Je mehr je besser: mehr Nutzen durch Mischkulturen
Forscher glauben, dass der Reichtum an Pflanzenarten die primäre Produktion steigern könne. Aber bislang gab es keine Studien, die die Mechanismen hinter der positiven Reaktion pflanzlicher Biomasse auf eine größere Pflanzenvielfalt untersuchen. Ein Team von Wissenschaftlern in den Niederlanden und dem Vereinigten Königreich untersuchte, wie Mischfruchtanbau Pflanzen und ihren Nachbarn nutzt und sich sowohl auf ihre Qualität als auch auf ihr Gewicht auswirkt. Ihre Ergebnisse, die sie in der Fachzeitschrift PLoS ONE präsentierten, zeigen, das Kohlenstoff und Stickstoff bei Mischanbau höhere Konzentrationen aufweisen. Die Fixierung von Luftstickstoff durch Klee hilft benachbarten Pflanzen, doch auch der Klee bekommt wichtige Unterstützung. Forscher von der Universität Wageningen in den Niederlanden und dem Lancaster Environment Centre der Universität Lancaster im Vereinigten Königreich entdeckten, dass Klee und Gräser die Fähigkeit besitzen, Kohlenstoff schneller in den Boden zu transportieren und mehr höherwertige Biomasse produzieren, wenn diese Pflanzenarten nebeneinander wachsen anstatt von Pflanzen der gleichen Art umgeben zu sein. Nach Angaben der Forscher leben Kleearten in Bereichen, die Wurzelbakterien enthalten. Diese nehmen Stickstoff aus der Luft und geben ihn an die Pflanzen weiter. Aber dieser Vorteil ist nicht nur auf Kleearten beschränkt. Nicht-Stickstoff-fixierende benachbarte Pflanzen erhalten auch einen Schub, da der Stickstoff im Klee in den Boden gelangt, was durch die Leckage aus den Wurzeln und den Abbau von abgestorbenen Wurzeln ausgelöst wird. Diese Studie zeigte, dass sich Pflanzen "lieben", die Stickstoff binden und diejenigen, die dies nicht tun. In Mischkulturen arbeiten Pflanzenarten somit zusammen, um eine höheren Ertrag zu liefern. Besonders Weißklee kann Kohlenstoff, den er während des Tages absorbiert hat, schnell zu Pflanzenteilen unter der Erde transportieren. Allerdings beobachtete das Team, dass dies nur geschah, wenn der Klee in der Nähe anderer Pflanzenarten wuchs. Unter solchen Bedingungen war der Transport dreimal schneller. Auch Ruchgras in einer Mischkultur absorbierte und transportierte Kohlenstoff schneller. "Wir haben festgestellt, dass alle Pflanzenarten, mit Ausnahme von Lolium perenne, einen höheren Ertrag haben, wenn sie in einer Mischung aus sechs Arten angebaut werden, doch Trifolium repens und Anthoxanthum odoratum profitierten am meisten davon", schreiben die Autoren. "Für diese beiden Pflanzenarten fanden wir auch heraus, dass die 13C-Tracer-Anreicherung in Blättern und dessen Translokation im Laufe der Zeit in einzelnen Pflanzen, die in einer Mischung aus sechs Arten gewachsen waren, höher war als wenn sie in Monokultur angebaut wurden." Die Ergebnisse zeigten, dass der Stickstoffgehalt in allen nicht-Stickstoff-fixierenden Pflanzen deutlich höher war, aber im Klee stabil blieb. Das untere Kohlenstoff- /Stickstoff-Verhältnis schrumpfte von 28 auf 22 bei den nicht-Stickstoff-fixierenden Pflanzenarten. Das Team stellte fest, dass mehr Stickstoff pro Einheit Kohlenstoff im erntebaren Material von Mischkulturen enthalten war. Weitere Studien sollten durchgeführt werden, um die zugrunde liegenden Prozesse zu bestimmen.Weitere Informationen sind abrufbar unter: Wageningen University and Research Centre: http://www.wur.nl/UK/(öffnet in neuem Fenster) PLoS ONE: http://www.plosone.org/home.action(öffnet in neuem Fenster)
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Niederlande