Mykorrhiza: Wiederherstellung von Bodenfunktionen mit Hilfe arbuskulärer Mykorrhiza

Arbuskuläre Mykorrhizapilze (AM-Pilze) sind eine weitverbreitete Gruppe von Bodenpilzen, die symbiotische Gesellschaften mit vielen Pflanzen, einschliesslich Kulturpflanzen, bilden. Sie können verschiedene Leistungen für Bodenökosysteme erbringen. Jüngste Studien lassen vermuten, dass deren Vielfalt in intensiv bewirtschafteten Böden abnimmt. Gefässversuche zeigten, dass sich diese Abnahme negativ auf die Pflanzenproduktivität und die Funktionsfähigkeit des Ökosystems auswirkt. Noch ist unklar, ob sich mit dem Einbringen spezifischer AM-Pilze in Ackerböden mit verarmter AM-Pilzvielfalt, die beeinträchtigten Bodenfunktionen verbessern oder wiederherstellen lassen.

Ziel des Projekts war es, die AM-Pilzgemeinschaften in Schweizer Ackerböden zu beobachten und die Faktoren zu ermitteln, die den Umfang und die Zusammensetzung dieser Gemeinschaften beeinflussen. Zudem sollte getestet werden, ob sich mit dem Einbringen von AM-Pilzen in verarmte Böden bestimmte Bodenfunktionen wiederherstellen lassen und ob Ökosysteme durch eine hohe AM-Pilzvielfalt nachhaltig gefördert werden können. In enger Zusammenarbeit mit zwei weiteren Projekten des NFP 68 ("Nematoden" und "Bodenbakterien") wurde untersucht, ob sich unterschiedliche Gruppen nützlicher Bodenorganismen gegenseitig ergänzen und so die Produktivität und die Gesundheit von Pflanzen steigern lassen.

Um die Zusammensetzung von AM-Pilzgemeinschaften im Feld bewerten zu können, entwickelte das Team eine Sequenzierungsmethode. Einige AM-Pilz-Taxa eignen sich als Bioindikatoren für biologische Anbaumethoden. Das Verfahren konnte auch ausgebrachte AM-Pilzarten nachweisen. Während die Biomasse von Klee durch das Einbringen (Impfung) von AM-Pilzen in Ackerböden zunahm, blieb der Einfluss auf die Mais- und Weizenerträge eher schwach.

Die neue Sequenzierungsmethode ermöglicht ein vertieftes Verständnis der Biogeografie von AM-Pilzen und deren Lebensgemeinschaften im Feld. Die Feld- und Gewächshausversuche liefern wichtige Informationen über das Potenzial und die Erfolgsfaktoren einer Impfung von Ackerböden mit AM-Pilzen. Sie geben auch Aufschluss über den Einfluss der AM-Pilzvielfalt auf die Produktivität von Pflanzen und die Ökosystemleistungen der Ackerböden.

Das Projekt liefert neues Wissen über die Nützlichkeit von AM-Pilzen. Das Team verfasste dazu ein entsprechendes Informationsblatt. Ein Übersichtsartikel stellt die Instrumente vor, die eine nachhaltige Landwirtschaft fördern, indem sie für eine geeignete Bodenbewirtschaftung sorgen sowie Bodenorganismen und die biologische Vielfalt in Böden anregen.

Recruitment limitation in soil? Restoring soil ecosystem functioning and sustainability by introducing below ground mutualists