Einsatz von Mykorrhiza-Impfstoffen bei Trockenheit und unter anderen Stressbedingungen
Bei der Mykorrhiza, einer Lebensgemeinschaft aus speziellen Wurzelpilzen und den Feinwurzeln fast aller Pflanzenarten haben beide Partner erhebliche Vorteile. Nutzen Sie die bessere Wasser- und Nährstoffversorgung sowie die Schutzfunktionen für einen guten Start bei der Pflanzung oder für die Sanierung von Altbäumen.
Die Einleitung
Wie entsteht eine Mykorrhiza aus Feinwurzeln und Mykorrhizapilzen
Vorteile der Mykorrhiza-Symbiose
Die Einleitung
Das Wissen über die Mykorrhiza ist schon mehr als 140 Jahre alt. Damals erhielt der Berliner Botaniker Prof. Frank vom König von Preußen den Auftrag Trüffel zu züchten. Bei dieser Arbeit fiel dem Forstspezialisten auf, dass der Pilzfruchtkörper der Trüffel immer in Verbindung mit den Feinwurzeln bestimmter Baumarten steht. Und immer hatten diese Wurzeln ein bestimmtes Aussehen. Sie waren in ihrer Form gedrungener, waren stärker verzweigt und hatten eine andere Farbe als die “normale” Wurzel. Weil diese Trüffelwurzeln eben keine normalen Wurzeln waren, bezeichnete er sie als “Mykorrhiza”, zusammengesetzt aus griechisch “mykes” = Pilz und “rhiza” = Wurzel. Aber nicht nur schmackhafte Pilze sind Baumpartner; es finden sich viele andere Pilze, die eine solche Lebensgemeinschaft eingehen können, zum Teil sind sie ungenießbar (Kahler Krempling), einige aber auch giftig (Fliegenpilz). All diese Pilzarten bilden eine sogenannte Ekto-Mykorrhiza (“ektos” = außen). Sie sind mit bloßem Auge erkennbar und bilden zumeist “richtige” Pilzfruchtkörper.
Gut mykorrhizierte Feinwurzel
Die Burgunder-Trüffel ist bei uns heimisch
Alle Röhrlinge sind Symbiosepilze
Im Gegensatz dazu sind die Veränderungen an der Feinwurzel bei der Endo-Mykorrhiza (endon = innen) nicht äußerlich sichtbar und die Pilze bilden keine Fruchtkörper. Die Sporen dieser Pilze sind so winzig, dass man sie mit der Lupe suchen muss.
Wurzel mit Endomykorrhiza mit Außenhyphen und Pilzsporen
In den Zellen der Feinwurzeln werden die
Mykorrhiza-Organe erst durch Färbung erkennbar
Mikroskopische Aufnahme eines Arbuskels, das Kontaktorgan zwischen Pilz und Baum
Weitere Mykorrhiza Typen
Neben Ekto- und Endomykorrhiza treten noch eine ganze Reihe spezielle Mykorrhizatypen auf, deren Pilzbestandteil (=Mykobiont) häufig nur mit den entsprechenden Pflanzenpartnern funktionieren. Anders herum besitzen Rhododendren oder Orchideen jeweils ihre besonderen Symbiosepartner (Symbiose =Lebensgemeinschaft zu gegenseitigem Nutzen) und können mit Pilzen anderer Mykorrhizatypen keine Partnerschaft eingehen.
Bei den Orchideen unterstützen bestimmte Pilze die Keimung und das weitere Überleben der Orchideen-Keimlinge. Später werden die eingedrungenen Pilzhyphen meistens von der Pflanze verdaut. Dies ist in vielen Fällen eher ein Parasitismus und keine Symbiose, da der beteiligte Pilz hierbei keinen „Gewinn“ hat.
Rhododendren besitzen eine ganze spezielle Rhododendron-Mykorrhiza
Einige Orchideen brauchen Mykorrhiza auch zum Keimen der Samen
Schema einer Orchideen-Mykorrhiza (Feustel et al. 1977)
Wie entsteht eine Mykorrhiza aus Feinwurzeln und Mykorrhizapilzen
Die wattefeinen Hyphen (Pilzfäden) von Mykorrhizapilzen durchziehen den Boden im Wurzelraum von Pflanzen. Dort wo sie auf noch nicht verholzte Wurzeln treffen oder wenn sie aktiv durch Wurzelausscheidungen (sogenannte Exsudate) angelockt zu diesen hinwachsen, bilden sie zunächst ein feines Geflecht um die Wurzelspitzen herum aus. Innerhalb von wenigen Stunden bis Tagen verdichtet sich das Hyphengeflecht und dann dringen einzelne Pilzhyphen zwischen die Zellen der äußeren Rindenschicht ein. Dieser Bereich, der Hartigsches Netzt genannt wird, sorgt dann nach und nach immer intensiver für einen gewinnbringenden Austausch zwischen den beiden Organismen. Hier findet – zum gegenseitigen Vorteil – die wohl weltweit bedeutsamste Symbiose statt.
Neuere Forschungen belegen, dass das Eindringen der Pilzhyphen in das Pflanzengewebe keinen parasitischen Hintergrund hat. Alle Mykorrhizapilze haben eine saprophytische Herkunft – sie stammen also von Streu- und anderen organischen Materialien abbauenden Pilzen ab. Über wechselseitige biochemische Prozesse gehen beiden Partner eine friedliche, dauerhafte Lebensgemeinschaft ein.
Wie verbinden sich bestimmte Pilzarten und die Feinwurzeln von Pflanzen zur Mykorrhiza (Feustel et al 1977)
Vorteile der Mykorrhiza-Symbiose für die Pflanze
Wasseraufnahme: Pilze sind mit ihrem wattefeinen Myzelgespinst besonders gut in der Lage Wasser aufzunehmen. Dieses wird durch weit ausstrahlende Hyphen (Pilzfäden) ermöglicht, durch die die aufnehmende Oberfläche auf das 100- bis 1.000-fache vergrößert wird. Außerdem sind Pilzhyphen mit nur 2-3 Mikrometer Dicke in der Lage in die Mittelporen von Böden einzudringen. Dort können sie Wasser entnehmen, das für Pflanzen ohne Pilzpartner nicht nutzbar wäre.
Verglichen mit Wurzelhaaren, das sind einzellige Ausstülpungen an Feinwurzeln, reichen die Pilzhyphen aber erheblich viel weiter in den umgebenden Boden hinein und sind auch deutlich dünner. Die in Lehrbüchern immer noch vertretene Meinung, dass über die Wurzelhaare die Wasser- und Nährstoffaufnahme auch bei Gehölzen stattfinden würde, ist falsch! Sobald an Jungpflanzen eine Mykorrhiza ausgebildet wurde, finden sich (fast) keine Wurzelhaare mehr an den Feinwurzeln.
Eine leistungsfähige Mykorrhiza sorgt für eine deutlich verbesserte Wasserversorgung der Pflanzen. Dies kann bei Neupflanzungen über den Erfolg oder den Misslingen des Anwuchses entscheiden und auch bei der Sanierung von Altbäumen wesentlich zu deren Vitalisierung beitragen!
Mykorrhizierte Feinwurzeln mit weißen Rhizomorphen (Foto R. Agerer)
Von einer mykorrhizierten Feinwurzel (im roten Kreis) erschließt das Pilzgespinst den flach ausgebreiteten Torf (Foto R. Agerer)
Üppige Mykorrhizierung an Buchen-Feinwurzeln
Nährstoffaufnahme: Neben der erheblich verbesserten Wasseraufnahme werden mit dem Wasser gleichzeitig auch alle darin gelösten Nährstoffe in deutlich höherem Maße zur Pflanze transportiert. Dies geschieht häufig über spezielle, im Aufbau wurzelähnlichen „Transportleitungen“, den sogenannten Rhizomorphen. Diese können bis über einen Meter an Länge erreichen.
Ergänzend haben Mykorrhizapilze die Fähigkeit Enzyme und organische Säuren auszuscheiden, mit denen Phosphat, Stickstoff, Kalium, Calcium, Magnesium, Eisen und weitere Mikronährstoffe deutlich besser aufgenommen werden und aus organischen und mineralischen Verbindungen herausgelöst werden können. Ein großer Teil dieser Nährstoffe wird direkt an die Partnerpflanze abgegeben, ein weiterer Teil wird gespeichert und kann in Mangelsituationen abgegeben werden.
Über diese deutliche Verbesserung der Nährstoffversorgung, insbesondere bei Stickstoff und noch bedeutender beim Phosphat, können Gehölze an Standorten existieren, an denen ohne Pilzunterstützung das Überleben nicht möglich wäre (Kiefer auf Fels, Birke auf Burgruine, Eichen auf ärmsten Sandstandorten …).
Schutz vor toxischen Metallen: Gegenüber toxischen Schwermetallen kann über chemische Prozesse (extrazelluläre Chelatation) und Fixierungen in den Zellwänden eine starke Verminderung der Giftigkeit für die Pflanze bewirkt werden. Hiermit wird ihnen das Überleben in sonst toxischen Böden ermöglicht.
Auch das pflanzengiftige dreiwertige Aluminium (
) kann dauerhaft gebunden werden, so dass die Vergiftungsgefahr in stark sauren Böden erheblich gesenkt wird.
Schutz vor (bodenbürtigen) Schadorganismen: Viele Mykorrhizapilze sind in der Lage mit antibiotischen Stoffen Schadorganismen abzuwehren. Ähnlich wie bei bekannten Schimmelpilzen (Penicillium, Trichoderma) werden auch um mykorrhizierte Feinwurzeln herum im Nahbereich hemmende oder sogar abtötende Stoffe ausgeschieden, die bakterielle oder pilzliche Erreger von der Wurzel fernhalten.
Ein weitere Effekt ist, dass durch das „Eindringen“ der Mykorrhizapilze in die Wurzeln Reaktionen bei den Pflanzen hervorrufen, die Schädlingen Infektionen erschwert oder den Fraß vergällt. Diese Schutzvariante wird auch als Präimunisierung bezeichnet.
Versorgung der Gruppe: Nicht nur die Wassser- und Nährstoffversorgung eines einzelnen Gehölzes wird durch Mykorrhizapilze entscheidend verbessert, es ist sogar nachgewiesen, dass über Mykorrhiza-Verbindungsleitungen auch ein reger Nährstoffaustausch zwischen benachbarten Gehölzen (sogar verschiedener Arten) stattfindet. Insbesondere die Versorgung von Jungpflanzen im Schatten von Altgehölzen (über Mykorrhizapilze) ermöglicht in vielen Fällen deren Überleben und Wachstum.
Mykorrhizierte Feinwurzel mit Gespinst aus Pilzhyphen (Foto R. Agerer)
Vorteil(e) der Mykorrhiza-Symbiose für den Pilz
Mittels Photosynthese können Pflanzen – mit der Energie aus dem Sonnenlicht – aus Wasser und 
energiereiche Kohlenhydrate (Zucker) und Sauerstoff erzeugen. Pilze sind hierzu nicht in der Lage, da sie kein Chlorophyll besitzen.
Etwa 20 % (manchmal sogar bis 30 %) dieser Zuckerstoffe erhält/entnimmt der Pilz für seine „Dienstleistungen“.
Sonnenlicht ist Energie
