Pflanzen hinterlassen Spuren im Boden, die über allfälliges abgestorbenes Wurzelwerk nach der Ernte hinausgehen. Sie produzieren eine Fülle verschiedener chemischer Stoffe, die via Wurzeln in den Untergrund gelangen und dort die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft verändern. Das wiederum könne das Wachstum der Folgepflanzen beeinflussen, heisst es in einer Mitteilung der Universität Bern. Das dortige Institut für Pflanzenwissenschaften hat die Bodenwirkung von Mais untersucht.
Pflanzen-Boden-Feedbacks auf dem Feld
Es war schon aus früheren Studien bekannt, dass Mais sogenannte Benzoxazinoide abgibt. Ein zweijähriger Feldversuch sollte zeigen, ob solche Pflanzen-Boden-Feedbacks auch unter landwirtschaftlich realistischen Bedingungen auftreten. Dazu säten die Forschenden jeweils fünf Streifen à 12 Reihen von zwei Sorten Mais. Nur eine Sorte gab Benzoxazinoide an den Boden ab, die andere aufgrund einer Mutation nicht. Beide Maissorten stammten aus den USA.
Bessere Entwicklung, höherer Ertrag
Im zweiten Jahr des Versuchs folge auf denselben Flächen Winterweizen, wobei die drei Sorten Claro, Fiorina und Sailor zum Einsatz kamen. Wo Benzoxazinoide m Boden waren, verzeichneten die Studienautoren ein verbessertes Auflaufen, eine verstärkte Bestockung, ein erhöhtes Wachstum und schlussendlich einen um 4 bis 5 Prozent besseren Ertrag (mehr Körner pro Fläche). Die Qualität des Getreides blieb dabei gut. Ausserdem sei der Winterweizen weniger von Schädlingen (namentlich Larven des Getreidehähnchens) befallen worden.
Nicht spektakulär, aber bedeutend
Ein um 4 Prozent höherer Ertrag klinge zwar nicht spektakulär, heisst es bei der Uni Bern. Man müsse aber bedenken, dass die Steigerung in diesem Fall nur dank eines Fruchtfolgeeffekts möglich war und keine zusätzlichen Inputs zum Einsatz kamen. Ob solche Effekte aber auch grossflächig in der landwirtschaftlichen Praxis einen Unterschied machen, müsse sich erst noch zeigen. Schliesslich hängt der Ertrag von einer ganzen Reihe von Faktoren ab.
Der Boden ist entscheidend
Wie schwierig es wird, generelle Aussagen zu solchen Effekten in der Landwirtschaft zu machen, zeigte ein weiterer Versuch der Uni Bern zusammen mit der Uni Basel und Agroscope. Dabei ging es um die Wirkung von Benzoxazinoiden auf einem heterogeneren Feld, auf dem die Zusammensetzung der Bodenchemie und der Mikroorganismen stark variierten. Es zeigte sich, dass der Einfluss dieser chemischen Wurzelausscheidungen auf Wachstum und Resistenz von Weizen von der Bodenbeschaffenheit abhängt.
