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Biostimulanzien: schlummerndes Potenzial?

Die Uni Kiel belegte in einem Langzeitversuch über Biostimulanzien die positive Wirkung von Phosphit auf den Schotenansatz im Raps. Prof. Verreet kommentiert. (Foto: Höner)

Die Wirkung von Biostimulantien ist umstritten. Es mangelt an wissenschaftlichen Beweisen. Forscher der Uni Kiel präsentieren nun erste Ergebnisse eines Langzeitversuches mit Phosphit. Prof. Dr. Joseph-Alexander Verreet kommentiert.

Der ungekürzte Artikel und der Kommentar sind erschienen in top agrar 8/2019.

Pflanzenschutz und Düngemittel stehen zunehmend in der gesellschaftlichen Kritik. Die Politik reagiert darauf mit umfangreichen gesetzlichen Einschränkungen, um die Einträge in die Natur zu reduzieren. Gleichzeitig spezialisieren sich die Betriebe und haben die Fruchtfolge lange eingeengt. Dadurch sind die Erträge seit Jahren stagnierend oder sogar rückläufig. Die Frage, die sich den Landwirten stellt: Wie können trotz dieser Ent­wicklung Erträge in hoher Qualität und Menge wirtschaftlich sichergestellt werden – gibt es neue Wege?

Biostimulantien als Ausweg?

Zukünftig könnten sich sogenannte Biostimulantien zu einem wichtigen Baustein im integrierten Pflanzenbau entwickeln, um den Ertrag zu sichern und die Nährstoffeffizienz zu steigern. Das zeigt z.B. der dargestellte Langzeitversuch mit Phosphit (Versuchsergebnisse hier). Der wesentliche Unterschied von Biostimulantien zu Pflanzenschutz- oder Düngemitteln besteht darin, dass ein Effekt nicht durch die Substanz direkt entsteht. Vielmehr lösen sie bestimmte Reaktionen innerhalb der Pflanze aus und wirken somit indirekt. Insgesamt können Biostimulantien unterschiedliche Wirkungen hervorrufen, wie

  • gesteigertes Wurzelwachstum,
  • bessere Nährstoffverfügbarkeit,
  • hö­here Erträge,
  • besserer Schutz vor Wetterextremen wie z. B.Trockenheit oder
  • Steigerung von Qualitätsmerkmalen.

Biostimulatoren sind nicht neu im Ackerbau, führten aber in der Vergangenheit eher ein Nischendasein, da es ausreichend Alternativen gab. Die zunehmenden Probleme im Ackerbau rücken sie aber weiter in den Fokus.

50 % mehr Wurzelmasse beim Weizen durch die Behandlung mit Phosphit. (Foto: Bröker)

Ist der Hype berechtigt?

Diese Frage stellte sich 2004 auch das Institut für Phytopathologie der Uni Kiel. Man war davon überzeugt, dass nur wissenschaftliche ­Belege eine breite Akzeptanz für diese Produktgruppe schaffen können. (Kommentar zur Forschung, siehe unten.) Die Wissenschaftler starteten mit Phosphit, der reduzierten Form des Phosphates, fortlaufende Feldversuche im Raps. Das Ergebnis: Ein fungizider Einfluss zeigte sich zwar nicht. Aber der Rapsertrag lag im Mittel von 14 Jahren um 2,45 dt/ha höher, als die unbehandelte Kontrollvariante. Der Raps nutzte das Nährstoffangebot besser aus und setzte zudem mehr Schoten an.

Die mehrjährigen Feld­versuche in Raps, Weizen und Kartoffeln belegen auf wissenschaftlicher Basis das Potenzial der Biostimulatoren.

Prof. Dr. Joseph-Alexander Verreet

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Die Wirkung von Biostimulanzien ist umstritten. Es mangelt an wissenschaftlichen Beweisen. Forscher der Uni Kiel präsentieren nun erste Ergebnisse eines Langzeitversuches mit Phosphit. Prof. Dr. Joseph-Alexander Verreet kommentiert.

Der ungekürzte Artikel und der Kommentar sind erschienen in top agrar 8/2019.

Pflanzenschutz und Düngemittel stehen zunehmend in der gesellschaftlichen Kritik. Die Politik reagiert darauf mit umfangreichen gesetzlichen Einschränkungen, um die Einträge in die Natur zu reduzieren. Gleichzeitig spezialisieren sich die Betriebe und haben die Fruchtfolge lange eingeengt. Dadurch sind die Erträge seit Jahren stagnierend oder sogar rückläufig. Die Frage, die sich den Landwirten stellt: Wie können trotz dieser Ent­wicklung Erträge in hoher Qualität und Menge wirtschaftlich sichergestellt werden – gibt es neue Wege?

Biostimulantien als Ausweg?

Zukünftig könnten sich sogenannte Biostimulantien zu einem wichtigen Baustein im integrierten Pflanzenbau entwickeln, um den Ertrag zu sichern und die Nährstoffeffizienz zu steigern. Das zeigt z.B. der dargestellte Langzeitversuch mit Phosphit (Versuchsergebnisse hier). Der wesentliche Unterschied von Biostimulantien zu Pflanzenschutz- oder Düngemitteln besteht darin, dass ein Effekt nicht durch die Substanz direkt entsteht. Vielmehr lösen sie bestimmte Reaktionen innerhalb der Pflanze aus und wirken somit indirekt. Insgesamt können Biostimulantien unterschiedliche Wirkungen hervorrufen, wie

  • gesteigertes Wurzelwachstum,
  • bessere Nährstoffverfügbarkeit,
  • hö­here Erträge,
  • besserer Schutz vor Wetterextremen wie z. B.Trockenheit oder
  • Steigerung von Qualitätsmerkmalen.

Biostimulatoren sind nicht neu im Ackerbau, führten aber in der Vergangenheit eher ein Nischendasein, da es ausreichend Alternativen gab. Die zunehmenden Probleme im Ackerbau rücken sie aber weiter in den Fokus.

50 % mehr Wurzelmasse beim Weizen durch die Behandlung mit Phosphit. (Foto: Bröker)

Ist der Hype berechtigt?

Diese Frage stellte sich 2004 auch das Institut für Phytopathologie der Uni Kiel. Man war davon überzeugt, dass nur wissenschaftliche ­Belege eine breite Akzeptanz für diese Produktgruppe schaffen können. (Kommentar zur Forschung, siehe unten.) Die Wissenschaftler starteten mit Phosphit, der reduzierten Form des Phosphates, fortlaufende Feldversuche im Raps. Das Ergebnis: Ein fungizider Einfluss zeigte sich zwar nicht. Aber der Rapsertrag lag im Mittel von 14 Jahren um 2,45 dt/ha höher, als die unbehandelte Kontrollvariante. Der Raps nutzte das Nährstoffangebot besser aus und setzte zudem mehr Schoten an.

Die mehrjährigen Feld­versuche in Raps, Weizen und Kartoffeln belegen auf wissenschaftlicher Basis das Potenzial der Biostimulatoren.

Prof. Dr. Joseph-Alexander Verreet

Die Gründe, warum man sich an der Kieler Uni auf eine anorganische Verbindung konzentrierte war, dass hier alle Produktinhaltsstoffe messtechnisch exakt erfasst werden können und die Umweltbedingungen bei der Ausbringung eine nicht so große Rolle spielen, wie bei sogenannten biologischen Präparaten (Algenextrakte oder Mikroorganismen).

Warum Phosphit?

Auf Phosphit fiel die Wahl, da bereits in den 90iger Jahren internationale Studien von positiven Effekten der reduzierten Form von Phosphat berichteten. Die Blätter und Wurzeln nehmen Phosphit ähnlich schnell auf, wie das Phosphat aus den Grundnährstoffdüngern. Jedoch ist die Düngewirkung des Phosphits als gering einzustufen, da die Pflanze es nicht zu Phosphat umwandeln kann. Dennoch erschienen zahlreiche Publikationen in den letzten Jahrzehnten, die von einem gesteigerten Ertrag sowie einer verbesserten Blüte und Fruchtausbildung berichteten. Daher galt es, wissenschaftlich zu erforschen, welche Ursachen hinter diesen positiven Effekten stehen.

Die genauen Messergebnisse können nachgelesen werden in top agrar 8/2019.


Kommentar: „Die Forschung hat Zeit verschenkt“

Prof. Dr. Verreet, Uni Kiel

Erträge sichern, Nährstoffeffizienz verbessern, Wurzelwachstum fördern – das Institut für Phytopathologie der Universität Kiel hat die Chancen von Biostimulatoren schon vor über 15 Jahren erkannt und untersucht seither verschiedene Stoffe. Ins­besondere anorganische Verbindungen brachten sehr interessante physiologische ­Effekte hervor, die es weiter zu erforschen gilt. Damit Biostimulantien den Einzug in den klassischen Ackerbau ­finden, sind wissenschaftliche Belege über die Wirkmechanismen zwingend notwendig. Die mehrjährigen Feld­versuche in Raps, Weizen und Kartoffeln belegen auf wissenschaftlicher Basis das Potential der Biostimulatoren. Mit den Versuchsergebnissen konnten viele inter­national beschriebene Beobachtungen ­bestätigt und erklärt werden.

Vorteile für die Landwirtschaft

Diese stimulierenden Effekte zu ­nutzen, kann für die praktische Land­wirtschaft durchaus von Vorteil sein. ­Oftmals werden durch Unsicherheit und Unkenntnis diese Chancen von Be­ratung und staatlichen Stellen aber zu wenig genutzt. Das Nichtbeachten von möglichen Effizienzsteigerungen in der Nährstoffversorgung und den daraus ­resultierenden Ertrags- und Umwelt­effekten ist umso bedauerlicher, da die Chancen der bisherigen Pflanzenhilfsmittel bzw. -stärkungsmittel schon lange bekannt sind. Innovativ zu forschen wurde dadurch versäumt. Das hat dazu geführt, dass es zwar viele Anbieter in diesem Segment gibt, aber wenig umfangreiche und wissenschaftlich ge­sicherte Erkenntnisse hinsichtlich Wirkung, Wirkungssicherheit und Wirkungsmechanismus.

Vorsprung nicht verspielen

Obwohl Europa auf diesem Sektor mit über 200 Herstellern breit aufgestellt ist, ist wichtige Forschungszeit in der Vergangenheit verschenkt worden. Europäische Firmen sind weltweit ­führend im Bereich der Biostimulatoren und erreichten im Jahr 2015 bereits ­einen Umsatz von über 578 Mio.€. ­Dieser Vorsprung an Know-how darf nicht leichtfertig verspielt werden und durch neue regulatorische Hemmnisse gefährdet werden.

Es gilt, das Erkenntnisdefizit abzuarbeiten und in einigen Bereichen „neu zu denken“. Denn Biostimulantien wie Phosphit haben das Potential, sich in naher Zukunft, sowohl im konventionellen Pflanzenbau als auch bei alternativer Wirtschaftsweise, zu einer tragenden Säule im integrierten Pflanzenbau zu entwickeln.