Regenerative Mikroorganismen haben eine große Bedeutung für die landwirtschaftliche Produktion. Warum ist das so? Sie sind weder Pflanzenschutzmittel noch Dünger, haben aber dennoch eine pflanzenstärkende Wirkung, da sie ökologische Kreisläufe aktiv stützen und schließen. Dieser Artikel soll einen Überblick über die verschiedenen Mikroorganismen und ihre Funktion im Ackerboden geben und das Potenzial des Einsatzes unterstreichen.
Unter Mikroorganismen versteht man mikroskopisch kleine Lebewesen, die als einzelne Lebewesen nicht mit dem bloßen menschlichen Auge sichtbar sind (< 30 μm). Es fallen sowohl Einzeller (Bakterien) als auch wenig zellige Lebewesen wie Pilze, Algen sowie Protozoen unter die Kategorie. Mikroorganismen spielen eine zentrale Rolle im Leben des Menschen, dem Leben auf der Erde und dementsprechend auch für die Fruchtbarkeit des Bodens. Ohne Mikroorganismen wären höhere Lebensformen überhaupt nicht möglich gewesen und könnten auch heute nicht bestehen. Sie halten das komplexe System, das sich über Milliarden von Jahren gebildet hat, am Laufen. Zum Beispiel sind es Bakterien, die es bestimmten Pflanzen ermöglichen, Luftstickstoff zu fixieren. Auch die Bakterien im Pansen von Rindern ermöglichen erst eine Verdauung und Energiegewinnung aus Cellulose, sodass tierisches Eiweiß entstehen kann. Und schließlich beruht auch der Abbau von organischer Substanz unter anderem auf dem Vorhandensein von Mikroorganismen im Boden. Dies sind nur ein paar von unzähligen Beispielen für die Bedeutung von Mikroorganismen in der Landwirtschaft. Natürlich gibt es auch für die Landwirtschaft “schädliche” Mikroorganismen, die wenn das System aus dem Gleichgewicht gerät, Krankheiten bei Pflanze und Tier hervorrufen können.
Wenn sich die Mikroorganismen im System Boden im Gleichgewicht befinden, ermöglichen sie ein komplexes und fein abgestimmtes Wechselspiel zwischen Pflanze und Bodenmikroorganismen. So treten förderliche Mikroorganismen aktiv mit der Pflanze in den Austausch und bieten eine Vielzahl von Diensten für das Bodensystem an. Zum Beispiel kann organische Substanz abgebaut, Nährstoffe mobilisiert und umgewandelt sowie schädliche Mikroorganismen in Schach gehalten werden. Viele landwirtschaftlich genutzte Böden sind aufgrund von jahrelangem Pflügen eher Bakterien dominiert. Jedoch zeigt sich, dass besonders in Zeiten des Klimawandels die Verbindung zwischen Pflanzen und Mykorrhiza-Pilzen enorme Vorteile bringen kann. Hier kann eine reduzierte Bodenbearbeitung (Reduzierte Bodenbearbeitung - weniger ist mehr!) viele Vorteile für die Mikroorganismen des Bodens haben.
Kurzfristig können durch verschiedene Anwendungen wie Effektive Mikroorganismen (EM), Komposttee, Inokulation mit Mykorrhiza-Sporen und Kompost die Mikroorganismen im Boden geimpft / geprimt werden und das System Boden so kurzfristig in die richtige Richtung bewegt werden. Im Anschluss ist eine angepasste Bewirtschaftung nötig, um diese Effekte langfristig zu etablieren. Langfristig kann so das Bodenmikrobiom durch die Anpassung der Bewirtschaftung positiv beeinflusst werden. Reduzierte Bodenbearbeitung, Zwischenfrüchte und vielfältige Fruchtfolgen können positive Effekte wie Steigerung der organischen Substanz und Etablierung von Mykorrhiza-Symbiosen ermöglichen und so die Landwirtschaft und das System Boden fit für Klimaveränderungen machen. Ein gesunder Boden hat ein höheres Nährstoff- sowie Wasserhaltevermögen. Des Weiteren ist eine erhöhte Infiltrationsleistung des Bodens insbesondere in Zeiten steigender Starkregenereignisse von großer Bedeutung.
Unter EM versteht man den Begriff “Effektive Mikroorganismen”. Dies sind meist verschiedene aerobe und anaerobe Mikroorganismen wie beispielsweise Milchsäurebakterien in einer Nährlösung oder einem Nährsubstrat. Durch die Anwendung soll zum Beispiel Gülle aktiviert, Flächenrotten gelenkt oder die Stallluft verbessert werden. Während viele Landwirtinnen und Landwirte von positiven Effekten berichten, ist der Effekt von EM in der Landwirtschaft wissenschaftlich noch nicht eindeutig untersucht. Verschiedene Studien kommen hier zu unterschiedlichen Ergebnissen. Teilweise soll der positive beobachtete Effekt auf die Nährlösung selbst, nicht aber auf die Mikroorganismen zurückzuführen sein. Andere Studien bestätigen jedoch Ertragssteigerungen und Minderungen von volatilen Gasen bei der Gülleaufbereitung, unabhängig vom Nährlösungseffekt.
Bei der Anwendung gilt es zu beachten, dass die Mikroorganismen nicht in der prallen Sonne ausgebracht werden. Besser ist ein feuchter, bewölkter Tag, idealerweise vor einem Niederschlagsereignis.
Wer mehr über sein Bodenleben und etwaige positive Effekte von regenerativen Maßnahmen erfahren will, kann auch Anbieter zurate ziehen, die Bodenproben im Hochdurchsatz analysieren. Moderne Methoden ermöglichen es mittlerweile, Mikroorganismen, Pilze und Bodenfauna anhand ihrer DNA zu identifizieren. Der Anbieter AIM (Advanced Identification Methods) wendet dafür ein Verfahren namens DNA-metabarcoding an, bei dem in Proben enthaltene DNA-Sequenzen mit einer Referenzbibliothek abgeglichen werden. Informationen über die vorhandenen Arten werden dann in einem Bericht zusammengefasst. Mit diesen Informationen lassen sich Aussagen über das im Boden vorherrschende Gleichgewicht der Biodiversität oder die Effektivität der angewendeten Methoden treffen. Einziges Manko ist derzeit die geringe Aussagekraft über die Häufigkeit der identifizierten Organismen und die noch unvollständige Referenzbibliothek, welche einer vollständigen Identifikation aller Mikroorganismen derzeit im Wege steht. Semiquantitative Aussagen und Einordnungen in ökologische Funktionstypen lassen sich jedoch bereits vornehmen.
Mikroorganismen können die Transition zu einer regenerativen Landwirtschaft unterstützen. Besonders effektiv zeigt sich die Anwendung von Mikroorganismen in Verbindung mit einer Anpassung der Bewirtschaftung. So kann das Bodenleben gestärkt und die Produktionsgrundlage Boden fit für ein sich veränderndes Klima gemacht werden. Es können sowohl selbstproduzierte Mikroorganismen-Substrate wie Kompost (besonders Johnson-Su-Kompost), Komposttee sowie gewerbliche Produkte wie EM oder Mykorrhiza-Sporen verwendet werden. Innovationen auf dem Gebiet der Artenidentifizierung machen außerdem Aussagen über die Effektivität dieser Methoden möglich.