 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Homepage |
Gesellschaft für mikrobiologische Produkte mbH
KurzdarstellungDie PhytoBacter Gesellschaft für mikrobiologische Produkte mbH wurde 1996 gegründet mit dem Ziel mikrobiologische Produkte zum Einsatz in Land- und Forstwirtschaft, Garten- und Landschaftsbau sowie in der Kommunalwirtschaft zu entwickeln, herzustellen und zu vertreiben. Unsere Produkte basieren auf dem Einsatz von aus ökologisch bewirtschafteten Böden isolierten Bodenbakterien mit spezifischen Wirkungen. Aus den zahlreich im Boden vorkommenden Bodenmikroorganismen konnten wir mehrere Stämme, die eine wachstumssteigernde, nährstoffmobilisierende und krankheitshemmende Wirkung haben, herausfiltern, kombinieren und lager- und handelsfähig präparieren. Hierzu benötigen wir keinerlei gentechnische Eingriffe; die Effekte resultieren aus natürlichen Wechselwirkungen zwischen den Pflanzenwurzeln und den durch Saatgutimpfung in den Wurzelraum der Nutzpflanzen eingebrachten Bakterien. Derzeitige Arbeitsschwerpunkte sind die Entwicklung und Vermarktung von bodenbakteriologischen Präparaten zur Ertragssteigerung an landwirtschaftlichen Nutzpflanzen. Für den Kartoffelanbau konnten wir in der Saison 1999 gute Umsätze verzeichnen. Das Präparat hat in zahlreichen Feldversuchen positive Ergebnisse erzielt. Für weitere Hackfrüchte und Gemüse sind derzeit Präparate in Entwicklung und stehen kurz vor der Marktreife. Unser Bakterienpräparat haben wir mit positivem Ergebnis auf Verträglichkeit mit den handelsüblichen Pflanzenschutz-, Beiz- und Düngemitteln untersucht. Es kann daher abgesehen von Kupferpräparaten mit solchen Mitteln gemischt und so arbeitssparend eingesetzt werden. Das entwickelte Produkt AgroBac S. ist sowohl im ökologischen als auch im konventionellen Landbau erprobt und unter den Bedingungen der modernen technisierten Landwirtschaft effektiv einsetzbar. Im ökologischen Landbau bietet das Präparat eine neue Möglichkeit sowohl der Qualitäts- als auch Produktivitätssteigerung und kann dadurch zur stärkeren Akzeptanz dieser Wirtschaftsform beitragen. Im konventionellen Landbau kann es herkömmliche Agrochemikalien teilweise ersetzen bzw. ergänzen und somit Umweltbelastungen verringern. Weitere Arbeitsbereiche sind die Isolierung von Mikroorganismen, die die Frostresistenz von Pflanzen erhöhen, sowie die Entwicklung von Präparaten zur biologischen Bodensanierung für den Garten- und Landschaftsbau.
Wirkungsprinzip der Produktlinie AgroBac Unsere derzeitigen Hauptprodukte sind bodenbakteriologische Saatgutimpfmittel zur Wachstumsteigerung an landwirtschaftlichen Feldfrüchten, insbesondere
Alle Produkte wurden im Freiland getestet. Die Produkte AgroBac a.S. und AgroBac l.S. wurden für die Kartoffelaussaat 1999 in den Markt eingeführt. Die Produkte AgroBac leg und AgroBac poa befinden sich kurz vor dem Abschluß der Entwicklungsphase. Nach einer weiteren Freiland-Testsaison 2000 sollen sie Ende des gleichen Jahres in marktfähiger Form zur Verfügung stehen. Unsere Bakterien leben im Wurzelraum der Nutzpflanze von Ausscheidungen der Wurzel. Die Evolution hat bestimmte Bakterien, zu denen auch die von uns isolierten gehören, zwecks Erhöhung ihres Nahrungsangebotes befähigt, pflanzenidentische Wachstumshormone – Phytohormone - zu erzeugen und diese über die Wurzel an die Pflanze abzugeben. Diese hormonelle Einwirkung ist der wesentliche Wirkmechanismus unserer Präparate auf die assoziierte Pflanze. In der Pflanze bewirkt der auf diese Art modifizierte Hormonpegel eine Anregung des Wachstums und insbesondere bei den vegetativen Pflanzenbestandteilen (Wurzel und Sproß) eine Erhöhung der Biomasse. Hiermit wird die an Wurzelfrüchten wie Kartoffeln festgestellte Ertragssteigerung evident. Im Zuge der Weiterentwicklung wird insbesondere untersucht, ob und inwieweit sich die Anregung des Pflanzenwachstums in die Ausbildung der generativen Pflanzenbestandteile (Samen) auswirkt. Dies ist von entscheidender Bedeutung für das Anwendungssegment Getreide. Weitere Stoffwechsel-Ausscheidungsprodukte unserer Bakterien lösen und mobilisieren zudem im Boden in nicht pflanzenverfügbarer Form vorhandene Mineralstoffe, insbesondere Phosphat und Kalium. Dadurch wird die Ausnutzungseffizienz von bodenbürtigen oder zugeführten Phosphaten erhöht; die verbleibende auswaschungsgefährdete Restkonzentration wird so erniedrigt. Die in den Präparaten enthaltenen Bakterien verdrängen zudem pflanzenschädliche Pilze und Bakterien. An Kartoffeln führt ihre Anwendung beispielsweise zu einer erheblichen Reduzierung des Befallsrisikos mit Schorf. Stoffwechselphysiologische Leistungen der in AgroBac enthaltenen Bakterien
Die Produktlinie AgroBac S. für den KartoffelanbauDie Präparate AgroBac a.S. und AgroBac l.S. erschließen den bislang wenig beachteten gezielten Einsatz von Bodenbakterien für die Steigerung der Pflanzengesundheit, des Pflanzenwachstums und des Ernteertrages für den Kartoffelanbau. In beiden Präparaten sind natürliche und klimaangepaßte Bodenorganismen enthalten, die sich in unmittelbarer Nähe der Pflanzenwurzeln ansiedeln, auf vielfältige Weise in das System Wurzel - Boden eingreifen und die Fitneß der Pflanzen erhöhen:
AgroBac a.S. und AgroBac l.S. wurden speziell für die Anwendung in Gartenbau- und Landwirtschaftsbetrieben entwickelt. Die beiden Präparate entsprechen hinsichtlich der Dosierung und Konfektionierung der Inhaltsstoffe den Ansprüchen dieser Anwender und empfehlen sich als effektive Wirtschaftspartner für den Betrieb:
AgroBac a.S. ist das pulverförmige Kartoffelpräparat von PhytoBacter und kann z. B. im ökologischen Landbau direkt den Saatkartoffeln beigemischt werden. Es erlangt durch die Aufnahme von Bodenfeuchte seine Aktivität. AgroBac l.S. ist das wasserlösliche Kartoffelpräparat von PhytoBacter und kann z.B. im konventionellen Anbau anderen Flüssigpräparaten zugesetzt werden. AgroBac l.S. (wie auch AgroBac a.S.) behält auch in Anwesenheit handelsüblicher Pflanzenschutzmittel seine volle biologische Wirksamkeit. Ergebnisse der FreilandversucheIn den Jahren von 1997 bis 1999 wurden Freilandversuche an Kartoffeln, Zuckerrüben, Mohrrüben, Radischen, Paprika, Tomaten und verschiedenen Salatsorten durchgeführt. Die Versuchsdurchführungen erfolgten teils unter eigener Leitung und teils durch beauftragte unabhängige Stellen.In beiden Fällen wurden behandelte (mit AgroBac versetztes Saatgut bzw. Pflanzenerde bei Tomaten und Salat) und unbehandelte bepflanzte Areale in randomisierter Versuchsanordnung verglichen. Beurteilungskriterien waren je nach Pflanze: · Erscheinungsbild
· Ernteertrag hinsichtlich Masse, Anzahl des Erntegutes und Anteil vermarktungsfähiger Ware · Pflanzenspezifische Kenndaten · Qualität des Ernteproduktes · Sortenspezifischer Krankheitsbefall Ein besonders positiver Einfluß der Präparate war bei Kartoffeln nachweisbar. Der Ernteertrag erbrachte im Vergleich zu unbehandelten Kartoffeln einen deutlich höheren marktfähigen Warenanteil in Zahl und Masse (je nach Sorte und Anbaubedingungen bis zu 20 %) und einen geringeren Schorfbefall (Erreger: Streptomyces scabies). Diese Ergebnisse wurden von unabhängiger Stelle ermittelt und dokumentiert (Gutachten: Institut für Biochemie der FU Berlin, Agrargenossenschaft Osterland e. G.). Bei einigen Kartoffelsorten zeichnete sich bei Einsatz unserer Präparate ein höherer Stärkegehalt ab. In der Freilandsaison 2000 werden weitere Feldversuche an Standorten in Deutschland mit unterschiedlichen Böden und Klimabedingungen der bereits o.g. Kulturen durchgeführt.
Abbildung 1
Bei Getreide werden folgende positve Effekte vereinzelt aber nicht signifikant nachgewiesen: · höhere Keimpflanzenzahl je m2 · mehr und längere Wurzelsysteme der Keimlinge · mehr ährentragende Halme je m2 · größeres Tausendkorngewicht
Abbildung 2 Versuch mit Winterroggen (Sorte: Amilo).
Man beachte den stärkeren Bau und das ausgeprägtere Wurzelsystem der behandelten Pflanzen
Abbildung 3 Versuch mit Winterweizen (Sorte: Batis)
Man beachte den stärkeren Bau und das ausgeprägtere Wurzelsystem der behandelten Pflanzen Aufgrund der v.g. Ergebnisse wird die Fortsetzung der wachstumsanregenden Wirkung von den vegetativen Pflanzenbestandteilen auf die generativen Pflanzenbestandteile (Samen) Gegenstand der weiteren Produktentwicklung im Segment Getreide sein. In der Freilandsaison 2000 werden weitere Feldversuche an Standorten in Deutschland mit unterschiedlichen Böden und Klimabedingungen mit Raps, Zuckerrüben, Radieschen, Mohrrüben, Weizen, Gerste, Hafer, Hanf, Mais und Tomaten durchgeführt werden. Desweiteren werden mit unseren Partnern in Griechenland Versuche mit Olivenbäumen vorbereitet um eine verbesserte Versorgung mit Phosphat und anderen Spurenelemnten zu untersuchen. Zur weiteren Absicherung unserer bisherigen Versuchsergebnisse werden weiterhin Kartoffeln untersucht. Diese Freilandversuche werden von uns und parallel von unabhängingen Instutitionen durchgeführt. Unter dem Aspekt der Bodenmüdigkeit, die besonders in Pflanzschulen bebachtet werden kann erfolgen derzeit die letzten Vorbereitungen um Versuche mit Weinreben durchzuführen. Neben den angelegten Versuchsfeldern bei mehreren Weinanbauern erfolgen an Dr. Schropp längerfristige Tests um den positiven Einfluß unserer Präparate gegen eine fortschreitende Bodenmüdigkeit in Weinrebschulen zu belegen. Wirtschaftlichkeit für den AnwenderDie Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von AgroBac wurde sowohl für die Bedingungen der industriell hergestellten Dünge- und Pflanzenschutzmittel einsetzenden Bewirtschaftung (konventioneller Landbau) als auch im ökologischen Landbau (kein Einsatz industriell hergestellter Dünge- und Pflanzenschutzmittel) anhand von vergleichenden Deckungsbeitragsrechnungen untersucht. Daraus ergibt sich stets ein erheblicher Vorteil für den Anwender, wobei der Vorteil bei ertragsmindernden Bedingungen wie ungünstige Boden- oder Witterungsverhältnisse am größten ist. Im Kartoffelanbau werden hektarbezogen gegenüber dem Getreideanbau um einen Faktor zwei bis drei höhere Roherlöse erzielt. Jedoch sind die Anbaukosten ebenfall erheblich höher als beim Getreideanbau. Obwohl sich im Durchschnitt nach Abzug der Anbaukosten mit dem Getreideanbau vergleichbare Deckungsbeiträge (Roherlös bezüglich Anbaukosten) erzielen lassen, greifen Ertrags- oder Preisschwankungen aufgrund des größeren Hebels deutlich stärker auf das Ergebnis durch. Daraus resultiert ein massives Interesse der Kartoffelanbauer an einer möglichst stabilen Ertragssituation. Ertagsstabilisierende Pflanzenschutzmaßnahmen während der Wachstumsphase sind in Aufwand und Wirksamkeit ferner stark von Witterungseinflüssen abhängig. Unter ungünstigen Witterungsbedingungen (zu hohe oder zu niedrige Wasserversorgung zum Anwendungszeitpunkt) werden Pflanzenschutzmaßnahmen ineffizient oder gar unmöglich. Hieraus ergibt sich ein entscheidender Vorteil von AgroBac S., da es bereits bei der Aussaat zusammen mit der Saatkartoffel in den Boden gebracht wird und die Bakterien dort während der für die Pflanzenentwicklung entscheidenden Wachstumphasen wirksam präsent sind. AgroBac trägt so nicht nur zur Erhöhung des Deckungsbetrages bei, sondern steigert die wirtschaftliche Gesamtstabilität des Kartoffelanbaus und mindert so die Risiken des Anwenders erheblich. Dies gilt in besonderem Maße auch für den ökologischen Landbau, in dem bislang aufgrund der durch das Verbot des Pflanzenschutzmitteleinsatzes noch gesteigerten Anbaurisiken bislang auf den Kartoffelanbau weitgehend verzichtet wird. Anwendung von VA-Mykorrhizapilzen für Wachstum und Entwicklung der Kulturpflanzen und für die biologische BodensanierungDie VA-Mykorrhiza übt einen förderlichen Einfluß auf die Entwicklung und das Wachstum der Wirtspflanze aus. In diesem Zusammenhang wird in der Literatur vornehmlich auf eine erhöhte Nährstoffaufnahme mykorrhizierter Pflanzen hingewiesen, wobei vor allem der höheren Phosphataufnahme aufgrund des sehr effizienten P-Aufnahme- und P-Transportmechanismus der Außenhyphen eine große Bedeutung zugeschrieben wird. Auch weitere Nährstoffe wie z. B. Ammonium und die Mikronährstoffe Kupfer und Zink können im Zuge der Symbiose verstärkt aufgenommen werden. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Austausch von Kohlenhydraten und mineralischen Elementen nicht nur zwischen Pflanzen und Pilzen, sondern auch über die Pilze von einer Pflanze zur anderen. Bei hoher Wurzeldichte in einer Wiese können auf diese Weise eine große Zahl von Pflanzenindividuen derselben Art oder auch verschiedener Arten miteinander im Boden vernetzt werden und eine physiologische Einheit bilden. Es wurde ein arbuskuläres Mykorrhiza-Pilz-Isolat (Glomus intraradices) vom Galmeiveilchen aus dem Aachen-Lütticher Raum gewonnen, das Schwermetallresistenz auf Pflanzen wie Mais, Luzerne, Gerste u. a. überträgt. Wir sehen hierin einen interessanten Ansatz für die Entwicklung eines neuartigen biologischen Düngemittels, das auch Einsatz in der biologischen Bodensanierung finden soll.
Abbildung 4 Versuch mit Mais und Schwermetallboden aus Mechernich Eifel. Mais 4 Monate alt con.1 = Kontrolle gedämpft, ohne Inokulum con.2 = ungedämpfter Boden ohne Inokulum Br 1 = Mechernich Schwermetallboden beimpft mit dem Glomus-Isolat vom Galmeiveilchen Sy 167 = Mechernich Boden beimpft mit Glomus intraradices Sy 167 als Kontrollisolat (Foto: Prof. Bothe, Univ. Köln).
Die Produktlinie HortoBac für den Landschafts- und GrünflächenbauEin weiterer, unmittelbar vor der Marktreife stehender Produktbereich sind mikrobielle Anwuchshilfen für den Garten- und Landschaftsbau. Ansatzpunkt ist hier, daß das Risiko des Nichtanwachsens verpflanzter Bäume und sonstiger Pflanzen mit zunehmendem Alter bzw. Größe der zu verpflanzenden Gehölze erheblich zunimmt. Gerade jedoch im kommunalen Landschafts- und Grünanlagenbau werden oft zwecks Erzielung eines schnell sichtbaren Effektes Großgehölze verpflanzt. Es ist bekannt, daß der Anwuchserfolg wesentlich von einem dem zu verpflanzenden Gehölz adäquaten Zusammensetzung des Bodenmikrobenklimas am Pflanzort abhängt. Viele Bäume benötigen für ein gutes Gedeihen Bodenmikroben wie etwa Mykorrhiza-Pilze oder geeignete Bodenbakterienstämme, die in enger Assoziation mit den Pflanzenwurzeln leben. Sowohl VA-Mykorrhiza als auch entsprechend geeignete Bakterien erhöhen die Nährstoffversorgung und den Nährstoffumsatz der Zielpflanze erheblich. Mykorrhiza bildet beispielsweise ein sehr fein verästeltes Mycel aus, das wesentlich weiter verzweigt ist als die Feinwurzeln der assoziierten Pflanze. Mykorrhiza lebt selbst zu bedeutendem Anteil von Ausscheidungen der Pflanzenwurzel; daher hat die Evolution einen Austausch zwischen Pflanze und Mykorrhiza ermöglicht. Daher profitiert die Pflanze von der durch das fein verästelte Mycel der Mykorrhiza erhöhten Aufschlußfähigkeit für Bodennährstoffe. Die Wirkung phytohormonaktiver Bodenbakterien weist – wie bereits bei der Beschreibung der Wirkungsweise von AgroBac in dieselbe Richtung. Beide Effekte verstärken sich oftmals. Hier setzt PhytoBacter mit der Anwuchshilfen-Produktlinie HortoBac an. Hierbei handelt es sich um Präparate phytohormonaktiver Bodenbakterien und Bodenpilze. HortoBac wird mit Gartenerde vermischt bei der Verpflanzung von Gehölzen direkt in das Pflanzloch und somit in den Wurzelraum eingebracht. Eisminus-Bakterien als biologische FrostschutzmaßnahmeEiskernaktive, sog. (Ice-nucleation-active) INA-Bakterien, wie Pseudomonas syringae und Erwinia herbicola, sind hauptsächlich für die Gefrierung von Wasser bei Temperaturen oberhalb -5 °C verantwortlich, wobei es spezifische Unterschiede der Aktivierungstemperatur für bakterielle Eiskerne gibt, deren Anzahl letztlich nur von der Populationsgröße der Bakterien abhängt. Für die gewebeschädigende Eisbildung des inter- und intrazellulären Wassers in den Pflanzen sind die in den INA-Bakterien vorkommenden Eiskern-Gene verantwortlich, die so zu sagen als Kristallisationskern für die Eisbildung um die 0 °C dienen. Ohne diese Gene in den Bakterien würde Regen oder Tau erst bei -4 °C gefrieren. Die wenigen Grade entscheiden häufig über Frostschäden an Kulturpflanzen, die dem Obst-und Gemüseanbau jährlich Verluste in Millionenhöhe einbringen . Es gibt zahlreiche Methoden, wie man Frostschäden vermeiden kann, wobei die Methode der kompetitiven Verdrängung durch Eisminus-Mutanten den größten Erfolg verspricht, gerade mit Blick auf die Umwelt- und Ressourcenschonung. Eisminus-Bakterien besitzen nicht oder nur eingeschränkt die Fähigkeit Eis zu bilden und kommen in geringer Zahl auch in der Natur u.a. bei Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida und E. herbicola vor, dabei muß die Population der Eisminus-Bakterien ausreichend höher sein als die der INA-Bakterien, um letztere von der Pflanzenoberfläche zu verdrängen. Ziel unserer Arbeit ist es, die epiphytischen Populationen auf Getreidepflanzen bezüglich ihres Vorkommens in der Region in Nord-Ost-Deutschland nach INA-Bakterien zu untersuchen und die isolierten Stämme morphologisch, biochemisch und molekularbiologisch zu charakterisieren und auf Eiskernbildungsaktivität zu testen. Im zweiten Teil der Arbeit werden die isolierten INA-Bakterien chemisch mutiert, so daß die Fähigkeit zur Eisbildung gestört ist. Diese Eisminus-Mutanten eignen sich dann als „Frostschutzbakterien“, wenn sie in geeigneter Konzentration auf die Pflanzen aufgetragen werden, da sie die INA-Bakterien nach dem Konkurrenz-Ausschluß-Prinzip verdrängen. Entsprechende Laborversuche mit Weizen wurden hierzu bereits vorgenommen. Erste Freilandversuche an Weinreben, Obstbäumen und Erdbeeren finden im Frühjahr 2000 in Deutschland und im Iran statt.
Abbildung 5 Versuch mit Sommerweizen (Triticum sp.).
Abbildung 6 Kompetitionsversuch mit Sommerweizen (Triticum sp.).
|
