Neben vielen weiteren Pflanzenarten können auch Tomaten von Partnerschaften mit Mykorrhizapilzen profitieren – sogar in Gewächshäusern. Durch diese Vernetzung brauchen sie weniger Phosphatdünger und die Früchte schmecken süßer. Damit das funktionieren kann, ist ein passendes Substrat erforderlich. Dies sind die Ergebnisse einer aktuellen Studie aus Deutschland.
Um die Erträge von Nutzpflanzen zu steigern, wird seit geraumer Zeit daran geforscht, gezielt auf Mykorrhizapilze als Partner der kultivierten Gewächse zu setzen. Lediglich Mykorrhizapräparate mit darin enthaltenen Sporen in den Boden einzuarbeiten, reicht jedoch nicht. Damit die Pilze wachsen und eine Partnerschaft mit den Pflanzen eingehen können, müssen die Ansprüche beider potenzieller Partner an das Substrat, in dem sie gedeihen sollen, erfüllt sein. Außerdem muss die Nährstoffzufuhr stimmen, um die sich bildende Beziehung zu unterstützen und nicht gar zu vereiteln.
Dieser komplexen Aufgabe stellt sich das Kooperationsprojekt „Mycotom“, bei dem unter der wissenschaftlichen Leitung von Bettina Hause (Institut für Pflanzenbiochemie in Halle) Forschungsergebnisse in die Praxis überführt werden sollten. Dafür suchte das Team um die Mykorrhiza-Expertin zunächst nach Mykorrhizapilzen, die Partnerschaften mit den Pflanzen der kommerziell angebauten Tomatensorten eingehen. Rhizophagus irregularis stellte sich hierfür als geeignet heraus.
Substrate im Test
Im nächsten Schritt wurden unterschiedliche Substrate getestet, darunter auch Matten aus Kokosfasern, wie sie im Tomatenanbau häufig zum Einsatz kommen. Es folgten lange Testreihen mit Substraten, die jeweils unterschiedliche Kokos- und Torfanteile aufwiesen. Letztlich wurde eine ideale Mischung gefunden, die jedoch nur dann als Substrat dienlich ist, wenn die Düngung ebenfalls optimal ausfällt.
Tomatenpflanzen können eigen sein. Erhalten sie genügend Phosphat als Dünger, verwehren sie es den Mykorrhizapilzen, eine Symbiose mit ihnen einzugehen – schließlich bekommen sie ohne die Pilze bereits all das, was sie brauchen. Werden die Pflanzen hingegen zu wenig gedüngt, gehen sie zwar Partnerschaften mit Pilzen ein, doch könnte es dann unter Umständen trotzdem zu Ertragseinbußen kommen. Ziel der Forscher war es, diejenige Düngermenge herauszufinden, bei der die Erträge konstant bleiben und gleichzeitig eine Symbiose zwischen den Tomatenpflanzen und den Mykorrhizapilzen möglich ist.
Weniger Phosphate fördern Mykorrhiza
Dies ist bei 70 % der gängigen Versorgung mit Phosphat der Fall. Die Pflanzen erleiden dabei eine leichte Unterversorgung und gestatten es den Pilzen, mit ihnen eine Symbiose einzugehen. In der Folge werden die Tomatenpflanzen von den Pilzen effizienter mit Phosphat versorgt und geben ihrerseits Zucker an die Partner zurück. Für den kommerziellen Anbau von Tomaten bedeutet dies, dass weniger Dünger zum Einsatz kommen muss.
Geschmacksqualität der Tomaten
Während der umfassenden Studie wurde zudem die Qualität der Tomaten überprüft, die an mykorrhizierten Pflanzen in Gewächshäusern wachsen. Es zeigte sich, dass diese Tomaten im Vergleich zu solchen, die ohne Pilzpartner herangewachsen sind, besser schmecken. Darüber hinaus enthalten sie mehr Lycopin, ein „Fänger“ freier Radikale, und mehr Aminosäuren.
Arbuskuläre Mykorrhiza vs. Ektomykorrhiza
Bei der Partnerschaft der Tomatenpflanzen und der Pilzart Rhizophagus irregularis handelt es sich um eine sehr tiefgehende Verbindung: Die Myzelfäden überwuchern nicht nur die Wurzeln der Tomatenpflanzen, sondern dringen teilweise in die Wurzelrinde ein, bis in die Zellen hinein. In diesen bilden sich verzweigte, sehr zarte Myzelfäden, die winzigen Bäumchen ähneln und deshalb als Arbuskeln bezeichnet werden. Bei dieser Form der Symbiose spricht man von „Arbuskulärer Mykorrhiza“ oder „Endomykorrhiza“.
Viele Bäume in unseren Wäldern pflegen dagegen eine eher „oberflächliche“ Partnerschaft mit ihren Pilzpartnern. Letztere ummanteln mit ihren Fäden die Pflanzenwurzeln und dringen in die Wurzelrinde ein. Doch die Pilzfäden wachsen nicht in die Zellen hinein, sondern bilden lediglich in den Zellzwischenräumen ein Geflecht. Der Fachbegriff für diese Symbiose lautet Ektomykorrhiza.
