Zur Populations- und Aktivitätsdynamik des nützlichen Rhizobakteriums Bacillus
subtilis
(Ehrenberg) Cohn nach Introduktion in natürliche Systeme von Pflanze und Boden
Jens Zimmer: Zur Populations- und Aktivitätsdynamik des nützlichen Rhizobakteriums Bacillus
In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse umfangreicher populations- und aktivitätsdynamischer Untersuchungen des Nutzbakteriums Bacillus
subtilis dargestellt. Die Versuche wurden fast ausschließlich unter kontrollierten Bedingungen in der Klimakammer durchgeführt.
Besondere Aufmerksamkeit galt der Ergründung des Einflusses ökologischer und edaphischer sowie in Zusammenhang mit der Applikation des Nutzbakteriums stehender Faktoren, so der Temperatur, dem Substrat, der Behandlungsdosis von Bacillus
subtilis, der Applikationstechnik (Saatgut- und / oder Substratbehandlung), dem verwendeten Stamm des Nutzbakteriums und dem Trägerstoff der Bacillus
subtilis-Formulierung. Außerdem wurde der Einfluss einer zusätzlichen Inokulation mit den phytopathogenen Pilzen Phoma
pinodella oder Rhizoctonia
solani sowie des Zusatzes eines Neem-Präparates zur Bacillus
subtilis-Behandlung geprüft.
Die Aktivität von Bacillus
subtilis wurde sowohl direkt über den Versporungsgrad als auch indirekt über die Ermittlung phytoeffektiver und antifungaler Leistung dargestellt.
Anhand der Versuchsergebnisse können folgende Aussagen getroffen werden:
Die Populationsdichte von Bacillus
subtilis war in starkem Maße abhängig von der angewendeten Dosis, die sich nach der gesamten Versuchsdauer von 30 bzw. 60 Tagen noch in entsprechend unterschiedlichen Keimzahlen in Rhizosphäre und Substrat niederschlug.
Eine kombinierte Saatgut- und Substratbehandlung führte zu höheren Populationsdichten von Bacillus
subtilis in Rhizosphäre und Substrat gegenüber einer alleinigen Saatgutbehandlung.
Zwischen den verwendeten Bacillus
subtilis-Isolaten wurden hinsichtlich ihres Besiedlungsverhaltens kaum Unterschiede gefunden. Die Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass FZB27 und FZB47 geringfügig schwächere Wurzelbesiedler sind als FZB24®.
Die Verwendung von Kaliumnitrat, Sand oder Maisstärke als Trägerstoff für die Bacillus
subtilis-Formulierung war für das Besiedlungsverhalten des Nutzbakteriums unerheblich.[Seite 157↓]
Die Entwicklung von Bacillus
subtilis-Populationen an Pflanzenwurzel und im Substrat war temperaturabhängig. Höhere Versuchstemperaturen hatten größere Populationsdichten zur Folge. Der Temperatureinfluss war in Quarzsand wesentlich stärker als in Feldboden.
In Quarzsand wurde eine Besiedlung der gesamten Pflanzenwurzel durch Bacillus
subtilis festgestellt. Dabei wiesen die peripheren Wurzelteile zumeist die größten Populationsdichten auf.
Die Inokulation mit den phytopathogenen Pilzen Phoma
pinodella und Rhizoctonia
solani hatte keinen entscheidenden Einfluss auf die Populationsdichte von Bacillus
subtilis.
Die Gesamtkeimzahlen in Rhizosphäre und Substrat wurden durch die Anwendung von Bacillus
subtilis nicht beeinflusst. Lediglich in Quarzsand wurden in der Rhizosphäre 5 Tage nach Versuchsbeginn höhere Werte in den mit dem Nutzbakterium behandelten Varianten ermittelt.
subtilis in Rhizosphäre, Rhizoplane und Substrat war gering, der größte Teil der Keime lag versport vor. Die geringsten Versporungsgrade wurden in Quarzsand in der Rhizoplane sowie in Feldboden im Substrat festgestellt.
Die Behandlungen mit Bacillus
subtilis hatten allenfalls tendenziell eine leichte Wachstumsförderung der Erbsenpflanzen zur Folge, die sich insbesondere bei den oberirdischen Pflanzenteilen niederschlug.
Die Applikation des Nutzbakteriums führte zu einem reduzierten Krankheitsbefall der Erbsenpflanzen mit Phoma
solani. Die antifungale Wirkung kam in Feldboden und Aussaaterde wesentlich stärker zum Tragen als in Quarzsand.
Der Zusatz des Neem-Präparates Rakshak Gold führte in vivo weder zu einer signifikanten Erhöhung der Populationsdichte von Bacillus
subtilis noch zu einer Aktivitätserhöhung. Rakshak Gold hatte als alleinige Anwendung eine ähnlich krankheitsunterdrückende Wirkung wie Bacillus
subtilis, bei kombinierter Anwendung mit dem Nutzbakterium wurden jedoch keine synergistischen Effekte gegen Phoma
solani erreicht.[Seite 158↓]
Es war kein direkter Zusammenhang zwischen Populationsdichte der introduzierten Bakterien in Rhizosphäre und Substrat und deren phytoeffektiver sowie antifungaler Leistung erkennbar. Als Ursache dafür wird der hohe Anteil versporter Zellen in der Bacillus
subtilis-Population angesehen.
Die Ergebnisse werden hinsichtlich der Bedeutung des Besiedlungsverhaltens und der Aktivität von Bacillus
subtilis für dessen phytoeffektive und antifungale Wirkung diskutiert.
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