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August: Was macht den Boden müde?

Rückläufiger Körnerleguminosen-Anbau

Nicht immer steht die Erbse so gut da. Körnerlegumino-sen sind häufig von Bodenmüdigkeit betroffen. © FiBL, Bild: K.-P. Wilbois

Ein Grund für den Rückgang des Körnerleguminosen-Anbaus im Ökolandbau in Deutschland ist die zunehmende Bodenmüdigkeit bei Leguminosen-Fruchtfolgen. Besonders bei Erbsen und Ackerbohnen treten die typischen Bodenmüdigkeitssymptome wie Ertragsrückgang und kümmerliches Wachstum auf. Um der Bodenmüdigkeit entgegenzuwirken, müssen zunächst ihre Ursachen ermittelt werden. Diese können vielfältig sein: neben Schadorganismen können auch Nährstoffprobleme, Toxine oder eine gestörte Bodenstruktur die Ursache sein. Möglich ist aber auch, dass mehrere dieser Ursachen zusammenwirken. Bereits Ende der 1970er Jahre wurde eine Untersuchungsstrategie entwickelt, um den Ursachen der Bodenmüdigkeit auf die Spur zu kommen: die Differenzialdiagnose. Neben den modernen Untersuchungstechniken bietet die Differenzialdiagnose eine effiziente Möglichkeit zur Ursacheneingrenzung.

Ursachenanalyse in zwei Stufen

Im Projekt „Steigerung der Wertschöpfung ökologisch angebauter Marktfrüchte durch Optimierung des Managements der Bodenfruchtbarkeit“ (gefördert durch das Bundesprogramm ökologischer Landbau) wird eine geeignete Methode zur Differenzialdiagnose für Praxis und Forschung erarbeitet. Das Prinzip der Differenzialdiagnose ist ein mehrstufiges Ausschlussverfahren, bei dem verschiedene Behandlungen parallel getestet werden und verglichen wird, welche Behandlung einen Erfolg erzielt. Daraus lässt sich schließen, welche Ursache, oder besser welcher Ursachenkomplex der Bodenmüdigkeit zugrunde liegt. Dazu werden Bodenproben von Praxisbetrieben des Projekts verwendet, bei denen verschiedene Bodenmüdigkeitssymptome auftraten. In Topfversuchen werden Erbsen auf den jeweiligen Böden ausgesät. Die Differenzialdiagnose wird bisher in zwei Stufen getestet: In der ersten Stufe werden die Bodenproben verschiedenen Behandlungen unterzogen, um grob eingrenzen zu könne, ob der Bodenmüdigkeit Nährstoffmangel, toxische Substanzen oder biologische Ursachen zugrunde liegen. In der zweiten Stufe wird, auf der Basis der Ergebnisse der ersten Stufe, die Ursache noch enger eingegrenzt.

Abb. 1.: Die Abbildung zeigt den zweistufigen Aufbau der Differenzialdiagnose zur Eingrenzung der Ursachen der Bodenmüdigkeit

Diese zweistufige Differenzialdiagnose zur Ursacheneingrenzung bei Bodenmüdigkeit wird im Rahmen des Bodenfruchtbarkeitsprojekts am FiBL in Frick (Schweiz) durchgeführt. Jacques Fuchs, Phytopathologe am FiBL, entwickelt und prüft die Methode und hat erste Ergebnisse sowie Bilder von den Versuchen zur Verfügung gestellt.

Erste Stufe: Den Ursachenkomplex erfassen

In der ersten Stufe der Diagnose werden die Bodenproben auf vier unterschiedliche Arten behandelt: während die erste Variante als Kontrolle unbehandelt bleibt, wird bei der zweiten Variante eine Nährlösung mit Makro- und Mikronährstoffen zugegeben, bei der dritten Variante wird Aktivkohle beigemischt und bei der vierten Variante wird der Boden sterilisiert. Die Kontrolle dient dazu, festzustellen ob in der Probe überhaupt Bodenmüdigkeitssymptome auftreten und wie ausgeprägt sie sind. Treten in der Variante mit der Zugabe von Nährlösung weniger oder keine Müdigkeits-symptome mehr auf, kann auf Nährstoffmangel aus Ursache der Bodenmüdigkeit geschlossen werden. Werden durch Aktivkohle-Zugabe die Müdigkeitssymptome verbessert oder behoben, sind toxische Substanzen im Spiel. Und wenn durch die Sterilisation eine Verbesserung erzielt wird, liegen der Bodenmüdigkeit biotische Ursachen wie zum Bespiel Schädlinge oder Pathogene zugrunde. Auch Ursachenkomplexe können in dieser ersten Stufe erkannt werden, da dann in mehreren Varianten eine Verbesserung sichtbar wird.









unbehandelt
+ Nährstoffe
+ Aktivkohle
+ Gamma-Bestrahlung

Abb. 2.: Stufe 1 der Differenzialdiagnose. Der starke Auflauf der Erbsen bei Gamma-Bestrahlung (Sterilisation) im Vergleich zur Kontrolle und den anderen Behandlungen deutet darauf hin, dass der Bodenmüdigkeit biologische Ursachen zugrunde liegen. © FiBL, Bilder: J. Fuchs

Zweite Stufe: Weitere Eingrenzung

Ist die Ursache in der ersten Stufe der Differenzialdiagnose grob eingegrenzt, kann die engere Eingrenzung erfolgen. Wird als Ursache der Bodenmüdigkeit ein Nährstoffmangel identifiziert, kann durch Zugabe verschiedener Nährstoffe wie mineralischem Stickstoff, Phosphor, Kalium oder Spurenelementen festgestellt werden, welcher Nährstoff fehlt. Dann kann über entsprechende Maßnahmen im Feld gegengesteuert werden. Werden toxische Substanzen als Ursache ermittelt, kann über eine Schadstoffanalyse das verursachende Toxin analysiert werden. Ist die Bodenmü-digkeit biotischen Ursprungs, kann über die Zugabe verschiedener Pflanzenschutzmittel einge-grenzt werden, welche Schadorganismen die Bodenmüdigkeit auslösen.

In den Versuchen konnten bisher fast ausschließlich biologische Ursachen identifiziert werden. Zur weiteren Eingrenzung wurden Varianten mit den Pflanzenschutzmitteln Monceren (Rhizoctonia), Vertimec (Nematoden), Fonganil (niedere Pilze) und Benlate (höhere Pilze) getestet. Dabei zeigte sich, dass häufig niedere Pilze, oder genauer gesagt Eipilze, die Bodenmüdigkeit der getesteten Böden verursachen.






unbehandelt
+ Fungizid gegen Rhizoctonia spp.
+ Nematizid
+ Fungizid gegen niedere Pilze
+ Fungizid gegen höhere Pilze

Abb. 3.: Stufe 2 der Differenzialdiagnose bei biologischer Ursache. Auf Grund des starken Auflaufs bei der Behandlung mit dem Fungizid gegen niedere Pilze ist anzunehmen, dass Eipilze für die Bodenmüdigkeit verantwortlich sind. © FiBL, Bilder: J. Fuchs

Ein positives Fazit

Begrenzt wird die Differenzialdiagnose dadurch, dass gestörte Bodenstrukturen mit dieser Metho-de nicht diagnostiziert werden können. Anhand der bisherigen Ergebnisse lässt sich aber dennoch sagen, dass die Methode der Differenzialdiagnose geeignet ist, Ursachenklassen der Bodenmü-digkeit zu identifizieren. Zusammen mit den Möglichkeiten der Standardanalytik kann die Differen-zialdiagnose helfen, im jeweiligen Einzelfall die Ursachen der Bodenmüdigkeit besser zu verstehen und Lösungen gezielt zu suchen und zu erproben. Dabei ist die erste Stufe von Landwirten selbst durchführbar, die zweite Stufe jedoch muss gegebenenfalls von Beratungsdiensten durchgeführt werden.

Download

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Impressum

Autorin: Ann-Kathrin Spiegel, FiBL Deutschland e.V.

Durchsicht und Redaktion: Jacques Fuchs (FiBL Schweiz), Marion Morgner (FiBL Deutschland e.V.)

Die Publikation ist im Rahmen des Projektes "Steigerung der Wertschöpfung ökologisch angebauter Marktfrüchte durch Optimierung des Managements der Bodenfruchtbarkeit" (Antragnr. 06OE186) entstanden, das durch das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz im Rahmen des Bundesprogramms ökologischer Landbau gefördert wird.