Weniger Dünger, mehr Ertrag: Forscher entdecken Schalter für natürliche Pflanzenpartnerschaften
Mykorrhizapilze leben in enger Symbiose mit Pflanzenwurzeln. Sie versorgen die Pflanzen effizient mit Phosphat sowie weiteren wichtigen Nährstoffen wie Stickstoff, Kalium und Magnesium. Im Gegenzug erhalten sie Kohlenhydrate. Diese Zusammenarbeit gilt als Schlüssel für gesunde Pflanzen und hohe Erträge.
Allerdings beenden Pflanzen diese Partnerschaft häufig, sobald ausreichend Phosphat im Boden vorhanden ist. Genau hier setzt die neue Forschung an. Die Wissenschaftler identifizierten das Enzym VIH2 als zentralen Regler. Es misst den Phosphatgehalt in der Pflanze und entscheidet, ob die Symbiose aktiviert oder unterdrückt wird.
In Versuchen mit der Modellpflanze Lotus japonicus gelang es dem Team, diesen Mechanismus gezielt zu beeinflussen. Selbst bei ausreichender Phosphatversorgung verhielten sich die Pflanzen so, als herrsche Nährstoffmangel – und hielten die Partnerschaft mit den Pilzen aufrecht. Das Ergebnis: Die Pflanzen nahmen mehr Nährstoffe auf, ohne dass Wachstum oder Entwicklung beeinträchtigt wurden.
„Damit konnten wir die Regulation der Mykorrhizasymbiose vom Phosphatgehalt im Boden entkoppeln“, erklärt Gabriel Schaaf von der Universität Bonn. Dieses Ziel gilt seit Jahrzehnten als eine der großen Herausforderungen der Mykorrhizaforschung.
Die Entdeckung könnte langfristig neue Wege für eine nachhaltigere Landwirtschaft eröffnen. Da Phosphat ein begrenzter Rohstoff ist und der Einsatz von Mineraldüngern erhebliche Umweltprobleme verursachen kann, gilt die bessere Nutzung natürlicher Bodenpilze als vielversprechender Ansatz. Künftig könnten Pflanzen durch moderne Züchtungsmethoden gezielt dazu befähigt werden, die hilfreichen Pilzpartner dauerhaft zu nutzen – und damit den Bedarf an Düngemitteln deutlich zu senken.
Bevor die Methode in der Praxis eingesetzt werden kann, müssen die Ergebnisse allerdings noch unter realen Feldbedingungen bestätigt werden. Die Studie zeigt jedoch bereits heute, welches Potenzial in den natürlichen Allianzen zwischen Pflanzen und Pilzen steckt.
