TourTurf® Thatch-Less® ETD Enzyme Thatch Degrader enthält jetzt Laccase-Enzyme für eine optimierte Leistung und den schnellen Abbau von Lignin, dem am schwersten abzubauenden Bestandteil von Filz auf Golfgrüns und anderen niedrig geschnittenen Spielflächen. Es greift zuerst das Lignin an und öffnet die Struktur, um einen besseren Zelluloseabbau zu ermöglichen. Zusätzlich enthält das Produkt eine Vielzahl von Cellulase-Enzymen für den Zelluloseabbau und eine Mischung ausgewählter Bodenbakterien, die Zellulose und Lignin weiter abbauen können.
Zusammensetzung von Filz
Als Filz wird die organische Schicht aus abgestorbenen und lebenden Trieben, Stängeln und Wurzeln bezeichnet, die sich in Rasenflächen auf der Bodenoberfläche bildet. Rasenfilz besteht zu 35–38 % (Trockenmasse) aus Zellulose und Hemizellulose, die relativ leicht zersetzt werden können. 25 % der Filzschicht bestehen aus Lignin, das viel schwerer abbaubar ist. Wenn mehr organische Masse gebildet wird als abgebaut werden kann, bildet sich Filz.
Während eine geringe Menge an Filz nützlich sein kann, kann zu viel Rasenfilz die Wasserinfiltration, die Nährstoffaufnahme und das Wurzelwachstum behindern. Sie kann auch zu einer weichen, instabilen Oberfläche führen, die sich negativ auf die Bespielbarkeit auswirkt und es dem Rasen erschwert, sich von Stress zu erholen.
Warum Lignin so schwer abbaubar ist
Lignin ist ein hochkomplexes und starres Polymer, das in pflanzlichen Zellwänden vorkommt und daher schwer abbaubar ist. Seine unregelmäßige Form und hydrophobe Beschaffenheit schützen die Rasenpflanzen vor mikrobiellen Angriffen.
Professor Michelle O'Malley von der UC Santa Barbara, eine Forscherin im Bereich Chemieingenieurwesen und Bioingenieurwesen, erklärt: "Man kann sich Lignin als eine Art Skelettsystem für Pflanzen vorstellen", sagt sie. Außerdem habe Lignin Eigenschaften, die die Pflanze resistent gegen den physischen Abbau durch Enzyme und Krankheitserreger machen. "Lignin ist wirklich wichtig – es sorgt für diese Widerstandsfähigkeit und Struktur, ist aber aus demselben Grund auch schwer abbaubar" (https://news.ucsb.edu/2023/020865/deconstructing-lignin).
Rasen enthält große Mengen an Lignin. Das Vorhandensein von Lignin, das die Zellwände schützt, macht die Zersetzung sehr schwierig.
Wie funktioniert Laccase?
Polyphenoloxidasen (Lignasen) kommen in der Natur sehr häufig vor und sind in lebenden Pflanzen sehr gut untersucht worden, vor allem im Zusammenhang mit der Bräunung von Früchten. "Laccase" ist ein Oberbegriff für eine Vielzahl von Lignin abbauenden Enzymen. Sie werden nach der natürlichen Seneszenz oder wenn eine Pflanze in irgendeiner Weise verletzt wird, aktiviert. Auch Bakterien und Pilze produzieren sie. Spezialisierte Organismen wie Weißfäulepilze sind darauf spezialisiert, Lignin mithilfe von Enzymen wie Ligninperoxidase und Manganperoxidase abzubauen. Andere Pilze, wie Braunfäulepilze, und bestimmte Bakterien tragen ebenfalls dazu bei. Diese Organismen spielen eine wichtige Rolle beim natürlichen Recycling von Pflanzenmaterial.
TourTurf® Thatch-Less® ETD Enzyme Thatch Degrader beschleunigt lediglich einen natürlichen Prozess in Rasen, der auf künstlich angelegten Böden wächst.
Metallperoxide (zu denen auch Lignasen gehören) können andere heterozyklische Ringe öffnen, nicht nur in Lignin. Dadurch können sie auch gegen ölige Kohlenwasserstoffe aus Ölverschmutzungen sowie gegen synthetische Moleküle wie einige Pestizidrückstände wirksam sein.
Die aktualisierte Formulierung von Thatch-Less® ETD bringt fertige Enzyme in das Bodenprofil ein, die sofort mit dem Abbau der organischen Substanz im Filz beginnen. Der hohe Gehalt an Laccase bricht die starken chemischen Verbindungen des Lignins in alten Wurzeln, Stängeln und Zellwänden. Dadurch wird die Cellulose anfälliger für die Cellulase-Enzyme, die die Cellulose und Hemizellulose abbauen.
Abbau von Birkenblättern
In diesem hausinternen Experiment kann man die Auswirkungen auf ein Birkenblatt beobachten, seine Form macht es zu einer idealen Modellpflanze für dieses Experiment. Birkenblätter enthalten im Vergleich zu anderen Laubblättern relativ viel Lignin. Tote, trockene Birkenblätter können bis zu 20–25 % Lignin enthalten. Noch mehr Lignin enthält Rasenfilz mit etwa 25 %, je nach Grasart und Zusammensetzung der Stängel und Wurzeln. Der Ligningehalt von frisch gemähtem Gras ist mit 15–18 % vergleichsweise niedrig.
Reine Laccase-Enzyme (Bild in der Mitte) können die Blätter aufweichen und mit dem Abbau der Struktur beginnen. Aber wie auf der rechten Seite zu erkennen, ist Thatch-Less® ETD weit überlegen. Laccaseenzyme setzen den Prozess in Gang, das breite Spektrum an Cellulasen kann die Cellulose aufspalten, und Bakterien (auf natürlichem Rasen unterstützt durch die natürliche Mikroflora), die durch Kohlenhydrate und Algenextrakt stimuliert werden, können die Zersetzung fortsetzen. Die vier nützlichen Bacillus-Stämme, die die "Kernkonsortien" der Mikroorganismen in dem Produkt bilden, sind B. subtilis, B. licheniformis, B. amyloliquefaciens und B. pumilus. Die Kombination aus aktiven Enzymen und stabilen Mikroorganismen in diesem Bioprodukt ermöglicht einen effektiveren Abbau und die Umwandlung der schwer abbaubaren Filzschicht in Pflanzennährstoffe, Zucker und Bodenhumus. Der Versuch wurde ohne Sauerstoff unter anaeroben Bedingungen durchgeführt.
Die Zersetzungsprozesse werden bei ausreichendem Sauerstoffangebot noch besser funktionieren. Um die Zersetzung von Filz zu beschleunigen, sollte man das Aerifizierprogramm optimieren und die Thatch-Less® ETD (aktive Laccase- und Cellulase-Enzyme + Bakterien) Anwendungen mit Thatch-Less® FTD (Laccase- und Cellulase-produzierende Pilze + Bakterien) Gaben und TourTurf® OXT Oxygen Turf (für leicht verfügbaren, chemisch gebundenen Sauerstoff, der die Aktivität der nützlichen Bodenmikroben erhöht) kombinieren.