Precision-AMF

Neue Lösungen sind erforderlich, um die Ernteerträge stabil zu halten trotz der verschärften Düngemittelverordnung und der notwendigen Vermeidung von Umweltschäden durch herkömmliche Landwirtschaftspraxis. Daher hat die EU Mikroorganismen wie arbuskuläre Mykorrhizapilze als Zusatz in ihre Düngemittelverordnung aufgenommen. Obwohl die Grundlagenforschung wesentliche Fortschritte zum Verständnis der grundlegenden Funktionsweise von Pflanze-Mykorrhiza-Interaktion, ihrem Beitrag zur Pflanzenernährung und zur Ressourceneffizienz erzielt hat, führt die Anwendung von Mycorrhiza-basierten Produkten im Feld zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen, die stark von den lokalen Bedingungen abhängig sind. Um eine wirtschaftliche Anwendung zu ermöglichen und Ernteerträge unter den aktuellen Umweltauflagen zu sichern, muss die Vorhersagbarkeit der Ergebnisse nach Einsatz von Mycorrhiza-Produkten auf dem Feld verbessert werden.

Die offensichtlichen agronomischen Vorteile, welche Mycorrhizen vermitteln sollen, liegen in höheren Erträgen und einer effizienteren Nutzung der Anbauressourcen. Dies sind jedoch neue Eigenschaften und eine Funktion der zeit- und ortsabhängigen Umweltbedingungen. Daher zielt das Projekt auf die Entwicklung von Strategien zur Anwendung von Mycorrhizen auf dem Feld ab, die eine bessere Vorhersagbarkeit für das Erreichen des gewünschten landwirtschaftlichen Ergebnisses verbessern.

Die Strategie des Projekts besteht zum einen darin, maßgeschneiderte Inocula für Mais und Kartoffelkulturen zu entwickeln, die aus einer Mischung von unterschiedlichen Mykorrhizapilzen bestehen und die in Gewächshausversuchen mit Pflanzen und unterschiedlichen Ackerböden erfolgreich waren. Zur Quantifizierung der Wirksamkeit auf dem Feld wird das neuartige Precision-Farming-Tool „Geophilus electricus“ eingesetzt, um die räumliche Heterogenität der Bodentextur in hoher Auflösung abzubilden. Die Bodentextur ist ein Merkmal, das räumlich variabel und zeitlich konstant ist und über mehrere Vegetationsperioden Gültigkeit besitzt. Sie stellt das Grundgerüst dar, das die physikalisch-chemischen Grenzen der Boden-Bedingungen für Pflanzenwurzeln und Mykorrhizapilze in einem bestimmten Klima festlegt. Das Wetter während der Vegetationsperiode führt zu periodischen Übergängen zwischen oberirdischen und unterirdischen Einschränkungen des Pflanzenwachstums. Die Bodeneigenschaften bestimmen den Beginn und die Dauer von Wachstumsbeschränkungen, die durch Mykorrhizen ausgeglichen werden können. Die klimatischen Bedingungen, das Pflanzenwachstum, die Ernährung und die Entwicklung von Mykorrhizen werden in zwei Vegetationsperioden im Rahmen von Feldversuchen überwacht, die unter konventionellen und Bioland-Anbaubedingungen durchgeführt werden. Basierend auf Bodenheterogenitätskarten werden intelligente Felddesigns angewendet, die unterschiedliche Bodenbedingungen abdecken.

Das Projekt verbindet die wissenschaftliche Expertise des IGZ mit der des Instituts für Pflanzenkultur zur Entwicklung kommerzieller Mykorrhizaprodukte, sowie mit zwei Landwirten (konventionelle Landwirtschaft und Bioland-Anbau). Das Projekt zielt darauf ab, die Anwendung von Mykorrhiza-Pilzen in der landwirtschaftlichen Praxis zu verstärken und die Vorhersagbarkeit der Wirksamkeit von Mykorrhiza-basierten Produkten zu verbessern. Dies ermöglicht fundierte Entscheidungen darüber, wann und wo Mykorrhizaprodukte erfolgreich eingesetzt werden können, um eine Ertragssicherung unter limitierenden Bedingungen zu erreichen.