusten nieder. So wird in den USA seit Jahren beobachtet, wie ein Fadenwurm (Nematode) und ein Pilz gemeinschaftlich Sojabohnen dahinraffen und auch ein Fruchtwechsel mit Mais dem Duo keinen Einhalt gebietet.

Soja kontinuierlich auf einer Fläche mit diesem Krankheitskomplex anzubauen und abzuwarten, bis der Boden sich selbst hilft, scheint auf den ersten Blick inakzeptabel. Genau dies haben jedoch ein Wissenschaftler des Julius Kühn-Instituts und seine amerikanische Kollegin getan und damit Erfolg gehabt. Sie haben untersucht, welchen Einfluss „suppressive“ Böden auf das Vorkommen des Sojabohnen-Zysten-Fadenwurms Heterodera glycines und das Auftreten des „Sudden-death-Syndroms“ haben. Dieses „akute Absterben“ der Sojapflanzen wird durch den Pilz Fusarium virguliforme ausgelöst und durch den Wurm verstärkt. Die Ergebnisse ihrer Feldexperimente, die seit 2003 im US-Bundesstaat Indiana durchgeführt wurden, sind in der Juli-Ausgabe der Fachzeitschrift Phytopathology erschienen (DOI: 10.1094/PHYTO-09-10-0245).

Die Forscher beschreiben, dass bei einem kontinuierlichen Anbau anfälliger Sojabohnen wenige Jahre nach der künstlichen Infektion der Ackerböden mit dem Pilz und bei natürlich vorkommenden Nematoden (Fadenwürmern) der Boden „lernt“, den Krankheitskomplex zu unterdrücken. Im Feldversuch wurden Bereiche, in denen vorab chemisch alles Bodenleben unterdrückt worden war, mit Bereichen verglichen, auf denen zuvor Mais und Soja im Wechsel angebaut worden waren. In den Parzellen mit intakter Mikroorganismengesellschaft sank die Anzahl der Fadenwürmer und die Krankheit war weniger stark ausgeprägt. In den Böden, in denen das Bodenleben zerstört worden war, stiegen hingegen die Nematodenzahlen und die Schwere der Krankheit nahm zu.

„Wir gehen davon aus, dass die Zusammensetzung der verschiedenen Bodenmikroorganismen in den intakten Parzellen so ist, dass sowohl der Nematode als auch die Krankheit unterdrückt werden“, sagt Dr. Andreas Westphal. Der Nematologe vom Julius Kühn-Institut macht keinen Hehl daraus, dass diese Grundlagenforschung derzeit noch keine praktikable Lösung für Landwirte darstellt. Die Tatsache, dass die Wissenschaftler Böden gefunden haben, die einen ganzen Krankheitskomplex unterdrücken können, ist jedoch ein Novum. Es gilt als Fingerzeig, dass es in Zukunft Bekämpfungsmethoden geben könnte, bei denen man sich die Tatsache zunutze macht, dass sich der Boden selbst hilft.

„Dass Böden supressiv gegenüber einzelnen Schaderregern sind, war bekannt. Wir konnten jetzt nachweisen, dass die Selbstheilungskräfte des Bodens auch gegen einen Komplex aus zwei Krankheits-Erregern wirken, die verschiedenen Organismenreichen angehören“, erklärt Westphal die Bedeutung der Arbeiten. „Die komplexen Zusammenhänge im Boden geben uns noch viele Rätsel auf. Derzeit können wir nicht genau benennen, was im Boden die Schaderreger zurückdrängt. Aber die Tatsache, dass sich bei einseitigem Soja-Anbau das Phänomen eines suppressiven Bodens einstellt, ist hochinteressant“, so der JKI-Forscher aus Münster. Die Wissenschaft hat in den letzten Jahrzehnten Methoden entwickelt, die eine Erforschung der potenziell involvierten Mikroben erleichtert. Die Forscher hoffen, dass sich aus ihren Befunden einmal Strategien zur biologischen Bekämpfung dieses und anderer Krankheitskomplexe entwickeln lassen. Ein erster Schritt ist getan.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner
Dr. Andreas Westphal
Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen
Institut für Pflanzenschutz im Ackerbau und Grünland
Toppheideweg 88, 48161 Münster
Tel.: +49 (0)251 8710620
E-Mail: andreas.westphal(at)jki.bund.de
Originalpublikation: Soil Suppressiveness Against the Disease Complex of the Soybean Cyst Nematode and Sudden Death Syndrome of Soybean, Andreas Westphal and Lijuan Xing, Phytopathology July 2011, Volume 101, Nr 7: 878-886.
Hintergrundinfo:
In den Jahren 2003 und 2007 wurde in Feldversuchen die Entwicklung des Krankeitskomplexes „Sudden death syndrome“ in reinfizierten Biozid-behandelten und natürlichen Böden untersucht. Zusätzlich wurden im Gewächshaus Topf-Versuche durchgeführt, die den Zusammenhang näher evaluierten.