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Auswirkungen von "Effektiven Mikroorganismen" (EM) in gartenbaulich genutzten Böden

Diplomarbeit 2010 71 Seiten

Landschaftsarchitektur, Landespflege, Gartenbau

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Fragestellung der Arbeit
1.3 Aufbau der Arbeit

2 Entwicklungsgeschichte
2.1 Forschung Prof. Dr. T. Higa
2.2 Weltweite Verbreitung der EM-Technologie
2.3 Organisationsnetz EM

3 Stand des Wissens
3.1 Mikroorganismen im Boden
3.1.1 Charakterisierung
3.1.2 Stickstoffbindung
3.1.3 Mineralisierung und Humifizierung
3.1.4 Bodenlebewesenaktivität
3.2 Zusammenspiel und Wirkung von EM
3.2.1 Koexistenz von Aerobier und Anaerobier
3.2.2 Antioxidantien
3.2.3 Reinigungsfähigkeit
3.2.4 Dominanzprinzip
3.2.5 Fermentationsprinzip

4 Durch Forschung belegte Wirkung von EM
4.1 Bodenqualität
4.1.1 Terra Preta
4.2 Pflanzenwachstum
4.3 Qualität und Ertrag
4.4 Schädlings- und Krankheitsbefall

5 EM-Präparate in Anwendung und Wirkung für den Gartenbau
5.1 EM1, Urlösung
5.1.1 Herstellung EMa
5.1.2 Anwendung, EMa
5.1.3 Herstellung und Anwendung EM5
5.1.4 Umweltaspekt und Preiskalkulation
5.2 EM-Bokashi
5.2.1 Herstellung EM-Bokashi
5.2.2 Anwendung EM-Bokashi
5.2.3 Umweltaspekt und Preiskalkulation mit EM-Bokashi
5.3 EM-X-Keramik
5.3.1 Herstellung EM-X-Keramik
5.3.2 Anwendung EM-X-Keramik
5.3.3 Umweltaspekt und Preiskalkulation mit EM-X-Keramik
5.4 TriaTerra
5.4.1 Herstellung und Anwendung TriaTerra
5.4.2 Umweltaspekt und Preiskalkulation mit Triaterra

6 Diskussion

7 Zusammenfassung

8 Summary

9 Quellenverzeichnis

10 Tabellen- und Abbildungsverzeichnis

1 Einleitung

Der Boden bzw. das Substrat ist das Fundament im Gartenbau. Das Wachstum der Pflanzen beginnt in der Erde. Die Erde liefert Nährstoffe für die Pflanze damit Sie gedeihen kann. Diese können der Erde oder dem Substrat in verschiedenen Darreichungsformen zugeführt werden.

Nach Rusch (1991) gelang es Justus von Liebig durch die Elementaranalyse die mineralische Zusammensetzung der Pflanze aufzudecken. So gelang es Ihm, die Pflanze durch das Düngen im Boden mit mehr oder minder löslichen Mineral- und Stickstoffsalzen zum erheblich gesteigerten Wachstum zu bringen. Mit dieser Methode kann speziell der Bedarf einer jeden Pflanze ermittelt und zur Verfügung gestellt werden. Es ist sogar möglich geworden Pflanzen, ausschließlich mit chemisch zusammengestellter Nährlösung, erdelos zu kultivieren. Mit dieser Form der Pflanzenernährung können große Mengen Nahrung im Obst- und Gemüsebereich produziert werden, um die Ernährung der ständig wachsenden Population zu sichern.

Einen anderen Weg, die Pflanze zu ernähren, zeigt Rudolf Steiners nach POMMERSCHE (2004) und Rusch (1991) auf. Er stellt die Theorie vom Kreislauf der lebenden Substanz auf. Organische Masse wird dem Boden als Düngung zugeführt und eingearbeitet. Die Mikroorganismen im Boden helfen den Pflanzen die nötigen Nährelemente verfügbar zu machen. Andererseits geben die Pflanzen Stoffe ab, von denen sich die Bodenlebewesen ernähren können. Jegliche Chemikalien sind in der biologischen Führungsweise nicht geduldet. Bei dieser Anbaumethode kann keine genaue Versorgung der Pflanzen gewährleistet werden. Wann und wie die Umsetzung des organischen Materials passiert, ist von den Standortbedingungen wie z.B. das Klima oder dem Boden selbst abhängig. So wird im biologischen Anbau weniger Ernte eingefahren als in der konventionellen Wirtschaft. Es wird weniger produziert, dafür in höherer Qualität. Damit sich dieser Markt rentiert, muss ein höherer Erlös erzielt werden.

Aber warum boomt dieser Markt in letzter Zeit so enorm?

Die Qualität der Lebensmittel und dessen ökologische Produktion ist für die Menschen immer wichtiger. Dies zeigt sich in der Registrierung der Bio-Betriebe beim Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz [1]. Hier sind im Jahr 1996 7.353 BioBetriebe in Deutschland registriert. 2009 ist die Zahl der biologisch arbeitenden Betriebe bereits auf 21.047 gestiegen.

Nun greift eine zusätzliche Dimension in die konventionelle sowie biologische Pflanzenernährung ein, die „Effektiven Mikroorganismen“ (EM). Was sind die „Effektiven Mikroorganismen“ überhaupt und wie wirken Sie? Immer mehr Landwirte und Gartenbauer beschäftigen sich mit diesen Fragen.

Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll anhand von Forschungen und Studien dargelegt werden, Wer diese „kleinen Bodenhelfer“ entdeckt hat, wie sie im Boden agieren und welche Auswirkungen Sie auf Böden/Substrate und deren Kulturen haben.

1.1 Problemstellung

Wie Rusch (1991, S. 45) erläutert, stört eine kontinuierliche chemische Düngung und die gleichzeitige Zugabe von Spurenelemetpräparate das biologische Gleichgewicht des Bodenorganismus und ruft oft eine sogenannte Bodenmüdigkeit hervor. Dies bedeutet eine Bedrohung der Bodenfruchtbarkeit und der nachhaltigen Pflanzenproduktion.

Gerade deshalb sind Wissenschaftler und Praktiker geradezu verpflichtet, eine Lösung zu finden, Erde und Pflanzen gesund zu halten und trotzdem genügend Nahrungsmittel produzieren zu können. Die EM-Forschung ist aus dieser Situation heraus entstanden (vgl. Higa 2005, S. 27).

Die positive Wirkung von EM auf die Landwirtschaft im asiatischen Raum ist schon lange bekannt und sowohl wissenschaftlich als auch medizinisch mit Studien belegt (TANAKA 2009, HIGA 2009). Es finden sich zahlreiche Veröffentlichungen, Projekte und Forschungsarbeiten zu diesem Thema.

In Europa wird die neue Methode, Pflanzen über Mikroorganismen zu ernähren und gesund zu halten noch nicht lange praktiziert. Daher ist die Anleitung zur Durchführung oft ungenau oder nicht passend auf den Vegetationsraum abgestimmt, sodass Versuche zum scheitern verurteilt sind. Qualifizierte Leute in der Beratungs- und Ausführungsebene sind noch rar und obwohl einige Projekte, auf unseren Vegetationsraum angepasst, mit Erfolg durchgeführt wurden, melden sich oft Kritiker zu Wort, welche die Zusammensetzung der „Effektiven Mikroorganismen“ wissenschaftlich für unmöglich halten.

Ein weiteres Hindernis für die Verbreitung der EM-Technologie könnten die Konzerne der Düngemittelproduktion darstellen, denn verglichen mit der EM-Behandlung ist chemisch hergestellter Dünger um ein mehrfaches teurer in der Anwendung. Der Entdecker Prof. Dr. Teruo Higa (2005, 2009) stieß in Japan auf diese Problematik.

1.2 Fragestellung der Arbeit

Anhand Forschungsberichten, Projekten und wissenschaftlicher Literatur, soll in diesem Rahmen eine Einsicht in die EM-Technologie aufgezeigt und ihre Erfolge herausgearbeitet werden. Dabei interessieren die Fragen, welche Funktionen die Mikroben des Präparates EM im Boden haben und wie sie wirken. Welche Darreichungsformen in den jeweiligen Bereichen Bodenentwicklung, Pflanzenwachstum und Pflanzenschutz effektiv wirkt? Wie verhält sich dazu der Wachstum und die Fruchtbildung der Pflanze? Welche Qualität und welche Menge kann erzielt werden?

Welche Bedeutung hat dieses Präparat für den Gartenbau?

1.3 Aufbau der Arbeit

Die wissenschaftliche Arbeit gibt zu Beginn einen Einblick in die Entdeckungs- und Entwicklungsphase der „Effektiven Mikroorganismen“. Die wichtigen Bestandteile des Vertriebs und der Organisation werden miteingebunden. Der anschließende theoretische Teil vermittelt ein Backroundwissen über die Funktionen der Mikroorganismen im Boden bzw. im Substrat, damit sich einhergehende Erfolge in der Kultivierung von Pflanzen mit den EM nachvollziehen lassen. Der praktische Teil wird mit erfolgreich durchgeführten Forschungsund Studienarbeiten gefüllt. Dabei wird die positive Veränderung, unter Einfluss der EM auf die Bodenqualität, das Pflanzenwachstum, die Qualität und den Ertrag sowie den Schädlingsund Krankheitsbefall, beleuchtet. Ein kleiner Zusatzteil umrahmt die Entstehung und Rekonstruktion der Terra-Preta-Erde, indem die „Effektiven Mikroorganismen“ einen speziellen Platz einnehmen. Nachfolgend wird ein Produktüberblick der EM-Technologie, der für den Gartenbau und die Landwirtschaft relevant ist, gegeben. Anwendung und Preiskalkulation füllen den Rahmen aus. Abschließend werden die Ergebnisse, die Anwendung und die Einsatzbereiche kritisch reflektiert.

2 Entwicklungsgeschichte

In diesem Kapitel wird zunächst die Biographie des EM Entdeckers Prof. Dr. Higa vorgestellt. Anschließend soll ein Überblick über die Organisation und die weltweite Verbreitung der EM-Technologie gegeben werden.

2.1 Forschung Prof. Dr. T. Higa

Im Dezember 1941 wurde Teruo Higa in der Präfektur Okinawa geboren. Nach dem Abschluss des Studiums an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Ryukyu-Universität erwarb er den Doktortitel am Landwirtschaftsinstitut der Kyushu-Universität auf Okinawa. 1968 begann er die Möglichkeit des Einsatzes von effektiven Mikroorganismen ins Auge zu fassen, angelehnt an die Forschungsarbeit des Professors Tatsuji Kobayashi, der sich derzeit mit photosynthetischen Bakterien befasste (vgl. HIGA 2009). Ein Vergleich mit Mandarinen, wovon die einen mit, die anderen ohne Photosynthesebakterien angebaut worden waren, ergab dass beide den selben Zuckergehalt aufwiesen, aber diejenigen, die mit Photosynthesebakterien gezogen wurden, einen besseren Geschmack hatten, länger lagerfähig und reicher an Vitamin C waren. Darauf hin begann er alle Mikroorganismenstämme zu sammeln, die damals auf dem japanischen Markt verfügbar waren. 1970 nahm er einen Lehrauftrag an der Ryukyu-Universität Okinawa an, wurde 1972 Assistenzprofessor, und begann 1977 dort sein Projekt weiterzuführen. Zwischen Erfolgen und Fehlschlägen hin und her, die sich nach fünf Jahren intensiver Forschung bewegten, konnte er keine nennenswerten Ergebnisse vorweisen. Da die astronomisch hohe Anzahl von Mikrobenstämmen es undenkbar machen, Versuche mit jeder einzelnen Art durchzuführen. Im Herbst 1981 fand er schließlich durch Zufall die Zusammenstellung der Multimikrobenmischung, bezeichnet als „Effektive Mikroorganismen“ (EM).

1982 wurde er ordentlicher Professor der Ryukyu-Universität Okinawa. In den Folgejahren untersuchte er die Möglichkeiten der Anwendung von EM in der Landwirtschaft, im Umweltschutz aber auch in der industriellen Anwendung und in der medizinischen Versorgung. Diese Anwendungsmethoden verbreiten sich als EM-Technologie. Als große Unterstützung das Projekt voranzutreiben, stellte die Sekai Kyusei Kyo das internationale Forschungszentrum für Nature Farming mit dem Ziel überall auf der Welt für natürliche Anbaumethoden zu werben, Versuchsflächen zur Verfügung. Als unabhängigerWissenschaftler entschloss sich Higa zu einer Zusammenarbeit mit dieser Organisation. Dort begann er mit den Versuchen und wendete EM auf den Feldern der Organisation auf der Insel Ishigakijima mit Erfolg an. Auch durch dieses Zentrum wurde die EM-Technologie in anderen Ländern außerhalb Japans bekannt gemacht. Die erste Präsentation von EM auf Übersee fand auf der 6. Internationalen Wissenschaftlichen Konferenz der Internationalen Vereinigung für Organische Landwirtschaft in Kalifornien im August 1986 statt.

Delegierte aus vielen Nationen baten Prof. Dr. Higa um technischen Rat und fragten, wie die Technik von EM in ihren Ländern eingeführt werden könnte (vgl. Mau 2002 und Higa 2005, 2009).

„Schon während seiner Forschungen begann Prof. Dr. Higa mit der Verbreitung seiner Erkenntnisse in der ganzen Welt. Seine unermüdliche, weltweite Vortrags- und Beratungstätigkeit hält bis heute an“ (HIGA 2009, S. 266).

Seit 2007 ist er Professor an der Meio-Universität in Okinawa und Leiter des internationalen Forschungsinstitutes für die EM-Technologie. Unter anderem ist Prof. Higa (siehe Abb. 1) Vorsitzender des internationalen EM Forschungszentrums, Präsident des Netzwerks Asia- Pacific Natural Agriculture Network (APNAN), Direktor des International Nature Farming Research Center (INFRC) in Japan, Direktor der gemeinnützigen Umweltorganisation Earth Environment und Co-Existence Network und Vorsitzender des Komitees, Evaluation Committee for the National contest of Flowers in City Development and Constructions. (Japanisches Ministerium für Land- und Forstwirtschaft und Fischerei und das Ministerium für Land, Infrastruktur und Transport). Dies zeigt die inzwischen anerkannte Akzeptanz dieses Forschungsbereiches (vgl. HIGA 2009, S. 266).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.1: Prof. Dr. T. Higa, links [2]

2.2 Weltweite Verbreitung der EM-Technologie

Das einheitliche Förderungsorgan von EM ist die EMRO (European Media Research Organisations) in Okinawa, welches eine Non-Profit-Struktur bildet wie in Kapitel 2.3 beschrieben. Weitere aktive Unterstützung in Bezug auf gemeinsame Umweltprobleme der Landwirtschaft, gibt die Stiftung Internationales Forschungs- und Entwicklungszentrum für Nature Farming. Als Trainingszentrum stellt sich die Gesamtmodellfarm des Kyusei Nature Farming Center Saraburi in Thailand zur Verfügung. Studierende können hier ein Stipendium, dass sog. „Higa-Stipendium“, erlangen und nach erfolgreichem Abschluss für die Verbreitung der EM-Technologie in der Welt tätig sein (vgl. Higa 2005, S. 105).

Die Verbreitung der EM-Technologie im asiatischen Bereich wird zentral von der APNAN (Asian Pacific Natural Agricultural Network) durchgeführt, deren Vorsitz Prof. Dr. Higa selbst innehat. Für die internationale Verbreitung ist die Internationale Konferenz für Nature Farming zuständig, die alle zwei Jahre zusammentritt. Diese Aktivitäten werden von der IFOAM (International Federation of Organic Agriculture Movements) bewerkstelligt. In diesen Konferenzen werden Forschungspublikationen vorgestellt und Workshops durchgeführt (vgl. MAU 2002, S. 56-60).

Über die Kyusei Nature Farming wurde EM zunächst in Taiwan und anderen südostasiatischen Ländern (allen voran in Thailand) bekannt und bis heute angewendet.

Die folgende Zeittafel soll einen Überblick über die weltweite Verbreitung und Entwicklung der EM-Technologie geben und somit auf die steigende Anerkennung hinweisen (vgl. Higa 2005, 2009 und Mau 2002).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Angeschlossen an den Erfolgen in Pakistan, salzhaltige Böden durch EM-Einsatz fruchtbarer zu machen, steht ein EM-Wüstenentwicklungs- und Technologie-Trainingszentrum im Iran und in Afghanistan bevor (vgl. Higa 2005, S.109).

Ein weiteres Projekt in Weißrussland hat alle Erwartungen zum Positiven übertroffen. Die Forschungen von dem staatlichen Biologischen Strahleninstitut, zeigen auf, dass durch die EM-Ausbringungen im Boden die Radioaktivität reduziert werden kann (vgl. Higa 2005, S. 115 und Mau 2002, S. 280).

Die Forschung der EM-Technologie läuft nicht nur weitgehend in der Landwirtschaft sondern auch in der Industrie und der Medizin, ständig werden neue Erkenntnisse gewonnen. Ein Programm welches die Umwelt als Ganzes, im Kreislauf gesunden soll.

2.3 Organisationsnetz EM

Soll die EM-Technologie in anderen Ländern zum Einsatz kommen, wird die Einführung anfangs von der EMRO Okinawa (einheitliches Förderungsorgan von EM) und der APNAN übernommen und durchgeführt. Gewöhnlich werden Verhandlungen direkt mit den Regierungen der betreffenden Länder, mit einer anerkannten Institution oder einer offiziellen Behörde geführt und ein schriftlicher Vertrag angefertigt. Privatinteressen kommen in der Regel nicht zum Zuge, denn es ist Prof. Higas Absicht, die EM-Technologie der ganzen Nation zugute kommen zu lassen und nicht zur Quelle von Profiten einzelner Vereinigungen oder geschäftlicher Unternehmen zu werden. Die Verträge sind daher klar formuliert. So muss z.B. das betreffende Land damit einverstanden sein, dass der technische Stab von Japan die gesamte Verantwortung für das Projekt bis zu dem Stadium trägt, wo es selbst die Leitung übernehmen kann. Wenn die Umstände es verlangen, wird auch finanzielle Hilfe gewährt, aber nur unter der strikten Bedingung, dass wenn das Projekt Profite abwirft, diese zum Zweck des Umweltschutzes und zur Unterstützung der Verbreitung der natürlichen Anbaumethoden in diesem Land eingesetzt werden. Konkret bedeutet dies, dass solche Fonds nur für die Berufsausbildung in der Landwirtschaft, für die Förderung von Forschungsvorhaben, für Modellprojekte in dieser Region oder für alternative Varianten in der Gesundheitsfürsorge Verwendung finden dürfen. Die Frage, wie die verfügbaren Gelder verwendet werden, entscheidet ein Komitee von sieben Mitgliedern, das eigens für diesen Zweck aus vier landeseigenen und drei Mitgliedern aus der Organisation in Japan gebildet wird (vgl. Higa 2005, S.101).

Die EM-Aktivität sowie der Verkauf von EM werden vermittelt durch Organisationen wie die EMRO, dem Forschungs- und Entwicklungszentrum für Nature Farming, der EM- Verbreitungsgesellschaft, dem EM-Bokashi-Network, der Earth and Environment Foundation, dem EM-Internet und der APNAN zum Wohl der Gesellschaft (vgl. Higa 2005 S. 99).

Im deutschsprachigen Raum sind gemeinnützige EM-Vereine gebildet worden, wie z.B. der EM e.V. Deutschland und Österreich, Gesellschaft zur Förderung regenerativer Mikroorganismen [3]. Es finden regelmäßig Mitgliedersitzungen, sowie Vorträge und Konferenzen statt. Projekte werden entwickelt und Ergebnisse vorgestellt. In den jährlich 4 Ausgaben des EM-Journals werden ebenfalls Forschungen zu unterschiedlichen Themenbereichen vorgestellt. Ein weiterer Verein sitzt in der Schweiz, Interessengemeinschaft Effektive Mikroorganismen (IG-EM) Schweiz.

Die Produktion von EM1 und Vertrieb der Originalprodukte (siehe Abb. 2) findet über die Handelsgesellschaft EMIKO mbH [4] in Deutschland, Österreich Multikraft Produktions- und Handelsges. m.b.H [5] und die EM Schweiz AG Binova.Hygiene GmbH [6] statt.

Desweiteren ist der Bezug innerhalb Europas auch in den Niederlanden EM Agriton BV [7], Belgien EM AGRITON bvba [8], England Effective Microorganisms [9], Spanien CHUJO SL [10], Polen GREENLAND EM Technology [11], Griechenland EM Hellas - Environment Technology [12], Türkei Dogal Gubre ve Temiz Enerji A.S, Frankreich Hector S.a.r.l., Ukraine EM Ukraine, Schweden Greenfoot GmbH und Norwegen Lore Thorsby möglich. Die Koordination in Europa für die EM-Technologie bildet die EMRO (EM Research Organisation EHG) [13]. Diese Vereinigung sitzt in Deutschland Bretzfeld-Schwabbach. Der Hauptsitz ist jedoch in Japan.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Originalsymbol der EM- Produkte [14]

3 Stand des Wissens

Im Gartenbau setzt die Bodenart und die Bodenzusammensetzung das Fundament für den jeweiligen Anbau. Für die Entstehung der Böden sind mehrere Einflüsse bestimmend unter anderem sind die Organismen, vor allem Tiere und Mikroorganismen, die sich im Boden befinden richtungsweisend (Brucker und Kalusche 1990, S. 8-9).

Nach Rusch (1991), ist der einzige „Organismus“, der allem Lebendigen gemeinsam ist, die sogenannte Bakterienflora, eine symbiotische Kultur bestimmter, physiologischer Bakterienarten. Es besteht eine unmittelbare, biologisch-funktionelle Beziehung zu jedem Organismus. Ein Organismus ohne Bakterienflora existiert nicht. So findet auch im „Mutterboden“ ein geregelter Bakteriensymbioseablauf statt, der Leben und Zerfall steuert.

Higa (2009, S. 19) stellt die entgegengesetzt wirkenden Kräfte in der Welt der Mikroben im weitesten Sinne als Regeneration und Degeneration vor. Erstere stattet in charakteristischer Weise alles mit Leben und Vitalität aus, unterstützt und erhält das „Ganze“. Sie ist produktiv, nützlich und lebenserhaltend. Im Gegensatz dazu ist Degeneration die dynamische Kraft der Zerstörung, fördert Verfall und Zerfall, Verschmutzung und Infektion. Beide Kräfte entstehen und werden beherrscht von den winzigsten Formen des Lebens, von Organismen, die mit dem bloßen Auge nicht erkennbar sind.

In diesem Kapitel wird ein kleiner Ausschnitt über die Aufgaben der Mikroorganismen im Boden dargestellt und die Aufgaben der „Effektiven Mikroorganismen“ aus dem Präparat EM. Es wird ersichtlich, dass die Zusammenstellung des EM-Präparats bereits in der Erde enthalten ist, jedoch mit der EM-Ausbringung eine potenzierte Anzahl von erwünschten Mikroben erreicht werden kann. Die damit verbundenen Auswirkungen auf den Boden und den Nährstoffgehalt wird mit Hilfe von Forschungsarbeiten und fachlicher Literatur untermauert.

3.1 Mikroorganismen im Boden

Die am häufigsten auf der Erde, in der Erde und in der Luft vorkommenden Lebewesen, die aus einer Zelle bestehen, werden als Mikroorganismen bezeichnet. Mikroorganismen sind die Mittler zwischen dem Mineralischen und dem Lebendigen, da sie in der Lage sind Mineralien zu lösen und in Lebendiges einzubauen (vgl. Hammes 2008, S. 65).

Der Gewichtsanteil im Boden von organischer Substanz (7%) im Vergleich zur Mineralischen (93%) ist sehr gering. Diese 7% bestehen aus 85% toter organischer Substanz, 10% Pflanzenwurzeln und 5% Edaphon. Wird das Edaphon prozentual unterteilt, so wird das Übergewicht der Bodenmikroflora von Bakterien, Actinomyceten oder Strahlenpilze, Pilzsporen (Hefe- und Schimmelpilze) und Algen deutlich. Diese machen zusammen 80% aus. Der Rest unterteilt sich in Makro-, Meso- und Mikrofauna (vgl. Topp 1981, S.20).

Die durchschnittliche Biomasse des Edaphons beträgt 43.513 kg/ha davon sind 12.000 kg Bakterien, 28.000 kg Pilze und 250 kg Algen. Der Rest verteilt sich auf die Insekten.

Nicht nur in der Menge auch in ihren Eigenschaften ist die Mikroflora in der Erde von großer Bedeutung. Das Edaphon ist für die Zersetzung von organischer Substanz im Boden notwendig. Durch die neue Aufbereitung des Bodens entstehen durch komplexe, verschiedene Prozesse Stoffwechselprodukte und somit Nahrung für die Pflanzen (vgl. Schröder und Blum 1992, S. 37).

Im Allgemeinen sendet die Pflanze über Botenstoffe ihren Nährstoffbedarf aus. Die Mikroorganismen nehmen dieses Signal auf und liefern pflanzenverfügbare Nahrung. Der Austausch findet über die Wurzeln der Pflanze statt (vgl. MAU 2002, S. 89).

3.1.1 Charakterisierung

Bakterien sind einzellige Organismen in einer Größenordung von 1-10 ^m, die vor allem im Wurzelbereich, der Rhizosphäre zu finden sind. Vorwiegend leben Bakterien von organischen Substanzen die als Energie- und Kohlenstoff-Quelle genutzt wird. Diese Lebensweise wird als heterotroph bezeichnet. Zur saprophytischen Lebensweise gehören Bakterien, welche sich von abgestorbener organischer Substanz ernähren, diese um- bzw. abbauen und für Pflanzen verfügbar machen. Desweiteren werden Bakterien unterteilt in aerobe Lebensbereiche, welche nur mit Sauerstoff existieren können, und in anaerobe Bereiche, welche eine Existenz ohne Sauerstoff bewerkstelligen.

Die Bakterien können leicht zersetzbare Kohlenstoffquellen wie Zucker, Stärke, Pektin, Hemizellulose und Zellulose, sowie Stickstoffquellen (Proteine, Peptide, Aminosäuren) verwerten (vgl. Schröder und Blum 1992, S. 37).

Actinomyceten haben ausgenommen von der Struktur, ähnliche Eigenschaften wie die Bakterien. Zudem können sie auch schwer zersetzbare Kohlenstoffquellen wie beispielsweise Lignin verwerten und antibiotische Wirkstoffe produzieren, welche krankheitsunterdrückend im Boden wirken. Die Pilze, sind mehrzellige, meist Mycel bildende Organismen. Die Lebensweise ist stets aerob. Die Ernährung kann heterotroph oder saprophytisch sein. Als Energie- und Kohlenstoffquelle wird Lignin, Hemizellulose, Zellulose und Pektin genutzt. Zahlreiche Pilze besitzen die Fähigkeit Symbiosen mit Wurzeln höherer Pflanzen einzugehen (vgl. Topp 1981, S. 23).

3.1.2 Stickstoffbindung

Photosynthesebakterien und Azotobacterbakterien, erfüllen die lebenswichtige Funktion der Stickstoffbindung. Die Bindung von Stickstoff muss erfolgen, damit Stickstoff aus der Atmosphäre für die Pflanzen und andere Vegetationsformen verfügbar wird. Stickstoff kommt in der Atmosphäre als Gas vor. Pflanzen können ihn in dieser Form nicht direkt nutzen. Um ihn pflanzenverfügbar zu machen bewerkstelligen die Mikroorganismen eine Umwandlung des Stickstoffes vom gasförmigen Zustand in eine organisch gebundene Form (vgl. Schröder und Blum 1992, S.38) wie auch (Higa 2009, S. 35).

3.1.3 Mineralisierung und Humifizierung

Je nach Bodenart und Bodennutzung sowie durch klimatischen Einfluss setzt sich ein bestimmter Gehalt an Humus im Boden zusammen. Ackerböden zum Beispiel werden mit Durchschnittswerten von 1,5 - 4 % als schwach bis mäßig humos bezeichnet. Grünlandböden haben einen eher stark humosen Anteil mit 4 - 8 %. Im Gartenbau werden Kulturböden durch ständigen Anbau und Ernte stark strapaziert, sodass eine kontinuierliche Abnahme des Humusgehaltes zu verzeichnen ist. In der Humuswirtschaft wird organischer Dünger zugeführt, um den Humusgehalt konstant zu halten. Wird keine neue organische Substanz auf dem Boden ausgebracht, sinken Bodenfruchtbarkeit und Ertragsleistung ab (vgl. GISI et al. 1997, S. 250).

Nach Schröder und Blum (1992, S. 44) und nach Topp (1981, S. 119) tragen in erster Linie die Bodenorganismen dazu bei, die organische Substanz (Humus) im Boden mechanisch zu zerkleinern und enzymatisch aufzuspalten um in pflanzenverfügbare Nährstoffe umzuwandeln. Bei der Mineralisierung entstehen durch den Abbau der Humusbestandteile von Mikroorganismen anorganische Endprodukte wie CO2, H2O, NH4, NO3, P, S, Ca, K, Mg, Fe und andere, welche pflanzenverfügbar sind. Neben der Mineralisierung erfolgt die Humifizierung. Dabei bauen die Mikroorganismen die Humusbestandteile um und/oder durch chemische Reaktionen entstehen organische Huminstoffe wie in Abb. 3 dargestellt. Die Huminstoffe unterteilen sich in Fulvosäuren (Fulvate), Huminsäuren (Humate) und Humine. Fulvosäuren entstehen vorwiegend chemisch und kommen in sauren, nährstoffarmen Böden mit geringer Bodenbelebung vor. Die Huminsäuren entstehen vorwiegend biologisch und sind in schwach sauren bis neutralen, nährstoffreichen Böden mit hoher Bodenbelebung zu finden. Durch die Alterung von Fulvaten und Humaten entstehen Humine, welche in allen Böden vorkommen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Mineralisierung (rot), Humifizierung (schwarz), SCHRÖDER und BLUM (1992)

Die Huminstoffe tragen zur Stabilisierung des Bodengefüges bei und sorgen so für ein erhöhtes Wasserhalte- und Adsorptionsvermögen im Boden. Ihre dunkle Farbe nimmt Einfluss auf den Wärmehaushalt. Die jeweilige Konstellation der Standortfaktoren bestimmt die Intensität von Mineralisierung und Humifizierung (vgl. Schröder und Blum 1992, S. 4647).

3.1.4 Bodenlebewesenaktivität

Der mikrobielle Abbau bzw. Umbau organischer Verbindungen und dem damit einhergehenden Nährstoffkreislauf für die Pflanzen und die Bodenlebewesen hängt unter anderem von folgenden Parametern nach France (1981, S. 38) ab. Eine ökologische Untersuchung ergab, dass das Licht und die Temperatur auf die Arbeit der Bodenorganismen Einfluss nimmt. Auch bodenphysikalische Faktoren sind zu berücksichtigen. Der Grad der Bodenfeuchtigkeit sowie die geographisch abhängigen Klimabedingungen beeinflussen ebenfalls die Bodenlebewesenaktivität.

[...]


[1] Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, URL: http://www.bmelv.de/cln 181/SharedDocs/Standardartikel/Landwirtschaft/Oekolandbau/Oek ologischerLandbauDeutschland.html#doc377838bodyText15
Zugriff am 20.04.10

[2] EM e.V., URL:
http://www.emev.de/em/files/bilder/Prof Higa.jpg Zugriff am 30.07.10
[3] EM e.V., URL: http://www.emev.info Zugriff am 01.05.2010

[4] Handelsgesellschaft EMIKO mbH in Deutschland, URL: http://www.emiko.de
Zugriff am 14.04.2010

[5] Österreich Multikraft Produktions- und Handelsges. m.b.H, URL: http://www.multikraft.at
Zugriff am 14.04.2010

[6] EM Schweiz AG Bionova-Hygiene GmbH, URL: http://www.bionova-hygiene.ch
Zugriff am 14.04.2010

[7] Niederlanden EM Agriton BV, URL: http://www.agriton.nl
Zugriff am 15.04.2010

[8] Belgien EM AGRITON bvba, URL: http://www.agriton.be
Zugriff am 15.04.2010

[9] England Effective Microorganisms, URL: http://www.effectiveMicroorganisms.co.uk Zugriff am 15.04.2010

[10] Spanien CHUJO SL, URL: http://www.chujosl.com Zugriff am 15.04.2010

[11] Polen GREENLAND EM Technology, URL: http://www.emgreen.pl
Zugriff am 15.04.2010

[12] Griechenland EM Hellas - Environment Technology, URL: http://www.emhe11as.com
Zugriff am 15.04.2010

[13] EMRO EM Research Organization EHG, URL: http://www.emro.org/
Zugriff am 15.04.2010

[14] Abb.2 Originalproduktzeichen, URL:
http://www.multikraft.com/de7mikroorganismen-kennenlernen/was-ist-em.htm Zugriff am 01.05.10

Details

Seiten
71
Jahr
2010
ISBN (eBook)
9783656128991
ISBN (Buch)
9783656130000
Dateigröße
2.7 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v189043
Institution / Hochschule
Fachhochschule Weihenstephan; Abteilung Triesdorf
Note
1,7
Schlagworte
Effektive Mikroorganismen Prof. Higa biologischer Pflanzenanbau Pflanzenernährung

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