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6.  Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit wurden die Auswirkungen spezieller Rhizosphärenbakterien auf das Wachstum, den Ertrag und die Toleranz gegenüber verschiedenen pathogenrelevanten Fusarium spp. bei Spargelpflanzen untersucht. Zur Klärung der Zusammenhänge wurden mehrjährige Freilandversuche und Modellversuche im Gewächshaus und in der Klimakammer unter Verwendung natürlich Fusarium kontaminierter Nachbauerde, nachbaufreier Erde und künstlich infizierter Substrate durchgeführt.

Die Analyse der Erdproben zweier Standorte ergab bei dem Spargelnachbaustandort eine signifikant höhere Belastung mit Fusarium spp. in Relation zu der nachbaufreien Fruchtfolgeparzelle. Als dominante Fusariumart konnte eindeutig F. oxysporum nachgewiesen werden. Aber auch andere, bis dahin an Spargel in Deutschland nicht beschriebene Arten, wie z. B. F. proliferatum, F. equisetii, F. sacchari, F. flocciferum und F. acuminatum wurden determiniert. Untersuchungen zur Pathogenität konnten F. oxysporum und F. culmorum als gefährliche Schaderreger an Spargel mit signifikanten Wachstumsdepressionen bestätigen und das Spektrum um F. proliferatum und F. acuminatum erweitern. Durch praeinfektionelle Applikationen in Form einer Saatgutnassbeizung und zusätzlicher Gießbehandlung von Bacillus subtilis FZB24 konnten die negativen Effekte dieser Fusariumerreger auf das Pflanzenwachstum vermindert werden. Das Ausmaß der Kompensation war jedoch erregerspezifisch unterschiedlich ausgeprägt, wobei der größte Effekt gegenüber F. oxysporum f. sp. asparagi zu verzeichnen war.

Die pathogenen Eigenschaften der verwendeten Erden hatten kaum Einfluss auf die Trieb­länge der nicht bakterisierten Kontrollpflanzen. Die Applikation der Rhizosphärenbakterien als Rhizomtauchung führte, außer bei den Bacillus subtilis Stämmen FZB24 und FZB42, in beiden Erden zu einer tendenziellen Inhibition der Trieblänge. Eine geringe Pathogenpräsenz in einer Mischerde (50% Nachbau/50% Fruchtfolge) erbrachte bei diesen Prüfgliedern eine Steigerung des Triebwachstums. Eine Bakterienbehandlung der Rhizome im Sprühverfahren führte nur in der nachbaufreien Erde zu einer geringfügigen Wuchssteigerung.

Hingegen förderten alle geprüften Rhizosphärenbakterien in den unterschiedlichen Erdsituationen die Wurzelentwicklung im Vergleich zu den entsprechenden unbehandelten Kontrollen, insbesondere die Bacillus subtilis Stämme FZB24 und FZB42.


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Die in der Nachbauerde kultivierten Spargelpflanzen zeigten in Relation zur Fruchtfolgeerde eine signifikante Reduktion des Wurzelwachstums, die jedoch v. a. durch die Rhizombakterisierung mit Bacillus subtilis FZB42 deutlich kompensiert wurde.

Bei künstlicher Infektion mit der allgemein am häufigsten an Spargel auftretenden Fusariumart, Fusarium oxysporum f. sp. asparagi, konnte durch die präeinfektionellen Bakterienapplikationen, insbesondere durch Bacillus subtilis FZB 42 und FZB 24, eine z. T. deutliche Steigerung des Pflanzenwachstums in Relation zur nichtbakterisierten, jedoch mit Fusarium infizierten Kontrolle registriert werden. Die Applikation von B. subtilis FZB 42 erbrachte sogar eine der Gesundkontrolle annäherndeWuchsleistung. Eine Infektion der Pflanzen mit F. oxysporum f. sp. asparagi konnte durch den Einsatz der Rhizosphärenbakterien jedoch nicht verhindert werden. Es wurden in allen Pflanzenproben Erregersporen im Gewebe mikroskopisch nachgewiesen.

Eine Rhizombakterisierung im Tauchverfahren (107 cfu/ml) zum Zeitpunkt der Pflanzung und eine additionale Gießbehandlung während der Hauptvegetationszeit führte im Freiland, außer bei dem Bacillus subtilis Stamm FZB37, zu einer tendeziellen Reduktion des Triebwachstums. Dieser Effekt war am Ende des ersten Ertragsjahres deutlich ausgeprägter als in den ersten beiden ertragslosen Jahren. Durch die Spritzungen mit dem Algenpräparat Goemar Fruton Spezial wurde v. a. in der ertragslosen Phase eine leichte Wachstumsförderung erreicht. In Kombination mit den Rhizosphärenbakterien wurde deren negativer Einfluss auf das Triebwachstum verstärkt.

Der Gesamt- und der Marktertrag wurde durch die Bakterienbehandlungen, ausgenommen Streptomyces graminofaciens, vermindert. Auch Goemar Fruton Spezial führte zu keiner Ertragssteigerung und brachte in Verbindung mit den Bakterien wieder ungünstigere Resultate. Das Sortierungsergebnis wurde nur unwesentlich beeinflusst.

Die Saatgutbakterisierung (108 cfu/ml) im Freilandversuch resultierte in einer Förderung des Trieb- und insbesondere des Wurzelwachstums, das sich bei Bacillus subtilis FZB24 signifikant zur Kontrolle unterschied. Die GFS-Applikationen hatten nur eine geringfügige Steigerung des Triebwachstums zur Folge, hemmten jedoch leicht die Wurzelentwicklung. Wieder zeigten die Kombinationsvarianten generell ungünstigere Werte als die einzeln applizierten Mikroorganismen. Die Rhizosphärenbakterien wirkten sich auf die Prüfmerkmale Wurzelanzahl und Knospenanzahl positiv aus, wobei Bacillus subtilis-FZB24 wieder dominant war. Es [Seite 134↓]konnte eine gesicherte Korrelation zwischen Wurzelfrischmasse und Knospenanzahl festgestellt werden.

Die Untersuchungsergebnisse werden hinsichtlich komplexer Wirkungsmechanismen applizierter Mikroorganismen diskutiert und sich daraus ergebende Schlussfolgerungen und Impulse für die Praxis und weitere wissenschaftliche Arbeit formuliert.


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03.03.2004