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Arbuskuläre Mykorrhizapilze: Verbündete gegen Bodenversalzung

Wie ein unterirdisches Pilznetz Pflanzen dabei unterstützt, Wasser, Nährstoffe und Zellfunktionen auch unter Salzstress besser im Gleichgewicht zu halten.

Zusammenfassung eines wissenschaftlichen Übersichtsartikels · ca. 5 Min. Lesezeit

Versalzung schränkt die landwirtschaftliche Nutzung von Böden in vielen trockenen und bewässerten Regionen ein. Eine hohe Salzkonzentration erschwert Pflanzen die Wasseraufnahme, bringt den Ionenhaushalt durcheinander und kann Photosynthese, Wachstum und Ertrag deutlich reduzieren. Ein wissenschaftlicher Übersichtsartikel von Heikham Evelin, Rupam Kapoor und Bhoopander Giri bündelt den Forschungsstand dazu, wie arbuskuläre Mykorrhizapilze – kurz AMF – Pflanzen unter diesen Bedingungen unterstützen können.

Der Beitrag ist keine einzelne Feldstudie, sondern eine Auswertung zahlreicher Untersuchungen mit unterschiedlichen Pflanzen, Pilzarten und Versuchsbedingungen. Seine zentrale Aussage lautet deshalb nicht, dass AMF Versalzung beseitigen. Vielmehr können geeignete Pilz-Pflanzen-Partnerschaften mehrere Stressfolgen gleichzeitig abmildern und dadurch die Funktionsfähigkeit der Pflanze stabilisieren.

Die entscheidende Abgrenzung

AMF entsalzen den Boden nicht. Sie können Pflanzen jedoch dabei helfen, die physiologischen Folgen einer vorhandenen Salzbelastung besser zu bewältigen.

Ein weit verbreiteter, natürlicher Partner

AMF leben in enger Symbiose mit den Wurzeln eines großen Teils der Landpflanzen. In den Wurzelzellen bilden sie fein verzweigte Arbuskeln als Austauschflächen: Die Pflanze liefert energiereiche Kohlenstoffverbindungen, während der Pilz mit seinem Hyphennetz Bodenräume erschließt, die von den Wurzeln allein nur schwer erreicht werden. So gelangen insbesondere wenig mobile Nährstoffe wie Phosphor effizienter zur Pflanze.

Salzstress belastet allerdings auch den Pilz. Sporenkeimung, Hyphenwachstum und Wurzelkolonisierung können mit steigendem Salzgehalt abnehmen. Welche Wirkung entsteht, hängt daher wesentlich davon ab, ob Pilzstamm, Wirtspflanze und Standortbedingungen zueinander passen.

Wachstum und Biomasse unter Salzstress

In vielen der ausgewerteten Versuche entwickelten mykorrhizierte Pflanzen unter Salzbelastung mehr Spross- und Wurzelbiomasse, größere Blattflächen oder höhere Erträge als nicht mykorrhizierte Vergleichspflanzen. Dieser Vorteil beruht nicht auf einem einzelnen Mechanismus. Er entsteht aus dem Zusammenspiel einer besseren Ernährung, eines stabileren Wasserhaushalts, einer funktionsfähigeren Photosynthese und verschiedener Schutzreaktionen.

Nährstoffaufnahme und Ionenhaushalt

Hohe Natrium- und Chloridkonzentrationen konkurrieren mit wichtigen Pflanzennährstoffen und können deren Aufnahme behindern. Der Review beschreibt bei mykorrhizierten Pflanzen häufig eine verbesserte Versorgung mit Phosphor sowie – abhängig vom Versuch – mit Stickstoff, Kalium, Calcium und Magnesium. Besonders bedeutsam ist ein günstigeres Verhältnis von Kalium zu Natrium: Kalium wird für zahlreiche Enzym- und Zellfunktionen benötigt, während zu viel Natrium diese Prozesse stört.

AMF wirken dabei nicht wie ein einfacher Salzfilter. Vielmehr verändern sie Nährstofferschließung, Wurzelaktivität und teilweise die Verteilung der Ionen innerhalb der Pflanze. Das Ergebnis kann eine ausgewogenere Ernährung trotz belasteter Bodenlösung sein.

Die Stärke der Symbiose liegt nicht in einem einzelnen Effekt, sondern im Zusammenspiel von Ernährung, Wasserhaushalt und Stressanpassung.

Wasserhaushalt und osmotische Anpassung

Salzhaltiges Bodenwasser besitzt ein niedriges Wasserpotenzial. Obwohl Wasser vorhanden ist, kann die Pflanze es schwerer aufnehmen – physiologisch ähnelt das einer Trockenheitssituation. Mykorrhizierte Pflanzen zeigen in vielen Untersuchungen einen günstigeren Wasserstatus. Dazu tragen die größere Erschließungsreichweite der Pilzhyphen, Veränderungen der Wurzelhydraulik und die Anreicherung osmotisch wirksamer Stoffe wie löslicher Zucker oder Prolin bei.

Diese Stoffe helfen, Wasser in den Zellen zu halten und den Turgor aufrechtzuerhalten. Ihre Rolle ist jedoch nicht in jeder Pflanzen-Pilz-Kombination gleich; ein höherer Prolingehalt kann sowohl aktive Anpassung als auch ein Zeichen von Stress sein.

Photosynthese und oxidativer Schutz

Salzstress beeinträchtigt Chlorophyll, Spaltöffnungen und Photosysteme. Mykorrhizierte Pflanzen behalten häufig mehr Chlorophyll, eine günstigere Gasaustauschleistung und eine höhere Photosyntheserate. Dadurch steht mehr Energie für Wachstum, Reparatur und die Versorgung des Pilzpartners zur Verfügung.

Gleichzeitig entstehen unter Salzstress reaktive Sauerstoffverbindungen, die Membranen und Proteine schädigen können. AMF beeinflussen antioxidative Enzyme und Schutzstoffe. Die Ergebnisse des Reviews sind hier allerdings nicht einheitlich: Je nach Pflanze, Pilz und Stressstufe wurden höhere, unveränderte oder niedrigere Enzymaktivitäten gemessen. Sicher ist vor allem, dass die Symbiose den gesamten Stresszustand verändern kann; welcher Anteil davon unmittelbar auf einzelne Antioxidantien zurückgeht, bleibt differenziert zu betrachten.

Keine universelle Lösung

Die Wirkung von AMF ist kontextabhängig. Salzkonzentration, Bodenart, Phosphorversorgung, Temperatur, Pflanzenalter und die konkrete Kombination aus Wirt und Pilz beeinflussen das Ergebnis. Ein Präparat kann deshalb keine funktionierende Symbiose garantieren. Bei sehr hoher Versalzung kann auch die Pilzbesiedlung stark eingeschränkt sein.

Für die Praxis bedeutet das: AMF sind am wirksamsten als Bestandteil eines lebendigen, pflanzengetragenen Bodensystems – verbunden mit passender Vegetation, organischer Versorgung, möglichst geringer Bodenstörung und einem Wasser- und Salzmanagement, das die Ursache der Belastung berücksichtigt.

Warum das für regenerative Bodenarbeit relevant ist

Die Ergebnisse stützen einen Grundgedanken der RED Methode: Bodenfruchtbarkeit entsteht nicht allein aus verfügbaren Nährstoffmengen, sondern aus Beziehungen. AMF erweitern die funktionale Reichweite der Wurzeln und verbinden Ernährung, Wasserhaushalt und Stressanpassung. Der Mensch kann die Voraussetzungen für diese Partnerschaft verbessern – aufbauen und erhalten muss sie jedoch das lebendige System selbst.

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Die ungekürzte Fassung vertieft Kolonisierung, Ionengleichgewicht, Wasserbeziehungen, Photosynthese, Osmolyte, antioxidative Systeme, Grenzen und praktische Einordnung.

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Quelle: Evelin, H., Kapoor, R. & Giri, B. (2009): Arbuscular mycorrhizal fungi in alleviation of salt stress: a review. Annals of Botany, 104(7), 1263–1280.