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6.  Schlussfolgerungen

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Ergründung des Einflusses ökologischer und edaphischer Faktoren auf das populations- und aktivitätsdynamische Verhalten von verschiedenen Bacillus subtilis-Isolaten.

Rückschlüsse für einen Einsatz von Bacillus subtilis in der landwirtschaftlich-gärtnerischen Praxis

Die Versuchsergebnisse haben bestätigt, dass Bacillus subtilis zu einer aktiven Besiedlung der Pflanzenwurzel fähig ist. Diese Tatsache ist eine der Grundvoraussetzungen für das Zustandekommen phytoeffektiver und antifungaler Effekte. Dagegen ist die Populationsdichte in der Rhizosphäre von sekundärer Bedeutung. Obwohl im biologisch wenig aktiven Substrat die Besiedlungsdichte von Bacillus subtilis bei höherer Temperatur deutlich anstieg, waren die größten pflanzenwachstumsfördernden Effekte bei niedrigen Versuchstemperaturen zu beobachten. Das heißt für die Praxis, dass insbesondere bei einer Anwendung von Bacillus subtilis im Freiland zur Aussaat oder Pflanzung der Kulturpflanzen im Frühjahr bereits mit einer guten phytoeffektiven und antifungalen Wirksamkeit des Nutzbakteriums zu rechnen ist, auch wenn zu diesem Zeitpunkt noch keine optimalen Temperaturen für dessen Populationsentwicklung herrschen. Bei zu hohem Schaderregerdruck ist keine ausreichende antifungale Wirkung zu erwarten. Wichtig ist eine rasche Besiedlung von Spermosphäre bzw. Rhizosphäre der Kulturpflanzen durch Bacillus subtilis, um den Bakterien einen Konkurrenzvorteil gegenüber bodenbürtigen phytopathogenen Pilzen und Bakterien zu verschaffen. Daher ist eine Saatgut- bzw. Pflanzgutbehandlung mit dem Nutzorganismus einer Substratbehandlung vorzuziehen, wenngleich die Versuchsergebnisse belegen, dass auch mit letzterer eine gute Rhizosphärenbesiedlung durch die introduzierten Bakterien möglich ist. Auch wenn die Wurzelkolonisierung durch Bacillus subtilis in Feldboden und Aussaaterde geringer war als in Quarzsand, wurde in den ersteren beiden Substraten eine bessere Wirkung gegen Phoma pinodella erreicht. Die Versuchsergebnisse belegen, dass das Vorhandensein vegetativer, stoffwechselaktiver Zellen von Bacillus subtilis von größerer Bedeutung ist als dessen Populationsdichte. Aus dieser Erkenntnis heraus sollte bei der Selektion weiterer Bacillus subtilis-Stämme darauf geachtet werden, dass unter den üblichen Kulturbedingungen für die Pflanzen diese Isolate einen niedrigen Versporungsgrad, also [Seite 155↓]eine hohe Aktivität in der Rhizosphäre aufweisen. Denkbar wäre auch die Beigabe von Formulierungshilfsstoffen, die zu einer Aktivitätserhöhung der Nutzbakterien nach ihrer Applikation an den Samen bzw. die Pflanzenwurzel führen. Bei Leguminosen wie der Erbse, die über große Samen und über ein großes Endosperm verfügen und außerdem über die Symbiose mit Rhizobien zur Stickstoffbindung befähigt sind, kommen die Pflanzenwachstum-fördernden Eigenschaften von Bacillus subtilis weniger zum Tragen. Aus diesem Grund könnte bei solchen Pflanzen mit Stämmen gearbeitet werden, deren Haupteffekt nicht die Wachstumsförderung ist, sondern die Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegenüber samen- und bodenbürtigen Krankheitserregern.

Boden- und samenbürtige pilzliche Wurzel- und Fußkrankheiten sind chemisch schwer zu bekämpfen, sodass der Einsatz antagonistischer Mikroorganismen wie Bacillus subtilis auf einem solchen Gebiet in jedem Fall Sinn macht.

Felder für weitere Forschungsarbeiten

Zahlreiche Forschungsarbeiten der letzten Jahre haben sich im Rahmen der Aufklärung des Wirkmechanismus von Bacillus subtilis auf die Auffindung phytoeffektiv und antifungal wirksamer Stoffwechselprodukte des Bakteriums konzentriert. Aus den dargestellten Untersuchungen zur Aktivitätsdynamik von Bacillus subtilis geht hervor, dass ein sehr großer Prozentsatz der Bakterien im Wurzelraum versport, also inaktiviert, vorliegt. Damit kommt der Erhöhung des Anteils stoffwechselaktiver Zellen eine große Bedeutung zu. Dies könnte geschehen durch

Die Kombination von Bacillus subtilis-Isolaten mit einem Neem-Fungizid in den Komplexversuchen war bereits ein erster Schritt, Wachstum und Aktivität der Bakterien durch Zugabe fördernder Substanzen zu erhöhen. In dieser Richtung sollten die Arbeiten fortgeführt werden.


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17.06.2004