Verminderte Nährstoffaufnahmekapazität in konventionellen Agrarökosystemen
Ein internationales Forschungsteam hat herausgefunden, dass eine intensive, konventionelle Landbewirtschaftung die natürliche Nährstoffaufnahmekapazität von Böden und Pflanzen in Agrarökosystemen massiv vermindert.
Die Aufnahme von Phosphor ist für das Pflanzenwachstum entscheidend. Arbuskuläre Mykorrhizapilze (AMF) gehen mit Pflanzen eine Symbiose ein und stellen ihnen dabei diesen Phosphor zur Verfügung.
In dieser Studie wurden Bodenproben von 150 Getreidefeldern und 60 nicht bewirtschafteten Grünlandstandorten über einen 3 000 km langen transeuropäischen Gradienten gesammelt. Anschließend wurde unter Laborbedingungen die Fähigkeit zur Phosphorerschließung der AMF in diesen Böden getestet.
Die Phosphorerschließung in den unbewirtschafteten Grünlandböden war im Vergleich zu den Ackerböden um 64 % besser. Der Einsatz von Fungiziden und der anschließende Rückgang des AMF-Reichtums in Ackerböden verringerte die Phosphoraufnahme hingegen um 43 %.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine konventionelle Landbewirtschaftung mit Einsatz von Fungiziden die natürliche Nährstoffaufnahmekapazität von AMF in Agrarökosystemen stark beeinträchtigt und folglich die Nährstoffaufnahmekapazität in konventionellen Agrarökosystemen vermindert ist.
Original Studienzusammenfassung (englisch)
Agricultural management and pesticide use reduce the functioning of beneficial plant symbionts
Phosphorus (P) acquisition is key for plant growth. Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) help plants acquire P from soil. Understanding which factors drive AMF-supported nutrient uptake is essential to develop more sustainable agroecosystems. Here we collected soils from 150 cereal fields and 60 non-cropped grassland sites across a 3,000 km trans-European gradient. In a greenhouse experiment, we tested the ability of AMF in these soils to forage for the radioisotope 33P from a hyphal
compartment. AMF communities in grassland soils were much more efficient in acquiring 33P and transferred 64% more 33P to plants compared with AMF in cropland soils. Fungicide application best explained hyphal 33P transfer in cropland soils. The use of fungicides and subsequent decline in AMF richness in croplands reduced 33P uptake by 43%. Our results suggest that land-use intensity and fungicide use are major deterrents to the functioning and natural nutrient uptake capacity of AMF in agroecosystems.
https://www.nature.com/articles/s41559-022-01799-8
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