Wie Pflanzen mit ihren Wurzeln Mikroben fressen

[Eberhard]

Rhizophagie: Wie Pflanzen mit ihren Wurzeln Mikroben fressen

Die vorherrschende Auffassung der Pflanzenernährung seit der grünen Revolution ist, dass Pflanzen nur anorganische Nährstoffe, das heisst im Bodenwasser lösliche Ionen wie Nitrate oder Phosphate, über ihre Wurzeln aufnehmen. In den letzten Jahren hat die Forschung jedoch den konkreten Nachweis erbringen können, dass Pflanzen organische Nährstoffe bzw. ganze Moleküle direkt verwerten ...

[Tscharlie]

Besser wäre der Titel.

"Wie Pflanzen und Bakterien zusammenwirken."

Aber der Mensch ist einfach bei Darwin steckengeblieben, der Stärkere frißt den Schwächeren.

Ich denke wenn da weitergedacht wird, dann kommen wir wieder dazu die Vollkommenheit derWelt zu sehen und nicht nur Segemente die dann doch nicht weiterführen.

[Eberhard]

Das "Fressen" als Wortgebrauch dokumentiert besser, dass Pflanzen nicht nur über ihre Wurzeln Wasser mit gelösten Salz-Ionen als Nahrung aufnehmen, und wird eher dazu helfen, dass manche einen Widerspruch in ihren jahrzehntelang geübten Denkmustern finden.
Zusammenwirken ... ist kein starkes Wort und wird keine Aufmerksamkeit erzeugen. Dass es da irgendetwas Lebendes im Boden gibt, was da irgendwie etwas macht, weiß ja jeder. Etwas Genaueres weiß man oft nicht und man interessiert sich auch weniger dafür, andere Dinge wie (Kunst)Dünger zu streuen und Pestizide für eigene Bedürfnisse und zur Lösung von vielfach eigengemachten Problemen einzusetzen ist da viel populärer.

[Tscharlie]

Na ja.

Da nimmt jemand was auf, dann verliert der Aufgenomme seine Haut, er wird "auusgequetscht" und danach ausgespukt. Der wieder freigekommene erneuert seine Haut und bunkert wieder "Nahrung" für den der ihn frißt um dann wieder gefressen zu werden.

Ist da fressen wirklich das richtige Wort für diese Symbiose?

Aber wie gesagt das versteht der moderne Mensch nicht, weil er die Geister der Altvorderen, zu recht, eleminiert hat, aber nun mit der "reinen Wissenschaft" an Grenzen stößt.

[Rohana]

Ich warte halt noch auf den Tag wo Eberhard stolz die Bilder seiner Felder in beste Bioqualität zeigt, mitsamt beachtlichen Erträgen... bis dahin heisst es wohl fressen, oder auch gefressen werden. Aber denk immer daran, dass das, was auf deinem Tisch nicht von dir selbst angebaut, geerntet und verarbeitet wurde, aus Bauernhand kommt.

[emil17]

Im verlinkten Artikel, den ich aufmerksam gelesen habe, ist vieles weder sensationell noch neu.
Etwas erstaunlich ist eine oft unpräzise oder falsche Wortwahl. Das kann auch am Übersetzer liegen.
Was mich erstaunt:
Der Casparysche Streifen wird nicht erwähnt - das ist eine Zone in der Wurzel, die eindiffundierende Ionen in die Zellen zwingt; auch Mikroben in den Interzellularen und Mykorhizafäden kommen dort nicht weiter.
"Sie verbessern die oxidative Stresstoleranz ihrer Wirtspflanze, z.B. bei Wasser- und Hitzestress sowie bei klimatischem Stress, indem sie Ethylen ausscheiden." (in den Schlussfolgerungen). Was ist oxidative Stresstoleranz, was hat die mit Ethylen zu tun, und was ist klimatischer Stress ausser Wasser- und Hitzestress?
"Sie schützen die Wirtspflanzen vor Pflanzenfressern, indem sie Stoffe wie z.B. Alkaloide entwickeln lassen, die Insekten fernhalten." (in den Schlussfolgerungen). Üblicherweise wird Bildung sekundärer Inhaltsstoffe zur Herbivorenabwehr direkt in den befressenen Geweben ausgelöst, nicht unten in den Wurzeln. Zudem ist bekannt, dass die Menge erzeugter Inhaltsstoffe eine genetische Eigenschaft der Sorten und auch des Standortes ist. Das ist jedem Arzneipflanzenbauer bekannt.
"Spannend ist auch, dass die Endophyten (...) Ethylen ausscheiden. Dieses stimuliert einerseits das Wachstum von Wurzelhaaren und lässt andererseits die Wurzelzellen Superoxid, also reaktiven Sauerstoff (O2), ausscheiden. Dieses Superoxid verbindet sich schliesslich mit Stickstoffmonoxid, das bei diesem Prozess ebenfalls ausfällt, und zwar zu Nitrat (NO3). Gemeinsam produzieren also die Wurzelzellen und Endophyten Nahrung für die Pflanze."
Jetzt wird es spannend: Sauerstoffradikale, hier Superoxid genannt, sind für Zellen absolut tödlich, weshalb sie nicht (wie?) nach aussen transportiert werden können. Deshalb hat jede lebende Zelle, auch bei Menschen, Radikalfänger eingebaut. Die Geschichte mit dem ebenfalls ausfallenden Stickstoffmonoxid (ein Gas) ist bilanzmässig ein Witz, weil der Stickstoff im Monoxid gemäss dem Autor aus der Pflanze kommt, also sie verlässt, und wenn die Pflanzen diesen inzwischen zu Nitrat oxidierten Stickstoff wieder aufnimmt, wurde Nahrung für die Pflanze erzeugt?

"Stickstoffanwendungen, chemische Dünger sowie allerlei Agrochemikalien wie auch Pflanzenzüchtungsprozesse können bei Kulturpflanzenarten zu einem Verlust von nützlichen Mikroben führen. Dieser Verlust führt oft zu einer erhöhten Krankheitsanfälligkeit der gezüchteten Sorten gegenüber Wildsorten und zu einer erhöhten Abhängigkeit von Agrochemikalien im Pflanzenbau."(in. Rhizophagie in der landwirtschaftlichen Praxis)
Tatsache ist, dass moderne Kulturpflanzen nur auf die Marktbedürftnisse hin optimiert sind, so lange sich Krankheiten chemisch mit vertretbarem Aufwand beherrschen lassen. Gross, süss, saftig , zart und schnell wachsend beisst sich eben mit natürlicher Widerstandskraft. Solche Sorten eignen sich deshalb nicht für einen Anbau ausserhalb intensiver Kulturen. Ob endobiotische Mikroben die alleinige oder nur eine von vielen Ursachen sind, sei dahingestellt und für die landwirtschaftliche Praxis, unter welcher Rubrik dies genannt wird, ist es sowieso belanglos, denn zur erhöhten Abhängigkeit von Agrochemikalien hat man sich bereits bei der Sortenwahl entschieden. Mit anderen Worten, ich glaube nicht, dass man anfällige Sorten durch biologisch-regeneratives Bodenmanagement (was immer das dann in der Praxis ist) alleine gut anbauen kann. Ein gutes Beispiel dafür sind Kartoffeln in nassen Jahren.
Die Krautfäule der Kartoffel zeigt exemplarisch, dass sich Schaderreger nicht an die Idealvorstellungen der regenerativen Landwirtschaft halten. Damals in Irland wurde um 1846 eine katastrophale Hungersnot durch einen Erreger ausgelöst, der eine aus heutiger Sicht ertragsschwache und stresstolerante Kulturpflanzensorte auf, ebenfalls aus heutiger Sicht, regenerativ und biologisch bewirtschafteten Flächen befallen hat, die nie Kunstdünger und Umweltgifte gesehen haben. Phytophthora infestans ist zudem eine in den Anfangsstadien bodenbürtige Krankheit. Wenn ein gesundes Bodenleben es hätte richten können und wenn Mikroben wirklich die aus unserer Sicht bösen Krankheiten fernhalten, sofern man sie nicht durch Chemie daran hindert, wäre die Krankheit nicht aufgetreten.
Das Beispiel ist insofern einseitig, als dass man natürlich nie weiss, welche Krankheiten nicht aufgetreten sind, weil sie unbemerkt durch mikrobielle Bodenaktivität verhindert worden sind. Man darf aber davon ausgehen, dass Landwirte nicht bloss aus Langeweile schon immer viel Aufwand zur Bodenverbesserung betrieben haben.


Jetzt zum eigentlich interessanten, spekulativen Teil:
"Könnten mit den richtigen endophytischen Bakterien Nutzpflanzen entwickelt werden, die widerstandsfähiger gegen Klimastress sind?"
Ja, aber Stresstoleranz geht nicht mit hohen Erträgen zusammen. Es gibt schon viele sehr genügsame stresstolerante Sorten, aber die lassen sich unter den heutigen Rahmenbedingungen nicht rentabel anbauen, weshalb es nicht gemacht wird.
"Könnten endophytische Mikroorganismen möglicherweise zu sogenannten Bioherbiziden weiterentwickelt werden, die das Wachstum von Unkrautpflanzen bremsen?" Das glaube ich nicht, weil Unkraut eine anthropozentrische Definition ist. Es gibt so viele verschiedene Unkräuter, die ganz unterschiedliche Strategien haben. Das einzige, was Unkräuter gemeinsam haben, ist, dass sie unseren Anbau stören. Ob es Mikroben schaffen, gleichzeitig Amaranth und Quecke und Klettenlabkraut und Borstenhirse und so weiter zu unterdrücken, damit es die so anspruchsvollen und heiklen Kulturpflanzen besser haben? Ich glaube das nicht. Falls doch: wie verhalten sich solche Mikroben in Mischkulturen?

"Wer weiss - der Nährstoffbedarf unserer Kulturpflanzen könnte in naher Zukunft (wieder) zu 100% durch nützliche Mikroorganismen zur Verfügung gestellt werden, und nicht – wie heute noch so oft üblich – durch einfache Ionen aus zugekauften Düngemitteln."
Das hatten wir doch schon mal - Stichwort Nährstoffbilanz. Was nicht da ist, kann nicht aufgenommen werden, egal ob Wurzelhaare, Mikroben oder Pilze sich drum kümmern und egal, ob es als Kunstdünger oder als Urin oder als Kompost aufs Feld kommt. Es würde bedeuten, eben auch wieder zu den Erträgen der voragrochemischen Zeit zurückzukehren, als es noch die guten alten Landsorten und keinen Kunstdünger gab.
Ja, Pflanzen auf (aus heutiger Sicht) mageren Böden investieren viel in die Bodenmikroben, eben weil für sie Nährstoffe limitierend sind und nicht Energie. Dadurch schaffen sie es, noch auf Böden Ertrag zu bringen, wo moderne anspruchsvolle Sorten total versagen. Aber geringe Erträge auf mageren Böden sind heute kein Zuchtziel und keine Erwerbsgrundlage.

[Tscharlie]

Ich warte halt noch auf den Tag wo Eberhard stolz die Bilder seiner Felder in beste Bioqualität zeigt, mitsamt beachtlichen Erträgen... bis dahin heisst es wohl fressen, oder auch gefressen werden. Aber denk immer daran, dass das, was auf deinem Tisch nicht von dir selbst angebaut, geerntet und verarbeitet wurde, aus Bauernhand kommt.

Da wir unser Essen nicht selbst anbauen können, nur einen kleinen Teil, kaufen wir zu 100 % bei Biobauern. Konventionelle Landwirrte bekommen von uns den über die Steuern gegebenen Anteil, aber direkt keinen Cent. Ich kann also auf konventionelle Landwirte gerne zu 100 % verzichten.

[Rohana]

Ja, Pflanzen auf (aus heutiger Sicht) mageren Böden investieren viel in die Bodenmikroben, eben weil für sie Nährstoffe limitierend sind und nicht Energie. Dadurch schaffen sie es, noch auf Böden Ertrag zu bringen, wo moderne anspruchsvolle Sorten total versagen. Aber geringe Erträge auf mageren Böden sind heute kein Zuchtziel und keine Erwerbsgrundlage.

Ich sag's mal so, je mehr gutes Ackerland unter Industrie, Infrastruktur und neuen Wohngebieten verschwindet, desto mehr rücken magere/schlechte Böden in den Fokus - weil sie noch da sind. Wobei auf denen ja Photovoltaik und Windräder der heisse Scheiss sind, bzw. nicht nur dort, auf den guten auch weil Energie bessere Deckungsbeiträge bringt als Landwirtschaft es jemals könnte.

[Tscharlie]

PV Frei-Flächen Anlagen zeigen die Kurzsichtigkeit der Menschen wie wenig anderes.

[emil17]

rohana: Die höchsten Deckungsbeiträge pro Investition kriegste für bewirtschaftete Parkplätze an frequentierter Lage. Manchenorts hier ist Rumfahren fast schon billiger als Parken.

PV Frei-Flächen Anlagen zeigen die Kurzsichtigkeit der Menschen wie wenig anderes.

Na ja, damit lässt sich mehr Kohle machen als mit anderen Nutzungen. Den Rest interessiert keinen.
Unser CH-Parlament hat es beispielsweise abgelehnt, auf bestehenden geeigneten grösseren Gebäuden eine Montagepflicht einzuführen, bevor man auf andere Flächen ausweichen darf. Darunter wären beispielsweise grössere Lagerhallen gefallen. "Die finanziellen Anreize seien genug gross, um auf Freiwilligkeit abzustellen". Das ist aber für Grossinvestoren nicht so interessant.
Also baut man Freiflächen zu. Die Sache eilt, denn nur dank massiver Staatssubventionen ist die Geschichte finanzierbar. "Rückbau sei vollständig machbar und vorgesehen". Wird aber keiner machen.
Für EFH ist sowieso eine Kombination aus thermischer und PV-Solar interessanter, wenn es um Energiesparen geht. Der Wirkungsgrad der Thermokollektoren ist viel grösser, und aus dem PV-Strom wird sowieso fast nur warmes Wasser gemacht. Die Folge ist eine hohe Grundlast an Energieverbrauch für Luft-Luft-Wärmepumpen im Winter, weil die dann schlechte Wirkungsgrade haben und die Heizlast hoch ist. Damit kann man dann argumentieren, es seien "leider" "vertretbare" Eingriffe in die Natur nötig, um Wohlstand und Wirtschaftsstandort zu erhalten.

@tscharlie: "Ich kann also auf konventionelle Landwirte gerne zu 100 % verzichten." Kannst du nur scheinbar, denn die 90% der Bevölkerung, die nicht so konsumieren wie du, werden lästig, wenn die Konvi-Landwirtschaft aufhört zu produzieren. Die Geister, die die Gesellschaft rief, wird sie so leicht nicht los. Das ist ähnlich wie wenn man sagt, ich brauche keine LKWs, weil ich alles mit dem Fahrrad einhole. In ganz scheuen Ansätzen hat man bei der Pandemie anhand der Nudel- und Klopapier-Horter gesehen, was abgeht, wenn der egal wie produzierte Überfluss knapp wird.
Deswegen sind Verbesserungen bei der industriellen Landwirtschaft auch eine Baustelle, die uns alle angeht, egal ob wir wollen oder nicht.