Auswirkungen acker- und pflanzenbaulicher Maßnahmen sowie der Dauer der ökologischen Bewirtschaftung auf die arbuskuläre Mykorrhiza im Ökologischen Landbau

Als AM (arbuskuläre Mykorrhiza) bezeichnet man eine Symbiose zwischen Bodenpilzen der Ordnung der Glomales und Gefäßpflanzen (Cormobionta). Mehr als 80% aller landwirtschaftlichen Kulturpflanzen bilden eine AM aus. Nur Vertreter der landwirtschaftlich relevanten Pflanzenfamilien der Kreuzblütler (Brassicaceae) und Gänsefußgewächse (Chenopodiaceae) bilden keine AM aus. Der Ökologische Landbau (ÖL) lässt aufgrund der spezifischen Fruchtfolgen, Dünge- und Bodenbearbeitungsmaßnahmen sowie den Verzicht auf chemische Pflanzenschutzmittel ein höheres Besiedelungspotenzial der Böden durch AMP und einen höheren MBG der landwirtschaftlichen Kulturpflanzen erwarten. Während die Förderung des Edaphon im allgemeinen durch Anbaumaßnahmen im ÖL im Vergleich zum konventionellen Landbau nachgewiesen sind, liegen bisher keine Untersuchungen über die Auswirkungen spezifischer Anbaumaßnahmen auf die AM im ÖL vor. Ziel dieser Arbeit war daher die Untersuchung der Auswirkungen unterschiedlicher ackerbaulicher und pflanzenbaulicher Maßnahmen (Fruchtfolge, Düngung, Bodenbearbeitung) im ÖL sowie der Dauer der Ökologischen Bewirtschaftung auf den MBG von Getreide (v.a. Winterweizen). Folgende landwirtschaftliche Kulturmaßnahmen zeigten eine signifikante Erhöhung des MBG der Wurzeln der untersuchten landwirtschaftlichen Kulturpflanzen: + ein hoher Anteil an Leguminosen in der Vorfrucht sowie in der Fruchtfolge, + ein hoher Bodenbedeckungsgrad, + die Vermeidung von Schwarzbrache, + die Düngung mit Stallmist (Stallmistkompost oder Rottemist statt Gülle) sowie + eine nichtwendende, lockernde Bodenbearbeitung statt wendender Bodenbearbeitung (Grubber statt Pflug). Zur Erhaltung eines hohen Kolonisationspotentials durch AMP sollte nach einer nichtmykotrophen immer eine mykotrophe Kulturpflanze in der Fruchtfolge stehen. Eine gut ausgeprägte AM dient der Erhöhung der P-Aufnahme des Phytosymbionten, der Erhöhung der Widerstandskraft gegenüber Wurzelpathogenen sowie der Erhöhung der Resistenz gegenüber abiotischen Stressfaktoren in landwirtschaftlichen Produktionssystemen. Die Förderung der AM kann dadurch zur Optimierung des Pflanzenwachstums und zur Sicherung der Erträge beitragen. Um die Leistungsfähigkeit der Symbiose zwischen den landwirtschaftlichen Kulturpflanzen und den autochthonen AMP am Standort optimal zu fördern, sind die oben genannten landwirtschaftlichen Kulturmaßnahmen einzuhalten. Für ein weiteres Verständnis der Auswirkungen acker- und pflanzenbaulicher Kulturmaßnahmen auf die AM sind die Untersuchungen auf weitere Kulturarten und im ÖL zugelassene Dünge- und Pflanzenschutzmittel auszudehnen. Um detailliertere Aussagen zu den Auswirkungen der Fruchtfolgegestaltung auf die AM tätigen zu können, wäre eine längere Untersuchungsdauer (mindestens zwei ganze Rotationen) erforderlich, um v.a. unterschiedliche Witterungsbedingungen in den Versuchsjahren in der Interpretation berücksichtigen zu können. Weiters müssten zur Abdeckung der Breite der offenen Fragen in der landwirtschaftlichen Praxis mehrere unterschiedliche Fruchtfolgen in unterschiedlichen Klimaräumen in die Untersuchung einbezogen werden. Diese Anforderungen können jedoch im Rahmen einer Dissertation durch die zeitliche Einschränkung und der begrenzten Arbeitsressourcen nicht erfüllt werden. Die vorliegenden Ergebnisse stellen somit den Status quo der AM dar. Neben der Ausbildung einer effizienten AM spielen auch andere Faktoren wie die Versorgung mit Stickstoff und Wasser in der Er-tragsbildung und dem Proteingehalt im Korn von Getreide eine bedeutende Rolle. Zur Auswirkung der unterschiedlichen Dauer der Ökologischen Bewirtschaftung auf die AM liegen zur Zeit noch keine gesicherten Erkenntnisse vor. In der Zukunft wird eine Verringerung des Eintrages an Agrochemikalien in die Kulturlandschaften im Mittelpunkt des öffentlichen Interesse stehen, dabei muss der Bedeutung der AM als wichtige Komponente einer nachhaltigen Landwirtschaft eine höhere Aufmerksamkeit gewidmet werden

Auswirkungen landwirtschaftlicher Kulturmaßnahmen auf die arbuskuläre Mykorrhiza im Ökologischen Landbau

Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Auswirkungen landwirtschaftlicher Kulturmassnahmen im Ökologischen Landbau (ÖL) auf den Mykorrhizabesiedelungsgrad (MBG) von Getreide. Ein hoher Anteil an Leguminosen in der Fruchtfolge, die Vermeidung von Schwarzbrache, die Düngung mit Stallmist statt Gülle sowie eine lockernde Bodenbearbeitung mit dem Grubber statt wendender Bodenbearbeitung mit dem Pflug bewirkten eine signifikante Erhöhung des MBG der Getreidewurzeln

Auswirkungen verschiedener Bodenbearbeitungsvarianten auf den Besiedelungsgrad von Winterroggen (Secale cereale) durch arbuskuläre Mykorrhizapilze (AMP) unter den Bedingungen des Ökologischen Landbaues

Problemstellung/Ziele:Die arbuskuläre Mykorrhiza ist eine Symbiose zwischen dem Grossteil der landwirtschaftlichen Kulturpflanzen und bodenbürtigen Pilzen. Der heterotrophe Pilz erhält Assimilate von der autotrophen Pflanze, als Gegenleistung fördert der Pilz die Nährstoffaufnahme in die Pflanze und erhöht die Resistenz gegenüber phytopathogenen Mikroorganismen, die in einer Wachstumssteigerung der Pflanze resultieren können. In zahlreichen Untersuchungen wurde festgestellt, dass mechanische Bodenbearbeitung das Besiedelungspotenzial von landwirtschaftlichen Kulturpflanzen durch arbuskuläre Mykorrhizapilze (AMP) vermindert und die Effizienz des Myzels der AMP bei der Aufnahme von Phosphor mit steigender Intensität der Bodenbearbeitung abnimmt. Ziel der Untersuchungen war, die Auswirkungen verschiedener Bodenbearbeitungsvarianten auf den Mykorrhizabesiedelungsgrad von Winterroggen unter den Bedingungen des Ökologischen Landbaues festzustellen. Hypothesen: Mit abnehmender Bodenbearbeitungsintensität (Pflug > Zweischichtenpflug > Schichtengrubber) nimmt das Kolonisationspotenzial mit AMP in den Böden zu. Dadurch erfolgt eine intensivere Kolonisation der Wurzeln der pflanzlichen Symbiosepartner. Fazit: Der arbuskulären Mykorrhiza wird im Ökologischen Landbau eine relativ grosse Bedeutung bei der Ertragsbildung durch die landwirtschaftlichen Kulturpflanzen zugemessen. Bei der Auswahl der Bodenbearbeitungsgeräte sollte deshalb auch die Ausbildung einer arbuskulären Mykorrhiza beachtet werden. Lockernde Bodenbearbeitung (Schichtengrubber) bewirkte in der Untersuchung einen höheren Mykorrhizabesiedelungsgrad von Winterroggen im Vergleich zu wendender Bodenbearbeitung (Pflug, Schichtenpflug). Vor diesem Hintergrund sollte lockernder Bodenbearbeitung auf Praxisbetrieben nach Möglichkeit der Vorzug gegeben werden

ARBUSCULAR MYCORRHIZA OF WINTER WHEAT UNDER DIFFERENT DURATION OF ORGANIC FARMING

The effect of continuous organic farming (OF) on the arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) of winter wheat (Triticum aestivum) was investigated in a greenhouse pot trial. Representative soil samples were taken from 5 farms in the “Weinviertel” region, northeast of Vienna, Austria. On each farm three sites with a different duration of OF were selected for soil sampling; wheat was used as test plant. The mycorrhizal colonization (MC), root length density (RD) and the mycorrhizal colonized root length density (MD) were evaluated for the wheat roots. The majority of the wheat plants indicated an increasing MC and MD with increasing duration of OF. Based on our results we assume that a conversion period from conventional to OF of approximately 15 years is needed to establish a stable population of AMF, with all their considerable potential benefits for the host plants, and their contribution to maintaining soil fertility and structure

Monitoring the Conversion to Organic Farming

A long term field monitoring concerning the development of Organic Farming is performed at the bio-farm “Rutzendorf “ of the BVW GmbH in the Marchfeld region east of Vienna. It is an interdisciplinary project of eleven research institutes, which started in 2003. The aims of the project are: examination of changes concerning soil and plant parameters accompanying the conversion to organic farming; investigation of the effects of different organic fertilisation systems (green manure, communal green forage compost, farmyard manure) on soil properties and on crop performances; analysis of existing biotopes (hedges and field stripes) on the farm, and planning and selective realization of new biotopes with the aim of enhancing the biodiversity of the area, offering habitats for beneficials and reducing wind erosion potential

Mycorrhization of winter wheat cultivars in organic farming

The root length density, arbuscular mycorrhizal (AM) colonisation and the total AM root length density of 12 winter wheat cultivars have been studied at seven sites in eastern Austria under organic farming. Root length density did not differ between the cultivars whereas AM colonisation and total AM root density did. Site effects were more pronounced than cultivar effects. All three traits generally were on a higher level in calcaric Phaeozems than in Cambisols. The AM colonisation and total AM root density decreased with increasing plant height and were positively correlated with crop yield. On calcaric Phaeozems, root length density in the subsoil was obviously more important for drought tolerance than AM colonisation in the topsoil