Mikroben: Der nicht ganz so geheime Superstar eines jeden Landwirts

Unser Boden ist einer der wichtigsten Gründe dafür, dass Leben auf diesem Planeten möglich ist.

Per Definition ist Boden ein partikuläres Oberflächenmaterial, das aus verschiedenen Mineralien sowie organischen Stoffen besteht.

Der Boden unterstützt und nährt das Pflanzen- und Tierleben, indem er es mit Nährstoffen versorgt.

Die Menschen der Antike veränderten ihr und unser Schicksal, als sie sich von Jägern und Sammlern zu Landwirtinnen und Landwirtinnen entwickelten.

Im Laufe der Zeit hat sich unsere Chemie mit dem Boden weiterentwickelt und dazu beigetragen, die Grundlage unserer blühenden Zivilisation auf diesem Planeten zu bilden.

Von winzigen einzelligen Algen bis hin zu komplexen Gefäßpflanzen benötigt fast die gesamte Flora Erde für ihre Entwicklung.

Alle Böden auf der Erde sind eine Mischung aus drei Komponenten: Ton, Schluff und Sand.

Diese Komponenten spiegeln direkt Bodeneigenschaften wie Wasserspeicherkapazität und Nährstoffgehalt wider und spielen eine entscheidende Rolle in der landwirtschaftlichen Praxis.

Um gute Erträge zu erzielen, muss jeder Landwirt die Bodenzusammensetzung berücksichtigen.

Kenntnisse über den Boden helfen einem Landwirt auch dabei, das richtige Bewässerungssystem für seine Ernte auszuwählen.

So enthält beispielsweise Lehm, die fruchtbarste Bodenart , annähernd gleiche Anteile an Ton, Schluff und Sand.

Es verfügt über eine bessere Wasserhaltekapazität bei optimaler Belüftung sowie einen hohen Nährstoffgehalt, die alle für ein gesundes Pflanzenwachstum unerlässlich sind.

Sandiger Boden hingegen ist stark durchlüftet und Wasser kann sehr leicht durchsickern.

Ton besteht aus feinen Partikeln und hat eine größere Oberfläche.

Böden mit einem höheren Tonanteil haben eine höhere Wasserspeicherkapazität und eine übermäßige Wasserzufuhr führt zu einer Ansammlung von Wasser an den Wurzeln.

Alle Böden der Welt enthalten zwei Arten von Mineralien.

Primäre Mineralien spiegeln direkt das Ausgangsmaterial wider, aus dem der Boden besteht, wie etwa Kalzium, Eisen, Magnesium und Kieselsäure.

Sekundärminerale hingegen entstehen durch die Verwitterung von Primärmineralen.

Sie sind für die Freisetzung mehrerer Ionen sowie die Stabilisierung der Mineralform verantwortlich.

Der Mineralgehalt des Bodens variiert je nach geografischer Lage.

Beispielsweise enthalten rote Böden aus den Westghats große Mengen an Eisenoxiden, während die Böden im Gangesbecken reich an Silikaten sind.

Neben Mineralien ist der organische Anteil ein weiterer entscheidender Bestandteil für gesundes Pflanzenwachstum.

Tote Tiere und Pflanzen sowie tierische Fäkalien tragen am meisten zum organischen Gehalt im Boden bei.

Böden mit einem hohen Anteil organischer Bestandteile eignen sich am besten für die Landwirtschaft, da sie die Nutzpflanzen mit wichtigen Elementen wie Stickstoff, Schwefel und Kohlenstoff versorgen.

Der organische Inhalt speichert außerdem Feuchtigkeit und hält die Wurzeln hydratisiert.

• Lesen: Mikroben: Unsichtbare Superhelden

Der Boden ist die Grundlage unserer Landwirtschaft, und die Landwirtschaft erhält und prägt unser Leben, indem sie uns mit Nahrungsmitteln versorgt.

Allerdings führt die Landwirtschaft häufig zu Störungen der natürlichen Ökosysteme, da nicht alle Böden für die Landwirtschaft geeignet sind.

Die Notwendigkeit, den Boden zu verändern und zu verbessern, um den Ertrag zu steigern, führte zur Erfindung und Verwendung synthetischer Düngemittel.

Ihr ungezügelter, unüberlegter und unsachgemäßer Einsatz hat zu einer globalen Krise der Bodenunfruchtbarkeit sowie zu gestörten und geschädigten Ökosystemen auf der ganzen Welt geführt.

Mikroorganismen wie Bakterien, Protozoen und Pilze bilden die Mikroflora des Bodens.

Sie leben im Boden und nutzen die im Boden vorhandenen organischen Stoffe und Mineralien als Nahrung.

Diese Mikroorganismen sind mit biochemischen Fabriken ausgestattet, die verschiedene Aktionen zur Ernährung der Pflanzen durchführen.

Nehmen wir das Beispiel der Stickstofffixierung. Unsere Atmosphäre besteht zu 78 Prozent aus Stickstoff.

Stickstoff ist auch in allen Lebensformen vorhanden, angefangen von unserer genetischen Ausstattung bis hin zu Aminosäuren.

Obwohl Stickstoff aus Stickstoff besteht, kann kein Tier und keine Pflanze atmosphärischen Stickstoff direkt aufnehmen.

Der atmosphärische Stickstoff muss zunächst im Boden fixiert werden, wo er seine Reise durch unsere Ökosysteme und in unsere Nahrung beginnt.

Mikroorganismen fixieren den Stickstoff im Boden, indem sie ihn in Nitrate und dann in Nitrite umwandeln, die von Pflanzen aufgenommen werden.

Stickstofffixierende Bakterien oder Pilze kommen im Boden in zwei Formen vor: freilebend und in symbiotischer Verbindung mit Pflanzenwurzeln.

Freilebende Bakterien wie Azotobacter benötigen keinen Wirt zur Stickstofffixierung.

Andererseits siedeln sich symbiotische Bakterien in den Pflanzenwurzeln an und bilden dort eine stickstofffixierende Struktur.

Symbiotische Bakterien wie Rhizobien kommen hauptsächlich in Hülsenfrüchtlern vor.

Bei Fruchtfolgesystemen werden Leguminosen angebaut, da sie den von der vorherigen Frucht verbrauchten Stickstoff wiederherstellen und so das Nährstoffgleichgewicht im Boden aufrechterhalten.

Phosphor ist neben Stickstoff das zweite Schlüsselelement, das für die Pflanzenentwicklung unerlässlich ist.

In den frühen Phasen des Pflanzenwachstums ist eine ausreichende Versorgung mit Phosphor für die Entwicklung der reproduktiven Teile der Pflanzen von entscheidender Bedeutung.

Phosphor stärkt die Pflanzen, indem er ihnen Vitalität und Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten verleiht, da er für die Wurzelverzweigung verantwortlich ist.

Es reguliert außerdem die Samenbildung und -reifung bei Getreide und Hülsenfrüchten.

Ein Mangel an Phosphor hemmt das Pflanzenwachstum.

Obwohl es in organischen und anorganischen Formen im Boden in großen Mengen vorhanden ist, ist seine Verfügbarkeit aufgrund seiner unlöslichen Natur begrenzt.

Verschiedene Bakterien-, Actinomyceten- und Pilzarten können im Boden vorhandenen Phosphor lösen.

Solubilisierter Phosphor ist eine bioverfügbare Form, die die Aufnahme durch Pflanzenwurzeln erleichtert.

Die Temperatur sowie das Vorhandensein anderer Nährstoffe wie Stickstoff und Sauerstoff haben großen Einfluss auf die Fähigkeit dieser Mikroorganismen, Phosphate zu lösen.

• Relevante Artikeln: Können Mikroben die Gesundheit der Tiere in Ihrer Geflügelfarm verbessern?

Neben Nährstoffen und Wasser benötigen Nutzpflanzen auch Pflanzenhormone, darunter Auxine, Gibberelline, Cytokinine, Abscisinsäuren und Ethylen.

Obwohl Pflanzen Hormone synthetisieren können, um ihr Wachstum zu fördern, reicht die Menge oft nicht aus.

Auch Bakterien und Pilze, die in der Rhizosphäre leben, produzieren Pflanzenhormone als Sekundärmetaboliten.

Die Nähe dieser Mikroben hilft den Pflanzen, die Hormone aufzunehmen und ihren Bedarf zu decken.

Weltweit wurden zahlreiche Studien und Forschungen zu Mikroben durchgeführt, um deren Fähigkeit zur Steigerung der landwirtschaftlichen Produktion zu nutzen.

Diese Forschung hat zur Entwicklung von Biodüngern und Biopestiziden geführt, die in nachhaltigen landwirtschaftlichen Praktiken eingesetzt werden.

Der gezielte Einsatz dieser umweltfreundlichen Agrarprodukte birgt das Potenzial, unseren Planeten auf dem Weg zur Lebensmittelsicherheit ein Stück weiter zu bringen.

Biodünger sind Formulierungen aus lebenden Bakterien oder Pilzen.

Diese Organismen sind pflanzenspezifisch und versorgen durch ihre gezielte Wirkung auf bestimmte Pflanzen diese mit den benötigten Nährstoffen und Hormonen.

Im Gegensatz zu synthetischen Stickstoff- und Phosphatdüngern schädigen Biodünger den Boden nicht.

Nach vier Jahrzehnten der Grünen Revolution haben sich chemische Düngemittel und ihre Salze im Boden angesammelt, was zu einem erhöhten Alkalinitäts- und Säuregehalt führt.

Bio-Dünger wie MagicGro DripSol können nicht nur das Pflanzenwachstum fördern, sondern auch die Bodenqualität wiederherstellen.

Sie enthalten denitrifizierende Bakterien, die die Auswirkungen der Stickstoffauswaschung umkehren.

Harnstoff, einer der am häufigsten verwendeten chemischen Düngemittel, führte zu einem Überschuss an Stickstoff im Boden.

Denitrifizierende Bakterien nutzen Ammoniak und seine Salze und wandeln sie in gasförmigen Stickstoff um, der in die Luft freigesetzt wird.

Durch die Reduzierung der Stickstoffbelastung im Boden kehren sie die chemische Verschmutzung um und ermöglichen es Pflanzen, in gesundem Boden zu wachsen und zu gedeihen.

Biodünger gibt es in verschiedenen Formen. Landwirte können diese Düngemittel verwenden, indem sie sie entweder auf das Saatgut auftragen oder direkt auf den Boden ausbringen.

Sie bilden ein gesundes Ökosystem mit Pflanzenwurzeln, die ihnen helfen, mehr Nährstoffe aus der Erde aufzunehmen.

Pilz-Biodünger bilden Mykorrhiza-Verbindungen mit Pflanzenwurzeln, die die Feuchtigkeit aufrechterhalten und ein Austrocknen der Wurzeln verhindern.

Biodünger synthetisieren außerdem Produkte, die als Antibiotika gegen in die Wurzeln eindringende Krankheitserreger wirken, d. h. sie verleihen Pflanzen Resistenzen gegen Krankheiten.

Neben der Ernährung können Mikroben auch zum Schutz der Pflanzen vor Schädlingen eingesetzt werden, die eine der größten Bedrohungen für den Anbau von Nutzpflanzen darstellen.

Es gibt in der Geschichte Fälle, in denen Schädlinge in verschiedenen Teilen der Welt zu Hungersnöten geführt haben.

Es gibt zahlreiche Berichte über die Ansammlung von Pestiziden in Flüssen und Seen, die die lokale Flora und Fauna geschädigt haben.

DDT, das berüchtigte Pestizid, das in Indien eingesetzt wird, ist für die Ausrottung ganzer Vogel- und Fischpopulationen verantwortlich.

Einige chemische Pestizide sind Mutagene – Chemikalien, die die Entstehung von Tumoren auslösen.

Biopestizide haben gegenüber chemischen Pestiziden viele Vorteile.

Es handelt sich um pflanzenspezifische Produkte, die invasive Gene zur Bekämpfung von Schädlingen enthalten.

Sie sind für den Menschen und das Ökosystem unschädlich und ihre gezielte Wirkung bekämpft Schädlinge, sodass die Pflanze gedeihen kann.

Bioherbizide enthalten invasive Gene, die Unkräuter angreifen, die mit Nutzpflanzen um Wasser und Nährstoffe konkurrieren, und diese letztendlich abtöten.

Mikroben aus Biodüngern, Biopestiziden und Bioherbiziden replizieren sich selbst.

Wenn wir die Kosten der jede Saison verwendeten synthetischen Produkte mit denen der Bioprodukte vergleichen, gibt es keinen Wettbewerb.

Bio-Produkte gewinnen haushoch.

Wir hören unsere Großeltern oft darüber sprechen, dass Gemüse in ihrer Kindheit besser geschmeckt hat.

Und sie haben nicht Unrecht. Synthetische Düngemittel und Pestizide nehmen unseren Feldfrüchten und Gemüsen ihren natürlichen Geschmack!

Stellen Sie sich eine Welt vor, in der alles fade schmeckt.

Haben wir und die kommenden Generationen es nicht verdient, den unverfälschten Geschmack nahrhafter Lebensmittel zu erleben, so wie es unsere Großeltern taten?

Wenn dies die Zukunft ist, die wir wollen, dann ist die mikrobielle Technologie unsere Antwort.

Darüber hinaus ist der Einsatz mikrobieller Technologien zur Aufrechterhaltung der landwirtschaftlichen Produktion die mit Abstand angemessenste Antwort auf die überfließende Großzügigkeit der Natur und eine, auf die sie wahrlich ein Anrecht hat.