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Mykorrhizen
Darüber hinaus speist der kohlenstoffreiche Boden <anchor>Mykorrhizen</anchor>, ein riesiges Netzwerk von Pilzen, die Glomalin freisetzen. Glomalin ist eine klebrige, gummiartige Substanz, die Sand-, Schlick- und Tonpartikel zusammenhält und eine Bodenstruktur schafft, die Feuchtigkeit speichert und Nährstoffe festhält. Pflanzen, die unter solchen günstigen Bedingungen aufgezogen werden und leichten Zugang zu Feuchtigkeit und Nährstoffen haben, werden robuster und widerstandsfähiger. In diesem positiven Zyklus funktioniert die Natur, wenn wir uns nicht einmischen.
Wie man arbuskuläre Mykorrhizapilze auf der Farm inokuliert, Teil 1 - Rodale Institute
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# Wie man arbuskuläre Mykorrhizapilze auf der Farm inokuliert, Teil 1

von Molly Lohman, Christine Ziegler-Ulsh und David Douds

08. Dezember 2010

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##### Kernkonzepte

Sehen Sie sich Teil 2 dieser Serie an Hier.

In den letzten 8 Jahren hat The Rodale Institute hat sich mit dem USDA-ARS zusammengetan, um ein On-Farm AM-Pilz-Inokulum-Produktionssystem zu entwickeln; Ein System, das mehr Landwirten die wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile von Mykorrhizen zur Verfügung stellt. Im Laufe der Jahre konzentrierten sich unsere Versuche auf die Entwicklung eines kostengünstigen Verfahrens und die Identifizierung von Merkmalen zur Maximierung der Propagula-Produktion. Hier fassen wir zusammen, was wir aus diesen Jahren gelernt haben, und teilen alles, was Sie wissen müssen, um Ihr eigenes On-Farm-System zu starten.

### AM Pilz Grundlagen

Arbuskuläre Mykorrhizapilze (AM) sind die wichtigsten Mykorrhizen in landwirtschaftlichen Ökosystemen, da sie die Mehrheit der Kulturpflanzen besiedeln. AM-Pilze, die als „obligate Symbionten“ bekannt sind, müssen sich mit Pflanzenwurzeln verbinden, um zu überleben. es ist diese Assoziation, die einen für beide Seiten vorteilhaften zwischen den Pilzen und der Pflanze beginnt. Als Gegenleistung für Zucker aus einer Pflanze wirken die langen, fadenförmigen Strukturen der Pilze, der Hyphen, als Erweiterung des Wurzelsystems einer Pflanze und verbessern den Zugang einer Pflanze zu unbeweglichen Nährstoffen wie Phosphor (P), Zink und Kupfer. Während Pflanzenwurzelhaare 1-2 mm in den Boden hineinragen, erforschen die Mykorrhizahyphen ein größeres Bodenvolumen und können sich bis zu 15 cm von den Pflanzenwurzeln erstrecken. Die Beziehung zwischen Mykorrhizen und Kulturpflanzen verbessert häufig das Pflanzenwachstum und den Ertrag, aber selbst wenn keine Wachstumsverbesserung auftritt, kann der Großteil der P-Aufnahme auf Mykorrhizen zurückgeführt werden. Mykorrhizen wurde auch die Erhöhung der Krankheitsresistenz einer Pflanze, die Verbesserung der Wachstumsfähigkeit einer Pflanze unter Dürrebedingungen und die Verbesserung der Bodenstruktur zugeschrieben.

Während einige landwirtschaftliche Standardpraktiken, einschließlich häufiger Bodenbearbeitung und starker Phosphordüngung, sich negativ auf Mykorrhizen auswirken, können viele nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken verwendet werden, um einheimische Mykorrhizapilzpopulationen zu stärken. Sogar Böden, die über einen längeren Zeitraum intensiv bewirtschaftet wurden, enthalten Populationen von Mykorrhizen, die durch die Verwendung von Deckfrüchten, die Entwicklung einer vielfältigen Fruchtfolge und den Anbau von Pflanzen, die eine Symbiose mit AM-Pilzen bilden, vermehrt werden können.

### AM Pilz Inokulum

Die Impfung mit Mykorrhizapilzen bietet eine weitere Möglichkeit, die Vorteile von Mykorrhizen zu nutzen. Mykorrhiza-Sporen, Stücke kolonisierter Pflanzenwurzeln und lebensfähige Mykorrhiza-Hyphen fungieren als aktive Vermehrung von AM-Pilzen, die als Inokulum verwendet werden können, um andere Pflanzen mit AM-Pilzen zu „infizieren“.

Unter bestimmten Umständen kann die Verwendung eines Inokulums der Verwendung von Managementpraktiken zur Stärkung der AM-Pilzpopulationen vorzuziehen sein. Frühere Fungizidanwendungen und andere Extremfälle erfordern möglicherweise eine Inokulation, um AM-Pilze wieder in die stark degradierte mikrobielle Gemeinschaft des Bodens einzuführen. Unter weniger schweren Umständen kann das Inokulum verwendet werden, um vorkolonisierte Sämlinge zu produzieren, die die Vorteile von Mykorrhizen vom ersten Tag auf dem Feld an nutzen können. Frühere Untersuchungen zeigen, dass sich dieser Wettbewerbsvorteil positiv auf die Renditen auswirken kann. In einer Studie aus dem Jahr 2008 produzierten Erdbeerpflanzen, die vor dem Auspflanzen mit AM-Pilzen geimpft wurden, 17% mehr Früchte als nicht inokulierte Kontrollen (Douds et al. 2008). Eine Studie mit Paprika beobachtete eine Ertragssteigerung von 14 bis 23% bei beimpften Pflanzen, die in kompostveränderten Böden gezüchtet wurden, und eine Steigerung von 34% bei geimpften Pflanzen, die mit chemischen Düngemitteln behandelt wurden (Douds und Reider 2003). Ertragssteigerungen wurden auch für eine Vielzahl anderer Kulturen beobachtet, darunter Tomaten, Kartoffeln, Zwiebeln, Erdnüsse, Wassermelonen, Knoblauch und Sellerie.

Kommerziell hergestelltes Inokulum ist zwar erhältlich, für die Landwirte jedoch mit Kosten verbunden. Der Preis für ein kommerzielles Inokulum spiegelt die Kosten der derzeitigen Produktionsmethoden einschließlich Gewächshaus- oder Laborflächen sowie den Arbeits- und Zeitaufwand für die Isolierung von AM-Pilzen aus dem ursprünglichen Medium und / oder das Mischen der Sporen mit einem Trägersubstrat wider. Diese Kosten sowie Versandkosten werden alle an den Landwirt weitergegeben (Douds 2010).

### Onoc-Produktion von Inokulum

Das Ziel unserer Forschung war es, ein Inokulum-Produktionssystem auf dem Bauernhof zu entwickeln, das ein wirksames, effektives und artenreiches Inokulum erzeugt, das kostengünstig herzustellen ist. Durch die Vermeidung der damit verbundenen Kosten für kommerziell hergestelltes Inokulum stellt die On-Farm-Produktion einer größeren Anzahl von Landwirten die wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile von AM-Pilzen zur Verfügung.

Obwohl die signifikanten Ertragssteigerungen je nach Jahr, Ernte und Sorte variieren, wurde unser System für den routinemäßigen Einsatz entwickelt. Bei jährlicher Nutzung können die Landwirte profitieren, wenn Mykorrhizen die Bedingungen lindern, die die Erträge drücken. In Jahren, in denen das Inokulum die Erträge nicht beeinflusst, ist das kostengünstige System jedoch keine wirtschaftliche Belastung. Wir richten uns an Gemüsebauern, die vor Ort ihre eigenen Setzlinge für die spätere Auspflanzung auf dem Feld produzieren. Daher ist es einfach, ihre derzeitigen Systeme an die Produktion kolonisierter Sämlinge anzupassen. Obwohl eine direkte Anwendung von Inokulum in großem Maßstab auf Feldern möglich ist, ist der Return on Investment für Pflanzen wie Feldmais und Sojabohnen zu niedrig, um die Anwendung von Inokulum wirtschaftlich attraktiv zu machen.

Das On-Farm-System beginnt mit dem Einpflanzen von „Wirtspflanzen“ -Sämlingen in schwarze Plastiktüten, die mit einer Mischung aus Kompost, Vermiculit und lokalem Feldboden gefüllt sind. Im Feldboden vorhandene AM-Pilze besiedeln die Wurzel der Wirtspflanzen und während der Vegetationsperiode vermehren sich die Mykorrhizen, wenn die Wirtspflanzen wachsen. Wenn der Wirt durch Frost abgetötet wird, überwintern die Mykorrhizen auf natürliche Weise in der Kompost-Vermiculit-Mischung, und das Inokulum ist im Frühjahr einsatzbereit. Die meisten Aspekte des Systems, von der Art des verwendeten Komposts bis zur Verdünnungsrate, wurden experimentell untersucht, um die besten Methoden zur Maximierung der Produktion zu ermitteln. Das Ergebnis ist ein System, das alle getesteten AM-Pilze erfolgreich vermehrt hat und Hunderte von Vermehrungen pro Kubikzentimeter produzieren kann. In einem Versuch wurden 465 Propagula cm & supmin; ³ hergestellt, was einer 3-fachen Zunahme im Verhältnis zur Konzentration im Feldboden entspricht, der ursprünglich dem Beutel zugesetzt wurde.

Hier gehen wir Schritt für Schritt durch den Prozess und analysieren die Details, die Ihr On-Farm-System zum Erfolg führen. Es werden Zitate bereitgestellt, um Sie zur weiteren Lektüre auf Artikel zu verweisen (alle Referenzinformationen finden Sie am Ende dieses Artikels).

### Auswahl einer Wirtspflanze

Der wichtigste Faktor bei der Auswahl einer Wirtspflanze ist die Auswahl einer Pflanze, die das Mykorrhizawachstum unterstützt. Pflanzen wie Spinat, Zuckerrüben, Lupine und Mitglieder der Senffamilie bilden keine Symbiose mit AM-Pilzen. Bahiagrass (Paspalum notatum Flugge), ein zuverlässiger Wirt für die Mehrzahl der AM-Pilzarten, wurde ausgiebig verwendet. Um die Ausbreitung von Krankheitserregern zu verhindern, sollte die Wirtspflanze außerdem aus einer anderen Familie stammen als die beimpfte Kultur. Aufgrund der Tatsache, dass das Inokulumsystem auf Gemüseproduzenten abzielt, ist Bahiagrass, ein Mitglied der Grasfamilie, ein idealer allgemeiner Wirt. Schließlich wird Bahiagrass als tropische Pflanze durch Frost abgetötet und wird auf dem Feld nicht zu einem Unkrautschädling.

Bahiagrassämlinge sind noch nicht im Handel erhältlich. Um Bahiagrass als Wirtspflanze verwenden zu können, müssen die Landwirte ihre eigenen Sämlinge aufstellen. Wir keimen einfach Bahiagrassamen in Vermiculit oder Samenstarter und verpflanzen die Sämlinge in konische Plastiktöpfe, die mit einer Sand-Boden-Mischung gefüllt sind. Diese konischen Töpfe sind höher als die typische Gewächshauswohnung und produzieren Sämlinge mit einem langen Wurzelsystem. Wenn der lange Wurzelballen in die Beutel mit verdünntem Kompost ausgepflanzt wird, kommt er schneller mit Vermehrungen tief im Beutel in Kontakt als Sämlinge, die in flacheren Töpfen erzeugt werden. Die Sand-Boden-Mischung, die wir in den konischen Töpfen verwenden, ist eine 1: 3-Boden-Sand-Mischung (Volumenbasis), die sterilisierten Feldboden und groben Schwimmbadesand verwendet. Wenn die Bahiagrassämlinge in einem typischen Gewächshaus-Topfmedium gezüchtet werden, haben wir festgestellt, dass sie einen Eisenmangel aufweisen.

Der Prozess des Keimens von Bahiagrass und der Etablierung von Sämlingen wird normalerweise vier Monate vor dem letzten Frostdatum im Gewächshaus begonnen, damit die Pflanzen so bald wie möglich nach dem Frost umgepflanzt werden können. (Eine druckbare Zeitleiste und Informationen darüber, wo diese Materialien zu finden sind, finden Sie in unserer Kurzanleitung zur Herstellung von Mykorrhiza-Inokulum auf dem Bauernhof.)

### Den richtigen Medienmix finden

Wenn die Wirtssämlinge bereit sind, im Freien gepflanzt zu werden, ist es wichtig, sie in ein geeignetes Medium zu verpflanzen. Die Nährstoffverfügbarkeit des Mediums hat einen signifikanten Einfluss auf die Anzahl der produzierten Mykorrhizapilz-Propagula. Pflanzen, die in Situationen mit hohem Nährstoffgehalt, insbesondere mit hohem Phosphorgehalt, gezüchtet werden, können die Besiedlung ihrer Wurzeln und damit die Vermehrung des Pilzes begrenzen. Die Möglichkeit der Verwendung von reinem Boden, reinem Kompost oder mit Vermiculit verdünntem Boden wurde aufgrund der mit diesen Medien beobachteten geringen Besiedlung und / oder geringen AM-Pilzsporenproduktion ausgeschlossen.

Ausgewählte Kompostverdünnungen haben jedoch erfolgreich Mykorrhiza-Inokulum hergestellt. Als nährstoffreiches Medium liefert Kompost alle Nährstoffe, die für das Wachstum von Bahiagrass benötigt werden, sowie eine breite Palette von Mikroben, die der Bodenheide zugute kommen und Pflanzenkrankheiten unterdrücken. Aufgrund der hohen P-Konzentration des Komposts muss er jedoch mit einem nährstoffarmen Substrat wie Vermiculit, Perlit oder Torf verdünnt werden. Ein weiterer Vorteil dieser Verdünnung ist das resultierende leichte Medium, das leicht gewonnen und verwendet werden kann.

Unsere Forschung zeigt, dass die optimale Kompostverdünnungsrate mit der Art des AM-Pilzes und der Art des verwendeten Komposts variiert. In den Jahren 2003 und 2004 durchgeführte Experimente deuteten auf allgemeine Verdünnungsniveaus hin, die das allgemeine Mykorrhizawachstum besser unterstützten als andere (Douds et al., 2008). Komposte mit hohem N-Gehalt, niedrigem P-Gehalt und moderaten K-Gehalten (in dieser Studie ein Kompost aus Gartenabfällen sowie ein Milchmist- und Blattkompost) hatten eine hohe Erfolgswahrscheinlichkeit bei Verdünnungen von 1: 2 bis 1: 4 [Kompost: Verdünnungsmittel] bezogen auf das Volumen. Komposte mit hohem P-Gehalt, niedrigem N-Gehalt und mäßig hohen K-Werten (kontrollierter mikrobieller Kompost) waren bei Verdünnungen von 1:19 oder 1:49 am erfolgreichsten. Im Allgemeinen haben wir regelmäßige Erfolge mit Verdünnungsverhältnissen zwischen 1: 3 und 1: 9 und verwenden normalerweise eine volumenbasierte 1: 4-Verdünnung mit Kompost, der von kommunalen Kompostierungsanlagen hergestellt wird.

Wir haben auch mit der Art des Verdünnungsmittels experimentiert und die Wirkung von Gartenbau-Vergussmedien auf Perlit-, Vermiculit- und Torfbasis auf die Inokulumproduktion quantifiziert (Douds et al., 2010). Das Inokulum kann mit allen Medienänderungen erfolgreich hergestellt werden. Die Sporenproduktion aller untersuchten AM-Pilze unterschied sich nicht signifikant zwischen Mischungen, die unterschiedliche Verdünnungsmittel verwendeten. Ein höchstwahrscheinlicher Zahlen-Bioassay, eine Technik zur Bestimmung der Dichte infektiöser Vermehrungen, zeigte jedoch, dass Vermiculit dazu neigte, insgesamt mehr Vermehrungen zu produzieren als Topfmedien auf Torfbasis. Wir nehmen an, dass die laminaren Schichten des Vermiculits eine ideale Umgebung für das Wachstum und die Persistenz von Mykorrhizahyphen sind. Die ähnlichen Sporenpopulationen und Wurzelbesiedlung zwischen den drei Verdünnungsmitteln stützen diese Theorie.

Diese verdünnte Kompostmischung wird verwendet, um sieben Gallonen Plastiktüten zu drei Vierteln zu füllen. Feldboden wird in jeden Beutel als Inokulumstarter gemischt, wie unten diskutiert, und die Bahiagrassämlinge werden in diese Mischung gepflanzt. Die Gesamtmenge der benötigten Medien hängt von der Anzahl der Pflanzen ab, die im folgenden Frühjahr geimpft werden. Unsere druckbare Kurzanleitung zur Herstellung von Mykorrhiza-Inokulum auf dem Bauernhof enthält Anweisungen zur Herstellung von 200 oder 400 ft3 geimpftem Gewächshaus-Vergussmedium, die als Grundlage für die Berechnung des Rohstoffbedarfs für die Inokulum-Produktion aller Maßstäbe verwendet werden können.

### Der Inokulumstarter

Während wir am häufigsten Isolate einer bestimmten AM-Pilzart für Forschungszwecke vermehren, hat eine unserer ersten Studien die Möglichkeit hervorgehoben, die On-Farm-Methode zur Vermehrung einheimischer Mykorrhizapilze zu verwenden. In diesem frühen Versuch wurden kontaminierende Pilze in einem Inokulum einer einzelnen Art gefunden. Diese kontaminierenden Pilze stammten höchstwahrscheinlich aus Böden, die während der Wende im Vorjahr in den Kompost eingemischt wurden. Diese unbeabsichtigte Vermehrung von nativen AM-Pilzen zeigte, dass mit der On-Farm-Methode ein Inokulum hergestellt werden konnte, das nicht nur billiger als ein kommerzielles Inokulum für einzelne Arten war, sondern auch den zusätzlichen Vorteil hatte, eine vielfältige Gruppe lokal angepasster Mykorrhizapilze zu enthalten Dies könnte genutzt werden, um die einheimische Bevölkerung einer Farm zu stärken (Douds et al. 2005).

Untersuchungen haben gezeigt, dass die Verwendung eines Inokulums für mehrere Arten mit lokalen Isolaten aus einer Reihe von Gründen wichtig ist. Viele AM-Pilzarten sind einzigartig in ihren Merkmalen wie ihren Besiedlungsmustern, der räumlichen Untersuchung des Bodens auf P, der Fähigkeit, eine Wachstumsreaktion zwischen Pflanzenarten hervorzurufen, und der Glomalinproduktion. Gigaspora spp. Fehlt normalerweise in kommerziellen Impfstoffen, ist aber in gesunden Böden vorhanden. sind bedeutende Produzenten von Glomalin, das die Bodenaggregation unterstützt. Darüber hinaus legen einige Untersuchungen nahe, dass die einheimischen AM-Pilze das Pflanzenwachstum in ihrem lokalen Boden wirksamer fördern als eingeführte Arten.

Um ein lokal angepasstes und taxonomisch vielfältiges Inokulum zu erhalten, kann Feldboden als Quelle für native AM-Pilze in die verdünnte Kompostmischung eingemischt werden (Douds et al. 2010). Um eine vielfältige Probenahme von Mykorrhizen zu gewährleisten, sollte der Boden in einem natürlichen Bereich der Farm wie einem Holzgrundstück oder einer Zaunreihe gesammelt werden. Das Sammeln von Erde aus diesen Gebieten ist vorzuziehen, da sie eine vielfältige und gesunde Mykorrhizapilzpopulation enthalten sollte, die nicht durch landwirtschaftliche Praktiken beeinträchtigt wurde. Das Sammeln von Erde von einem Produktionsfeld ist ebenfalls eine Option, aber das Feld sollte in den letzten zwei Jahren nicht zum Anbau der geimpften Ernte genutzt worden sein. Diese Vorsichtsmaßnahme soll verhindern, dass Krankheitserreger in das Inokulum gelangen. Aufgrund der Tatsache, dass Mykorrhizapilze unregelmäßig verteilt werden können, wird außerdem empfohlen, vier bis fünf Proben zu bündeln. Die meisten Mykorrhizen befinden sich in den oberen 10 cm des Bodens, sodass die Proben keinen tieferen Boden als diese Schicht enthalten müssen.

Sobald eine gepoolte Probe gesammelt wurde, sieben Sie alle Steine ​​oder Wurzeln aus. 100 cm3 Erde aus der gepoolten Probe in jeden mit Medium gefüllten XNUMX-Gallonen-Beutel geben, gut mischen und vier bis fünf Bahiagrassämlinge in jeden Beutel verpflanzen. Dieser Schritt sollte so bald wie möglich nach dem letzten Frost durchgeführt werden, um die Wachstumszeit der Wirtspflanze zu maximieren.

### Inokulum ernten

Während der gesamten Saison benötigen die Taschen nur 5 bis 10 Minuten Arbeit pro Woche. Die Beutel sollten nach Bedarf gewässert und gejätet werden, um zu vermeiden, dass Unkrautsamen in das Inokulum gelangen. Wenn die Wirtspflanze wächst, vermehren sich die Mykorrhizen. Am Ende der Saison wird die Seneszenz des Wirts die Mykorrhizen zum Sporulieren veranlassen. Wie es auf dem Feld natürlich vorkommt, überwintern die Sporen in der Kompost-Vermiculit-Mischung und das Inokulum ist im Frühjahr einsatzbereit.

Sporen, kolonisierte Wurzelstücke und lebensfähige Mykorrhizahyphen fungieren alle als infektiöse Vermehrungen, und alle drei werden unter Verwendung des On-Farm-Systems hergestellt. Hyphen und kolonisierte Wurzeln werden vom Wachstum der vorhergehenden Saison reichlich vorhanden sein, während die Sporendichte je nach Art der AM-Pilze und der Nähe des Mediums zu einer idealen Verdünnung variieren kann. In früheren Studien ergab die typische 1: 4-Verdünnung von Kompost: Vermiculit im Gartenschnitt durchschnittlich 30 Sporen cm & supmin; ³ (Douds et al. 3). In Kombination mit der Anzahl der kolonisierten Wurzelstücke und Hyphen produziert das On-Farm-System Hunderte von Propagula cm-2006 unter Verwendung der 3: 1-Verdünnung. eine Menge, die die angestrebte Inokulumsdichte der Massenproduktion von 4-80 Propagula cm & supmin; ³ überschreitet (Douds et al. 100).

Während die Sporen und Hyphen mit dem Kompost- und Vermiculitmedium vermischt werden, müssen die Wurzeln der Wirtspflanze gehackt werden, um die Mykorrhizavesikel im Inneren auszunutzen. Vesikel werden von den meisten AM-Pilzen produziert und sind sporenartige, kugelförmige Organe, die Energiereserven enthalten. Im Frühjahr kann die Mykorrhiza aus diesen Vesikeln nachwachsen. Unter Verwendung des On-Farm-Systems haben Bahiagrass typischerweise 70-80% ihrer Wurzellänge, die von Mykorrhizapilzen besiedelt sind. Daher enthalten auch kleine Wurzelstücke AM-Pilze und können in das Medium eingemischt werden, um die Anzahl infektiöser Vermehrungen zu erhöhen.

Wir haben festgestellt, dass der beste Weg, um die Sporen und lebensfähigen Hyphen des Inokulums zu ernten, darin besteht, tote Blätter abzuschneiden, den Wurzelballen aus den Beuteln zu entfernen und das Medium in einem großen Behälter abzuschütteln. Das Wurzelsystem kann dann mit einer Schere in Stücke geschnitten und in das Inokulum eingemischt werden. Das Inokulum kann jetzt im Gewächshaus mit Blumenerde gemischt werden.

### Erzeugung kolonisierter Sämlinge zur Auspflanzung

Bei der Entscheidung, wie viel Inokulum zur Blumenerde hinzugefügt werden soll, müssen die Wirksamkeit des Inokulums und das Volumen der Zellen, in denen Sämlinge gezüchtet werden, berücksichtigt werden. Wenn sieben kooperierende Betriebe das On-Farm-System drei Jahre lang zur Herstellung von Inokulum verwendeten, betrug die durchschnittliche Produktion 82 ± 20 Propagula cm & supmin; ³. In einer Studie von 3 beobachteten wir jedoch einen Durchschnitt von 2006 und 503 Propagula cm & supmin; ³ für die 240: 3- und 1: 4-Verdünnungen von Kompost und Vermiculit von Gartenabschnitten (Douds et al. 1). In beiden Fällen wären nur einige Kubikzentimeter pro Zelle erforderlich, um die Ziel-9-2006-Propaganda pro Pflanze zu liefern.

Obwohl theoretisch nur eine geringe Menge Inokulum in der Blumenerde benötigt wird, empfehlen wir die Verwendung einer niedrigeren Verdünnungsrate als erforderlich, da es schwierig ist, eine vollständig heterogene Mischung zu erhalten. Eine Studie testete eine 1: 9- und 1:19-Inokulum: Vergussmedienverdünnung (Volumenbasis) unter Verwendung eines Inokulums mit 120 Propagula cm & supmin; ³ (Douds 3). Acht verschiedene Sorten von Paprika und Tomaten wurden in die Mischung gepflanzt und in 2009 Zellflächen (50 cm³ pro Zelle) gezüchtet. Nach vier Wochen hatten die Tomaten eine durchschnittliche Kolonisierung der Wurzellänge von 70% und 3% für die 30.5: 12.9- bzw. 1:9-Verdünnungen. Die AM-Pilzbesiedlung der Paprika betrug durchschnittlich 1% und 19%. Alle diese Besiedlungsgrade reichen aus, um das Wachstum oder den Ertrag zu beeinflussen. Die Zellgröße bestimmt letztendlich, welche Verdünnung verwendet werden soll. Um eine ausreichende Vermehrung pro Zelle sicherzustellen, sollte bei Zellen mit 14.8 cm8.0 oder weniger eine 1: 9-Verdünnung verwendet werden. Bei größeren Zellen kann eine 50:3 Verdünnung verwendet werden.

### Anpassung der Gewächshauspraktiken

Angesichts der Empfindlichkeit der Symbiose gegenüber Phosphorgehalten ist es wichtig sicherzustellen, dass das Gewächshausdüngungsregime für die beimpften Sämlinge geändert wird. Die Verfügbarkeit von Phosphor steuert den Grad der Wurzelbesiedlung direkt durch Beeinflussung des Wachstums von AM-Pilzhyphen und indirekt durch den Einfluss der P-Konzentration des Pflanzengewebes auf die Exsudation von Signalmolekülen aus Wurzeln. Die Forschung zeigt deutlich eine umgekehrte Beziehung zwischen der Verfügbarkeit von P und der Besiedlung mit Mykorrhizapilzen. Die Herausforderung bestand darin, ein Gewächshaus-Blumenerde-Mischungs- und Düngungsregime zu identifizieren, das Sämlinge mit zufriedenstellenden Besiedlungsniveaus hervorbringt, die auch eine Größe haben, die mit Pflanzen konkurriert, die unter Bedingungen mit hohem P gezüchtet werden.

Für konventionelle Züchter empfehlen wir eine Standard-Blumenerde, die mit einer ausgewogenen Nährlösung mit niedrigem P-Gehalt ergänzt wird (Douds 2009). Eine Phosphorzugabe von 3 ppm oder weniger wird nicht mehr als dreimal pro Woche empfohlen. Die dreimal wöchentliche Befruchtung mit Lösungen, die 31 ppm P enthielten, führte effektiv zu keiner Besiedlung durch AM-Pilze, führte jedoch zu einer geringen oder keiner Zunahme des Sprossgewichts im Vergleich zu Pfeffer- und Tomatensämlingen, die signifikant weniger P erhielten.

Die Situation für Bio-Erzeuger ist schwieriger als für konventionelle Erzeuger, da es schwierig ist, die P-Werte genau zu steuern. Dieser Teil des Projekts ist noch in Arbeit. Für den ökologischen Landbau empfehlen wir vorerst die Verwendung einer unveränderten Blumenerde. In einer Studie verwendeten wir eine organisch zugelassene Blumenerde (NP-Mischung von Living Acres, New Sharon, ME) mit einer NPK-Analyse von 0.4-0.5-0.3. Der Hersteller empfahl keinen Nährstoffzusatz zu Sämlingen, die in diesem Medium im Gewächshaus gezüchtet wurden. Das unveränderte Medium wurde mit Behandlungen verglichen, einschließlich des Mediums mit Vermiculit und zusätzlicher Befruchtung. Die Besiedlung der Pflanzen, die in dem nicht geänderten Medium gezüchtet wurden, war besser als in einigen konventionell bewirtschafteten Gewächshäusern, daher empfehlen wir die nicht geänderte Blumenerde als Ausgangspunkt. Wenn Ihr Vergussmedium eine zusätzliche Düngung erfordert, verwenden Sie eine Lösung mit niedrigem P-Wert wie Fischhydrolysat.

Für Bio-Züchter, die ihr eigenes Blumenerde mischen, ist es wichtig, die Nährstoffverfügbarkeit der Mischung zu berücksichtigen. Wenn das Mediumrezept Kompost enthält, kann es wichtig sein, den Kompost zu reduzieren, um die Verfügbarkeit von P zu begrenzen. Die Komplikation hierbei ist natürlich die damit einhergehende Verringerung der Verfügbarkeit anderer Nährstoffe. Der diesjährige Gewächshausversuch mit Lauch, Paprika und Tomaten umfasste 10% Kompost und 50% Kompost. Die Medienbehandlungen wurden mit zwei Befruchtungsschemata geändert, einmal pro Woche oder dreimal pro Woche mit einem hydrolysierten Fischdünger (12-0.5-1). Die geringe Besiedlung, die bei allen organischen Behandlungen beobachtet wurde, zeigte, dass die P-Spiegel selbst in dem 10% igen Kompostmedium mit seltener Befruchtung zu hoch waren. In einem anderen Versuch produzierte die 10% Kompost-basierte Blumenerde jedoch nach 19 Tagen Maissämlinge mit 19% Wurzellängenbesiedlung. Dies wurde als zufriedenstellender Besiedlungsgrad angesehen. Während diese unterschiedlichen Besiedlungsniveaus die unterschiedlichen Reaktionen verschiedener Kulturen veranschaulichen, zeigt es auch die Notwendigkeit, weiterhin nach einem idealen Rezept für ein Topfmedium zu suchen, das die idealen Nährstoffniveaus zur Förderung der Besiedlung aufweist.

### Bringen Sie Ihr System zum Laufen

Unsere Forschung hat die Wirkung von Inokulum auf eine Vielzahl von Pflanzen in organischen und konventionellen Systemen und in Böden mit hohem P untersucht. In jeder Situation können die Ertragssteigerungen aufgrund der Inokulation von Jahr zu Jahr und sogar zwischen den Sorten variieren. Wenn die Symbiose jedoch Bedingungen ausgleicht, die die Renditen drücken, kann der resultierende Gewinn signifikant sein.

Die Inokulumproduktion auf dem Bauernhof macht es einfach, die Vorteile von AM-Pilzen zu nutzen. Unser kostengünstiges On-Farm-System lässt sich aufgrund des geringen Zeitaufwands einfach in jedes landwirtschaftliche System integrieren. Planen Sie einfach im Voraus, um Ihr On-Farm-System zum Erfolg zu führen. Denken Sie daran, dass eine vollständige Saison erforderlich ist, um das Inokulum herzustellen.

##### Referenzen

- Douds, DD und C. Reider. 2003. Die Inokulation mit Mykorrhizapilzen erhöht den Ertrag von grünem Paprika in einem Boden mit hohem P-Wert. Biologische Landwirtschaft und Gartenbau 21: 91–102.

- Douds Jr., DD, G. Nagahashi, PE Pfeffer, WM Kayser und C. Reider. 2005. On-Farm-Produktion und Verwendung von Mykorrhizapilz-Inokulum. Canadian Journal of Plant Science 85: 15–21

- Douds Jr., DD, G. Nagahashi, PE Pfeffer, C. Reider und WM Kayser. 2006. On-Farm-Produktion von AM-Pilz-Inokulum in Mischungen aus Kompost und Vermiculit. Bioresource Technology 97: 809–818.

- Douds, DD, G. Nagahashi, C. Reider und P. Hepperly. 2008. Auswahl eines Mischungsverhältnisses für die On-Farm-Produktion von AM-Pilz-Inokulum in Mischungen aus Kompost und Vermiculit. Kompostwissenschaft und -nutzung 16: 52–60.

- Douds, DD, G. Nagahashi, JE Shenk und K. Demchack. 2008. Die Inokulation von Erdbeeren mit AM-Pilzen, die auf dem Bauernhof erzeugt wurden, erhöhte den Ertrag. Biologische Landwirtschaft und Gartenbau 26: 209–219.

- Douds, DD, G. Nagahashi und PR Hepperly. 2010. On-Farm-Produktion von Inokulum einheimischer arbuskulärer Mykorrhizapilze und Bewertung von Kompostverdünnungsmitteln für die Inokulumproduktion. Bioresource Technology 101: 2326–2330.

- Douds, DD und C. Ziegler. 2003. Verbessern Sie Ihren Boden, steigern Sie Ihre Erträge und senken Sie Ihre Kosten mit AM-Pilzen. Das Rodale Institute

##### Sponsoren

- Dieses Material basiert auf Arbeiten, die vom US-Landwirtschaftsministerium, Agricultural Research Service, unter der spezifischen Kooperationsvereinbarung Nr. 58-1935-5-524 unterstützt werden. Alle in dieser Veröffentlichung geäußerten Meinungen, Ergebnisse, Schlussfolgerungen oder Empfehlungen sind die der Autoren und spiegeln nicht unbedingt die Ansicht des US-Landwirtschaftsministeriums wider.

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## 5 Gedanken zu “Wie man arbuskuläre Mykorrhizapilze auf der Farm inokuliert, Teil 1"

Großartige Forschung. Vielen Dank

2. Debbie Nisbet sagt:

Dies ist ein großartiger Artikel. Ich werde es zu Hause probieren und an alle meine Gartenfreunde weitergeben 🙂

3. Richard Franz sagt:

Beste Infos danke tolles Zeug

4. Nwaga D. sagt:

Vielen Dank, dies ist besonders nützlich in Entwicklungsländern in Afrika, in denen die Böden sehr arm und der Trockenstress sehr hoch sind. Die Vorteile der Impfung sind für Nutzpflanzen und Bäume sehr hoch.

5. m.koch sagt:

Vielen Dank für den sehr gut geschriebenen Artikel. Eine gelungene Mischung aus Theorie und praktischer Anwendung.

Herr Koch

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