28

Kapitel 3. Ergebnisse

3.1. Einfluß von AMP und Bakterien auf das Wachstum und den Zierwert

Die Leistungsfähigkeit von arbuskulären Mykorrhizapilzen (Glomus ssp. VAM3, Glomus intraradices Isolat 49) einzeln und kombiniert mit Pseudomonas fluorescens (PsIA12), Agrobacterium rhizogenes (A1A4), Rhizobium trifolii (R39) und Stenotrophomas maltophilia (PsIB2, PsI2) wurde in Gefäß- und Freilandversuchen auf urbanen anlehmigen Sandböden (Versuchsfeld, Verkehrsinsel) an Tagetes, Gladiolen und Miscanthus untersucht. Effektivitätskriterien für die Wirkungen inokulierter Mikroorganismen waren das vegetative Wachstum und die generative Entwicklung dieser Pflanzen.

3.1.1. Tagetes

Bereits im Jungpflanzenstadium stimulierten inokulierte Mikroorganismen wie beispielsweise VAM3 deutlich das vegetative Wachstum im Vergleich zur Kontrolle (Abb. 1). Tagetes gewannen dadurch langanhaltende Wachstumsvorteile.

Abb. 1: Einfluß von VAM3 auf das Wachstum der Tagetessorte ‘Hawaii’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1996; links Kontrollpflanzen, rechts VAM3-inokulierte Pflanzen zwei Wochen nach Auspflanzung im Freiland

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Einfluß auf das vegetative Wachstum

1996 wurden die Sproßlängen und die Pflanzendurchmesser durch alle inokulierten Mikroorganismen im Jungpflanzenstadium im Freiland sieben Wochen nach Inokulation bei beiden Tagetessorten einheitlich signifikant im Vergleich zur Kontrolle gefördert (Tab. 10). Zwischen den Tagetessorten ‘Hawaii’ und ‘Yellow Supreme’ zeichneten sich bereits bei der Kontrolle sortenspezifische Unterschiede ab. Auf anlehmigem Sand wurden bei besserem Wachstum der Tagetessorte ‘Hawaii’ geringere Inokulationswirkungen als bei der Tagetessorte ‘Yellow Supreme’ erzielt (Tab. 10). Die Effekte waren trotzdem signifikant. Positiv wirkten bei beiden Tagetessorten PsI2 und die Kombination von VAM3 mit R39. Durch die Kombination von VAM3 mit den Rhizosphärenbakterien wurden die Einzelwirkungen nicht eindeutig verbessert.

Tab. 10: Einfluß von AMP und Bakterien auf Sproßlänge und Pflanzendurchmesser der Tagetessorten ‘Hawaii’ und ‘Yellow Supreme’ im Jungpflanzenstadium sieben Wochen nach Inokulation auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1996, n=40, Signifikanztest nach Tukey bzw. Nemenyi =0,05

Variante	‘Hawaii’		‘Yellow Supreme’
	Sproßlänge [cm]	Pflanzendmr. [cm]	Sproßlänge [cm]	Pflanzendmr. [cm]
Kontrolle	20,1	15,4	16,9	14,1
VAM3	26,8	18,5	33,4	20,2
Isolat 49	26,5	18,1	28,7	20,8
PsIA12	27,1	17,9	33,6	21,1
PsIB2	27,4	19,0	30,5	19,5
PsI2	28,2	18,8	34,6	21,0
R39	24,6	18,9	33,3	20,1
A1A4	24,4	17,5	33,3	19,2
VAM3+PsIA12	23,9	17,9	35,3	21,6
VAM3+PsIB2	25,4	18,9	35,5	20,6
VAM3+PsI2	24,4	17,9	32,4	26,7
VAM3+R39	27,8	18,9	36,6	21,0
VAM3+A1A4	26,6	18,4	33,6	21,5
Tukey 0,05	3,0	2,0	(Nemenyi)	(Nemenyi)

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Tab. 11: Einfluß von AMP und Bakterien auf Sproßlänge, Sproß- und Wurzeltrockenmasse bei Tagetes ‘Hawaii’ zur Haupternte im Oktober 1995 auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld), n=70, Signifikanztest nach Tukey bzw. Nemenyi =0,05

Variante	Sproßlänge [cm]	TM Sproß [g]	TM Wurzel [g]
Kontrolle	66,7	6,9	3,7
VAM3	67,9	25,4	14,8
PsIA12	64,0	22,0	24,2
PsIB2	68,3	23,7	20,2
PsI2	75,0	20,6	15,3
R39	73,9	22,5	20,8
A1A4	81,7	33,4	17,7
VAM3+PsIA12	68,3	26,5	17,5
VAM3+PsIB2	75,8	23,4	13,4
VAM3+PsI2	80,5	26,1	21,8
VAM3+R39	71,8	22,3	22,8
VAM3+A1A4	64,8	18,0	17,8
PsIB2+R39	59,4	29,9	22,4
PsIA12+R39	67,5	22,4	16,1
PsIA12+A1A4	60,2	21,3	21,5
PsIB2+A1A4	59,1	22,5	12,8
Tukey 0,05	5,7	(Nemenyi)	(Nemenyi)

Zur Haupternte 1996 wurden bei der Tagetessorte ‘Hawaii’ durch die inokulierten Mikroorganismen meist die Sproßlänge und die Sproßtrockenmasse signifikant gesteigert. Die Wurzeltrockenmasse wurde z.T. gegenüber der Kontrolle signifikant gefördert (Tab. 12). Bei dieser Tagetessorte wirkte R39 besonders positiv. Durch die Kombinationen wurden überwiegend keine zusätzlichen Wachstumsstimulierungen erzielt.

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Tab. 12: Einfluß von AMP und Bakterien auf Sproßlänge, Sproß- und Wurzeltrockenmasse bei den Tagetessorten ‘Hawaii’ und ‘Yellow Supreme’ zur Haupternte im Oktober 1996 auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld), n=100, Signifikanztest nach Tukey bzw. Nemenyi =0,05

Varianten	‘Hawaii’			‘Yellow Supreme’
	Sproßlänge [cm]	TM Sproß [g]	TM Wurzel [g]	Sproßlänge [cm]	TM Sproß [g]	TM Wurzel [g]
Kontrolle	61,8	26,0	5,5	49,4	19,1	3,3
Isolat 49	70,3	54,4	7,0	62,5	39,9	7,2
VAM3	67,8	43,6	8,1	59,7	32,4	5,4
PsIA12	69,9	46,1	8,6	58,9	42,0	9,1
PsIB2	65,6	36,2	7,2	61,3	40,8	13,3
PsI2	68,0	44,4	10,0	63,7	45,3	12,1
R39	71,5	40,9	15,5	60,7	35,6	8,6
A1A4	68,7	40,6	8,2	62,8	39,7	8,5
VAM3+PsIA12	68,1	50,2	9,6	65,9	55,8	11,5
VAM3+PsIB2	68,2	33,2	6,0	66,9	44,6	12,8
VAM3+PsI2	70,8	31,3	6,2	63,1	37,2	15,7
VAM3+R39	70,2	42,0	8,6	61,1	47,2	14,3
VAM3+A1A4	66,3	42,5	9,8	63,4	56,2	12,8
Tukey, 0,05	5,0	(Nemenyi)	(Nemenyi)	4,4	(Nemenyi)	(Nemenyi)

Einfluß auf die Wurzellängen

1996 wurden die Wurzellängen von Tagetes der Sorte ‘Hawaii’ durch PsIB2 bzw. R39 nach einem Monat in der Klimakammer unter kontrollierten Versuchsbedingungen auf anlehmigem Sand signifikant gesteigert (Tab. 13).

Tab. 13: Einfluß inokulierter Bakterien auf die Wurzellänge der Tagetessorte ‘Hawaii’ nach einem Monat in der Klimakammer auf anlehmigem Sand 1996, n=14, Kontrolle=100%, Signifikanztest nach Tukey =0,05

Bakterienstamm	Wurzellänge [%]
Kontrolle	100
	[26,7] 1
PsIA12	124
PsIB2	156
R39	157
Tukey, 0,05	43

¹ m/Pflanze

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Abb. 2: Einfluß von AMP und Bakterien auf die Wurzellänge der Tagetessorte ‘Hawaii’ zur Endblüte 1995 nach fünf Monaten Vegetationszeit auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld), Kontrolle=100%, Signifikanztest nach Nemenyi =0,05

Zusammenfassung der Einflüsse auf das vegetative Wachstum

Bereits im Jungpflanzenstadium stimulierten inokulierte Mikroorganismen deutlich das vegetative Wachstum. Tagetes gewannen dadurch langanhaltende Wachstumsvorteile. 1995/96 wurde bei beiden Tagetessorten durch inokulierte Mikroorganismen deutlich die Wurzeltrockenmasse gefördert. Die Sproßlänge und die Sproßtrockenmasse wurden in einem Jahr gering, im Folgejahr jedoch überwiegend gesteigert. Die Kombinationen mit VAM3 waren nicht generell positiv. Die Tagetessorte ‘Yellow Supreme’ reagierte besonders deutlich. In zwei Jahren führte bei Tagetes ‘Hawaii’ die Beimpfung mit Agrobacterium rhizogenes (A1A4) zur signifikanten Steigerung der Sproßlänge, der Sproß- und Wurzeltrockenmasse. 1995 wurden die Wurzellängen von Tagetes der Sorte ‘Hawaii’ durch inokulierte Bakterien sowohl in der Klimakammer als auch durch alle inokulierten Mikroorganismen zur Endblüte unter Feldbedingungen auf anlehmigem Sand gefördert.

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Einfluß auf den Zierwert

Eine Verfrühung der generativen Entwicklung bei Zierpflanzen spielt im Zierpflanzenbau eine wichtige Rolle. 1995/96 wurde der Knospenbildungsverlauf von Tagetes ‘Hawaii’ an je 100 Pflanzen in Abhängigkeit von den inokulierten Mikroorganismen über mehrere Monate in regelmäßigen Abständen erfaßt. 1995 stimulierten VAM3, PsIA12 und die Bakterienkombination von PsIB2 mit A1A4 deutlich die Knospenanzahl pro 100 Pflanzen im Verlauf von zwei Wochen auf anlehmigem Sand (Tab. 14).

Tab. 14: Einfluß von AMP und Bakterien auf die Knospenanzahl pro 100 Pflanzen der Tagetessorte ‘Hawaii’ im Verlauf von zwei Wochen auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1995, Signifikanz nach Chiquadrat-Test =0,05

Varianten	Knospenanzahl pro 100 Pflanzen
	04.08.1995	09.08.1995	14.08.1995	19.08.1995
Kontrolle	1	5	7	29
VAM3	8	18	21	78
PsIA12	11	23	28	61
PsIB2	5	8	15	53
PsI2	4	8	12	55
R39	6	6	13	65
A1A4	3	10	10	34
VAM3+PsIA12	6	8	12	37
VAM3+PsIB2	4	12	31	28
VAM3+PsI2	0	2	3	16
VAM3+R39	7	7	12	37
VAM3+A1A4	11	11	12	31
PsIB2+R39	12	13	16	40
PsIB2+A1A4	6	17	21	43
PsIA12+R39	9	15	16	50
PsIA12+A1A4	9	11	12	27

Die Kombination von VAM3 mit PsI2 war nicht effektiv. A1A4 und die Kombinationen von VAM3 mit PsI2 bzw. R39 zeigten die geringsten Wirkungen.

Die Blütenanzahl pro 100 Pflanzen wurde besonders durch PsIA12 und die Kombination von VAM3 mit R39 gefördert. Die Bakterienkombinationen PsIB2 mit R39 sowie PsIB2 mit AIA4 waren effektiver als die Einzelwirkungen (Anhang IV, Tab. A9).

34

Tab. 15: Einfluß von AMP und Bakterien auf die Knospenanzahl pro 100 Pflanzen der Tagetessorte ‘Hawaii’ im Verlauf von zwei Wochen auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1996, Signifikanz nach Chiquadrat-Test =0,05

Varianten	Knospenanzahl pro 100 Pflanzen
	26.06.1996	03.07.1996	08.07.1996
Kontrolle	2	6	17
VAM3	7	19	21
Isolat 49	4	13	24
PsIA12	4	11	23
PsIB2	9	19	30
PsI2	7	18	31
R39	7	12	18
A1A4	3	15	26
VAM3+PsIA12	6	12	16
VAM3+PsIB2	11	17	21
VAM3+PsI2	4	14	23
VAM3+R39	9	19	24
VAM3+A1A4	6	20	23

1996 wurde bei Tagetes ‘Hawaii’ die Blütenanzahl pro 100 Pflanzen durch alle inokulierten Mikroorganismen signifikant in der Anfangsphase des Blühverlaufes stimuliert. VAM3, PsIB2 bzw. VAM3 mit R39 waren besonders effektiv (Abb. 3).

Abb. 3: Einfluß von VAM3, PsIB2 und VAM3 mit R39 auf die Blütenanzahl pro 100 Pflanzen der Tagetessorte ‘Hawaii' im Verlauf von drei Wochen auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1996, Signifikanz nach Chiquadrat-Test =0,05

Es zeichneten sich keine weiteren positiven Kombinationseffekte von VAM3 mit anderen Bakterien ab (Anhang IV, Tab. A10). Die geringste Wirkung zeigte in der Anfangsphase der Blütenbildung wiederholt die Einzel- und kombinierte Inokulation von A1A4 (Abb. 3).

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Tab. 16: Einfluß von AMP und Bakterien auf die Knospenanzahl pro 100 Pflanzen der Tagetessorte ‘Yellow Supreme’ im Verlauf von zwei Wochen auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1996, Signifikanz nach Chiquadrat-Test =0,05

Varianten	Knospenanzahl pro 100 Pflanzen
	26.06.1996	03.07.1996	08.07.1996
Kontrolle	2	8	28
VAM3	19	38	40
Isolat 49	13	28	37
PsIA12	11	33	40
PsIB2	19	30	39
PsI2	18	36	40
R39	12	33	40
A1A4	15	40	40
VAM3+PsIA12	12	38	40
VAM3+PsIB2	17	40	44
VAM3+PsI2	14	28	37
VAM3+R39	19	38	40
VAM3+A1A4	20	40	40

1996 wurde die Blütenanzahl pro 100 Pflanzen von Tagetes ‘Yellow Supreme’ insbesondere durch VAM3, PsIA12 bzw. VAM3 mit PsIB2 besonders gefördert (Abb. 4). Es zeichneten sich keine weiteren positiven Kombinationseffekte ab (Anhang IV, Tab. A11).

Abb. 4: Einfluß von VAM3, PsIA12 und VAM3 mit PsIB2 auf die Blütenanzahl pro 100 Pflanzen der Tagetessorte ‘Yellow Supreme’ im Verlauf von drei Wochen auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1996, Signifikanz nach Chiquadrat-Test =0,05

36

Abb. 5: Einfluß von AMP und Bakterien auf die Blütenanzahl pro Pflanze der Tagetessorte ‘Yellow Supreme’, dem anlehmigen Sand des Versuchsfeldes vier Monate nach Inokulation 1996 entnommen; von links nach rechts: Isolat 49, R39, VAM3 und Kontrolle

1996 wurden nur bei der Tagetessorte ‘Yellow Supreme’ durch alle inokulierten Mikroorganismen signifikant mehr Knospen und Blüten pro Pflanze langanhaltend bis zur Haupternte im Oktober im Vergleich zur Sorte ‘Hawaii’ gebildet. Zum Teil waren die Kombinationen effektiver als die Einzelinokulationen (Abb. 6).

Abb. 6: Einfluß von AMP und Bakterien auf den Anteil von Pflanzen mit mehr als zehn Knospen bzw. Blüten [%] der Tagetessorte ‘Yellow Supreme’ zur Haupternte im Oktober 1996 nach sechs Monaten Vegetationszeit auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld), n=100, Signifikanz nach Chiquadrat-Test =0,05

37

Zusammenfassung der Einflüsse auf den Knospenbildungs- und Blühverlauf

Knospenbildung

1995 und 1996 stimulierten bei der Tagetessorte ‘Hawaii’ und 1996 bei ‘Yellow Supreme’ inokulierte Einzelmikroorganismen von AMP bzw. Bakterien die Knospenbildung pro 100 Pflanzen. Kombinationen von VAM3 mit Bakterien bzw. Bakterienkombinationen verbesserten die Wirkungen der Einzelinokulationen in der Regel nicht anhaltend. 1996 wurden nur bei der Tagetessorte ‘Yellow Supreme’ durch alle inokulierten Mikroorganismen signifikant mehr Knospen pro Pflanze langanhaltend bis zur Haupternte im Oktober im Vergleich zur Sorte ‘Hawaii’ auf anlehmigem Sand gebildet.

Blühverlauf

1995 stimulierten bei Tagetes inokulierte Mikroorganismen z.T. die Blütenanzahl pro 100 Pflanzen vom Beginn der generativen Entwicklung an. Diese Effekte waren nicht langanhaltend über den gesamten Vegetationsverlauf. 1996 förderten alle inokulierten Mikroorganismen bei der Tagetessorte ‘Yellow Supreme’ im Vergleich zur Sorte ‘Hawaii’ vom Beginn an mehr Blüten (Abb. 5). Die Wirkungen waren bis zur Haupternte im Oktober anhaltend (Tab. 17). Die Verfrühung der Knospen- und Blütenbildung bei Tagetes führte zu einer früher erreichten Blütenmehrleistung und zur Leistungsverlängerung bei beiden Tagetessorten.

Tab. 17: der Wirkungen ausgewählter AMP und Bakterien auf die Blütenanzahl pro Pflanze der Tagetessorte ‘Hawaii’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) zur Haupternte im Oktober 1993 - 1996, n=100, Signifikanztest nach Nemenyi =0,05

Blütenanzahl pro Pflanze
Jahr	Kontrolle	VAM3	PsIA12
1993	2,0	4,0	4,5
1994	2,3	4,5	5,0
1995	2,9	3,0	2,7
1996 1	5,7	8,9	10,4
1996	5,2	6,3	6,9

¹ Tagetessorte ‘Yellow Supreme’

38

3.1.2. Gladiolen

Einfluß auf das vegetative Wachstum

Besonders züchterisch bearbeitete Hochleistungssorten mit geringer Wurzelausbildung wie Gladiolus-Hybriden ‘Frührot’ sind streßempfindlich und konnten mit wachstumsstimulierend wirkenden AMP und Bakterien z.T. besser auf nährstoffarmen anlehmigen Sandböden wachsen.

1995 stimulierten die inokulierten Mikroorganismen sehr differenziert nur bestimmte Pflanzenteile der Gladiolen. Die Bruttrockenmasse wurde z.T. signifikant von PsIA12, PsI2 und R39 erhöht. Die Sproßtrockenmasse wurde durch die Einzelmikroorganismen stimuliert, positive Kombinationswirkungen zeichneten sich nicht eindeutig ab. Das Wurzel- und Knollenwachstum wurde von Isolat 49 stimuliert. Positive Kombinationswirkungen zeichneten sich beim Wurzelwachstum durch VAM3 mit R39 ab. Die Kombination von VAM3 mit PsIA12 stimulierte Sproßlänge und -trockenmasse (Tab. 18). Durch Kombinationen der anderen Mikroorganismen wurden keine zusätzlichen Wirkungen erzielt.

Tab. 18: Einfluß von AMP und Bakterien auf Sproßlänge, Sproß-, Knollen-, Brut- und Wurzeltrockenmasse bei Gladiolen der Sorte ‘Frührot’ im Erntestadium nach vier Monaten Vegetationszeit auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1995, n=30, Signifikanztest nach Nemenyi =0,05

Variante	Sproßlänge [cm]	TM Sproß [g]	TM Knolle [g]	TM Brut [g]	TM Wurzel [g]
Kontrolle	39,0	2,7	8,4	2,2	0,13
Isolat 49	38,6	3,4	11,4	3,0	0,24
VAM3	40,8	4,1	10,4	1,5	0,12
PsIA12	34,9	3,4	2,4	11,3	0,16
PsIB2	36,7	4,2	8,1	1,6	0,15
PsI2	29,8	3,3	1,8	8,6	0,16
R39	43,9	3,8	2,2	12,2	0,16
A1A4	35,9	3,5	13,3	1,7	0,11
VAM3+PsIA12	48,4	4,4	11,0	2,7	0,13
VAM3+PsIB2	31,4	3,4	7,4	1,3	0,18
VAM3+PsI2	41,0	3,6	10,5	1,8	0,14
VAM3+R39	39,8	4,1	10,9	1,8	0,28
VAM3+A1A4	37,3	3,6	11,4	2,6	0,14
PsIB2+R39	30,7	2,5	5,8	1,9	0,15
PsIA12+R39	40,7	3,4	10,4	3,1	0,12
PsIA12+A1A4	32,3	2,7	6,1	1,3	0,22
PsIB2+A1A4	30,4	2,5	7,3	1,5	0,11

39

Tab. 19: Einfluß von AMP und Bakterien auf Sproßlänge, Sproß-, Knollen-, Brut- und Wurzeltrockenmasse bei Gladiolen der Sorte ‘Frührot’ im Erntestadium nach vier Monaten Vegetationszeit auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1996, n=44, Signifikanztest nach Nemenyi =0,05

Variante	Sproßlänge [cm]	TM Sproß [g]	TM Knolle [g]	TM Brut [g]	TM Wurzel [g]
Kontrolle	54,4	5,4	11,6	1,1	0,43
Isolat 49	60,4	6,5	14,9	2,0	0,42
VAM3	61,4	6,0	12,9	2,0	0,38
PsIA12	54,9	6,7	15,5	2,0	0,32
PsIB2	58,7	6,7	14,7	2,3	0,52
PsI2	58,0	6,4	13,2	2,0	0,49
R39	54,4	5,9	11,1	1,4	0,43
A1A4	57,2	5,6	11,0	1,6	0,42
VAM3+PsIA12	60,4	6,0	11,7	2,3	0,45
VAM3+PsIB2	53,6	5,1	10,3	1,9	0,36
VAM3+PsI2	64,4	6,6	14,5	2,8	0,50
VAM3+R39	60,7	5,6	13,5	2,3	0,54
VAM3+A1A4	59,6	6,3	13,1	2,2	0,34

Einfluß rifampicinresistenter Mutanten von Bakterien auf das vegetative Wachstum

Die für Überlebensversuche wichtigen antibiotikaresistenten Mutanten von A1A4, PsIA12 und R39 führten zur signifikanten Erhöhung der Sproßlänge (Abb. 7) und der Sproßtrockenmasse im Vergleich zur Kontrolle (Tab. 20). Die Beimpfung mit PsIA12 erhöhte die Knollentrockenmasse um 118 % und A1A4 um 81 % im Vergleich zur Kontrolle.

Tab. 20: Einfluß von rifampicinresistenten Bakterien auf Sproßlänge, Sproß- und Knollentrockenmasse von Gladiolen der Sorte ‘Frührot’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1995, n=6, Differenz zur Kontrolle, Signifikanztest nach Tukey =0,05

Varianten	Sproßlänge	TM Sproß	TM Knolle
Kontrolle	[23,0] 1	[0,4] 2	[1,1] 2
A1A4	17,6	1,3	0,9
PsIA12	18,6	1,2	1,3
R39	31,0	1,6	0,8
Tukey; 0,05	11,8	0,7	0,9

¹ cm/Pflanze

² g/Pflanze

40

Abb. 7: Einfluß von rifampicinresistenten Bakterien auf Sproß- und Wurzellänge der Gladiolensorte ‘Frührot’ sechs Wochen nach Inokulation auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1995, von links nach rechts: Kontrolle, R39, A1A4, PsIA12

Zusammenfassung der Einflüsse auf das vegetative Wachstum

1995/96 reagierten Gladiolen der Sorte ‘Frührot’ nicht so effektiv wie Tagetes auf inokulierte Mikroorganismen. 1995 stimulierten Einzelinokulationen sehr differenziert nur bestimmte Pflanzenteile der Gladiolen. Antibiotikaresistente Mutanten von A1A4, PsIA12 und R39 führten jedoch deutlich zu wachstumsstimulierenden Effekten. 1996 wurden von mehr inokulierten Mikroorganismen die Wurzel-, Sproß- und Bruttrockenmasse von Gladiolen signifikant gesteigert.

41

Einfluß auf die generative Entwicklung

Im Juli 1995 wurde der Knospenbildungs- und Blühverlauf pro 30 Gladiolen über zwei Wochen erfaßt. Die überwiegende Zahl der beimpften Gladiolen bildete vom Beginn der generativen Entwicklung an mehr Knospen. Diese Wirkungen waren nicht während des gesamten Vegetationsverlaufes langanhaltend. Die Knospenanzahl pro 30 Gladiolen wurde besonders durch inokulierte Einzelmikroorganismen stimuliert. Positive Kombinationswirkungen zeichneten sich nicht ab (Tab. 21).

Tab. 21: Einfluß von AMP und Bakterien auf die Knospenanzahl pro 30 Pflanzen der Gladiolensorte ‘Frührot’ im Verlauf von zwei Wochen auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1995, Signifikanz nach Chiquadrat-Test =0,05

Variante	Knospenanzahl pro 30 Pflanzen
	20.7.1995	24.7.1995	28.7.1995	1.8.1995
Kontrolle	6	7	8	8
Isolat 49	11	17	18	22
VAM3	9	9	12	13
PsIA12	10	11	12	13
PsIB2	11	14	10	10
PsI2	7	15	17	18
R39	11	16	18	18
A1A4	8	18	18	19
VAM3+PsIA12	9	10	12	12
VAM3+PsIB2	10	11	7	10
VAM3+PsI2	9	12	6	10
VAM3+R39	10	12	15	15
VAM3+A1A4	3	11	12	15
PsIB2+R39	1	9	11	14
PsIB2+A1A4	5	5	5	9
PsIA12+R39	7	13	15	18
PsIA12+A1A4	11	14	14	14

1995 wurde bei Gladiolen ‘Frührot’ durch die Einzelmikroorganismen die Knospenanzahl pro 30 Gladiolen gefördert. Die Kombinationen mit VAM3 bzw. mit Bakterien erzielten keine zusätzlichen Wirkungen im Vergleich zu den Einzelinokulationen.

42

Abb. 8: Einfluß von Isolat 49, R39 und A1A4 auf die Knospenanzahl pro 30 Pflanzen der Gladiolensorte ‘Frührot’ im Verlauf von zwei Wochen auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1995, Signifikanz nach Chiquadrat-Test =0,05

1996 förderten die Einzelmikroorganismen überwiegend die Anzahl der farbezeigenden und der nicht farbezeigenden Blütenknospen pro Gladiolenrispe während des Blühverlaufes auf anlehmigem Sand im Freiland. Isolat 49 und die Kombination von VAM3 mit PsI2 waren besonders effektiv (Tab. 22). Die Kombinationen anderer Mikroorganismen waren gegenüber den Einzelwirkungen nicht effektiv.

Tab. 22: Einfluß von AMP und Bakterien auf die Anzahl farbezeigender und nicht farbezeigender Blütenknospen und auf die Sproßtrockenmasse pro Gladiolenrispe von Gladiolen der Sorte ‘Frührot’ im Freiland auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1996, n=70, Signifikanztest nach Tukey bzw. Nemenyi =0,05

Variante	farbezeigende Blütenknospen 1	nicht farbezeigende Blütenknospen 1	Sproßlänge [cm] 1	TM [g] 1
Kontrolle	3,8	2,1	84,7	6,0
VAM3	4,4	2,6	85,6	6,5
Isolat 49	4,8	3,2	89,7	7,6
PsIA12	4,8	3,7	88,4	7,1
PsIB2	4,2	3,1	86,2	6,8
PsI2	4,5	3,2	87,1	7,0
R39	4,4	3,0	84,4	6,3
A1A4	4,3	2,9	81,2	5,9
VAM3+PsIA12	4,2	2,7	83,9	6,3
VAM3+PsIB2	4,7	3,1	85,4	6,8
VAM3+PsI2	4,6	3,3	88,8	6,8
VAM3+R39	4,4	2,9	84,8	6,2
VAM3+A1A4	4,4	3,0	88,5	7,4
Tukey 0,05	(Nemenyi)	1,0	(Nemenyi)	1,4

¹ pro Gladiolenrispe

43

Zusammenfassung der Einflüsse auf den Knospenbildungs- und Blühverlauf

1995 bildeten Gladiolen der Sorte ‘Frührot’ durch inokulierte Einzelmikroorganismen mehr Knospen und Blüten pro 30 Gladiolen im frühen Knospenbildungs- und Blühverlauf auf anlehmigem Sand. Die geförderte Blütenbildung führte zu einer früher erreichten Mehrblütenleistung und zu einer Leistungsverlängerung. Die Wirkungen waren nicht bis zum Vegetationsende anhaltend. 1996 förderten die Einzelmikroorganismen überwiegend die Anzahl der farbezeigenden und der nicht farbezeigenden Blütenknospen pro Gladiolenrispe während des Blühverlaufes auf anlehmigem Sand im Freiland.

3.1.3. Miscanthus

Einfluß auf das vegetative Wachstum

1996 wurde die Sproßlänge im zweiten Wachstumsjahr durch die Bakterienkombinationen PsIB2 und PsIA12 mit A1A4 bzw. R39 besonders effektiv gefördert (Tab. 23). PsIA12 mit VAM3 und PsIB2 mit R39 förderten signifikant die Sproßlänge, die Triebanzahl pro Pflanze und die Sproßtrockenmasse. PsIA12 bzw. PsIB2 mit VAM3 waren effektiver als die Einzelinokulationen. Die Kombination von VAM3 mit A1A4 war nicht effektiv.

Tab. 23: Einfluß von AMP und Bakterien auf Sproßlänge, Triebanzahl pro Pflanze und Sproßtrockenmasse bei Miscanthus sinensis ‘Gracillimus’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1996, n=6, Signifikanztest nach Nemenyi =0,05

Variante	Sproßlänge [cm]	Triebanzahl pro Pflanze	TM Sproß[g]
Kontrolle	67,0	7,1	4,2
Isolat 49	69,0	8,3	6,0
VAM3	64,3	8,1	4,0
PsIA12	60,8	9,5	6,3
PsIB2	60,1	8,0	4,1
PsI2	73,0	7,1	5,0
R39	72,0	8,0	5,2
A1A4	76,3	10,1	5,5
VAM3+PsIA12	91,1	14,3	8,6
VAM3+PsIB2	74,1	11,0	6,5
VAM3+PsI2	72,3	10,3	7,3
VAM3+R39	69,1	9,1	5,0
VAM3+A1A4	46,0	4,3	5,3
PsIB2+R39	81,3	12,8	8,1
PsIA12+R39	85,5	11,6	7,7
PsIA12+A1A4	84,1	12,1	4,9
PsIB2+A1A4	80,0	9,3	7,7

44

Tab. 24: Einfluß von AMP und Bakterien auf Sproßlänge, Triebanzahl pro Pflanze, Sproß- und Wurzeltrockenmasse bei Miscanthus sinensis ‘Gracillimus’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1997, n=6, Signifikanztest nach Nemenyi =0,05

Variante	Sproßlänge [cm]	Triebanzahl/Pflanze	TM Sproß [g]	TM Wurzel [g]
Kontrolle	35,8	6,6	11,4	153,1
Isolat 49	43,2	9,0	14,9	248,8
VAM3	41,5	12,0	11,7	288,0
PsIA12	50,6	10,3	11,6	377,9
PsIB2	47,8	10,6	13,8	303,7
PsI2	47,2	11,4	9,9	273,5
R39	42,8	14,6	11,6	231,7
A1A4	48,3	11,6	15,1	433,7
VAM3+PsIA12	52,6	14,6	18,2	438,8
VAM3+PsIB2	53,8	12,0	16,1	480,2
VAM3+PsI2	50,3	17,0	21,4	570,0
VAM3+R39	60,3	20,3	24,9	335,7
VAM3+A1A4	51,2	10,7	13,9	276,8
PsIB2+R39	53,8	23,5	28,7	597,5
PsIA12+R39	52,8	16,0	20,6	502,8
PsIA12+A1A4	57,1	16,8	21,0	448,9
PsIB2+A1A4	47,6	11,8	20,6	580,5

Zusammenfassung der Einflüsse auf das vegetative Wachstum

1996/97 förderten bei Miscanthus die Bakterienkombinationen PsIB2 und PsIA12 mit A1A4 bzw. R39 besonders effektiv die Sproßlänge auf anlehmigem Sand. Kombinationen von PsIA12 bzw. PsIB2 mit VAM3 stimulierten ebenfalls das vegetative Wachstum und die Triebanzahl pro Pflanze. Zusätzliche leistungsfördernde Effekte wurden durch Kombination mehrerer inokulierter Mikroorganismen bei dieser mehrjährigen Kultur erzielt. Die Inokulationswirkungen hielten zwei Jahre an.

45

Zusammenfassung zu aussichtsreichen Mikroorganismen für die geprüften Zierpflanzen

Inokulierte Rhizosphärenmikroorganismen reagierten wiederholt pflanzenart- und sortenspezifisch sowie jahreszeitlich unterschiedlich bei Tagetes, Gladiolen und Miscanthus auf urbanen Standorten. Tagetes ‘Hawaii’ reagierte wiederholt auf inokulierte Mikroorganismen mit verbessertem vegetativen Wachstum und einer Stimulierung der generativen Entwicklung.

Ein ungleichmäßiges Wachstum auf urbanem Standort konnte wiederholt durch Inokulation verbessert werden. Bei der Tagetessorte ‘Yellow Supreme’ waren die Mikroorganismen meist effektiver als bei der Sorte ‘Hawaii’.

Insgesamt reagierten Gladiolen im vegetativen Wachstum nicht so effektiv wie Tagetes. Durch kombinierte Inokulation von VAM3 mit Rhizosphärenbakterien bzw. von unterschiedlichen Bakterienkombinationen wurden die Wirkungen der Einzelmikroorganismen bei Tagetes und Gladiolen wiederholt nicht verbessert. Jedoch wurde der Zierwert in der frühen Entwicklungsphase bei Tagetes und Gladiolen wiederholt durch Einzelinokulationen auf anlehmigem Sand im Freiland stimuliert. Dies führte zu einer früher erreichten Mehrblütenleistung und zur Leistungsverlängerung. Die positiven Wirkungen hielten bei Tagetes teilweise bis zum Spätsommer an.

Bei Miscanthus wurden mit Einzelinokulationen der Mikroorganismen nur positive Trends, aber keine reproduzierbaren signifikanten Wachstumsstimulierungen erzielt. Die Kombination von Mikroorganismen führte bei Miscanthus zu zusätzlichen Leistungssteigerungen. Bei Tagetes und Miscanthus wurden durch die Mikroorganismen die Wurzellänge bzw. -trockenmasse stimuliert.

46

3.2. Einfluß von inokulierten AMP und Bakterien auf die nicht inokulierteTagetes-Folgekultur

Um Aussagen zur Nachhaltigkeit inokulierter AMP und Bakterien auf die nicht inokulierte Tagetes-Folgekultur zu erhalten, wurden diese Untersuchungen durchgeführt. Es liegen bisher wenig Untersuchungen zu dieser Thematik vor. Die kombinierte Beimpfung von PsIA12 mit R39 stimulierte auch bei im Folgejahr ausgepflanzten nicht inokulierten Tagetes signifikant die Blütenanzahl pro Pflanze (Tab. 25). 1995 konnten bei der Tagetes-Folgekultur keine wachstumsstimulierenden Wirkungen durch Einzel- und kombinierte Inokulationen von VAM3 bzw. Rhizosphärenbakterien im Freiland auf anlehmigem Sand nachgewiesen werden. Die inokulierten Mikroorganismen der Vorkulturen wirkten sich positiv auf die Mykorrhizierung der Folgekultur aus.

Tab. 25: Einfluß von AMP und Bakterien auf Mykorrhizierung (n=6), Sproßlänge, Sproßtrockenmasse sowie Knospen- und Blütenanzahl pro Pflanze (n=75) der nicht beimpften Folgekultur Tagetes ‘Hawaii’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1995, Signifikanztest nach Tukey bzw. Nemenyi =0,05

Varianten	Mykorrhizierung [%]	Sproßlänge [cm]	Sproß-TM [g]	Knospen pro Pflanze	Blüten pro Pflanze
Kontrolle	6,8	76,4	10,4	2,8	2,2
VAM3	73,0	59,8	12,2	2,4	2,3
A1A4	21,0	66,7	14,0	2,9	2,2
PsIA12	30,0	71,4	20,0	2,5	2,5
R39	20,0	67,1	13,9	2,4	2,9
PsIB2	25,0	68,4	11,4	2,1	2,6
VAM3+R39	25,1	67,1	10,8	2,1	2,1
VAM3+A1A4	18,1	57,9	16,6	2,2	2,6
PsIA12+R39	20,0	57,9	15,5	2,5	3,3
Tukey; 0,05	(Nemenyi)	5,5	(Nemenyi)	0,7	1,0

47

3.3. Einfluß von Inokulumform und Inokulationstermin, Standort, Düngung, Sommertrockenheit und Beregnung auf den Inokulationseffekt von AMP und Bakterien

Da Inokulationsmethoden und Umweltfaktoren wie Standort, Düngung, Sommertrockenheit sowie Beregnung den Inokulationseffekt von AMP und Bakterien entscheidend beeinflussen können, wurden diese Faktoren untersucht.

3.3.1. Inokulumform und Inokulationstermin

Es sollte geprüft werden, ob eine frühe Wurzelbesiedlung der Mikroorganismen durch Inokulumform und Inokulationstermin beeinflußt werden kann. Der frühestmögliche Inokulationstermin zur Aussaat bzw. Pflanzung bewirkte ein schnelleres Wachstum und wiederholte Verkürzungen der Anzucht- bzw. Kultivierungszeiten bei Tagetes. Die Beimpfung von PsIA12 zur Aussaat steigerte signifikant die Sproßlänge von Tagetes. Durch eine zweimalige Applikation zur Aussaat und zum Pikieren wurde die Inokulationswirkung zur Aussaat nicht verbessert (Tab. 26). Die Wirkung von VAM3 bzw. PsIA12 war zur Aussaat effektiv. Das wirkte sich auch positiv auf das Wachstum von Tagetes aus.

1991 bewirkte die Kombination von VAM3 mit einer PsIA12-Suspension keine wachstumsstimulierenden Effekte. 1992 dagegen, bei Verwendung eines PsIA12-Torfpräparates, wurden die Sproßlänge und die Sproßtrockenmasse im Vergleich zur Kontrolle auf anlehmigem Sand signifikant erhöht (Tab. 28). Bei Miscanthus war auch eine Inokulation zum Zeitpunkt der Auspflanzung in das Freiland mit unterschiedlichen Inokulumformen (VAM3- bzw. Bakterien-Torf-Präparate, Isolat 49-Blähton-Inokulum) wirksam. Bei Gladiolen dagegen war die Knolleninokulation vor dem Stecken in das Freilandbeet nicht effektiv. Die Vorinokulation von Tagetes zur Anzucht im Gewächshaus und die spätere Verpflanzung auf den Endstandort im Freiland waren wachstumsfördernder als die direkte Freilandinokulation.

Tab. 26: Einfluß von VAM3 bzw. PsIA12 auf Sproßlänge und -trockenmasse in Abhängigkeit vom Inokulationstermin bei Tagetes ‘Hawaii’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1992, n=30, Differenz zur Kontrolle, Signifikanztest nach Tukey =0,05

Impfstamm	Variante	Sproßlänge [cm]	TM Sproß [g]
	Kontrolle	[76,2] 1	[27,2] 2
VAM3	Aussaat	4,6	8,6
	Pikieren	1,2	-0,3
	Aussaat+Pikieren	-2,1	0,0
PsIA12	Aussaat	10,2	5,2
	Pikieren	-9,0	-6,5
	Aussaat+Pikieren	-2,0	-1,1
Tukey; 0,05		7,9	10,9

¹ [cm]/Pflanze

² [g]/Pflanze

48

3.3.2. Standort

Ausfallraten bei der Anzucht von Tagetes

Das gärtnerische Anzuchtsubstrat war arm an autochthoner Mikroflora. Deshalb wurden die Wirkungen inokulierter Mikroorganismen unter diesen Bodenbedingungen geprüft.

1996 reduzierte die Inokulation von VAM3 und/oder PsIB2, PsI2, PsIA12, A1A4 die Pflanzenausfälle bei Befall durch Trialeurodes vaporariorum während der Anzucht im Gewächshaus (Abb. 9). Die geringen Nährstoffgehalte des Anzuchtsubstrates S1 (Anhang IV, Tab. A3) beeinflußten nicht die Wirkungen der AMP und Bakterien. Optimale Kulturführung und Pflanzenhygiene waren Voraussetzung für das Wirken der inokulierten Mikroorganismen.

Abb. 9: Einfluß von VAM3 und Bakterien auf die Ausfallrate der Tagetessorten ‘Hawaii’ und ‘Yellow Supreme’ auf S1-Anzuchtsubstrat im Gewächshaus 1996, n=100

Inokulationswirkungen auf extrem urbanem Standort (Verkehrsinsel)

Auf der Verkehrsinsel mit geringer Nährstoffsorptionskapazität und zahlreichen einwirkenden abiotischen und biotischen Streßfaktoren stimulierten VAM3 und Isolat 49 in unterschiedlichen Jahren signifikant das Wachstum von Tagetes. 1996 wurden die Knospenanzahl und die Wurzellänge von Tagetes durch Inokulation von AMP (VAM3, Isolat 49) auf der extremen urbanen Verkehrsinsel signifikant stimuliert. Isolat 49 förderte in einem Jahr signifikant die Wurzeltrockenmasse und VAM3 im Folgejahr zusätzlich die Sproßlänge gegenüber der Kontrolle. In beiden Jahren wurde durch die Beimpfung von VAM3 und Isolat 49 keine Erhöhung der Sproßtrockenmasse erzielt (Tab. 27).

49

Tab. 27: Einfluß von VAM3 bzw. Isolat 49 auf Mykorrhizierung, Sproßlänge, Sproß- und Wurzeltrockenmasse, Wurzellänge und Knospenanzahl pro Pflanze von Tagetes ‘Hawaii’ auf einer Verkehrsinsel 1995/96, n=45, Differenz zur Kontrolle, Signifikanztest nach Tukey bzw. Nemenyi =0,05

Jahr	Variante	Mykorrhizierung	Sproßlänge	Wurzel TM	Wurzellänge	Knospen
1995	Kontrolle	[9,2] 1	[63,6] 2	[4,6] 3	[15,6] 2	[3,1] 4
	VAM3	40,3	-15,1	-1,3	9,0	-0,9
	Isolat 49	53,8	-4,7	5,6	12,9	-0,7
Tukey; 0,05		10,9	4,1	(Nemenyi)	8,5	0,7
1996	Kontrolle	[28,2] 1	[41,6] 2	[4,7] 3	[14,3] 2	[0] 4
	VAM3	22,5	8,1	9,3	15,4	6
	Isolat 49	24,8	2,3	5,4	14,8	8
Tukey; 0,05		11,9	5,4	(Nemenyi)	11,2	(Nemenyi)

¹ %

² cm/Pflanze

³ g/Pflanze

⁴/Pflanze

50

3.3.3. Inokulationswirkungen von Mikroorganismen bei differenzierter organischer bzw. mineralischer Düngung

Da im urbanen Zierpflanzenbau die Umweltbelastungen durch Düngemittel möglichst niedrig gehalten werden müssen, wurden die Wirkungen von inokulierten Rhizosphärenmikroorganismen in Kombination mit organischen bzw. mineralischen Düngemitteln geprüft.

3.3.3.1. Einfluß der organischen Düngung

Einfluß der organischen Düngung mit Tonmudde-Torf-Gemisch bei Tagetes

1991/92 wurde bei Tagetes der Einfluß von Tonmudde-Torf-Gemisch (6 kg/m²) in Kombination mit VAM3 und PsIA12 geprüft. 1991 bewirkte bei Tagetes die organische Düngung in Kombination mit VAM3 und PsIA12 keine wachstumsstimulierenden Effekte, im Folgejahr 1992 dagegen wurden Sproßlänge und Sproßtrockenmasse signifikant erhöht (Tab. 28). Die organische Düngung stimulierte das Sproßwachstum von Tagetes. 1992 förderte VAM3 mit PsIA12 das Wachstum ohne und mit organischer Düngung. Durch die Kombination von organischer Düngung und Inokulation wurden die größten Steigerungen der Sproßlänge und Sproßtrockenmasse erreicht.

Tab. 28: Einfluß von VAM3 und PsIA12 in Kombination ohne und mit organischer Düngung auf Sproßlänge und Sproßtrockenmasse der Tagetessorte ‘Hawaii’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1991/92, n=90, Differenz zur Kontrolle, Signifikanz nach LSD-Test =0,05

Varianten		1991		1992
	organische Düngung	Sproßlänge	TM Sproß	Sproßlänge	TM Sproß
Kontrolle	-	[53,0] 1	[7,6] 2	[57,3] 1	[8,4] 2
VAM3 + PsIA12	-	-3,6	0,1	3,6	1,0
LSD; 0,05		1,9	3,1	2,3	1,0
Kontrolle	+	[55,5] 1	[8,7] 2	[60,7] 1	[9,2] 2
VAM3 + PsIA12	+	-2,5	-0,3	5,3	1,5
LSD; 0,05		2,3	1,7	2,2	0,9

¹ cm/Pflanze

² g/Pflanze

Einfluß der organischen Düngung mit Humussubstrat-Lehm-Gemisch bei Miscanthus

Der Einfluß von VAM3 mit PsIA12 ohne und mit organischer Düngung (Humussubstrat-Lehm, 0,7 l/Gefäß) auf das Wachstum von Miscanthus wurde in den Wachstumsjahren 1995 - 1997 auf urbanem anlehmigem Sandboden untersucht.

Sproßlänge und Triebanzahl pro Pflanze wurden von der organischen Düngung nicht stimuliert. VAM3 mit PsIA12 bewirkten ohne und mit organischer Düngung eine Stimulierung der Sproßlänge

51

Abb. 10: Einfluß von VAM3 mit PsIA12 ohne und mit organischer Düngung auf die Sproßlänge von Miscanthus ‘Gracillimus’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) von 1995 - 1997, n=6, Signifikanztest nach Nemenyi =0,05

Abb. 11: Einfluß von VAM3 mit PsIA12 ohne und mit organischer Düngung auf die Triebanzahl pro Pflanze von Miscanthus ‘Gracillimus’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1995 - 1997, n=6, Signifikanztest nach Nemenyi =0,05

Zusammenfassung zum Einfluß der organischen Düngung

Durch die Kombination von Tonmudde-Torf-Gemisch und der Inokulation von VAM3 mit PsIA12 wurden die größten Steigerungen der Sproßlänge und Sproßtrockenmasse bei Tagetes ‘Hawaii’ erreicht. VAM3 mit PsIA12 förderte besonders auf den urbanen nährstoffarmen anlehmigen Sandböden auch ohne Humussubstrat-Lehm-Gemisch bei Miscanthus die Sproßlänge und die Triebanzahl pro Pflanze. Die Kombination mit organischer Düngung brachte keine weiteren Vorteile.

52

3.3.3.2. Einfluß der mineralischen Düngung

1992 wurden Versuche zum Einfluß von Grunddüngungs- und Langzeitdüngergaben (Tab. 6, 7) auf die kombinierte Inokulation von VAM3 und PsIA12 bei Tagetes durchgeführt.

NPK-Düngung

VAM3 mit PsIA12 stimulierten signifikant die Sproßtrockenmasse ohne zusätzliche und mit NPK-Düngergabe in Höhe von 8,4 N : 5 P : 8 K (Angaben in g/m²) im Vergleich zur Kontrolle auf anlehmigem Sand (Abb. 12). Die kombinierte Beimpfung förderte unabhängig von der Düngungshöhe das Pflanzenwachstum. Eine standortgemäße Nährstoffversorgung förderte die Wirkung der Mikroorganismen.

Abb. 12: Einfluß der Kombination von VAM3 mit PsIA12 ohne und mit mineralischer Düngung auf die Sproßtrockenmasse bei Tagetes ‘Hawaii’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1992, n=90, Signifikanz nach LSD-Test =0,05

Langzeitdüngung

Die Langzeitdünger Floranid, Osmocote, Plantacote und die Grunddüngung in Kombination mit VAM3 und PsIA12 steigerten signifikant die Sproßlänge und -trockenmasse sowie die Blütenanzahl pro Pflanze im Freiland auf anlehmigem Sand im Vergleich zur Kontrolle. Triabon in Kombination mit VAM3 und PsIA12 sowie diese kombinierte Inokulation ohne Langzeitdüngung waren nicht effektiv. VAM3 und PsIA12 tolerierten die höheren mineralischen Nährstoffgehalte im Boden und förderten das Pflanzenwachstum zusätzlich.

53

Abb. 13: Einfluß von VAM3 und PsIA12 ohne bzw. mit Langzeitdüngung auf den Sproßtrockenmasse-Mehrertrag von Tagetes ‘Hawaii’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1992, n=30, Signifikanztest nach Nemenyi =0,05

Plantacote in Kombination mit VAM3 und PsIA12 erbrachte die höchste Blütenanzahl pro Pflanze. Durch alle Düngergaben in Kombination mit VAM3 und PsIA12 wurden deutlich mehr Blüten pro Pflanze gegenüber der Kontrolle gebildet (Tab. 29).

Tab. 29: Einfluß von VAM3 und PsIA12 ohne und mit Grund- bzw. Langzeitdüngung auf die Anzahl Blüten pro Pflanze bei Tagetes ‘Hawaii’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1992, n=30, Differenz zur Kontrolle, Signifikanz nach Nemenyi- bzw. Chiquadrat-Test =0,05

Variante	Blüten pro Pflanze	Anzahl Pflanzen mit
		bis zu 2 Blüten	3 und mehr Blüten
Kontrolle	[1,5]	28	2
VAM3 + PsIA12	1,7	14	16
Grunddüngung	2,0	14	16
Osmocote	1,4	15	15
Floranid Master	1,7	15	15
Floranid Permanent	0,7	20	10
Floranid N32	1,7	13	17
Plantacote Depot	3,8	10	20
Triabon	0,9	21	9

Zusammenfassung der Einflüsse von organischer und mineralischer Düngung in Kombination mit inokulierten Mikroorganismen

In beiden Düngungsversuchen wurde durch differenzierte Grund- und Langzeitdüngungsgaben in Kombination mit VAM3 und PsIA12 eine zusätzliche Förderung der Sproßtrockenmasse von Tagetes auf nährstoffarmem anlehmigem Sand erzielt.

54

3.3.4. Sommertrockenheit

Der Erfolg einer Inokulation von Mikroorganismen wird auch von den ökologischen Faktoren wie Niederschlag, Bodentemperatur und Trockenheit beeinflußt.

Sommertrockenperioden können sich besonders im urbanen Bereich negativ auf Zierpflanzen auswirken. Die Zunahmen der Sproßlängen der Tagetessorte ‘Hawaii’ wurde von den Niederschlagsmengen (Monatssummen) von Juli bis August 1996 auf anlehmigem Sand in Berlin-Köpenick beeinflußt. Die Kontrolle war von den Niederschlagsmengen stärker abhängig als die inokulierten Tagetes (Tab. 30). In Sommertrockenperioden wie August 1996 wurden durch Inokulation von VAM3 einzeln und kombiniert mit Bakterien größere Sproßlängenzunahmen als bei der Kontrolle erzielt (Tab. 30). 1996 beeinflußten die Boden- und Lufttemperaturen nicht die Zunahmen der Sproßlängen der Tagetessorte ‘Hawaii’.

Tab. 30: Einfluß von AMP und Bakterien auf die Sproßlängenzunahme der Tagetessorte ‘Hawaii’ in Abhängigkeit von den Niederschlagsmengen von Juli bis August 1996 auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld), n=100

Variante	Juli 1996	August 1996
	Niederschlagsmenge (Monatssumme) [mm]
	179	62
	Monatliche Sproßlängenzunahme [cm]
Kontrolle	24,7	3,8
Isolat49	26,1	8,9
VAM3	29,3	8,2
PsIA12	28,6	1,9
PsIB2	26,2	10,6
PsI2	26,0	11,0
R39	30,2	6,1
A1A4	25,3	14,2
VAM3+PsIA12	27,5	16,1
VAM3+PsIB2	26,9	19,2
VAM3+PsI2	28,4	10,1
VAM3+R39	23,7	14,1
VAM3+A1A4	23,4	16,6

Einfluß von Beregnung auf den Inokulationseffekt

Auf beiden nährstoffarmen urbanen Standorten besiedelten Glomus intraradices (Isolat 49) und Glomus ssp. (VAM3) schnell und intensiv die Tageteswurzeln im Vergleich zur Kontrolle. Beide Stämme erwiesen sich als wirksames Qualitätsinokulum.

55

Abb. 14: Einfluß von Isolat 49 bzw. VAM3 auf die Mykorrhizierung von Tagetes ‘Hawaii’ auf nicht beregneten und beregneten anlehmigen Sandböden (Versuchsfeld) sowie auf der Verkehrsinsel 1995, Signifikanztest nach Tukey =0,05

1995/96 bewirkte Isolat 49 die höchste Mykorrhizierung der Tageteswurzeln. 1995 waren Tageteswurzeln auf dem nicht beregneten anlehmigen Sand (Versuchsfeld) stärker von autochthonen AMP mykorrhiziert als auf dem beregneten Versuchsfeld (Abb. 14). Die inokulierten VAM3- bzw. Isolat 49-Stämme konnten sich trotz nährstoffarmer Standortbedingungen gut etablieren. Die Beregnung hatte keinen Einfluß auf die Mykorrhizierung von Tagetes. Die Mykorrhizierungsraten von Tagetes unterschieden sich in beiden Jahren (Abb. 14, 15).

1995 unterschieden sich die beiden AMP-Isolate hinsichtlich ihrer Effizienz der Förderung von Tagetes deutlicher voneinander. Es war keine Wirtsspezifität der Effekte beider Isolate aufgetreten, vielmehr erwiesen sich VAM3 und Isolat 49 unter den spezifischen Standortbedingungen als grundsätzlich effizient. Die autochthone Mykorrhizierungsrate der Kontrollpflanzen war im Vergleich zu den inokulierten VAM3 und Isolat 49 nicht effektiv (Abb. 14, 15).

Abb. 15: Einfluß von Isolat 49 bzw. VAM3 auf die Mykorrhizierung von Tagetes ‘Hawaii’ auf nicht beregneten und beregneten anlehmigen Sandböden (Versuchsfeld) sowie auf der Verkehrsinsel 1996, Signifikanztest nach Tukey =0,05

56

3.4. Mögliche Wirkungsursachen für die mikrobielle Stimulierung von Wachstum und Zierwert bei Zierpflanzen

3.4.1. Stoffwechselleistungen der Bakterien in Reinkultur

Die Stoffwechselleistungen der Mikroorganismen wie Nitrogenaseaktivität, Nitratreduktase und Phosphor-Mobilisierung sind für die gezielte Auswahl und Nutzung phytoeffektiver Mikroorganismen von Bedeutung. Deshalb wurden die Bakterien auf ihre pflanzenwirksamen physiologischen Leistungen geprüft. Die Bakterien wurden von verschiedenen landwirtschaftlichen Pflanzenarten bzw. -teilen z.B. von Raps (A1A4, PsIB2, PsI2), Rotklee (R39) und Weizen (PsIA12) isoliert (Tab. 31). Das Wachstum von Tagetes wurde durch diese assoziativen Bakterien im Freiland auf anlehmigem Sand reproduzierbar gefördert (Tab. 11, 12). Das zeigt ihr breites Wirtspflanzenspektrum und ihre hohe Wirksamkeit. Es zeichnete sich keine strenge Wirtsspezifität ab. Die Wirkungen waren pflanzenart- und sortenspezifisch differenziert. Alle Bakterienstämme produzierten in Reinkultur Auxine und z.T. Cytokinine (Tab. 31). Sie waren streßtolerant und wirkten antagonistisch gegen Gaeumanomyces graminis. Rhizobium trifolii (R39) unterschied sich von allen anderen Bakterien durch die Fähigkeit zur Nitrogenaseaktivität.

Tab. 31: Stoffwechselleistungen wachstumsfördernder Bakterien

Stämme	PsIA12	A1A4	R39	PsIB2	PsI2
Diagnostik	Pseudomonas fluorescens	Agrobacterium rhizogenes	Rhizobium trifolii	Stenotrophomonas maltophilia
Herkunft	Weizen	Raps, Wurzel- oberfläche	Rotklee, Knöllchen	Raps, Phyllosphäre
1. Nitrogenase- aktivität	-	-	+	-	-
2. Nitratreduktase	-	-	+	-	+
3. Phytohormon- produktion Cytokinin Auxin	+ +	n.b. +	+ +	n.b. +	n.b. +
4. Mobilisierung von Phosphor	+	+	-	-	-
5. Antagonismus (G. graminis)	+	+	+	+	+
6. Streßtoleranz pH-Wert 4 - 8 Osmotoleranz (0,8 mol)	+ +	+ +	+ +	+ +	+ +
7. Pektinase	+	+	+	-	-
8. Zellulase	+	+	+	-	-

-: keine Aktivität, +: positive Aktivität, n.b.: nicht bestimmt

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3.4.2. Einfluß von AMP auf den Prolingehalt gestreßter Pflanzen

Prolin ist ein Indikator für abiotische Streßwirkungen in Pflanzen wie beispielsweise bei Trockenheit. Deshalb wurde 1995/96 der Einfluß von VAM3 bzw. Isolat 49 auf den Prolingehalt trockengestreßter Tagetes unter urbanen Standortbedingungen (Versuchsfeld, Verkehrsinsel) zu mehreren Terminen untersucht.

In der Tendenz wurde durch VAM3 bzw. Isolat 49 die Trockenstreßtoleranz von Tagetes erhöht. 1995/96 wiesen trockengestreßte Tagetes niedrigere Prolingehalte durch diese inokulierten Mikroorganismen auf einem urbanen anlehmigen Sand (Versuchsfläche) und einer extremen urbanen Verkehrsinsel auf (Abb. 16). Der Standort hatte keinen signifikanten Einfluß auf den Prolingehalt der Pflanzen.

Abb. 16: Wirkung von VAM3 bzw. Isolat 49 auf den Prolingehalt pro 100 g Blattfrischmasse von Tagetes ‘Hawaii’ 1995 - 1996 auf anlehmigem Sandboden (Versuchsfeld) und extremer Verkehrsinsel, n=4, Signifikanztest nach Tukey =0,05

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3.4.3. Besiedlungsverhalten

3.4.3.1. Mykorrhizierung

Arbuskuläre Mykorrhizapilze können die Nährstofferschließung aus dem Boden stimulieren. Aus diesem Grunde hat die Mykorrhizierung der Wurzeln eine besondere Bedeutung für das Pflanzenwachstum und ist eine Voraussetzung für wachstumsstimulierende Wirkungen (Abb. 17).

Abb. 17: Wurzellängsschnitt einer mit Trypanblau gefärbten Tageteswurzel mit typischen interzellulären AMP-Strukturen von Glomus ssp. (VAM3) mit Arbuskeln (A) und Hyphen (H), Vergrößerung 150×

Einfluß inokulierter Mikroorganismen auf die Mykorrhizierung unterschiedlicher Pflanzenarten

Versuchsergebnisse zeigen, daß zum Zeitpunkt der Knospenbildung auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld Berlin-Köpenick) bei Tagetes ‘Hawaii’ und bei Gladiolen ‘Frührot’ die Mykorrhizierung nicht nur durch VAM3 bzw. Isolat 49, sondern auch durch PsIA12, R39 sowie durch die Kombinationen PsIA12 mit VAM3 signifikant stimuliert wurde (Abb. 18, 19). Die Wirkungen der AMP und Bakterien waren wirtspflanzenspezifisch. Eine strenge Wirtspflanzenspezifität zeichnete sich nicht ab. VAM3 bzw. Isolat 49 variierten nicht stark in ihren Wirkungen auf Tagetes ‘Hawaii’ und Gladiolen ‘Frührot’.

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Abb. 18: Einfluß von AMP und Bakterien auf die Mykorrhizierung von Tagetes ‘Hawaii’ und Gladiolen ‘Frührot’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1995, n=6, Signifikanztest nach Tukey =0,05

Einfluß inokulierter Mikroorganismen auf die Mykorrhizierung unterschiedlicher Pflanzensorten

1996 wurde die Tagetessorte ‘Yellow Supreme’ meist stärker als die Sorte ‘Hawaii’ mykorrhiziert. Isolat 49 bewirkte bei beiden Sorten eine hohe Mykorrhizierung (Abb. 19). Trotz geringer Mykorrhizierung durch die Einzel- und kombinierte Inokulation von PsIA12 mit VAM3 bei der Tagetessorte ‘Hawaii’ wurden wachstumsstimulierende Effekte erzielt (Tab. 12). Entscheidend war die Mykorrhizierung der Pflanzenwurzeln und nicht die Stärke der AMP-Besiedlung.

Abb. 19: Einfluß von AMP und Bakterien auf die Mykorrhizierung von Tagetes der Sorten ‘Hawaii’ und ‘Yellow Supreme’ auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1996, n=6, Signifikanztest nach Tukey =0,05

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Abb. 20: Einfluß von AMP und Bakterien auf die Mykorrhizierung von Tagetes 1995/96 auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld), n=6, Signifikanztest nach Tukey =0,05

Zusammenfassung zum Einfluß der Pflanzenarten, der Sorten und der Jahre auf die Mykorrhizierung

AMP und Bakterien stimulierten die Mykorrhizierung bei den Pflanzenarten, bei den Tagetessorten und in verschiedenen Jahren unterschiedlich. Die Tagetessorte ‘Yellow Supreme’ wurde stärker von den Kombinationen mykorrhiziert als die Sorte ‘Hawaii’. Entscheidend war die Mykorrhizierung der Pflanzenwurzeln und nicht die Stärke der AMP-Besiedlung.

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3.4.3.2. Besiedlungsverhalten von inokulierten Bakterien in der Rhizosphäre

Voraussetzung für wachstumsstimulierende Effekte durch inokulierte Bakterien sind die Besiedlung, das Überleben und die Vermehrung in der Rhizosphäre ihrer Wirtspflanzen während des Vegetationsverlaufes. 1995/96 besiedelten die rifampicinresistenten Mutanten von Pseudomonas fluorescens (PsIA12), Agrobacterium rhizogenes (A1A4), Stenotrophomas maltophilia (PsIB2) und Rhizobium trifolii (R39) während der Vegetationsperiode unterschiedliche Wurzelabschnitte der Tagetes- und Gladiolenwurzeln z.Z. des Auspflanzens und z.Z. der Blüte im Freiland.

Die Besiedlung beider Wirtspflanzen war wirtspflanzenspezifisch unterschiedlich. PsIA12 hatte unter Gefäß- und Feldbedingungen beider Versuchsjahre sowohl an Tagetes- als auch an Gladiolenwurzeln eine hohe Besiedlungsrate.

1995 besiedelten die Bakterienstämme beide Wirtspflanzen im Gefäß. Die höchste Besiedlungsdichte wies R39 bei Tagetes auf (Tab. 32). Die Keimzahl aller Bakterienstämme nahm unter Freilandbedingungen rapide ab.

Tab. 32: Besiedlungsverhalten rifampicinresistenter PsIA12, A1A4 und R39 in der Rhizosphäre von Tagetes und Gladiolen im Freiland auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1995, n=6

Wirtspflanze	Variante	z.Z. des Auspflanzens 7 Wochen Wachstumszeit [1000 cfu/g Wurzeln]	Freiland z.Z. der Blüte 17 Wochen Wachstumszeit [1000 cfu/g Wurzeln]
Tagetes	Kontrolle	0	0
	PsIA12	65	1
	A1A4	53	2
	R39	1185	2
Gladiolen	Kontrolle	0	0
	PsIA12	60	75
	A1A4	171	48
	R39	130	65

1996 wurden bei Tagetes in der Wurzeltiefe ab 7 cm und bei Gladiolen von 2 - 7 cm die höchsten Überlebensraten von PsIA12, PsIB2 und R39 erreicht. Ab 7 cm Wurzeltiefe sank die Besiedlungsdichte aller Bakterienstämme zu beiden Untersuchungsterminen bei Gladiolen (Tab. 33). PsIA12 besiedelte mehr den Wurzelbereich ab 7 cm im Vergleich zum Wurzelbereich 2 - 7 cm. Das Überleben von PsIB2 war im tieferen Wurzelbereich unverändert gut.

R39 hatte 1995 eine hohe Überlebensrate an Tageteswurzeln im Gefäß, im Folgejahr jedoch konnte R39 nicht überleben. Der Rückgang der Attraktion der Bakterien durch die Wurzeln und die damit verbundene Abnahme der Besiedlungsstärke kann durch Umweltfaktoren bewirkt worden sein.

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Tab. 33: Besiedlungsverhalten rifampicinresistenter PsIA12, PsIB2 und R39 in der Rhizosphäre von Tagetes und Gladiolen im Freiland auf anlehmigem Sand (Versuchsfeld) 1996, n=6

Kultur	Variante	z.Z. des Auspflanzens 8 Wochen Wachstumszeit [1000 cfu/g Wurzeln]		Freiland z.Z. der Blüte 23 Wochen Wachstumszeit [1000 cfu/g Wurzeln]
		Wurzeltiefe [cm]		Wurzeltiefe [cm]
		2 - 7	über 7	2 - 7	über 7
Tagetes	Kontrolle	0	0	0	0
	PsIA12	13	7	14	267
	PsIB2	2	0	200	200
Gladiole	Kontrolle	0	0	0	0
	PsIA12	250	113	190	110
	PsIB2	82	28	113	38
	R39	100	41	1	1

Nach einjähriger Trockenlagerung des Bodens von inokulierten Tageteskulturen besiedelten die im Boden überlebenden PsIA12- und PsIB2-Bakterien 1997 die Rhizosphäre der nichtinokulierten Folgekultur Tagetes (41000 cfu/g Wurzel) im Gefäß unter Gewächshausbedingungen erneut wieder (Tab. 34). Das spricht für eine hohe Konkurrenzfähigkeit gegenüber der autochthonen Mikroflora.

Tab. 34: Besiedlungsverhalten rifampicinresistenter PsIA12 und PsIB2 in der Rhizosphäre der nicht inokulierten Folgekultur Tagetes ein Jahr nach Erstbeimpfung im Gefäß unter Gewächshausbedingungen 1997, n=6

Wirtspflanze	Variante	Gefäß ein Jahr nach Erstinokulation [1000 cfu/g Wurzeln]
Tagetes	Kontrolle	0
	PsIA12	50
	PsIB2	41

Zusammenfassung zum Besiedlungsverhalten inokulierter Bakterien in der Rhizosphäre

Die rifampicinresistenten Mutanten von PsIA12, PsIB2, A1A4 und R39 überlebten während der Vegetationsperiode an unterschiedlichen Wurzelabschnitten bei Tagetes und Gladiolen bei Anzucht im Gefäß und nach Auspflanzen im Feld. Die Besiedlung von Tagetes und Gladiolen war wirtspflanzenspezifisch unterschiedlich. Besonders effektiv besiedelte PsIA12 wiederholt Tagetes- und Gladiolenwurzeln. Nach einjähriger Trockenlagerung des Bodens besiedelten PsIA12 und PsIB2 erneut die Rhizosphäre der nichtinokulierten Folgekultur Tagetes.

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3.4.3.3. Sporenanzahl und Most Probable Number der autochthonen AMP

Sporenanzahl der autochthonen AMP

Untersuchungen zur Sporenanzahl der autochthonen AMP erfolgten zur Beurteilung des im Boden natürlich vorhandenen autochthonen AMP-Potentials. Dadurch sollten die Wirkungen inokulierter Bakterien auf die autochthone AMP im anlehmigen Sandboden besser eingeschätzt werden.

Abb. 21: Glomus intraradices-Chlamydosporen mit Hyphenansätzen (H) und Sporenwand (W), Interferenzaufnahme mit Filter, Vergrößerung 1250×

In Abhängigkeit von verschiedenen Jahreszeiten waren charakteristische autochthone AMP-Sporenarten wie Glomus intraradices (Abb. 21), Glomus etuninicatum und Glomus mosseae im anlehmigen Sandboden (Versuchsfeld) in Berlin-Köpenick vorherrschend. Die autochthone AMP-Sporenanzahl/100 g Freilandboden war im Frühjahr im Vergleich zum Winter signifikant erhöht (Tab. 35). Die geringe Sporenanzahl der autochthonen Mykorrhiza auf dem anlehmigen Sandboden zu verschiedenen Jahreszeiten lag zwischen 7 und 65 Sporen/100 g Boden. Die Häufigkeit und Intensität des Auftretens der autochthonen AMP-Sporenarten war von der Jahreszeit abhängig.

Tab. 35: Autochthone AMP-Sporenanzahl pro 100 g Freilandboden (anlehmiger Sand, Versuchsfeld) zu verschiedenen Jahreszeiten 1995/96, n=6, Signifikanztest nach Nemenyi =0,05

Jahreszeit	Sporenanzahl/100 g Freilandboden
Frühjahr	64,8
Sommer	17,2
Herbst	17,8
Winter	7,3

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MPN der autochthonen AMP

Die Anzahl infektiöser autochthoner AMP-Strukturen wie Hyphen, infizierte Wurzelstücke im anlehmigen Sandboden (Berlin-Köpenick) im Frühjahr bzw. Herbst unterschiedlicher Jahre war hoch (Tab. 36). Im Herbst nahm die MPN-Anzahl der autochthonen AMP deutlich zu. Somit war ein hohes Besiedlungspotential von autochthonen AMP im Boden vorhanden, das durch inokulierte Bakterien gefördert werden konnte (Abb. 18 - 20).

Tab. 36: MPN der autochthonen AMP des anlehmigen Sandbodens im Frühjahr und Herbst 1995/96, n=6

Jahr	Zeitpunkt	MPN-Anzahl/ 100 g trockener Boden
1995	Frühjahr	2 500 (1170 - 5340) 1
1996	Herbst	30 307 (14184 - 64750) 1

¹ höchste und niedrigste MPN-Anzahl bei einer Wahrscheinlichkeit von 95 %

3.4.3.4. Bakterien und Pilze aus der Wildpopulation des Bodens und der Rhizosphäre

Die autochthone Mikroflora in der Rhizosphäre kann den Inokulationserfolg von Rhizosphärenmikroorganismen entscheidend beeinflussen. Deshalb wurden vor Versuchsbeginn ausgewählte Bakterien- und Pilzarten der mikrobiellen Wildpopulation der Rhizosphäre aller Versuchsstandorte und -pflanzen isoliert und identifiziert.

Die Böden und Wurzeln von Tagetes bzw. Gladiolen wurden pflanzenartspezifisch von den autochthonen Bakterien- und Pilzarten der Rhizosphäre besiedelt. Der Gladiolenboden enthielt wenige autochthone Bakterien bzw. Pilze pro Gramm Freilandboden. Demgegenüber wurde die 14-fache Bakterien- bzw. die 3-fache Pilzanzahl an Gladiolenwurzeln festgestellt (Tab. 37).

Tab. 37: Pilze und Bakterien der mikrobiellen Wildpopulation im anlehmigen Sandboden (Versuchsfeld) und an den Wurzeln von Tagetes und Gladiolen, n=6

Kultur	Varianten	Pilze	Bakterien
		[1000 cfu/g Boden bzw. Wurzel]	[106 cfu/g Boden bzw. Wurzel]
Gladiolen	Boden	52	4
	Wurzel	176	55
Tagetes	Boden	114	14
	Wurzel	121	35

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Abb. 22: Pilze und Bakterien der mikrobiellen Wildpopulation der Rhizosphäre im anlehmigen Sandboden (Versuchsfeld) und an den Wurzeln von Tagetes und Gladiolen 1995, n=6

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