Alle Bodenfunktionen werden mikrobiell beeinflusst. Je diverser das Mikrobiom (Gesamtheit der Mikroorganismen) aufgestellt ist, desto stabiler kann das Agrarökosystem gegenüber Störungen, wie z.B. extreme Witterung, sein. Im CATCHY-Projekt konnte gezeigt werden, dass jede Pflanzenart ein individuelles Mikrobiom entwickelt. Eine Kombination unterschiedlicher Arten in Mischungen kann entsprechend, in Abhängigkeit von Standort und Jahr, eine größere Diversität des Mikrobioms bewirken. Es spielt folglich eine Rolle, ob der Boden brach liegt, Zwischenfrüchte in Reinsaaten oder in Mischungen angebaut werden.
Auch konnte belegt werden, dass Zwischenfrüchte das Mikrobiom der folgenden Hauptkultur beeinflussen: Beispielsweise wurden verschiedene Zwischenfruchtarten und Mischungen angebaut und die Wurzeln des darauf folgenden Maises untersucht. Die meisten gesundheitsfördernden Pilze wurden nach Phacelia in Reinkultur und nach der Mischung TerraLife®-MaisPro gefunden. Schädliche Fusariumpilze traten am häufigsten nach Brache oder Senf auf.
Erfolgreiche Ernten beginnen mit dem Bodenleben
Alle Pflanzen leben in Gemeinschaft mit unzähligen Mikroorganismen. Deren Gesamtheit wird als Mikrobiom bezeichnet. Die Mikroorganismen helfen der Pflanze bei der Nährstoffversorgung, der Immunabwehr und Stressbewältigung. Zwischenfrüchte sind ein wirksames Instrument, um die Zusammensetzung des Mikrobioms in landwirtschaftlichen Böden positiv zu beeinflussen. Je höher die Vielfalt an Mikroorganismen, die eine Pflanze im Boden vorfindet, umso vorteilhafter ist es für die Nährstoffaufnahme und Pflanzengesundheit. Ziel intelligenter Pflanzengesellschaften ist es, die verschiedenen Mikroorganismen im Boden gut zu ernähren.
Die im weiteren Verlauf dargestellten Box-Plot-Grafiken zeigen Ergebnisse des CATCHY-Versuchs zu Untersuchungen der Vielfalt der Bakterien sowie der Vielfalt der Pilze nach Zwischenfrüchten im Mais. Die Boxplots sind wie folgt zu lesen:
Das bedeutet für die nachfolgenden Box-Plot-Grafiken: je kompakter die Box, desto geringer ist die Streuung. Ist ein Boxplot also weit oben in der Y-Achse angesiedelt und kurz (Maximum und Minimum nicht weit auseinander), besteht eine große Diversität der Bodenbakterien und -pilze. Signifikanzen werden in den folgenden Grafiken durch Sterne dargestellt.
Vielfalt der Bakterien
TerraLife® macht den Unterschied
Im Vergleich zur Brache, Reinsaat (Klee, Senf, Rauhafer und Phacelia) und Einfachmischung (Mix4) führte die artenreiche Zwischenfruchtmischung TerraLife®-MaisPro (Mix12) im CATCHY-Versuch zu einer signifikant höheren Vielfalt der Bakterien im Boden. So werden das Wachstum, die Widerstandsfähigkeit und der Ertrag der Hauptkultur gefördert.
Abb. 1: Vielfalt der Bakterien im Boden nach Zwischenfrüchten im Mais
Quelle: CATCHY-Broschüre, Reinhold-Hurek et al. 2024; Der Shannon-Diversity-Index ist ein Maß aus der Ökologie, das die biologische Vielfalt in einem Lebensraum berechnet.
Vielfalt der Pilze
Auch Pilze gehören zu einem gesunden Mikrobiom
Neben z. B. den Mykorrhiza-Pilzen besiedeln viele verschiedene Arten die Wurzeln einer Pflanze. Auch die Vielfalt nützlicher Wurzelpilze wird durch Zwischenfrüchte positiv beeinflusst. Im CATCHY-Versuch war sie nach Anbau der artenreichen Zwischenfruchtmischung TerraLife®-MaisPro (Mix12) in den Wurzeln der Folgefrucht Mais am höchsten. Der Vorteil für die mikrobielle Gemeinschaft ist damit durch den Anbau einer vielfältigen Zwischenfrucht signifikant höher, im Vergleich zur Gründüngung durch Zwischenfrüchte in Reinsaat oder einer vegetationsfreien Brache.
Abb. 2: Vielfalt der Pilze nach Zwischenfrüchten im Mais
Quelle: CATCHY-Broschüre, Reinhold-Hurek et al. 2024; Der Chao-Diversity-Index ist ein statistisches Maß aus der Ökologie, um die tatsächliche Artenzahl (Artenreichtum) in einem Lebensraum zu schätzen.
Das CATCHY-Projekt hat das Verständnis für die vielfältigen Vorteile von Zwischenfrüchten im Ackerbau deutlich verbessert. Dabei sind die Eigenschaften und Wirkungen von unterschiedlichen Pflanzenarten und deren Gesellschaften sehr komplex. Bei Betrachtung der Gesamtheit aller Parameter zeigt sich, dass die gezielte Kombination von Arten in Mischungen zu mehr Resilienz im Pflanzenbausystem führt. Zur Realisierung der vielfältigen Vorteile ist eine kontinuierliche Integration der richtigen Zwischenfrüchte in die Fruchtfolge essenziell.
