Praxisbeispiele und Untersuchungen

Die Qualität von Mykorrhiza-Impfstoffen zeigt sich letztendlich erst in der praktischen Anwendung. Leider werden viele Impfstoffe (und auch Dünger und Substrate) angeboten, die weit mehr versprechen als sie halten. Im Nachfolgenden werden daher zur Dokumentation der Qualität unserer Impfstoffe nur nachvollziehbare und belegte Veröffentlichungen herangezogen.

Die Anfänge

Aufforstungen und Plantagen

Untersuchungen im Gewächshaus und an Substraten

Ergebnisse an Stadt- und Straßenbäumen

Beobachtungen an einzelnen Altbäumen

Die Anfänge:

Schon seit 1985 sind zunächst an der Versuchsanstalt für Pilzanbau, dann bei der Gesellschaft für angewandte Mykologie und Umweltstudien und ab 1998 von der Mykomax Mykorrhiza-Impfstoffe produziert worden. Hierbei konnte jeweils auf den Erfahrungsschatz der Vorgänger aufgebaut werden und durch Optimierungen in der Produktion und der Auswahl der verwendeten Pilzarten und -stämme Verbesserungen erzielt werden.

Zur Unterstützung und als Mentor der Krefelder Versuchsanstalt  konnte der Direktor des amerikanischen Mykorrhiza-Forschungsinstituts, Professor Donald Marx gewonnen werden.  Durch seine weltweiten Erfolge bei der Aufforstung von schwierigsten Standorten und bei der gezielten Produktion von Impfstoffen für diese Anwendungen, konnten von Ihm maßgebliche Hinweise und Vorschläge an die Hand gegeben werden. Für seine bahnbrechenden Arbeiten hat er 1991 den Marcus Wallenberg-Preis (der höchstdotierte Preis der Forstwirtschaft) vom schwedischen König überreicht bekommen.

Ausschnitt aus einer Forst-Fachzeitschrift mit dem Bericht über die Verleihung des „Forst-Nobelpreises“ an Prof. Donald Marx.

Aufforstungen und Plantagen:

Bei Aufforstungen der Versuchsanstalt für Pilzanbau mit Fichten und Buchen wurden verschiedene Mykorrhiza-Pilzarten und jeweils auch verschieden Stämme einer Art ausgetestete. In allen Fällen waren das Höhen- und das Dickenwachstum der Mykorrhiza-Pflanzen deutlich größer als das der unbeimpften Kontrollpflanzen.  Die gesamte Biomasse der Pflanzen nahm um bis zu 220 % zu (Schmitz, D. und Willenborg, A., 1992:  Bedeutung der Mykorrhiza bei der Aufforstung. AFZ, S. 372 – 373).

Bei den Aufforstungsversuchen wurden schon nach einer Vegetationsperiode deutliche Zuwachsverbesserungen erzielt.

Neben den Verbesserung des Zuwachses konnten die Ausfallraten durch Trockenschäden und auch jene durch Hallimaschbefall signifikant verringert werden (Lelley, J., Schmitz, D., 1994: Die Mykorrhiza – Lebensgemeinschaft zwischen Pflanzen und Pilzen. Selbstverlag. Krefeld.  Kutscheidt, J., 1992: Schutzwirkung von Mykorrhizapilzen gegenüber Hallimaschbefall. AFZ, 8, S. 381-385).

Schon 12 Wochen nach einer Mykorrhiza-Beimpfung sind deutliche Wachstumsunterschiede erkennbar

In Namibia wurden 2002 Stecklinge von mehr als 300 Olivenbäumen direkt nach der Bewurzelung mit Mykorrhiza (Endo Laub) beimpft. Schon nach sieben Monaten zeigten sich deutliche Unterschiede gegenüber den Kontrollpflanzen. Die beimpften Oliven waren zwischen 100 und 140 cm hoch, die Kontrollen 65 – 100 cm. Nach drei Jahren waren die Kontrollen dann maximal 2,5 m hoch, die Mykorrhiza-Oliven hatten Höhen zwischen 3,0 und 4,2 m erreicht. Die Biomasse der beimpften Pflanzen hatte sich hierbei durchschnittlich gegenüber den Kontrollen verdoppelt und auch die Fruchtbildung trat deutlich früher ein (nach 3 Jahren, Kontrollen nach 7 Jahren) (mdl. Mitteilung J. Hellweg, 2005).

Die Olivenanbauer in Namibia, jeweils mit beimpften Oliven-Bäumen nach sieben Monaten und drei Jahren Standzeitzeit

Auch Professor Hans-Joachim Fröhlich (ehem. „Forstchef“ des Landes Hessen) berichtete 2005 von deutlichen Vitalitätsverbesserungen durch den Einsatz von 125 l Endo-Mykorrhizaimpfstoff an 80 Oliven-Altbäumen in der Toskana. Neben einer deutlichen Zunahme der Blattanzahl hat sich auch die Blattfarbe positiv verändert (mdl. Mitteilung Fröhlich, 2005).

 Von der Universität Göttingen (Kirscht, M. 2011: Rekultivierung von Tagebaufolgeflächen mit verschiedenen Bodenhilfsstoffen und Baumarten. Dissertation, Georg-August-Universität, Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie, Göttingen) wurden zur Pflanzung an Extremstandorten drei verschiedene unserer Mykorrhiza-Impfstoffe an Spitz-Ahorn, Douglasie und Rot-Eiche eingebracht. Für die Impfstoffe konnte nachgewiesen werden, dass sich schon nach einigen Wochen die entsprechenden Pilze an den Feinwurzeln wiederfanden. Auf den devastierten und toxischen Böden der Versuchsflächen (Uran-Tagebaus und Kohle-Abraumhalden) stieg die Überlebensrate der Jungpflanzen deutlich und das Wachstum sowie die Vitalität der mykorrhizierten Versuchspflanzen waren erheblich verbessert. Die Nährelementgehalte waren in Blatt- und Nadelproben der beimpften Varianten erhöht, potentiell phytotoxische Metalle in diesen verringert. Auch konnten deutlich geringere Schwefelgehalte bei diesen Pflanzen festgestellt werden, die vom toxischen Bereich in den Normalbereich absanken. Die Autorin (Dr. Kirscht) schreibt in ihrer Dissertation zusammenfassend:Die Beimpfung von Bäumen mit Mykorrhiza-Pilzen bei der Pflanzung führte zu guten Mykorrhizierungsgraden. Insgesamt war ein deutlich positiver Effekt auf die Ernährungs- und Belastungssituation, Vitalität und Wachstum zu verzeichnen. Bei den betreffenden Baumarten wurden die Spitzenwerte stets mit Mykorrhiza-Impfung gemessen.“

Typische Bilder von Douglasien ohne und mit Mykorrhiozabeimpfung – das Wachstum und die Überlebensrate stiegen erheblich

Gutes Wachstum und weitaus höhere Überlebensrate von Rot-Eichen mit Mykorrhiza-Beimpfung. Im Kreis ein Fruchtkörper vom Kartoffel-Bovist, dem ausgebrachten Symbiosepilz.

Untersuchungen im Gewächshaus und an Substraten:

In einer Diplom-Arbeit untersuchte Frau Franziska Panse an der Hochschule in Dresden den „Einfluss von Mykorrhiza-Präparaten auf die Weiterkultur von Carpinus betulus in der Baumschule“. Sie stellte eindeutig positive Ergebnisse fest. So konnten im Vergleich zwischen den Kontrollpflanzen und den mit Mykorrhiza behandelten Hainbuchen beim Stammdurchmesser innerhalb einer Vegetationsperiode 26 % Zuwachs und für die Höhe der Pflanzen ein Unterschied von fast 70 % nachgewiesen werden (22,7 cm zu 38,8 cm).

Links der Ballen einer Kontrollpflanze, rechts der Wurzelballen mit Mykorrhizierung

Im Rahmen der Bearbeitung der Erstausgabe der FLL-Empfehlungen für Baumpflanzung Teil 2 (FLL (Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung, Landschaftsbau e.V. Bonn, Hrsg.), 2004: Empfehlungen für Baumpflanzungen Teil 2: Standortvorbereitung für Neupflanzungen; Pflanzgruben und Wurzelraumerweiterungen, Bauweisen und Substrate, 1. Ausgabe, August 2004) ist die Funktionsfähigkeit von Mykorrhizaimpfstoffen in verschiedenen Baumsubstraten überprüft worden (Wantoch & Busch 2003). Es zeigten sich gute Beimpfungserfolge auch bei pH-Werten von 7,5 – 8,0.

Teil eines Tests zur Überprüfung der Mykorrhizaausbreitung in Baumsubstraten

Sehr schnelle Ausbreitung der Mykorrhizierung in Baumsubstraten

Seit mehr als 15 Jahren werden Pflanzungen bei der BOTT Begrünungssysteme GmbH in Rotgrand -Pflanzsubstrat erfolgreich bei der Pflanzung und zur Baumsanierung angewendet (Bott Begrünungssysteme GmbH, 2018: Produktkatalog. Stand 2018).

Auch die Vulkatec  Riebesahm GmbH empfiehlt die Mykorrhiza-Beimpfung bei der Anwendung von Vulkatree-Substraten für Eichen oder wenn die Pflege und Versorgung nicht ordnungsgemäß erfolgen kann (König, P., 2019: Mündliche Mitteilung, November 2019).

Ergebnisse an Stadt- und Straßenbäumen:

In Hannover wurden Ende der 1990er Jahre Stiel-Eichen mit sehr starken Vitalitätsmängeln nach einer vorhergehenden Wurzel-und Mykorrhiza-Untersuchung mit Eichen-Mykorrhiza beimpft. Die 35 Jährigen Eichen – insgesamt standen über 90 Bäume in diesem Straßenzug – erhielten zusätzlich eine Bodenbelüftung und sauren Eichen-Rindenkompost. Bei einem stark basischen Ausgangs-pH-Wert von 8,3 konnten an Proben die an sieben dieser Eichen entnommen worden waren durchschnittlich nur noch weniger als 10 % mykorrhizierte Feinwurzeln festgestellt werden. Viele der nicht mykorrhizierten Feinwurzeln waren abgestorben oder wiesen Nekrosen auf (Kutscheidt, J., 2001: Vitalisierung von Altbäumen. Deutscher Gartenbau, 36, S. 29-30). Die Bonitur der Belaubung zeigte schon nach einer Vegetationsperiode sichtbare Unterschiede und nach zwei Jahren ein auffallend positives Bild – normale Blattgrößen, reguläre Trieblängen, dunkelgrüne Blattfarbe, Verdoppelung der Belaubungsdichte. 2003 wurde bei Wurzeluntersuchungen eine Mykorrhiza-Rate von 83 % an den beimpften Eichen und 36 % an den Kontrollen festgestellt (Fröhlich, H. J., 2005: Auswertung der Behandlungsergebnisse. In Fröhlich, H. J. (Hrsg.) 2005: Vitalisierung von Bäumen. Monumente Publikationen der Deutschen Stiftung Denkmalschutz. Bonn. S. 81-88).

Wurzelprobe einer stark geschädigten Eiche, mit vielen abgestorbenen Wurzelspitzen und geringem Mykorrhizabesatz

Wurzelprobe einer vitalen Eiche – fast alle Wurzelspitzen sind mykorrhiziert

In Mailand und Florenz wurden mit unseren Impfstoffen verschiedene Baumarten in Straßen und Parkanlagen beimpft (Ferrini, F., Fini, A., 2011a: Results of a long-term project using controlled mycorrhization with specific fungal strains on different urban trees. – Proceedings of the Urban Trees Research Conference 13–14 April 2011, Birmingham. pp. 39-50). Die behandelten Zürgel-Bäume (Celtis australis) zeigten schon nach einigen Wochen erhebliche Zuwächse und deutlich verbesserte Chlorophyllgehalte in den Blättern. Im zweiten, dritten und vierten Jahr waren die Trieblängen um 55, 98 und 80 % höher als bei den Kontrollen.

Bei Eschen im Mittelstreifen einer stark befahrenen Straße in Florenz, die nach zwei Jahren Standzeit beimpft wurden, zeigten sich signifikant positive Ergebnisse „erst“ zwei Jahre nach der Beimpfung.

Erfolgreiche Mykorrhizierung in Mailand, es zeigten sich bereits deutliche Unterschiede innerhalb der ersten Vegetationsperiode (links beimpft, rechts Kontrolle)

Deutliche Unterschiede in der Blattgröße und dem Chlorophyllgehalt der Zürgelbaum-Blätter

Im Rahmen von Gehölzpflanzungen des bundesweiten Kooperationsnetzwerkes „Klimawandel und Gehölzsortiment der Zukunft“ sind von der Humboldt-Universität zu Berlin die Effekte einer gezielten Mykorrhiza-Beimpfung bei der Pflanzung mit untersucht worden. Hierzu wurden im Frühjahr 2014 insgesamt 36 Bäume an einem extremen Stressstandort in Berlin-Neukölln gepflanzt. In den ersten Vegetationsperioden konnten keine grundlegenden Unterschiede zu den Kontrollen festgestellt werden. 2017 jedoch nahm der Stammzuwachs der behandelten Bäume um rund 90 % gegenüber den unbehandelten Exemplaren zu. Fellkötter et al. 2018 schreiben: „Eine positive Wirkung einer Mykorrhiza-Impfung auf die Stammzuwachsleistung der Gehölze konnte somit bestätigt werden.“ (Fellkötter, G., Schreiner, M., Zander, M., Ulrichs, C., 2018: Erste Ergebnisse zur Eignung neuer Baumarten an stark belasteten Straßenstandorten in Berlin-Neukölln. Pro Baum, (2) 2018, S. 7 – 12).

Untersuchung von Mykorrhiza-Beimpfung in Berlin Neukölln; hier an Feld-Ahorn wies eine positive Wirkung nach.

Beobachtungen an einzelnen Altbäumen:

Beimpfungen an verschiedenen Altbäumen sind wissenschaftlich begleitet und dokumentiert worden, da hier aber zumeist keine Kontrollen vorhanden waren (oder nur Vergleichsmöglichkeiten mit Bäumen aus dem nahen Umfeld zur Verfügung standen) sollen diese Beimpfungen nur als Anwendungsbeispiele genannt werden:

Schon 1993 wurde die ca. 650 Jahre alte Bären-Eiche in Niederholzklau (Siegerland) mit sterilen Impfstoffen und durch die Übertragung von Mykorrhiza von gut mykorrhizierten Jungpflanzen behandelt. Über die „Genesung“  der Eiche wurde in der AFZ 1999 und 2017 berichtet (Becker, A., Irle, A., Lelley, J., 2017: Entwicklung einer Stieleiche nach Sanierung in 1993. AFZ, 12, S. 40-42). Der ehemals absterbende Baum zeigt bis heute deutliche Verbesserungen in der Krone und an den Feinwurzeln.

Entwicklung der Bäreneiche nach einer Mykorrhizabeimpfung im Jahr 1993 (AFZ-Der Wald 12/2017)

An den 450 – 500 jährigen Altaneichen in Wiesbaden sind an vier Exemplaren 1994, 1997 und 2000 Feinwurzelproben entnommen worden. Nach der ersten Probenentnahme fand eine Beimpfung mit zwei Pilzstämmen des Kahlen Kremplings (Stämme AY127 und W50) statt. Hier nahm die Anzahl der Feinwurzelspitzen je Meter Feinwurzelsystem um mehr als 12%  und die Mykorrhizafrequenz (der Anteil der mykorrhizierten Feinwurzeln an deren Gesamtanzahl) um mehr als 65% zu. Die Anzahl der optisch unterscheidbaren Mykorrhizen stieg von drei auf sechs. Entsprechend dieser Ergebnisse konnte auch oberirdisch eine deutliche Vergrößerung der Jahrringbreiten von etwa 1 bis maximal 2 mm auf 4 mm gemessen werden (Fröhlich, H. J., 2005: Auswertung der Behandlungsergebnisse. In Fröhlich, H. J. (Hrsg.) 2005: Vitalisierung von Bäumen. Monumente Publikationen der Deutschen Stiftung Denkmalschutz. Bonn. S. 81-88).

Deutliche Vitalitätsverbesserungen an den Altaneichen nach einer Mykorrhizabeimpfung

In Ferndorf im Siegerland wurde die Kaiserlinde 2004 beimpft. Innerhalb von 2 Vegetationsperioden zeigte sich eine deutlich dichtere Krone (.Becker, A, Sorg, M., 2007: Kaiserlinde erhielt Windeln. Festschrift 100 Jahre Kindelbergturm. S. 66-70).

In einer historischen Parkanlage in Mailand sind an mit Mykorrhiza beimpften, alten Linden bereits nach einer Vegetationsperiode deutliche Steigerungen des Dickenwachstums nachgewiesen worden (+318%). Nach der zweiten Vegetationsperiode waren an den Linden und auch an behandelten Rosskastanien die Sprosszuwächse deutlich höher als vor der Aufwertung der Standorte durch Mykorrhiza. Zusammenfassend sprechen Ferrini und Fini von einer insgesamt positiven Reaktion auf die Beimpfung (Ferrini, F., Fini, A., 2011: Effect of mycorrhizal inoculation on growth parameters and physiology of urban trees. Veitshöchheimer Berichte aus der Landespflege, Heft 152: 97-106).

Im Rahmen des Klimawandels werden wir immer mehr auf die Leistungen der Gehölze angewiesen sein. Deren Resilienz (Fähigkeit, schwierigen Lebenssituationen ohne anhaltende Beeinträchtigung zu überstehen) zu erhalten oder besser noch zu steigern, wird eine Kernanforderung an unseren Arbeitsbereich werden. Hierzu sollte auf das enorme Potential der Mykorrhizapilze nicht verzichtet werden.