Biologischer Pflanzenschutz: Bakterien schützen Erdbeeren und Bananen - wissenschaft.de
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Biologischer Pflanzenschutz: Bakterien schützen Erdbeeren und Bananen

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In der Natur sind es in vielen Fällen Mikroben, die Pflanzen vor Erkrankungen schützen und die Ernte steigern. Aus diesen Gründen suchen Forscher mittlerweile gezielt nach den guten Bakterien, um sie als biologische Pflanzenschutzmittel einzusetzen. Bei Erdbeeren und Bananen sind sie schon fündig geworden.

Das Unheil kam langsam und lautlos. Zunächst begannen die Erdbeerblätter zu welken, dann verfärbten sie sich bräunlich. Schließlich, nach tagelangem Kampf, starb die Pflanze – und kurz nach ihr alle anderen Stauden auf der Plantage. In solchen Fällen sind die Erbeerbauern machtlos, denn der Übeltäter, ein Pilz namens Verticillium dahliae, breitet sich unterirdisch von Wurzel zu Wurzel aus.

Bislang vermag kein Mittel vermag zu stoppen. Doch Hoffnung naht: Gabriele Berg, Umweltbiotechnologin an der Universität Graz, hat ein Bakterium aufgespürt, das die Erdbeerwurzel vor dem tödlichen Pilz schützt. Serratia plymuthica, so der Name der hilfreichen Mikrobe, kommt natürlicherweise im Erdreich vor und bewahrt dort Pflanzen vor dem Befall mit dem aggressiven Pilz. Ihre Entdeckung hat die Mikrobiologin gerade auf der siebten Konferenz über biologischen Pflanzenschutz im niederländischen Leeuwenhorst vorgestellt.

„Das Bakterium wollen wir jetzt als biologisches Pflanzenschutzmittel zulassen“, verkündet Berg. Die Firma e-Nema im schleswig-holsteinischen Raisdorf treibt die Vermarktung voran. Da der todbringende Pilz neben Erdbeeren auch andere Pflanzen befällt, laufen derzeit Freilandstudien mit dem Serratia-Stamm an Raps und Olivenbäumen. „Die Krankheit ist bei 150 verschiedenen Pflanzen bekannt“, sagt Berg. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden im Sommer 2007 erwartet.

Gefunden hat Berg das Bakterium an einer Rapswurzel, als sie nach einem biologischen Pflanzenschutzmittel für Erdbeerpflanzen suchte. Dabei nahm sie 15.000 verschiedene Mikroben unters Mikroskop und prüfte, wie sie auf den Verticillium-Pilz wirken. Vermochte eine Bakterienart den Krankheitserreger in den Kulturversuchen in Schach zu halten, kam sie in die engere Auswahl. „Allerdings ist es genauso wichtig, dass das Bakterium für Mensch und Umwelt harmlos ist. Wir wollen nicht den Teufel mit dem Beelzebub austreiben“, unterstreicht Berg energisch. Am Ende hielt nur Serratia Bergs Ansprüchen Stand.

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Wie genau die guten Bakterien den tückischen Pilz abwehren, wissen die Forscher bisher nicht. Doch die Winzlinge tun der Erdbeerpflanze in jeder Hinsicht gut. In Freilandversuchen auf dem deutschen Erdbeerhof Rövershagen kurbelten sie beispielsweise den Ertrag bis auf das Dreifache der üblichen Ernte an. Im Labor wies Berg nach, dass die gute Mikrobe eine Art Dünger ausscheidet, welcher von der Erdbeere dankbar aufgenommen wird. Die Pilzfäule wurde in den Freilandtests mit dem kleinen Helfershelfer deutlich eingedämmt. Ganz ausrotten ließ sie sich allerdings nicht.

„Die Ergebnisse werden stark durch das Wetter, den Boden und andere Faktoren beeinflusst“, räumt Berg ein. „Das ist im Augenblick der Flaschenhals für viele biologische Pflanzenschutzmittel, die auf Bakterien beruhen. Im Gewächshaus funktionieren sie prima, aber im Freiland schwankt die Wirksamkeit dann doch“. Mit mehr Wissen werde man das Problem jedoch lösen können, glaubt Berg.

Eine ähnliche Auffassung vertritt auch Gustaf-Adolf Langenbruch von der Biologischen Bundesanstalt in Darmstadt. „Biologische Mittel brauchen oft bestimmte Bedingungen damit sie optimal wirken, zum Beispiel Temperaturen oberhalb von 15 Grad Celsius. Sie sind aber in der Regel spezifischer als chemische, deshalb sind sie umweltschonender und besser für den Menschen“, sagt er.

Weltweit suchen Forscher mit wachsendem Erfolg nach neuen bakteriellen Helfern. So wurden auf der Konferenz in Leeuwenhorst beispielsweise Bakterien für den Schutz von Mais, Kakao und Weizen sowie ein Bacillus subtilis-Stamm gegen die schwarze Sigatoka-Krankheit bei Bananen präsentiert. Letzterer hat sich in Freilandstudien auf Costa Rica und den Philippinen bereits bewährt und den Pilz von den Bananenstauden fern gehalten. Mittlerweile ist er in den USA für den Bioanbau zugelassen.

Das gilt bisher jedoch erst für wenige Bakterien-Pflanzenschutzmittel. Zu den Mikroben der ersten Stunde zählen drei verschiedene natürliche Bacillus thuringiensis-Stämme. Einer hilft gegen den Kartoffelkäfer, ein anderer gegen Stechmücken und ein dritter gegen Schmetterlingsraupen. Werden die Bakterien von den Schädlingen mit der Nahrung aufgenommen, entsteht nur in ihrem Körper ein Gift, das sie nach ein paar Tagen sterben lässt. Im Boden warten jedoch noch Abermilliarden von kleinen Helfern darauf, erforscht zu werden. Alleine in jedem Gramm Moos eines Hochmoores wohnen eine Million Mikroben, hat Berg herausgefunden.

ddp/wissenschaft.de – Susanne Donner
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