Pilzfressende Bodentiere als Dienstleister zur Bekämpfung bodenbürtiger Schadpilze

Eine effektive Stimulierung der Zersetzungsleistung von Bodentieren ist eine zentrale Maßnahme, um das Infektionsrisiko mit Fusarien in von Getreide- und Maisbeständen dominierten Anbauflächen zu reduzieren. So kann technisches Management des Landwirts natürliche Mechanismen der Selbstregulation im Boden fördern, um Qualität und Quantität des Ernteguts zu sichern .

Versuchsfeld Feldversuch zum Fusarien-Abbau durch Bodentiere in Mesokosmen
Vorbereitung eines Feldversuchs zum Fusarien-Abbau durch Bodentiere in Mesokosmen © Thünen-Institut

Zwei Gesichter bodenbiologischer Aktivität

Bodenorganismen sind im Boden nicht gleichmäßig, sondern vorwiegend in sogenannten Hotspots konzentriert und aktiv. Diese machen schätzungsweise weniger als 10 Prozent des gesamten Bodenvolumens aus, in denen allerdings ca. 90 Prozent der gesamten biologischen Aktivität herrschen. Hotspots sind insbesondere der Wurzelraum (Rhizosphäre) von Pflanzen, die Wandbereiche von Regenwurmgängen inklusive ihrer Losungshaufen (Drilosphäre) oder der organische Bestandsabfall (Detritusphäre). Im Fall konservierender Bodenbearbeitung verbleiben Ernterückstände (organischer Bestandsabfall) der Vorfrucht als Mulch üblicherweise auf oder nahe der Bodenoberfläche. Mulchen fördert die Vielfalt an Bodenorganismen und stimuliert gleichzeitig die durch sie gesteuerten Zersetzungsprozesse, wodurch sich die Humusbilanz des Bodens verbessern kann.

Versuchsfeld Feldversuch zum Fusarien-Abbau durch Bodentiere in Mesokosmen
Vorbereitung eines Feldversuchs zum Fusarien-Abbau durch Bodentiere in Mesokosmen © Thünen-Institut

Auf den ersten Blick sind die Zunahme biologischer Aktivität und die Förderung biologischer Vielfalt im Boden eine gute Nachricht. Eine genauere Betrachtung zeigt jedoch, dass die Förderung der biologischen Aktivität nicht uneingeschränkt positiv zu werten ist, da auch Schadorganismen von den Ernterückständen auf der Bodenoberfläche profitieren. Ein ernstes Problem ist das zunehmende Infektionsrisiko durch bodenbürtige pflanzenpathogene Pilze. Solche Schadpilze, die auf Ernterückständen gedeihen, gefährden die Pflanzengesundheit der Folgefrucht. Weltweit ist die durch Fusarien verursachte partielle Taubährigkeit eine der bedeutendsten Pilzkrankheiten bei Kulturpflanzen. Jedes Jahr erleiden Landwirte durch partielle Taubährigkeit erhebliche Ertragsverluste. Ein wesentlicher Schaden entsteht zudem auch dadurch, dass viele Fusarien Gifte – sogenannte Mykotoxine – produzieren. Eines der bei Fusarien häufigsten Mykotoxine ist das Desoxynivalenol (DON).

Bodentiere als Gesundheitspolizisten

Pilzfressende Bodentiere erbringen an dieser Stelle wichtige ökologische Dienstleistungen als Förderer der Bodengesundheit, indem sie pilzliche Schaderreger fressen und zum Abbau ihrer Schadstoffe beitragen. Regenwürmer bevorzugen Fusarien gegenüber anderen bodenbürtigen Pilzen als Nahrungsquelle und weiden sie von Strohresten ab. Darüber hinaus entziehen sie Fusarien das Siedelsubstrat, indem sie Strohreste von der Bodenoberfläche in ihr Gangsystem tieferer Bereiche des Oberbodens verlagern und direkt fressen. Auch für pilzfressende Collembolen und freilebende Boden-Nematoden ist ein signifikanter Abbau von Fusarien durch Abweiden der Strohreste nachgewiesen. Sowohl Regenwürmer als auch pilzfressende Collembolen und Nematoden tragen in Interaktion mit Bodenmikroorganismen signifikant zur Reduktion des DON-Gehalts im Reststroh bei.

Grafik Synergie-Effekte zwischen Managementmaßnahmen der Landwirte und ökologischen Dienstleistungen der Bodentiere fördern Bodengesundheit
Abb. 1: Synergie-Effekte zwischen Managementmaßnahmen der Landwirte und ökologischen Dienstleistungen der Bodentiere fördern Bodengesundheit © S. Schrader

Im Fall der Regenwürmer scheint ein sogenannter priming effect eine wesentliche Rolle zu spielen: Bisherige Ergebnisse lassen vermuten, dass bei der Fortbewegung der Regenwürmer auf dem Stroh abgestreifter Körperschleim eine Wachstumssteigerung antagonistischer Mikroorganismen initiiert, die den DON-Abbau beschleunigen. Pilzfressende Collembolen und Nematoden zeigen eine deutliche Leistungsabhängigkeit von der Bodenart. Die Reduktion der DON-Gehalte ist bei beiden Tiergruppen in Sand- und Schluffböden um ein Mehrfaches höher als in Tonböden. Die höchste Toxin-Reduktion von mehr als 90 Prozent erfolgt, wenn beide Tiergruppen gemeinsam in einer Wechselbeziehung stehen und die Nahrungsquelle in Sand- oder Schluffböden vorliegt.

Partnerschaft zwischen Landwirt und Bodentieren

Die gute fachliche Praxis leitet den Landwirt zur nachhaltigen Kontrolle eines Fusarienbefalls. Neben dem Anbau weniger anfälliger Sorten, einer weiten Fruchtfolge und nachhaltiger Fungizid-Behandlung bietet die Förderung der Strohrotte eine Maßnahme zur wirksamen Fusarien-Bekämpfung. Hierzu sind möglichst kurze gespleißte Häcksel anzustreben, die im Vergleich zu längeren Häckseln eine größere Angriffsfläche für Bodentiere und damit optimale Abbaubedingungen bieten. Eine Förderung der Strohrotte unterstützt somit ökologische Selbstregelungsmechanismen im Boden, wie sie hier beispielhaft vorgestellt wurden. Das Zusammenspiel aus landwirtschaftlichem Management und der Aktivität der Bodentiere dient letztlich der Produktionssicherheit für menschliche Nahrung, Futtermittel und nachwachsende Rohstoffe in einem gesunden Boden (Abb. 1).

Aktuelle Aktivitäten

Portraitfoto Prof. Dr. Stefan Schrader
Prof. Dr. Stefan Schrader © Thünen-Institut

In dem BiodivErsA-Verbundvorhaben SoilMan, an dem insgesamt sechs EU-Mitgliedsstaaten beteiligt sind, erfasst, quantifiziert und bewertet das Thünen-Institut für Biodiversität ökologische Dienstleistungen durch die Vielfalt von Bodentieren in der Landwirtschaft.

Ein Beitrag von Prof. Dr. Stefan Schrader, Thünen-Institut für Biodiversität, Braunschweig.

Erschienen am im Format Artikel

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