Einige Greenkeeper zögern, mikrobielle Produkte auf Rasen zu verwenden, während sie Wetting Agents, Fungizide und Wachstumsbeleuchtung verwenden oder wenn der Rasen extremer Hitze, Salz oder Trockenheit ausgesetzt ist, weil sie befürchten, dass Produkte, die Mikroben enthalten, ihnen nicht nützen. Es gibt andererseits zahlreiche Beweise dafür, dass eine Fülle aktiver, vielfältiger und nützlicher Mikroorganismen im Boden entscheidend für einen gesunden Rasen ist, der Stress standhalten kann.
Wie kommen Mikroorganismen mit extremen Bedingungen zurecht?
Überleben Mikroben den Umwelt- und Pflegestress auf Fußballfeldern und Golfplätzen?
Wie sieht es mit der Lagerung und Haltbarkeit aus?
Welche Strategien nutzen Mikroben, um zu überleben?
Welche praktischen Maßnahmen kann man während der Lagerung und der Anwendung von Produkten ergreifen, um das Überleben der Mikroben und eine optimale Leistung sicherzustellen?
Mikroben sind hochspezialisiert auf die lebensfeindlichsten Umgebungen auf unserem Planeten. Selbst wenn sie sich nicht unter idealen Bedingungen befinden, können sie oft als ruhende, inaktive Dauerformen überleben. Hier sind einige spannende Beispiele!
Einige Mikroben sind an toxische chemische Umgebungen wie einen hohen Salzgehalt angepasst. Halophile (salzliebende) Mikroben können in salzgesättigten Umgebungen, wie dem Toten Meer, leben. Sie pumpen überschüssige Salzionen aus, um das osmotische Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Bei der Fermentierung von salzigen Lebensmitteln wie Sojasauce, gesalzenem Kabeljau, Sauerkraut usw. sind halophile Mikroben oft ein wesentlicher Bestandteil.
Halophile, salzliebende Mikroben in Sauerkraut (Adobe Stock)
Ein Thermophiler ist ein Organismus, der bei relativ hohen Temperaturen, zwischen 40 und 120 °C, gedeiht. Einige von ihnen sind Bakterien und Pilze. Thermophile Organismen findet man in heißen Quellen und hydrothermalen Schloten in der Tiefsee sowie in verrottendem Pflanzenmaterial, z. B. in einer Kompostkiste im Garten. Diese Organismen können in einem breiten Temperaturbereich überleben. So wurden beispielsweise Geobacillus-Bakterien aus kühlen Böden und sogar aus extrem kalten Meeressedimenten in sehr großer Zahl isoliert, was sehr überraschend ist, wenn man bedenkt, dass die Umgebungstemperaturen deutlich unter ihren Mindestanforderungen für das Wachstum liegen. Geobazillen sind in Umgebungen wie heißen Pflanzenkomposten aktiv (Zeigler, Daniel R. (Januar 2014). "The Geobacillus paradox: why is a thermophilic bacterial genus so prevalent on a mesophilic planet?". Microbiology. 160 (Pt 1): 1-11)
Einige Mikroben kommen in eisigen Umgebungen wie Gletschern und Permafrost gut zurecht. Sie produzieren Frostschutzproteine, die die Bildung von Eiskristallen verhindern, sodass sie bei Temperaturen von bis zu –20 °C aktiv bleiben können. Einige krankheitserregende Bakterien können sogar in gefrorenen Lebensmitteln im Gefrierschrank überleben und gedeihen (Chattopadhyay, M. K. (2006). "Mechanismus der bakteriellen Anpassung an niedrige Temperaturen". Journal of Biosciences. 31 (1): 157-165).
Die meisten Bakterien sind mesophil, d. h., sie bevorzugen moderate Temperaturen um 30–40 °C. Die meisten von ihnen können in einen Ruhezustand übergehen und Sporen mit einer zähen Außenhülle bilden, um Zeiten extremer Hitze oder Kälte zu überstehen.
Mikrobenpakete von Bakterien und/oder Pilzen in unseren Produkten wie TourTurf® Organic Green & Pitch, TourTurf® Thatch-Less® FTD Fungi Thatch Degrader oder TourTurf® BAP Bacteria Activo Plus Mikroorganismen in hoher Anzahl.
BAP enthält zum Beispiel 200.000.000 koloniebildende Einheiten von Bacillus-Bakterien in jedem Milliliter des Produkts. Wir versuchen immer, die garantierte Anzahl von Mikroorganismen bei der Formulierung zu überschreiten, um sicherzustellen, dass die garantierte Menge auch nach dem Mindesthaltbarkeitsdatum noch verfügbar ist. Während des Produktionsprozesses wird die Temperatur bei der Zugabe der mikrobiellen Mischungen sorgfältig überwacht, um sicherzustellen, dass die Toleranzschwelle für Bacillus, Trichoderma und Mykorrhiza deutlich unterschritten wird.
In dem Artikel "Die zahlreichen Vorteile der Anwendung von TourTurf®-Mikroben auf Rasen" gibt es mehr Hintergrundinformationen zu den zahlreichen Vorteilen für Pflanzen und Boden.
Die Haltbarkeit von mikrobiellen Produkten wird durch die Art des verwendeten Trägermaterials bestimmt.
Flüssige Produkte, die Bacillus-Sporen enthalten, haben eine garantierte Haltbarkeit von 24 Monaten in ungeöffnetem Zustand. Sobald das Produkt geöffnet ist, muss es so schnell wie möglich verbraucht werden.
Granulatdünger, die mikrobielle Pakete aus Bacillus-Sporen, grampositiven und gramnegativen nicht sporenbildenden Bakterien und Pilzsporen enthalten, haben eine garantierte Mindesthaltbarkeit von 12 Monaten. Granulatdünger sollten kühl und trocken gelagert werden.
Im Allgemeinen sollten Produkte, die Mikroben enthalten, so bald wie möglich verwendet werden, wenn möglich in der gleichen Saison, in der sie gekauft wurden.
Aufgrund ihrer geringen Größe reagieren Mikroben besonders empfindlich auf die Auswirkungen von UV-Strahlung, da sie ein hohes Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis aufweisen. Ihnen fehlt eine UV-abgeschirmte Keimbahn, ein Merkmal, das mehrzelligen Organismen einen gewissen Schutz gegen die Auswirkungen von UV-Strahlen bietet. Bakterien verfügen über mehrere Reparaturmechanismen, die auf UV-induzierte Schäden reagieren. Für viele Arten ist jedoch selbst eine kurze Exposition gegenüber direktem Sonnenlicht tödlich. Wildtyp-Bakterien sind oft recht widerstandsfähig gegen UV. Einige Bakterien haben eine spezifische Reaktion auf UV-Exposition, die ein- und ausgeschaltet werden kann (https://www.nature.com/articles/s41545-020-0057-7).
Ruhende Sporen der verschiedenen Bacillus-Arten, einschließlich B. subtilis, sind 5 bis 50 Mal resistenter gegenüber UV-Strahlung als die entsprechenden wachsenden Zellen (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11746741/).
Melanin, Carotinoide und Mycosporine sind die drei wichtigsten Pigmente, die in Pilzen gut dokumentiert sind und als Sonnenschutzmittel oder Antioxidantien wirken, um die durch UV-Exposition verursachten Schäden zu minimieren (Almeida-Paes et al., 2012b; Avalos und Limón, 2015; Belozerskaya et al., 2017; Volkmann et al., 2003).
Es wurde nachgewiesen, dass die Transkription von Cellulase-Genen während des Wachstums auf Cellulose bei konstantem Licht im Vergleich zu konstanter Dunkelheit zunimmt (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2954361/). Es wurde berichtet, dass bestimmte Mutanten von Trichoderma spp. im Vergleich zu ihren Elternstämmen eine bessere Rhizosphärenkompetenz aufweisen (https://www.researchgate.net/publication/371486920_Exposure_of_Trichoderma_isolates_to_different_doses_of_UV_radiation_for_development_of_mutants_and_their_stability_in_subsequent_generations).
UV-Strahlung ist tödlich (je nach Wellenlänge und Exposition), aber Mikroben haben Strategien, um nicht nur den negativen Auswirkungen entgegenzuwirken, sondern auch Mechanismen zu nutzen, um von ihr zu profitieren.
Um die beste Leistung der Mikroorganismen zu gewährleisten, sollten diese so schnell wie möglich in die Wurzelzone gebracht werden. Es kann hilfreich sein, die Wurzelzone durch Belüftungsmaßnahmen zu öffnen. Das Bewässerungssystem kann benutzt werden, um das Produkt einzuregnen. Bei der Ausbringung von flüssigen Produkten immer ein Penetrationsmittel wie TourTurf® EPT Respond® Extreme Penetrator hinzufügen, um das Eindringen in den Boden zu verbessern. Das Produkt bitte mit einer höheren Wassermenge ausbringen und größere Düsen verwenden, um es dort zu applizieren, wo es hingehört: in den Boden.
UVC-Licht zerstört die DNA aktiv wachsender pathogener Pilze und scheint ein vielversprechendes Instrument im integrierten Krankheitsmanagement zu sein, das es ermöglicht, den Einsatz von Fungiziden zu reduzieren. Es gibt immer mehr Geräte verschiedener Hersteller zur Behandlung von Rasenflächen. Ein führender Hersteller erklärt: "Die Wirksamkeit der UVC-Behandlung hängt von ihrem Spektrum und ihrer Dosierung ab. ... wenn biologische Organismen UVC-Licht im Bereich von 200 nm bis 280 nm ausgesetzt werden, durchdringt das Licht ihre Zellwände und zerstört die DNA-Moleküle" (https://sglsystem.com/products/sustainable-grass-disease-management/the-uvc180/). Diese Geräte können nützliche Bakterien und Pilze nicht selektiv schützen.
Daher könnte man nach der UVC-Behandlung erneut mikrobielle Produkte ausbringen. Dazu benutzt man Belüftung, große Tropfen, eine hohe Wassermenge und Penetrationsmittel, um die mikrobiellen Produkte so in den Boden einzubringen, dass sie vor natürlichem und künstlichem UV-Licht – einschließlich der UVC-Behandlung – geschützt sind.
Nach den vorliegenden Daten ist das nicht immer der Fall. Nützliche Bodenpilze sind möglicherweise anfälliger für Schäden als Bakterien. Es gibt einige Studien, die über synergistische Wirkungen des Einsatzes von Bakterien der Gattung Bacillus berichten, wenn diese in Kombination mit einigen synthetischen Pestiziden eingesetzt werden. So untersuchten beispielsweise Peng und Mitarbeiter eine mögliche synergistische Wirkung von B. subtilis NJ-18 mit den Fungiziden Flutolanil und Difenoconazol. Die erzielten Ergebnisse zeigten, dass die Wirkstoffe in Kombination eine überlegene Kontrolle der durch Rhizoctonia cerealis verursachten Augenfleckenkrankheit bei Weizen zeigten (Peng, Di & Shandong, Li & Chen, Changjun & Zhou, Mingguo. (2013). Combined Application of Bacillus subtilis NJ-18 with Fungicides for Control of Sharp Eyespot of Wheat. Biological Control. 70).
Andere Studien in landwirtschaftlich genutzten Böden zeigten, dass selbst geringe Pestizidkonzentrationen enorme Veränderungen der chemischen und biologischen Bodeneigenschaften, der biochemischen Aktivität und der Bodenmikroorganismen verursachen können (Cycoń et al., International Biodeterioration & Biodegradation, Volume 64, Issue 4, 2010, Pages 316-323, ISSN 0964-8305).
Als bewährte Praxis gilt, den Einsatz von Fungiziden und Pestiziden auf ein Minimum zu beschränken, um die mikrobielle Gemeinschaft im Boden möglichst wenig zu beeinträchtigen. Lässt sich eine Fungizidbehandlung nicht vermeiden, empfiehlt sich im Anschluss eine erneute Ausbringung von Produkten mit TourTurf®-Mikrobenpaketen nach einigen Tagen, um die Population nützlicher Bodenmikroorganismen wieder zu erhöhen.
Als wir die Auswirkungen unseres neuen organischen TourTurf® REO Respond® Extreme Organic Wetting Agent auf die Bodenmikroorganismen testeten, erhöhte sich die Anzahl der Bodenmikroorganismen, vermutlich aufgrund der optimierten Bodenfeuchtigkeit während der Saison.
Dieser Artikel beschreibt diesen Effekt: Wetting Agent & Biostimulant für den ökologischen Landbau zugelassen.
TourTurf® REO
Auch konventionelle Wetting Agents wie TourTurf® ELL Respond® Extreme Long Lasting reduzieren die Anzahl der Bodenmikroorganismen laut internen Versuchen nicht.
Mikroorganismen sind selbst auf extremen Umgebungen hoch spezialisiert
Aufgrund der Rasentragschichten von künstlich angelegtem Rasen und der Pflegepraktiken sind die Umweltbedingungen für Bodenmikroorganismen nicht immer ideal.
Die meisten nützlichen Bodenmikroorganismen bevorzugen mäßig warme Temperaturen, feuchte, aber nicht nasse Bedingungen und sind auf Sauerstoff angewiesen
Wenn die Bedingungen nicht ideal sind, können sie oft als schlafende, inaktive Dauerformen überleben
Produkte, die Bodenmikrobenpakete enthalten, am besten direkt in den Boden einbringen, um eine UV-Belastung zu vermeiden.
Den Boden auf einem optimalen Feuchtigkeitsniveau halten, gut belüften und den Einsatz von Pestiziden auf das absolute Minimum beschränken.
Regelmäßig nützliche Bodenbakterien und Pilze ausbringen, um eine gesunde Population zu erhalten.