Bei der Anspritznaturierung auf dem Ziegelbruchsubstrat kamen Sprosse verschiedener Sedum-Arten zur Anwendung (vgl. Tab. 5). Die Zusammensetzung der Anspritzmasse und die Auftragmengen von Bacillus subtilis, Lactobacillus und dem Nährsubstrat waren gleich wie im (Abschnitt 4.2.) beschrieben.

Sedum-Arten

gesamt (kg)

g/m²

S. album

S. sexangulare

S. acre

S. reflexum

S. spurium

95,2

95,2

23,8

11,9

11,9

86,54

86,54

21,63

10,81

10,81

gesamt

238

216,33

Tab. 5: Aufwandmengen der verwendeten Sedum-Arten

Der Aufbau einer Vegetationsschicht im Gleisbett war unterdessen wie folgt: Auf einer Ausgleichschicht aus dränfähigem Füllmaterial, das in den Wannenkörper eingebaut wurde, ist eine wurzelfeste Trennschicht (Folie) verlegt, auf der ca. 45 mm Extensivsubstrat eingebracht wurde. Das Vegetationssystem hat den folgenden Aufbau (Abb. 4).

Abb. 4: System-Aufbau des Naturierungsverfahrens (SIEMSEN 2002)

Die Methodendurchführung war identisch mit den im (Abschnitt 4.4.) gegebenen Darstellungen. Der erste Applikationstermin von Bakterien und Nährsubstrat erfolgte am 15. September. Zur Aktivierung wurde das Sporengranulat von Bacillus subtilis im 60 °C warmen Wasser aufgelöst. Für Lactobacillus und das Nährsubstrat war das nicht nötig (vgl. Tab. 4). Die Kontrolle wurde nur mit Leitungswasser behandelt. Der zweite Applikationszeitpunkt fand 2 Wochen danach am 01. Oktober 02 statt.

Anschließend soll der Einfluss der Bakterienbehandlung auf die Vegetationsentwicklung in den jeweiligen Varianten durch die Ermittlung von Boniturdaten festgestellt werden. Jede Variante wurde in ihrer Biomassenentwicklung (Sprosslänge, Sprossdurchmesser, Triebanzahl, Wurzelanzahl und Wurzellänge) bonitiert. In der Tabelle (6) finden sich Auskünfte über die einzelnen Behandlungsvarianten. Diese schlossen 8 Varianten ein, davon waren 6 Kombinationen mit Bakterien und 2 Kontrollen.

Varianten

Applikationen

Anzahl

der Wiederholungen

gemessene Pflanzen pro Wiederholung

K1c1

unbehandelte Kontrolle-Substrat 1

3

7

K2c1

unbehandelte Kontrolle + Nährsubstrat-C1

3

7

a1b1c1

sofortige Behandlung mit Bacillus subtilis /C1

3

7

a1b2c1

sofortige Behandlung mit Lactobacillus /C1

3

7

a2b1c1

nach 2 Wochen Behandlung mit B. subtilis /C1

3

7

a2b2c1

nach 2 Wochen Behandlung mit Lactobac. /C1

3

7

a3b1c1

sofortige Behandlung mit (Bacillus subtilis + Nährsubstrat) /C1

3

7

a3b2c1

sofortige Behandlung mit (Lactobacillus + Nährsubstrat) /C1

3

7

Tab. 6: Behandlungsvarianten in Kombination mit Substraten in München

Die erste Bonitur erfolgte am 01.10.02. Zuvor wurde ein Quadratmeter als Maßstab eingemessen. Dann wurden 7 Pflanzen von jeder Parzelle entnommen und in Plastikbeutel eingetütet. Die Ermittlung der Pflanzenparameter wurde in Berlin durchgeführt. Zunächst wurde jede Pflanze unter der Wasserleitung gewaschen, um anhaftendes Substrat zu entfernen und nach einer kurzen Trocknung haben die Messarbeiten mit dem Lineal auf dem Tisch begonnen.

Die folgende Tabelle zeigt die durchschnittlichen Boniturergebnisse in Abhängigkeit von der Behandlung mit B. subtilis und Lactobacillus.

* Werte mit gleichen Buchstaben zeigen keine Unterschiede in den Varianten im Tukey-Test
( = 0,05).

Varianten

Triebanzahl

Sprosslänge (cm)

Sprossdurch-messer (cm)

Wurzelanzahl

Wurzellänge (mm)

K1c1

2,4 a

3,5 a

2,8 a

5,3 a

4,38 a

K2c1

3,4 ab

4 a

3 a

7,2 a

4,4 a

a1b1c1

3,3 ab

4,7 a

3,6 a

8,9 a

4,6 a

a1b2c1

5,4 b

3,9 a

3,1 a

7,9 a

4,55 a

a3b1c1

4,5 ab

4,2 a

3,6 a

9,6 a

4,7 a

a3b2c1

3,5 ab

4,3 a

3,6 a

8,8 a

4,4 a

Tab. 7: Wachstumsbeeinflussungen durch eine einmalige Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus im Münchener Versuch

Bei der Auswertung der Wachstumsparameter wurden positive Auswirkungen festgestellt. Besonders ist dies der Fall im Bezug auf die Anzahl der gebildeten Seitentriebe. Signifikante Unterschiede konnten ausschließlich bei der Einzelapplikation von Lactobacillus a1b2c1 gegenüber der unbehandelten Kontrolle K1c1 nachgewiesen werden. Selbst in der Variante a1b2c1 waren mehr Triebe zu verzeichnen: 3 gegenüber der unbehandelten Kontrollvariante K1c1, und 2 Triebe gegenüber der Einzelapplikation des Nährsubstrats K2c1 und der Behandlung mit B. subtilis a1b1c1. Im Unterschied zur Variante a1b2c1 waren weniger Triebe: 1 bei der Kombination von B. subtilis mit Nährsubstrat a3b1c1, und 2 in der Kombination a3b2c1 registriert.

Signifikante Unterschiede zwischen der unbehandelten Kontrolle und den übrigen Behandlungsvarianten gab es jedoch nicht. Zwar im Vergleich mit der unbehandelten Kontrolle wurden positive Wirkungen auf die Triebanzahl durch die alleinige Anwendung des Nährsubstrats erzielt genau so, wie bei der Einzelapplikation von Bacillus subtilis a1b1c1. Der Einfluss der Kombination von Bacillus subtilis mit dem Nährsubstrat a3b1c1 sowie der Kombination von Lactobacillus mit dem Nährsubstrat a3b2c1 war ebenfalls besser als die unbehandelte Kontrolle (vgl. Tab. 7).

Im Unterschied zu der Kontrolle wurden bei der Kombination a3b1c1 deutlich mehr Triebe gefunden (2 Triebe mehr als K1c1 und 1 Trieb mehr als bei K2c1). Währenddessen war es in der Kombination a3b2c1 nur 1 Trieb mehr als K1c1, aber gleich wie in der Variante K2c1

Bei Erfassung der mittleren Sprosslängen der Sedumvegetation wurden durch Behandlungen mit Bacillus subtilis, Lactobacillus und Nährsubstrat im Vergleich zu der unbehandelten Kontrolle und den übrigen Kombinationsvarianten statistisch keine Unterschiede festgestellt.

Es wurden ebenfalls bei den mittleren Sprossdurchmessern keine signifikanten Unterschiede zwischen den Varianten festgestellt. Die Wachstumsverbesserungen waren gering, so dass statistisch keine Unterschiede abzusichern waren.

Bei der Betrachtung der mittleren Wurzelanzahlen der Sedumvegetation war der Einfluss von Behandlungen mit Bacillus subtilis, Lactobacillus sowohl bei der Einzelapplikation der Bakterien als auch bei der Kombination mit dem Nährsubstrat gering. Meist waren selbst scheinbare Wachstumsförderungen statistisch nicht abzusichern, was mit der Streuung der Werte zu begründen ist.

Es wurden weder signifikante Unterschiede, noch ein Einfluss auf die mittleren Wurzellängen der Sedumvegetation erzielt. Alle Behandlungsvarianten waren gleich.

Hinweis: Es wurden aus technischen Gründen bei dem Münchener Versuch keine Substratproben zum Nachweis der bakteriellen Aktivität im Labor entnommen.

Die Anzucht einer Sedumvegetation im Gleisbett wurde mittels Nassansaat auf 2 verschiedenen Substratvarianten unterschiedlicher Schichtdicken und Bauweisen am Beispiel von Ziegelbruchsubstrat und von Geotextilmatten erprobt (vgl. Abb. 5, 6). Parallel dazu erfolgte unter den selben Freilandbedingungen eine Naturierung auf einer bereits vorkultivierten Mineralwollmatte (Abb. 7). Die Anspritzmassezusammensetzung, die eingebrachten Bakterien und das Nährsubstrat waren wie beim Praxisversuch gestaltet.

Beide Versuche unterschieden sich lediglich dadurch, dass erstens im München verschiedene Sedum-Arten, und in Berlin nur Sedum album zum Test kamen. Zweitens kamen noch Unterschiede anhand von Praxisbedingungen hinzu, obwohl prinzipiell in beiden Versuchen das gleiche Aufbausystem realisiert wurde.

In München kam es zu Versuchsbehinderungen im Straßenbereich. Daher war es erforderlich, den Versuch an einem sicheren Standort weiterzuführen. Der Versuch in Berlin hatte das folgende Aufbaussystem, wie in der Tabelle (8) beschrieben.

Bestandteile

Material

Untergrund

gewalzter Bodenuntergrund

Wurzelschutzbahn

0,4 mm Kunststoffbahn Folie / Mypex

Vegetationstragschicht (Extensivsubstrat)

Ziegelbruchsubstrat 50 l/m²

Fläche

(Sedumvegetation)

Tab. 8: Darstellung des Aufbausystems

Abb. 5: Vegetationssystem des Ziegelbruchsubstrats (Querschnittsgestaltung)

Abb. 6: Vegetationssystem der Geotextilmatten (Querschnittsgestaltung)

Abb. 7: Vegetationssystem der Mineralwollmatten (Querschnittsgestaltung)

Der Versuch wurde am 20.05.03 auf einer planierten Ackerfläche in 14195 Berlin-Dahlem, Thaerweg, angelegt (Abb. 8). Die Versuchsdurchführung und die Applikation von Bacillus subtilis, Lactobacillus und dem Nährsubstrat erfolgten methodisch in ähnlicher Weise wie im Praxisversuch. Die halbvorkultivierten Mineralwollmatten erhielten keine Anspritzmasse, da sie bereits bepflanzt waren. Hier wurde den Parzellen nur Mineraldünger zugegeben.

Es gab unterdessen zwei Applikationstermine: Der sofortige erste Applikationstermin von (Bakterien, Bakterien und Nährsubstrat) am 20. Mai 2003, und der zweite Applikationstermin von (Bakterien) 2 Wochen danach am 05.06.03.

Nach Ablauf von einem Monat nach dem Versuchsansatz wurden alle Behandlungen gleichzeitig nochmals am 20.06.03 wiederholt.

Es ist zu vermerken, dass bei den Mineralwollmatten auf die Anwendung von Nährsubstrat verzichtet wurde; ein zweiter Applikationstermin fand ebenfalls nicht statt.

Die einzelnen Behandlungsvarianten der Komplexversuche sind in der Tabelle (9) sichtbar. Diese umfassten 19 Varianten, davon waren 14 Kombinationen mit Bakterien und 5 Kontrollen.

Zur Prüfung der Effektivität der bakteriellen Behandlungen auf das Pflanzenwachstum in den jeweiligen Varianten wurden 4 Bonituren ausgeführt: Die erste im Juni drei Wochen nach Versuchsbeginn und zusätzlich wurde zwischenzeitlich eine Wurzelbonitur eine Woche nach dem Versuchsansatz durchgeführt. Es gab eine zweite Bonitur im Juli, eine dritte Bonitur im August und eine Abschlußbonitur im September. Dabei war die Vegetationsentwicklung nach den folgenden üblichen Boniturmerkmalen auszuwerten wie Bedeckungsgrad, Sprosslänge, Sprossdurchmesser, Anzahl der Seitentriebe, Sprosshöhen, Blütenanzahlen, Anzahl der Pflanzenausfälle, die Wurzelanzahl sowie die Wurzellängen.

Tab. 9: Behandlungsvarianten in Kombination mit Substraten im Komplexversuch

Varianten

Applikationen

Anzahl

der Wiederholungen

gemessene Pflanzen pro Wiederholung

K1c1

unbehandelte Kontrolle-Substrat 1

3

7

K1c2

unbehandelte Kontrolle-Substrat 2

3

7

K1c3

unbehandelte Kontrolle-Substrat 3

3

7

K2c1

unbehandelte Kontrolle + Nährsubstrat-C1

3

7

K2c2

unbehandelte Kontrolle + Nährsubstrat-C2

3

7

a1b1c1

sofortige Behandlung mit B. subtilis /C1

3

7

a1b1c2

sofortige Behandlung mit B. subtilis /C2

3

7

a1b1c3

sofortige Behandlung mit B. subtilis /C3

3

7

a1b2c1

sofortige Behandlung mit Lactobacillus /C1

3

7

a1b2c2

sofortige Behandlung mit Lactobacillus /C2

3

7

a1b2c3

sofortige Behandlung mit Lactobacillus /C3

3

7

a2b1c1

nach 2 Wochen Behandlung mit B. subtilis /C1

3

7

a2b1c2

nach 2 Wochen Behandlung mit B. subtilis /C2

3

7

a2b2c1

nach 2 Wochen Behandlung mit Lactobac./C1

3

7

a2b2c2

nach 2 Wochen Behandlung mit Lactobac./C2

3

7

a3b1c1

sofortige Behandlung mit (Bacillus subtilis + Nährsubstrat) / Substrat 1

3

7

a3b1c2

sofortige Behandlung mit (Bacillus subtilis + Nährsubstrat) / Substrat 2

3

7

a3b2c1

sofortige Behandlung mit (Lactobacillus + Nährsubstrat) / Substrat 1

3

7

a3b2c2

sofortige Behandlung mit (Lactobacillus + Nährsubstrat) / Substrat 2

3

7

Abb. 8: Versuchsanlage im Mai 2003

Die erste Bonitur der Wachstumsparameter Triebanzahl, Sprosslänge, Sprossdurchmesser, Sprosshöhe sowie der Bedeckungsgrad wurde drei Wochen nach Versuchsbeginn (am 10. Juni 03) durchgeführt. Zuvor wurden auch eine Woche nach der Versuchsanlage (am 26. Mai 03) die Wurzelanzahlen und Wurzellängen bonitiert.

Die Durchschnittwerte in Abhängigkeit von der Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus sind in der Tabelle (10) dargestellt.

* Werte mit gleichen Buchstaben zeigen keine Unterschiede im Tukey-Test (α = 0,05)

Substrate

Varianten

Triebanzahl

Sprosslänge (cm)

Sprossdurch-messer (cm)

Wurzelanzahl

Wurzellänge (mm)

Ziegelbruchsubstrat

K1c1

6,9 a

6,4 a

5,2 a

3,3 a

4,7 a

K2c1

7,2 a

6,5 a

5,2 a

3,8 a

4,8 a

a1b1c1

5,9 a

6,4 a

5,2 a

4,6 a

4,7 a

a1b2c1

7,5 a

6,3 a

5,2 a

4,4 a

4,6 a

a2b1c1

6,8 a

4,8 a

3,8 a

3,5 a

3,9 a

a2b2c1

6,4 a

5,4 a

4,2 a

3,6 a

4,2 a

a3b1c1

7,4 a

6,4 a

5,1 a

4,3 a

4,7 a

a3b2c1

7,3 a

7,1 a

5,4 a

4,3 a

5,1 a

Geotextilmatten

K1c2

1,36 a

3,63 a

2,8 a

2,9 a

4,0 a

K2c2

1,01 a

3,03 a

2,7 a

3,4 a

4,3 a

a1b1c2

1,51 a

3,93 a

3,4 a

3,6 a

3,0 a

a1b2c2

1,46 a

3,38 a

3,0 a

4,1 a

4,6 a

a2b1c2

1,26 a

3,23 a

2,9 a

3,6 a

3,9 a

a2b2c2

1,81 a

3,80 a

3,4 a

3,3 a

3,5 a

a3b1c2

1,61 a

4,13 a

3,2 a

3,9 a

4,8 a

a3b2c2

1,41 a

3,43 a

3,2 a

3,5 a

3,4 a

Tab. 10: Wachstumsbeeinflussungen einer einmaligen Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus auf Ziegelbruchsubstrat und Geotextilmatten, 1. Bonitur im Komplexfeldversuch Berlin

Es wurden bei der Ermittlung der Anzahl der Seitentriebe auf Ziegelbruchsubstrat an dem 1. Boniturzeitpunkt zwischen Behandlungsvarianten und der unbehandelten Kontrolle keine signifikanten Unterschiede erzielt. Jedoch waren visuell positive Wirkungen bezogen auf die Behandlung mit Nährsubstrat (K2c1) und die Behandlungsvariante mit Lactobacillus (a1b2c1) sowie die dritte Behandlung in Bezug auf die Kombination B. subtilis mit Nährsubstrat (a3b1c1) sowie die Kombination Nährsubstrat mit Lactobacillus (a3b2c1) festzustellen.

Generell hat sich die Vegetation hinsichtlich der jeweiligen Varianten auf Ziegelbruchsubstrat besser entwickelt als auf Geotextilmatten. Währenddessen war die Entwicklung auf Geotextilmatten viel schlechter. Hier haben Behandlungen mit B. subtilis und Lactobacillus sowie Nährsubstrat weder signifikante Unterschiede noch bakterielle Wirkungen erbracht. Alle Varianten waren gleich der unbehandelten Kontrolle.

Der Einfluss der Applikation von Bacillus subtilis, Lactobacillus und dem Nährsubstrat auf die Sprosslängen der Sedumvegetation ist in (Tab. 10) sichtbar. Dabei wurden auf Ziegel-bruchsubstrat im Vergleich zu der unbehandelten Kontrolle (K1c1) keine statistisch gesicherten Unterschiede festgestellt.

Auf Geotextilmatten zeichneten sich für die Pflanzen bezüglich der Sprosslängen keine Unterschiede ab.

Bei der Betrachtung der Sprossdurchmesser der Sedumvegetation und der Sprosslängen ergibt sich, dass beide Wachstumsparameter miteinander korrelieren. Signifikante Unterschiede zwischen den Behandlungsvarianten und der unbehandelten Kontrolle gab es nicht. Auf Geotextilmatten zeigten die Behandlungen mit Bacillus subtilis und Lactobacillus wieder nur gleiche Unterschiede .

Um Aussagen über die Bewurzelung treffen zu können, wurde die Anzahl der gebildeten Wurzeln jeder Pflanze durch Auszählen ermittelt.

Wie in der Tab. (10) dargestellt wurde, waren es bis zum 1. Boniturzeitpunkt am 26.05.03 (eine Woche nach dem Versuchsbeginn) sowohl auf Ziegelbruchsubstrat als auch auf Geotextilmatten statistisch kaum Unterschiede zwischen der Kontrollvariante und anderen Behandlungsvarianten zu bemerken. Allerdings wurde diese Wurzelbonitur kurz nach der Versuchsanlage durchgeführt, um soweit wie möglich eine Beschädigung der Wurzel bei der Entnahme von Pflanzen zu vermeiden.

Während die Wurzeln ausgezählt wurden, wurden auch zeitgleich die Wurzellängen gemessen. Dabei wurden auf Ziegelbruchsubstrat keine signifikanten Unterschiede festgestellt. Genau so wurden auch bei der Erfassung von Wurzellängen auf Geotextilmatten keine Unterschiede festgestellt.

Es erfolgte auf Mineralwollmatten keine signifikante Verbesserung des Wachstums durch Behandlungen mit Bacillus subtilis und Lactobacillus gegenüber der unbehandelten Kontrolle, wie in der Tabelle 11 gezeigt ist.

* Werte mit gleichen Buchstaben zeigen keine Unterschiede im Tukey-Test (α = 0,05)

Substrat

Varianten

Sprosshöhe (cm)

Mineralwollmatten

K1c3

2 a

a1b1c3

2,3 a

a1b2c3

1,8 a

Tab. 11: Wachstumsbeeinflussungen einer einmaligen Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus auf Mineralwollmatten, 1. Bonitur im Komplexfeldversuch Berlin

Es wird zur Begründung der bisherigen Versuchsergebnisse davon ausgegangen, dass die Sprosse durch die hohe Temperatur bzw. die extreme Trockenperiode im Sommer 2003 und aufgrund der Methode Nassansaat nicht genügend Wurzelsystem entwickelt haben, um die bakteriellen Stoffwechsel-Produkte aus dem Rhizosphärenbereich der Pflanzenwurzeln aufnehmen zu können. Denkbar wäre, die kurze Zeitfrist unter dem Einfluss von hohen Temperaturen und somit auch starken Verdunstungsverlusten der Pflanzen bei beiden Substrattypen, insbesondere auf Geotextilmatten als mögliche Ursache für die nicht stattgefundenen signifikanten Wachstumsförderungen anzusehen. Infolgedessen bleiben die wachstumsstimulierenden Wirkungen der Bacillus subtilis-Applikation aus; nämlich die Wirkung der Stoffwechselprodukte und Antibiotika sowie Phytohormonderivate. Diese spielen die Hauptrolle bei der Wirkung der Bakterien (BOCHOW 1995, ZÜLLICH 1995).

Ein Einfluss des Applikationszeitpunktes der Bakterien auf das Pflanzenwachstum konnte nicht festgestellt werden. Bei einmaligen Behandlungen mit Bacillus subtilis, Lactobacillus sowie mit dem Nährsubstrat zeigten die Bakterien ebenfalls statistisch keine Unterschiede. Deshalb wird die Bakterienbehandlung noch einmal durchgeführt, um die bakterielle Aktivität verstärkt zeigen zu können. Die Entwicklung der Sedumvegetation war bisher auf Ziegelbruchsubstrat viel besser als auf Geotextilmatten und Mineralwollmatten. Das bedeutet, dass dieses Substrat ein für das Pflanzenwachstum günstigeres Substrat ist. Die schlechte Entwicklung der Vegetation auf Geotextilmatten ist offenbar durch ungünstige Umweltfaktoren (Trockenstress) und substratspezifische Faktoren ausgelöst worden.

Die zweite Bonitur wurde einen Monat nach der ersten Bonitur am 10.07.03 durchgeführt. Dabei wurden Triebanzahlen, Sprosslängen, Sprossdurchmesser, Sprosshöhen, die Blüten-anzahlen und die Pflanzenausfälle auf Geotextilmatten und der Bedeckungsgrad erfasst.

Abb. 9: Entwicklungszustand der Sedumvegetation im Juli 2003

* Werte mit gleichen Buchstaben zeigen keine Unterschiede im Tukey-Test (α = 0,05)

Substrate

Varianten

Triebanzahl

Sprosslänge (cm)

Sprossdurch-messer (cm)

Blütenanzahl

Anzahl der Pflanzen-ausfälle

Ziegelbruchsubstrat

K1c1

7,6 a

6,2 a

5,5 a

11 a

K2c1

11,3 b

9 c

8,4 bc

15,3 a

a1b1c1

10,5 ab

7 abc

6,5 ab

17,3 a

a1b2c1

10,6 ab

8,5 bc

7,4 abc

11 a

a2b1c1

10,4 ab

7,5 abc

6,8 abc

19 a

a2b2c1

9,4 ab

6,4 ab

5,8 a

11 a

a3b1c1

11,7 b

9,1 c

8,7 c

10 a

a3b2c1

11,4 b

9 c

8,1 bc

15,6 a

Geotextilmatten

K1c2

3,1 a

4,1 a

3,1 a

3,3 ab

11 a

K2c2

3,4 a

3,5 a

2,5 a

1,3 a

5,3 a

a1b1c2

5,2 a

4,4 a

3,3 a

3,3 ab

7,0 a

a1b2c2

3,8 a

4,2 a

3,2 a

8,3 b

7,0 a

a2b1c2

4,6 a

3,7 a

3,3 a

1,6 a

4,3 a

a2b2c2

3,7 a

4,3 a

2,9 a

4,6 ab

6,6 a

a3b1c2

4,1 a

4,6 a

3,2 a

6,6 ab

9,6 a

a3b2c2

5,4 a

3,9 a

3,2 a

2,3 ab

4,3 a

Tab. 12: Wachstumsbeeinflussungen einer zweimaligen Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus auf Ziegelbruchsubstrat und Geotextilmatten, 2. Bonitur im
Komplexfeldversuch Berlin

Es wurden die mit Bacillus subtilis, Lactobacillus sowie Nährsubstrat behandelten Varianten zur Kontrolle verglichen. Die mittleren Wachstumsparameter sind in der Tabelle (12) dargestellt.

Bezüglich der Anzahl der Triebe konnten auf Ziegelbruchsubstrat sichtbare Unterschiede festgestellt werden. So wurden im Vergleich zur Kontrolle K1c1 mehr Triebe ermittelt, insbesondere wird dies bei der kombinierten Applikation von Bakterien mit dem Nährsubstrat (a3b1c1, a3b2c1) und der alleinigen Anwendung des Nährsubstrates K2c1 deutlich. Die Unterschiede betrugen bis zu mehr als 4 Triebe.

Die Unterschiede zwischen Kontrolle K1c1 und den Varianten der einzelnen Behandlungen mit B. subtilis und Lactobacillus betrugen 3 Triebe mehr als die Kontrolle K1c1 z. B. die Varianten (a1b1c1, a1b2c1). Unterschiede zwischen diesen beiden Varianten gab es nicht.

Betrachtet man die Varianten der einzelnen Behandlung mit B. subtilis und Lactobacillus nach 2 Wochen (a2b1c1, a2b2c1), so sind auch hier mehr Triebe (ca. 2 bei der Behandlung mit Lactobacillus a2b2c1 bis 3 bei der Behandlung mit B. subtilis a2b1c1) als bei der Kontrolle K1c1 festzustellen.

Jedoch wurden bei der Erfassung der Triebanzahlen auf Geotextilmatten keine signifikanten Unterschiede zwischen der Kontrolle K1c2 und anderen Varianten registriert. Die Anzahl der Triebe variierte sehr stark, so dass die Standardabweichung in manchen Fällen höher als der Mittelwert war. Deshalb ist der Mittelwert für einen Vergleich nicht zuverlässig (GORBATSCHEVSKAJA 2003).

Bei der Ermittlung der Sprosslängen traten auf Ziegelbruchsubstrat signifikante Unterschiede auf. Besonders war sichtbar, dass durch die kombiniert Behandlung von Bakterien mit dem Nährsubstrat deutliche Unterschiede erzielt wurden. So wurde im Vergleich der Variante K1c1 zu Varianten der Kombinationsbehandlungen (a3b1c1, a3b2c1) eine größere Länge von bis zu 3 cm festgestellt eben so, wie bei der Einzelapplikation des Nährsubstrates K2c1. Das macht klar, dass sowohl B. subtilis als auch Lactobacillus unter Zugabe von Nährsubstrat als Bodenhilfsmittel die Länge von Sprossen gefördert haben.

Die erzielte Sprosslänge war aber geringer in Varianten der einzelnen Bakterienbehandlung. So wurden hier nur 1 bis 2 cm mehr für die Länge in den Varianten (a1b1c1, a1b2c1) als bei der Kontrolle K1c1 festgestellt. Während die Kombinationswirkungen von Bakterien mit dem Nährsubstrat am besten, gefolgt von den Varianten der ersten Einzel-Bakterienbehandlungen waren, haben die Bakterienbehandlungen nach 2 Wochen (Varianten a2b1c1, a2b2c1) kaum Unterschiede mit Ausnahme der Variante a2b1c1, ca. 1 cm mehr als K1c1, erbracht.

Im Unterschied zum Ziegelbruchsubstrat wurden auf Geotextilmatten keine signifikanten Unterschiede zwischen der Kontrollvariante K1c2 und den anderen Behandlungsvarianten bzw. den Kombinationen von Bacillus subtilis und Lactobacillus mit dem Nährsubstrat erzielt.

Im Bezug auf den Sprossdurchmesser der Sedum-Pflanzen wurden signifikante Unterschiede zwischen den Varianten auf Ziegelbruchsubstrat festgestellt. Im Vergleich mit der Kontrolle K1c1 hatten die Varianten der nur mit dem Nährsubstrat und die Kombinationsbehandlungen, die mit B. subtilis und Lactobacillus behandelt worden waren, deutliche Unterschiede von ca. 3 cm und mehr als die Kontrolle gebracht (vgl. a3b1c1, a3b2c1 und die Variante K2c1).

Sichtbare Unterschiede sind auch bei den Varianten der ersten einzelnen Behandlungen mit Bacillus subtilis und Lactobacillus (a1b1c1, a1b2c1) festgestellt worden. Verglichen mit der Kontrolle K1c1 sind hier 1 bis 2 cm mehr als bei K1c1 registriert worden. Der Unterschied zwischen Varianten der Kombinationsbehandlung mit Bakterien und Nährsubstrat (a3b1c1, a3b2c1) und der ersten Einzel-Bakterienapplikation von B. subtilis und Lactobacillus betrug bis zu 2 cm weniger in der Variante (a1b1c1). Jedoch der Unterschied in der ersten Einzel- Behandlung mit Lactobacillus a1b2c1 ist 1 cm größer als die B. subtilis- Applikation a1b1c1.

Die Unterschiede zwischen der Kontrolle K1c1 und den Varianten der Behandlung nach 2 Wochen sind nicht gravierend (1 cm mehr in Variante a2b1c1 als K1c1 und der Applikation von Lactobacillus a2b2c1). Es wurden wiederum auf den Geotextilmatten keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich der Sprossdurchmesser der Sedumpflanzen festgestellt.

Auf Ziegelbruchsubstrat waren die Unterschiede zwischen der Kontrollvariante K1c1 und den übrigen Varianten statistisch nicht signifikant. Trotzdem wurden hier sichtbare Unterschiede gefunden. Das Nährsubstrat hat auch die Blütenanzahl positiv beeinflusst und zwar wurden 4 Blüten in der Variante K2c1 mehr als bei der Kontrolle K1c1 gezählt. Gleichermaßem war es bei der kombinierten Behandlung mit Bakterien und Nährsubstrat (a3b2c1 mit Lactobacillus) offensichtlich mehr Blüten mit Ausnahme der Kombination mit B. subtilis a3b1c1, hier wurden weniger Blüten registriert als bei der Kontrolle K1c1.

Während in der Einzelbehandlung mit B. subtilis a1b1c1 etwa 6 Blüten mehr als bei K1c1 festgestellt wurden, gab es jedoch keine Unterschiede zwischen K1c1 und der einzelnen Applikation von Lactobacillus a1b2c1. Die größte Anzahl an Blüten wurde in der Behandlung mit B. subtilis a2b1c1 nach 2 Wochen gefunden. Gleich der Kontrolle K1c1 lagen die Werte in der Variante a2b2c1.

Da die Anzahl der gebildeten Blüten durch Behandlungen mit B. subtilis , die Applikation des Nährsubstrats sowie dessen Kombination mit Lactobacillus größer war als in der Kontrolle, könnte das als erstes Indiz auf eine verbesserte Gestaltung bedeuten.

Bemerkenswert ist, dass das Nährsubstrat auf Geotextilmatten im Gegensatz zum Ziegel-bruchsubstrat die Blütenanzahl nicht besonders beeinflusst hat. Dazu sind in den Varianten K2c2, a3b2c2 weniger Blüten als in der Kontrolle K1c2 festgestellt worden. Mit Ausnahme der Kombination mit B. subtilis a3b1c2 wurden hier ca. 3 Blüten mehr als bei der Kontrolle K1c2 registriert. Sichtbare Unterschiede waren durch die sofortige Einzelbehandlung mit Lactobacillus a1b2c2 mit 5 Blüten mehr als bei der Kontrollvariante K1c2 festzustellen. Jedoch die Behandlung mit B. subtilis a1b1c2 unterschied sich nicht von der Kontrolle K1c2.

Betrachtet man die Blütenanzahlen bei der Einzelbehandlung mit Bakterien nach 2 Wochen, so waren hier im Vergleich mit der Kontrolle K1c2 weniger Blüten durch die Behandlung mit B. subtilis a2b1c2 vorhanden. Jedoch wurden in der mit Lactobacillus a2b2c2 behandelten Variante mehr Blüten als in K1c2 ermittelt.

Trotz der extremen Wetterlage (im Sommer 2003 war es überdurchschnittlich warm und trocken) waren auf dem Ziegelbruchsubstrat keine Pflanzenausfälle festgestellt worden. Dagegen war die Anzahl der Pflanzenausfälle durch Stress bzw. extreme Standortbedingun-gen bei den Geotextilmatten deutlich größer. Einen signifikanten Unterschied zwischen Behandlungsvarianten und der unbehandelten Kontrolle gab es nicht. Die größte Anzahl an Ausfällen war bei der Kontrolle K1c2 festgestellt worden. Geringer dagegen war die Anzahl der Ausfälle, bis zu 6 tote Pflanzen, in der Variante K2c2 unter Zugabe von Nährsubstrat, gefolgt von den Varianten der kombinierten Behandlung von Bakterien mit Nährsubstrat. So betrug der Unterschied mit bis zu 7 Pflanzen weniger bei der Variante a3b2c2 als bei der Kontrolle K1c2, d.h. dass das Nährsubstrat sowohl allein als auch gemeinsam mit Lactobacillus offenbar das Leben der Pflanzen gesichert haben muss (vgl. K2c2, a3b2c2). Geringer war die Leistung des Nährsubstrats in der Kombination mit B. subtilis a3b1c2.

Ebenfalls war die Anzahl der Ausfälle bei der einzelnen Bakterienapplikation kleiner als die bei der Kontrolle K1c2 d.h., die Behandlungen mit B. subtilis und Lactobacillus bringen den Pflanzen bessere Überlebenschancen, da der Anteil toter Pflanzen erheblich reduziert wird.

Genau so hat auch die einzelne Behandlung mit Bakterien nach 2 Wochen das Leben der Pflanzen positiv beeinflusst, so waren hier am wenigsten Ausfälle registriert worden.

Deshalb könnte man vermuten, dass die Behandlung mit Bacillus subtilis sowie Lactobacillus und das Nährsubstrat eine deutliche Wirkung, bezogen auf den Stressabbau, hat. Dies würde auch die höheren Ausfälle der unbehandelten Kontrolle begründen. Mit diesem Ergebnis werden nun die bereits erwähnten Aussagen von JACOB & PLIETZSCH und SCHULZE (1991), GLÜCK (1993), ECKFELDT (1997) bestätigt.

Auf Mineralwollmatten wurden zum zweiten Boniturzeitpunkt statistisch keine signifikanten Unterschiede zwischen der Kontrollvariante K1c3 und Behandlungen mit B. subtilis a1b1c3 und Lactobacillus a1b2c3 bezüglich der Sprosshöhen festgestellt.

* Werte mit gleichen Buchstaben zeigen keine Unterschiede im Tukey-Test (α = 0,05)

Substrat

Varianten

Sprosshöhe (cm)

Blütenanzahl

Mineralwollmatten

K1c3

2,1 a

1,3 a

a1b1c3

2,6 a

2 a

a1b2c3

1,8 a

2 a

Tab. 13: Wachstumsbeeinflussungen einer zweimaligen Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus auf Mineralwollmatten, 2. Bonitur im Komplexfeldversuch Berlin

Bezogen auf die Blütenanzahlen waren ebenfalls die Unterschiede auf Mineralwollmatten zwischen der unbehandelten Kontrolle K1c3 und den Behandlungen mit Bacillus subtilis a1b1c3 und Lactobacillus a1b2c3 an dem zweiten Boniturtermin nicht signifikant.

Die dritte Bonitur wurde einen Monat nach der zweiten Bonitur am 10.08.03 durchgeführt. Dabei wurden Sprosshöhen und Blütenanzahlen auf Ziegelbruchsubstrat,

Triebanzahlen, Sprosslängen und Sprossdurchmesser auf Geotextilmatten, sowie die

Sprosshöhen auf Mineralwollmatten und der Bedeckungsgrad erfasst.

* Werte mit gleichen Buchstaben zeigen keine Unterschiede im Tukey-Test (α = 0,05)

Substrate

Varianten

Sprosshöhe (cm)

Blütenanzahl

Ziegelbruchsubstrat

K1c1

4,9 a

11,6 a

K2c1

8,9 c

30,3 a

a1b1c1

6,9 abc

25 a

a1b2c1

6,2 ab

14 a

a2b1c1

7,3 bc

22,6 a

a2b2c1

5,7 ab

10,3 a

a3b1c1

7,6 bc

12,3 a

a3b2c1

9 c

20 a

Mineralwollmatten

K1c3

3,7 a

a1b1c3

3,3 a

a1b2c3

3,1 a

Tab.14: Wachstumsbeeinflussungen einer zweimaligen Behandlung mit B. subtilis und Lacto-bacillus auf Ziegelbruchsubstrat und Mineralwollmatten,
3. Bonitur im Komplexfeldversuch Berlin

Es wurde ein Vergleich der Behandlung mit Bacillus subtilis, Lactobacillus sowie Nährsubstrat zu der Kontrolle durchgeführt. Die mittleren Wachstumsparameter sind in der Tabelle 14 dargestellt.

Bei der Erfassung von den Sprosshöhen der Sedumvegetation waren auf dem Ziegelbruchsubstrat klar signifikante Unterschiede zu verzeichnen. Während sich bis zu 5 cm Sprosshöhen in der Kontrolle K1c1 ergaben, wurden infolge der Introduktion vom Nährsubstrat sowohl allein appliziert in K2c1 als auch in Kombination mit Bakterien (dritte Behandlung) 4 cm mehr ermittelt (vgl. K2c1, a3b1c1, a3b2c1) als in der Kontrolle K1c1. Es bestanden jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen den Einzelapplikationen von Nährsubstrat und diesen Kombinationsvarianten mit Bakterien. Signifikante Unterschiede waren ausschließlich zwischen K2c1 und K1c1, K2c1 und der Einzelapplikation von Lactobacillus (a1b2c1, a2b2c1), a3b1c1 und K1c1 sowie a3b2c1 und K1c1 zu bemerken.

Betrachtet man die Varianten der ersten Behandlung mit B. subtilis und Lactobacillus, so sind hier weniger Unterschiede (durchschnittlich 2 bis 3 cm hoch) im Unterschied zu den Varian-ten der dritten Behandlung und der Kontrolle mit Nährsubstrat registriert worden. Dennoch waren es hier bis zu 2 cm Sprosshöhe mehr als in der unbehandelten Kontrolle K1c1.

Die Differenzen zwischen den Varianten der nach 2 Wochen Bakterienbehandlungsind gering. Die Variante a2b1c1 unterschied sich signifikant von der Kontrollvariante K1c1. Fast wurde durch Behandlung mit B. subtilis a2b1c1 (1,5 cm Höhe durchschnittlich) mehr als die Behandlung mit Lactobacillus a2b2c1 erzielt. Gesicherte Unterschiede zwischen beiden Behandlungsvarianten nach 2 Wochen gab es nicht.

Verglichen mit Varianten der kombinierten Applikation von Bakterien mit dem Nährsubstrat (dritte Behandlung) und der Kontrolle mit Nährsubstrat K2c1, waren es in den Varianten nach 2 Wochen (zweite Behandlung) ca. 2-3 cm Höhe weniger. Jedoch war der Unterschied zu der unbehandelten Kontrolle K1c1 (0,8 bis zu ca. 2,5 cm) größer in den Behandlungen mit Lactobacillus und B. subtilis (a2b2c1, a2b1c1). Gesicherte Unterschiede zwischen beiden Behandlungsvarianten gab es nicht.

Im Unterschied zum Ziegelbruchsubstrat wurden im Vergleich mit der unbehandelten Kontrolle K1c3 durch die Behandlungen mit Bacillus subtilis a1b1c3 und Lactobacillus a1b2c3 auf Mineralwollmatten keine signifikanten Unterschiede erzielt.

Bei Betrachtung der Blütenanzahl wurden auf Geotextilmatten in der dritten Bonitur keine Blüten festgestellt, weil alle Pflanzen, die zuvor im Juli geblüht hatten, im August 03 angesichts der Trockenperiode und der damit auch extrem hohen Temperaturen abgestorben waren. Währenddessen haben Sedumpflanzen nur auf Ziegelbruchsubstrat weitere Blüten gebildet. Dennoch konnten durch Auszählen der Blüten zwischen der unbehandelten Kontrolle K1c1 und den übrigen Behandlungsvarianten keine statistisch gesicherten Unterschiede nachgewiesen werden. Die höchste Blütenanzahl wurde ausschließlich bei der Behandlung mit Nährsubstrat erreicht (K2c1). Diese wurde gefolgt von den Varianten der ersten und der zweiten Behandlung mit Bacillus subtilis (a1b1c1, a2b1c1) und dem Kombinationseffekt von Lactobacillus mit Nährsubstrat bei der dritten Behandlung gegenüber der unbehandelten Kontrolle K1c1.

Jedoch haben zum Boniturzeitpunkt Kombinationen von B. subtilis mit Nährsubstrat a3b1c1 und die Einzelapplikation von Lactobacillus sowohl bei der ersten Behandlung als auch bei der zweiten Behandlung nach 2 Wochen (a1b2c1, a2b2c1) die geringsten Werte, bezogen auf die Blütenanzahl erbracht. Dabei werden mit diesen Ergebnissen Aussagen von ZHANG et al. (1995) und MURPHY et al. (2003) bestätigt. Bei Geotextilmatten wurden an diesem Termin auch die in der folgenden Tab. (15) genannten Boniturmerkmale ermittelt.

* Werte mit gleichen Buchstaben zeigen keine Unterschiede im Tukey-Test (α = 0,05)

Substrat

Varianten

Triebanzahl

Sprosslänge

(cm)

Sprossdurchmesser

(cm)

Geotextilmatten

K1c2

8,5 a

5,6 a

4,6 a

K2c2

7,8 a

5 a

4,5 a

a1b1c2

8,8 a

5,9 a

5,2 a

a1b2c2

8,7 a

5,7 a

4,8 a

a2b1c2

8,3 a

5,2 a

4,7 a

a2b2c2

9,4 a

5,8 a

5,2 a

a3b1c2

9 a

6,1 a

5 a

a3b2c2

8,6 a

5,4 a

5 a

Tab. 15: Wachstumsbeeinflussungen einer zweimaligen Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus auf Geotextilmatten, 3. Bonitur im Komplexfeldversuch Berlin

Es konnten im Bezug auf die Triebanzahlen zwischen der unbehandelten Kontrolle K1c2 und den Behandlungsvarianten mit Bacillus subtilis, Lactobacillus sowie dem Nährsubstrat sowohl bei der Einzelapplikation, wie auch bei der Kombination von Bakterien mit Nährsubstrat keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden.

Durch Behandlungen mit Bacillus subtilis, Lactobacillus und Nährsubstrat allein appliziert und in Kombination mit einander wurden hinsichtlich der mittleren Sprosslängen der Sedum-vegetation auf Geotextilmatten keine statistisch gesicherten Unterschiede erzielt.

Es wurden weder bei der Applikation von Bacillus subtilis, Lactobacillus noch Nährsubstrat bezüglich mittlerer Sprossdurchmesser der Pflanzen signifikante Unterschiede gefunden. Alle Behandlungsvarianten waren statistisch gleich der unbehandelten Kontrollvariante (K1c2).

Die folgende Tabelle vermittelt Relativwerte im Prozent zum Bedeckungsgrad in Abhängig-keit von der Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus. Die Erfassung des Bedeckungsgrades ergibt sich aus der Tabelle (16).

Um nachzuweisen, ob die bereits applizierten Bakterien (Versuchsserie 2) aktiv waren, wurden sie auf ihren Einfluss auf das Pflanzenwachstum überprüft. Es kamen je nach Substratart die folgenden 2 Testverfahren zur Anwendung:

• Gefäßtest mit Keimpflanzen für Ziegelbruchsubstrat bzw. Ziegelkompostsubstrat

• Röhrchentest für Geotextilmatten und Mineralwollmatten

Die Erprobung eines Naturierungsverfahrens auf dem nährstoffarmen Gleisbett wurde mittels Nassansaat auf 3 verschiedenen Substratvarianten unterschiedlicher Schichtdicken und Bauweisen am Beispiel von Ziegelbruchsubstrat, Geotextilmatten und Ziegelkompostsubstrat geprüft. Es wurde diesmal jedoch anstelle vonMineralwollmatten eine Mischung aus Ziegelbruchsubstrat mit 10 % Kompostanteil (etwa 5 l/m²) verwendet.

Bei dem verwendeten Kompost (Profi-Substrat) handelt es sich um ein Gemisch aus wenig bis mäßig und stark zersetztem Hochmoortorf, welches mit sorptionsstarkem Ton angereichert ist. Das Substrat enthält die für das Pflanzenwachstum erforderlichen Haupt- und Spurennährstoffe. Währenddessen wurden B. subtilis, Lactobacillus und das Nährsubstrat auf ihren Einfluss auf das Wachstum von Sedum album getestet. Die so genannten Anspritzmasse und Auftragmengen waren mit dem Komplexversuch identisch.

Die Anlage des Versuchs erfolgte am 25.09.03 auf dem Acker in Berlin-Dahlem. Die angewandte Methodik entsprach jener aus dem Komplexversuch. Um eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten, waren auch die Versuchsbedingungen dieselben.

Jedoch im Unterschied zum Komplexfeldversuch (Versuchsserie 2) beschränkte sich der erste Applikationstermin nur auf die sofortige Kombinationsbehandlung von Bakterien und Nährsubstrat (a3: dritte Behandlung), währenddessen wurde der zweite Termin nach 2 Wochen (a2: zweite Behandlung) gewählt und war auf die einzelnen Bakterienapplikationen begrenzt.

Die kombinierte Sofortbehandlung mitBakterien und Nährsubstrat wurde am 06. 10. 03 durchgeführt. Die zweite Bakterienbehandlung erfolgte nach 2 Wochen am 20.10.03. Eine zweite Wiederholung erfolgte am 03.11.03. Die Variantenaufteilung ist in Tab. 19 angegeben.

Varianten

Applikationen

Anzahl der Wiederholungen

Pflanzen je Wiederholung

K1c1

unbehandelte Kontrolle-C1

3

7

K1c2

unbehandelte Kontrolle-C2

3

7

K2c1

unbehandelte Kontrolle + Nährsubstrat-C1

3

7

K2c2

unbehandelte Kontrolle + Nährsubstrat-C2

3

7

K2c4

unbehandelte Kontrolle + Nährsubstrat-C4

3

7

K3c4

unbehandelte Kontrolle -C4

3

7

a2b1c1

nach 2 Wochen Behandlung mit B. subtilis /C1

3

7

a2b1c2

nach 2 Wochen Behandlung mit B. subtilis /C2

3

7

a2b1c4

nach 2 Wochen Behandlung mit B. subtilis /C4

3

7

a2b2c1

nach 2 Wochen Behandlung mit Lactobac. /C1

3

7

a2b2c2

nach 2 Wochen Behandlung mit Lactobac. /C2

3

7

a2b2c4

nach 2 Wochen Behandlung mit Lactobac. /C4

3

7

a3b1c1

sofortige Behandlung mit (Bacillus subtilis + Nährsubstrat) /C1

3

7

a3b1c2

sofortige Behandlung mit (Bacillus subtilis + Nährsubstrat) /C2

3

7

a3b1c4

sofortige Behandlung mit (Bacillus subtilis + Nährsubstrat) /C4

3

7

a3b2c1

sofortige Behandlung mit (Lactobacillus + Nährsubstrat) /C1

3

7

a3b2c2

sofortige Behandlung mit (Lactobacillus + Nährsubstrat) /C2

3

7

a3b2c4

sofortige Behandlung mit (Lactobacillus + Nährsubstrat) /C4

3

7

Tab. 19: Behandlungsvarianten in Kombination mit Substraten in Versuchsserie 3 (Herbst / Winter)

Es wurden anschließend Daten über den Bedeckungsgrad, Sprosslängen und die Anzahl der gebildeten Seitentriebe durch die Bonitur erfasst.

Zur Ermittlung von Bedeckungsgrad, Sprosslängen und Anzahl der gebildeten Seitentriebe wurde eine Bonitur vier Wochen nach Versuchsbeginn am 23.10.03 durchgeführt. Eine weitere Bonitur erfolgte ein Monat danach. Die Abschlussbonitur vom Bedeckungsgrad erfolgte im Juni 2004. Die Boniturwerte sind als Mittelwerte in Abhängigkeit von der Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus in der Tabelle 20 dargestellt.

* Werte mit gleichen Buchstaben zeigen keine Unterschiede im Tukey-Test (α = 0,05)

Substrate

Varianten

Triebanzahl

Sprosslänge (cm)

Ziegelbruchsubstrat

K1c1

1,57 a

4,07 a

K2c1

2,07 a

4,17 a

a2b1c1

2,13 a

4,21 a

a2b2c1

1,71 a

4,15 a

a3b1c1

2,09 a

4,21 a

a3b2c1

2,13 a

4,26 a

Geotextilmatten

K1c2

1,94 a

4,13 a

K2c2

2,09 a

4,11 a

a2b1c2

1,80 a

4,12 a

a2b2c2

1,90 a

4,19 a

a3b1c2

2,04 a

4,22 a

a3b2c2

2,04 a

4,14 a

Ziegelbruchsubstrat mit 10 % Kompostanteil

K3c4

2,04 a

4,20 a

K2c4

2,28 a

4,23 a

a2b1c4

2,04 a

4,19 a

a2b2c4

1,85 a

4,20 a

a3b1c4

2,32 a

4,35 a

a3b2c4

2,42 a

4,31 a

Tab. 20: Wachstumsbeeinflussungen einer einmaligen Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus auf Ziegelbruchsubstrat, Geotextilmatten und Ziegelkompostsubstrat,
1. Bonitur in Versuchsserie 3 (Herbst / Winter)

Es wurden auf Ziegelbruchsubstrat zum Boniturzeitpunkt sowohl durch Behandlungen mit Bacillus subtilis, Lactobacillus als auch mit dem Nährsubstrat bei Einzel- und kombinierter Applikation hinsichtlich der Triebanzahlen keine signifikanten Unterschiede zwischen den Behandlungsvarianten und der unbehandelten Kontrolle festgestellt. Ebenfalls war das auch der Fall auf Geotextilmatten. Bei der mittleren Triebanzahl zeigten sich zwischen der Kontrolle und den übrigen Behandlungen auf dem Ziegelkompostsubstrat wieder keine Unterschiede. Eine klare Wirkung von Wachstumsförderung durch die Applikation von Bakterien und Nährsubstrat ließ sich jedoch nicht finden. Meist waren es scheinbar deutliche Wachstumsförderungen, die sich statistisch nicht absichern ließen.

Auch zu diesem 1. Boniturzeitpunkt wurde der Einfluss der Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus sowie Nährsubstrat auf die Vegetationsleistung geprüft. Dabei konnten durch Erfassung der mittleren Sprosslänge der Sedumvegetation bei allen Substrattypen keine signifikanten Unterschiede nachgewiesen werden.

Meist waren es visuelle Unterschiede, die statistisch nicht abzusichern waren, was mit der großen Streuung der Werte zu begründen ist. Aus bisherigen Boniturergebnissen kann geschlussfolgert werden, dass Bacillus subtilis ebenso wie Lactobacillus nach einer einmaligen Applikation keine erheblichen Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum ausübten. Da bis zu diesem 1. Boniturzeitpunkt (im Gegensatz zu dem Sommerversuch) nur niedrige Feldtemperaturen herrschten, blieb deshalb die Vegetationsentwicklung deutlich unbeeinflusst. Fehlende optimale Entwicklungsbedingungen können also das Wachstum der Kulturpflanzen beschränken. Außerdem können die Pflanzen aufgrund des Nassansaat-verfahrens bisher nicht genügend Wurzelsystem gebildet haben und dabei bleiben Bacillus subtilis-Stoffwechselprodukte im Rhizosphärenbereich der Pflanze nicht verfügbar. Denn ein stärkeres Wurzelwerk führt letztlich zu einer verbesserten Aufnahme von Wasser und Nährstoffen und damit zu schnellerem Wachstum und größerer Stresstoleranz (KILIAN et al. 2000).

Denkbar wäre als Ursache auch, dass die Aktivität der Bakterien in Bezug auf Prozesse der Vermehrung und der Stoffwechselbildung, die den Hormonhaushalt der Pflanze beeinflussen, bei niedrigen Temperaturen ausbleiben.

Die zweite Bonitur von Wachstumsparametern erfolgte am 24.11.03. Dabei wurden Triebanzahlen, Sprosslängen und die Bedeckungsgrade erfasst. Vergleiche der Behandlungen mit Bacillus subtilis und Lactobacillus zu der unbehandelten Kontrolle sind in der folgenden Tabelle 21 aufgeführt.

* Werte mit gleichen Buchstaben zeigen keine Unterschiede im Tukey-Test (α = 0,05)

Substrate

Varianten

Triebanzahl

Sprosslänge (cm)

Ziegelbruchsubstrat

K1c1

2,33 a

4,23 a

K2c1

3,17 b

4,69 ab

a2b1c1

2,94 ab

4,50 ab

a2b2c1

2,90 ab

4,62 ab

a3b1c1

3,99 b

4,86 b

a3b2c1

3,95 b

4,71 ab

Geotextilmatten

K1c2

2,47 a

4,32 a

K2c2

2,88 a

4,31 a

a2b1c2

2,71 a

4,32 a

a2b2c2

2,76 a

4,42 a

a3b1c2

2,90 a

4,42 a

a3b2c2

2,75 a

4,33 a

Ziegelbruchsubstrat mit 10 % Kompostanteil

K3c4

3,42 a

5,12 a

K2c4

4,75 b

5,11 a

a2b1c4

3,90 ab

5,00 a

a2b2c4

3,56 a

5,09 a

a3b1c4

4,28 ab

5,21 a

a3b2c4

4,47 ab

5,07 a

Tab. 21: Wachstumsbeeinflussungen einer zweimaligen Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus auf Ziegelbruchsubstrat, Geotextilmatten und Ziegelkompostsubstrat,
2. Bonitur in Versuchsserie 3 (Herbst / Winter)

Bei der zweiten Bonitur konnten hinsichtlich mittlerer Triebanzahlen der Sedumvegetation die ersten signifikanten Unterschiede lediglich bei der alleinigen Anwendung des Nähr-substrats (K2c1) und der kombinierten Applikation von Bacillus subtilis mit Nährsubstrat (a3b1c1) sowie der Kombination von Lactobacillus mit Nährsubstrat (a3b2c1) gegenüber der unbehandelten Kontrolle (K1c1) festgestellt werden. Unterschiede zwischen der Einzel-Applikation beider Bakterien und der unbehandelten Kontrolle auf Ziegelbruchsubstrat gab es jedoch nicht.

Betrachtet man die Vegetationsentwicklung auf Geotextilmatten, so waren hier zwischen den Behandlungsvarianten und der unbehandelten Kontrolle statistisch kaum Unterschiede sichtbar. Eine erhebliche Verbesserung der mittleren gebildeten Seitentriebe erfolgte an diesem 2. Boniturzeitpunkt nicht.

Verglichen mit den ersten und zweiten Substrattypen wurde nach einer 10%igen Kompostzu-gabe eine verbesserte Wachstumsbeeinflussung gegenüber der unbehandelten Kontrolle erzielt. Ein signifikanter Unterschied wurde ausschließlich bei der alleinigen Anwendung des Nährsubstrats festgestellt. Zwischen den übrigen Behandlungsvarianten und der Kontrolle waren sowohl bei der Einzelapplikation der Bakterien als auch bei der Kombination mit Nährsubstrat statistisch keine Unterschiede zu verzeichnen

.

Bei der Ermittlung mittlerer Sprosslängen der Sedumvegetation auf Ziegelbruchsubstrat zeigte sich ausschließlich ein signifikanter Unterschied durch die kombinierte Applikation von Bacillus subtilis und Nährsubstrat (a3b1c1). Die Wachstumsförderungen waren zum 2. Boniturtermin geringfügig. Gleiche Unterschiede waren zwischen den übrigen Behandlungsvarianten mit Bacillus subtilis und Lactobacillus und der unbehandelten Kontrolle zu beobachten.

Es wurden wiederum auf Geotextilmatten weder signifikante Unterschiede noch ein Einfluss auf die mittlere Sprosslänge festgestellt. Genauso riefen Behandlungen mit Bacillus subtilis und Lactobaccillus bei Ziegelbruchsubstrat mit 10 % Kompostanteil keine erheblichen Verbesserungen hervor. Ebenso war auch der Einfluss von Nährsubstrat gering. Alle Behand-lungsvarianten waren gleich der unbehandelten Kontrolle.

Eine dritte Bonitur des Bedeckungsgrades wurde 9 Monate nach Versuchsbeginn durchgeführt.

* Werte mit gleichen Buchstaben unterscheiden sich nicht signifikant

Substrate

Varianten

Oktober 2003

November 2003

Juni 2004

Ziegelbruchsubstrat

K1c1

2,54 a

2,82 a

37,2 a

K2c1

2,47 a

2,68 a

59,6 b

a2b1c1

2,45 a

2,62 a

52,7 ab

a2b2c1

2,6 a

2,76 a

55,4 ab

a3b1c1

2,7 a

2,79 a

59,4 b

a3b2c1

2,53 a

2,62 a

59,5 b

Geotextilmatten

K1c2

3,34 a

3,42 a

28,6 a

K2c2

3,04 a

3,12 a

27,7 a

a2b1c2

2,94 a

3,08 a

28,2 a

a2b2c2

2,99 a

3,11 a

33,6 a

a3b1c2

2,5 a

2,8 a

17,6 a

a3b2c2

2,76 a

2,87 a

17,3 a

Ziegelbruchsubstrat

mit 10 % Kompostanteil

K3c4

4,07 a

4,16 a

54,3 a

K2c4

3,48 a

3,56 a

66,5 a

a2b1c4

3,17 a

3,28 a

58, 1 a

a2b2c4

3,42 a

3,54 a

55,8 a

a3b1c4

3,89 a

4,06 a

60,3 a

a3b2c4

3,6 a

3,71 a

71,3 a

Tab. 22: Relativwerte des Bedeckungsgrades (in %) in Abhängigkeit von der Behandlung mit Bacillus subtilis und Lactobacillus auf Ziegelbruchsubstrat, Geotextilmatten und Ziegelkompostsubstrat (Versuchsserie 3)

Die erste Bonitur des Bedeckungsgrades erfolgte einen Monat nach Versuchsbeginn am 23.10.03. Es wurden weder signifikante Unterschiede zwischen der unbehandelten Kontrolle noch den Behandlungen mit Bacillus subtilis und Lactobacillus nachgewiesen. Alle Varianten waren gleich. Eine positive Wachstumsbeeinflussung durch Behandlungen mit den Bakterien sowie Nährsubstrat konnte zu 1. Boniturzeitpunkt nicht festgestellt werden.

Eine zweite Bonitur wurde einen Monat danach am 24.11.03 durchgeführt. Wie die Tab. 22 zeigt, waren zum diesem 2. Boniturzeitpunkt auch keine statistisch gesicherten Unterschiede zu beobachten, im Unterschied zu dem Vorversuch im Sommer (Versuchsserie 2), wo zeitgleich nach 7 bis 8 Wochen auf Ziegebruchsubstrat die deutlichsten und signifikanten Unterschiede bei der Behandlung mit Nährsubstrat allein und bei der Kombinationen von Nährsubstrat mit den Bakterien gefunden wurden.

Bei der Betrachtung der Boniturergebnisse vom Juni 04, ca. 9 Monate nach Versuchsbeginn, konnten zu diesem 3. Boniturzeitpunkt die ersten signifikanten Unterschiede bei der Einzel-Applikation des Nährsubstrats (K2c1) und dessen Kombinationen mit B. subtilis (a3b1c1) sowie der Kombination mit Lactobacillus (a3b2c1) gegenüber der unbehandelten Kontrolle (K1c1) nachgewiesen werden. Jedoch gab es bei der Einzelapplikation von Bacillus subtilis (a2b1c1) und Lactobacillus (a2b2c1) statistisch keine Unterschiede im Vergleich mit der unbehandelten Kontrolle.

Allerdings hat sich diesmal die Vegetationsentwicklung im Unterschied zu Versuchsserie 2 im Sommer verlangsamt, weil die Pflanzen dem langen Winter standhalten mussten. Es wurde hier trotz 9 Monaten Zeitspanne (von September 03 bis Juni 04) die höchste Bestands-entwicklung der Parzellen von nur 60 % lediglich bei der Einzelapplikation des Nährsubstrats (K2c1), der Kombination von Bacillus subtilis mit Nährsubstrat (3b1c1), der Kombination von Lactobacillus mit Nährsubstrat (a3b2c1) erreicht. Währenddessen war im Komplexversuch zum zweiten Boniturtermin eine schnellere Bestandsentwicklung von 100 % bei den jeweiligen Behandlungsvarianten in nur kurzer Zeit nach ziemlich 7 Wochen spürbar.

Während des gesamten Versuchszeitraumes wurden auf Geotextilmatten keine signifikanten Unterschiede zwischen der unbehandelten Kontrolle und denübrigen Behandlungsvarianten mit Bacillus subtilis ebenso wie mit Lactobacillusfestgestellt. Der Einfluss von Bacillus subtilis und Lactobacillus sowohl bei der Einzelapplikation als auch in deren Kombination mit Nährsubstrat war nicht eindeutig. Unter Berücksichtigung der ermittelten Boniturwerte deutet sich an, dass die Geotextilmatten für die Bakterien einen nicht besonders passenden Standort darstellen, da sie sehr arm an Nährstoffen sind und den Bakterien vermutlich keinen echten Rhizosphärenbereich anbieten. Dies spiegelt sich folglich in der Vegetationsentwicklung auf Geotextilmatten wider.

Um das Ziegelbruchsubstrat biologisch aktiver zu machen, wurde das Substrat mit 10 % Kompostanteil vermischt. Dabei zeigten die Versuchsergebnisse trotzdem keine erheblichen Wuchsverbesserungen. Signifikante Unterschiede wurden an dem ersten und zweiten Boniturtermin nicht gefunden.

Eine wachstumsfördernde Wirkung erfolgte bei dem 3. Boniturtermin im Juni 04. Trotzdem zeichneten sich aber bei der Bestandsentwicklung zwischen der unbehandelten Kontrolle und den übrigen Behandlungsvarianten keine signifikanten Unterschiede ab. Es waren selbst scheinbar deutliche Wachstumsförderungen, die statistisch nicht gesichert werden konnten.

Zwar wurde nach der Zugabe von Kompost in der mit Bacillus subtilis, Lactobacillus sowie Nährsubstrat behandelten Parzellen eine verbesserte Vegetationsentwicklung gegenüber der unbehandelten Kontrolle erzielt, aber diese blieb gering.

Der höchste Bedeckungsgrad wurde bei der Kombination von Lactobacillus mit Nährsubstrat (a3b2c4) erreicht, der von der Behandlung mit Nährsubstrat (K2c4) (allein appliziert) sowie der Kombination von Bacillus subtilis mit dem Nährsubstrat (a3b1c4) gefolgt wurde. Der Effekt einer kombinierten Anwendung von Bakterien mit Nährsubstrat war besser als die Einzelapplikation der Bakterien (a2b1c4, a2b2c4).

Die durch Ermittlung von Sprosslängen und Triebanzahlen sowie Bedeckungsgraden tendenziell erreichten Wachstumsverbesserungen durch Behandlungen mit B. subtilis, Lactobacillus und Nährsubstrat auf Ziegelbruchsubstrat gegenüber Ziegelkompostsubstrat und Geotextilmatten ist nicht nur aus der besonderen Struktur dieses Substrates erklärbar (Versuchsserie 3), sondern es kommt auch den Versuchsbedingungen bzw. Umwelteinflüssen wie Temperatur, pH-Wert und Feuchtigkeit eine große Bedeutung zu.

Zu vermerken ist jedoch, dass in mit Mikroorganismen reichem Ziegelkompostsubstrat das Wachstum von Bacillus subtilis weniger intensiv war als im Ziegelbruchsubstrat. Die Populationsdynamik von B. subtilis wird somit vornehmlich durch die abiotischen Faktoren (Temperatur und Feuchtigkeit), sowie die Konkurrenz der autochthonen Mikroflora im Substrat beeinflusst (GANTCHEVA 1993).

KREBS et al. (1998) und ZIMMER (2003) schrieben der Temperatur eine entscheidende Rolle zu, die sich unmittelbar auf die Populationsdichten von Mikroorganismen und deren Aktivität auswirkt. REDDY & RAHE (1989) hoben hervor, dass das Überleben von B. subtilis B-2 in der Rhizosphäre durch hohe Temperaturen, hohe pH-Werte und hohe Feuchtigkeit günstig beeinflusst wird, wobei sie die Temperatur für die wichtigste Variable hielten.

Wie in den Versuchen von GUPTA & UTKEHDE (1986) bewiesen, ist die Aktivität von Bacillus subtilis bei etwas höherem pH-Wert und Temperaturen deutlicher ausgeprägt. Sie ermittelten in einem Temperaturbereich zwischen 21 C und 28 C und bei pH-Werten zwischen 5 und 8 die maximale Produktion antifungaler Substanzen durch B. subtilis. Dies erklärt vermutlich, weshalb sich Behandlungsvarianten auf Ziegelbruchsubstrat signifikant von der unbehandelten Kontrolle gegenüber dem Ziegelkompostsubstrat unterschieden.

Nach Angaben der Laboranalyse ergab sich im Ziegelbruchsubstrat ein höherer pH-Wert (6,9) gegenüber dem Ziegelkompostsubstrat mit 6 (vgl. Tab. 2). Es wurden ebenfalls neben dem höheren pH-Wert im Ziegelbruchsubstrat höhere Temperaturwerte im Oktober und November festgestellt (siehe Anhang).

Durch höhere Temperaturen und höheren pH-Wert im Ziegelbruchsubstrat werden im Vergleich mit den anderen Substrattypen günstigere Versuchsbedingungen für die Aktivität der Bakterien geschaffen. In Abhängigkeit vom pH-Wert und dem Temperatureinfluss lässt sich diese Feststellung begründen.

Außerdem fand ZIMMER (2003) nach seiner Erfahrung mit dem Nutzbakterium heraus, dass dessen positive Effekte auf die Kulturpflanzen hinsichtlich phytoeffektiver Wirksamkeit und Pathogene unterdrückender Wirkung bei leichten Böden, die keine optimalen Bedingungen für die Pflanzen boten, am größten waren. Aufgrund dieser Feststellung werden die ermittelten Daten auf dem nährstoffarmen Ziegelbruchsubstrat weiter bestätigt.

Die Überprüfung der Aktivität der bereits inokulierten Bakterien (Versuchsserie 3) erfolgte diesmal im Gefäßtest mit Keimpflanzen der Sommergerste.

Die Probenahme von Substrate erfolgte am 23.03.04. Dabei wurden jeweils 6 Proben von Ziegelbruchsubstrat und 6 Proben von dem Gemisch Ziegelbruch mit 10 % Kompostanteil des Feldversuchs aufbereitet, wobei es insgesamt (13) Proben waren, davon sind 12 Proben Prüfsubstrat und eine Probe vom Vergleichsubstrat bzw. Einheitserde 0 (EE0) bereitgestellt worden. Jede Probe entsprach einer Variante.

Die Versuchsbedingungen in den Klimakammern sowie die Vorgehensweise mit den frischen Substratproben und allen an dieser Stelle nicht beschriebenen Verfahren entsprachen der im (Abschnitt 5.2.3.1. Gefäßtest) angegebenen Methodik. Zum Aktivitätsnachweis der applizierten Bakterien erfolgte eine Bonitur am 05.04.04. Die bakterielle Wirksamkeit war indirekt über die Erfassung von Sprossfrischmassen der Pflanzen zu bestimmen.

* Werte mit gleichen Buchstaben unterscheiden sich nicht signifikant

Substrate

Varianten

% Sprossfrischmasse

Einheitserdekontrolle

EE0

100 % b

Ziegelbruchsubstrat

K1c1

60,9 a

K2c1

60,9 a

a2b1c1

63,2 a

a2b2c1

55,1 a

a3b1c1

59,7 a

a3b2c1

55,1 a

Ziegelbruchsubstrat

mit 10 % Kompostanteil

K3c4

54 a

K2c4

52,8 a

a2b1c4

51,7 a

a2b2c4

51,7 a

a3b1c4

59,7 a

a3b2c4

54 a

Tab. 23: Relativwerte für Sprossfrischmassen im Keimtest mit Sommergerste

Bezogen auf den Frischmasseertrag unterschied sich das Vergleichsubstrat EE0 signifikant von den Behandlungsvarianten beim Ziegelbruchsubstrat. Unterschiede zwischen den übrigen Behandlungsvarianten gab es jedoch nicht. Alle Behandlungsvarianten waren gleich der unbehandelten Kontrolle. Während der relative Wert für das Frischgewicht der unbehandelten Einheitserdekontrolle EE0 bei 100 % lag, schwankten die Relativwerte des Frischgewichts der Gerste in der Behandlungsvarianten von 55 bis 60 % der Einheitserdekontrolle.

Betrachtet man Ziegelbruchsubstrat mit 10 % Kompostanteil, so ergibt sich daraus ein ähnliches Bild, wie vorher. Das Vergleichsubstrat EE0 war auch bestens, Bacillus subtilis und Lactobacillus konnten sowohl bei der Einzelapplikation als auch bei der Kombination mit dem Nährsubstrat keine Wachstumsverbesserungen erbringen. Eben so wirkte auch das Nährsubstrat. Es wurden weder signifikante Unterschiede noch positive Effekte durch die Behandlungen gefunden.

Signifikante Unterschiede waren lediglich bei der Einheitserdekontrolle EE0 gegenüber den übrigen Behandlungsvarianten zu verzeichnen.

Die Testergebnisse sprechen dafür, dass bisher keine Bioeffekte im Substrat festgestellt wurden, da das unbehandelte Vergleichsubstrat EE0 bestens war. Der Einfluss der Behandlung mit Bakterien blieb ebenfalls aus.

Es stellt sich heraus, dass die Bakterien bei niedrigen Temperaturen, insbesondere im Bezug auf die Vermehrung und Bildung von wachstumsstimulierenden Stoffen nicht besonders aktiv waren. Denn es wird nicht nur die Besiedlung von Pflanzenwurzeln maßgeblich von der Temperatur beeinflusst, sondern ebenso die Aktivität der Bakterien (JAMAL 1993, ZIMMER 2003). Denn es ist nicht ausgeschlossen, dass bei solchem niedrigen Temperaturniveau das bakterielle Wachstum gehemmt wird. Außerdem ist auch bekannt, dass der Stamm B. subtilis FZB24sein besseres Wachstum bei höheren Temperaturen gegenüber niedrigen Temperaturen ereicht (KILIAN et al. 1998). Dies könnte vermutlich für die Nichtnachweis-barkeit der bakteriellen Aktivität verantwortlich sein.