DE102019117220A1

DE102019117220A1 - Kosakonia sp. zur Pflanzenstärkung

Info

Publication number: DE102019117220A1
Application number: DE102019117220.9A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Vogt; Estefania HINAREJOS ESTEVE; Iris Bertani; Vittorio Venturi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2020-12-31

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen isolierten Kosakonia-Stamm, dessen Verwendung zur Behandlung von Pflanzen und/oder Saatgut zur Pflanzenstärkung, ein Pflanzenstärkungsmittel, das den isolierten Kosakonia-Stamm aufweist, ein Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur Behandlung von Pflanzen und/oder Saatgut zur Pflanzenstärkung, und ein Verfahren zur Behandlung von Pflanzen und/oder Saatgut zur Pflanzenstärkung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen isolierten Kosakonia-Stamm, dessen Verwendung zur Behandlung von Pflanzen und/oder Saatgut zur Pflanzenstärkung, ein Pflanzenstärkungsmittel, das den isolierten Kosakonia-Stamm aufweist, ein Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur Behandlung von Pflanzen und/oder Saatgut zur Pflanzenstärkung, und ein Verfahren zur Behandlung von Pflanzen und/oder Saatgut zur Pflanzenstärkung.
Der Einsatz von nützlichen Mikroorganismen im Agrarbereich als Pflanzenschutzmittel oder Biostimulantien ist vielfach beschrieben. Dabei kommen insbesondere die Gattungen Bacillus, Trichoderma und vereinzelt Hefen oder Pseudomonaden zum Einsatz. Der Einsatz der vorstehend erwähnten Gattungen dient dabei im wesentlich dem Schutz der Pflanzen vor Pflanzenpathogenen.
Mikroorganismen, die auf umweltverträgliche Art und Weise die Pflanze stärken, sind jedoch nur vereinzelt beschrieben. Einer dieser Mikroorganismen ist das unter der Bezeichnung Proradix vertriebene Bakterium mit dem wissenschaftlichen Namen Pseudomonas protegens. Proradix wird vorwiegend als Pflanzenschutzmittel eingesetzt.
Auch Algenextrakte werden im Stand der Technik zur Pflanzenstärkung eingesetzt.
Für den Stamm Kosakonia radicincitans wurde eine ertragssteigernde Wirkung bei Radieschen (Berger et al. (2015), K. radicincitans, a beneficial bacteria that promotes radish growth under field conditions; Agron. Sustain. Dev. DOI 10.1007/s13593-015-0324-z), Mais (Berger et al. (2017), The plant growth-promoting bacterium Kosakonia radicincitans improves fruit yield and quality of Solanum lycopersicum, Sci. Food Agric. 97(14):4865-4871) und Tomate (Berger et al. (2018), Successful formulation and application of plant growth-promoting Kosakonia radicincitans in maize cultivation; Hindawi BioMed Research International Volume 2018, Article ID 6439481) beschrieben.
Häufig sind jedoch die pflanzenstärkenden Wirkungen der bislang bekannten Mikroorganismen nicht vollkommen zufriedenstellend. Es besteht deshalb nach wie vor verstärkter Bedarf an isolierten Mikroorganismen, die auf nutzbringende und insbesondere pflanzenstärkende Art und Weise in der Landwirtschaft eingesetzt werden können.
Vor diesem Hintergrund ist es die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, einen Mikroorganismus mit pflanzenstärkenden Eigenschaften bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung eines isolierten Kosakonia-Stamms mit der Bezeichnung AG744 (Kosakonia sp. AG744) gelöst, der am 5. März 2019 unter der Eingangsnummer 33073 bei dem Leibnitz-Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Inhoffenstrasse 7B, 38124 Braunschweig, Deutschland, nach dem Budapester Vertrag hinterlegt wurde.
Die Erfinder haben aus 1318 Isolaten von potenziellen Endophyten den erfindungsgemäßen Stamm Kosakonia sp. AG744 als denjenigen ermitteln können, der besonders gute pflanzenstärkende Eigenschaften aufweist.
Erfindungsgemäß wird unter „Pflanzenstärkung“ allgemein sich auf die Pflanzenentwicklung und -gesundheit positiv auswirkende Eigenschaften verstanden. Diese umfassen eine Förderung des Pflanzenwachstums, die Steigerung und/oder Sicherung des Ertrages, eine Verbesserung der Stresstoleranz gegenüber abiotischem und biotischem Stress. Häufig wird anstelle der Pflanzenstärkung synonym auch von „Biostimulation“ und anstelle von Pflanzenstärkungsmitteln auch von Biostimulanzien gesprochen.
Dabei ist von Vorteil, dass der erfindungsgemäße Stamm, anders als bspw. Knöllchenbakterien (Rhizobien), keine Wirtsspezifität aufweist und keine Symbiose mit der Pflanze eingeht. Der erfindungsgemäße Stamm kann also für ein breites Spektrum von Pflanzen angewandt werden, sowohl zwei- als auch einkeimblättrige Pflanzen. Damit eröffnet sich ein potenzieller Einsatzbereich für nahezu sämtliche Kulturpflanzen.
Die Erfinder konnten die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Kosakonia sp. AG744 beispielhaft an Mais, Rasensamen, Kartoffeln, Weizen, und Tomaten demonstrieren.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass der erfindungsgemäße Kosakonia sp. AG744 nicht nur an der Wurzel lebt, sondern auch in der Pflanze, also eine sog. endophytische Lebensweise zeigt. Dadurch ist die Wirkung von Umwelteinflüssen wie Trockenheit, hohen Salzkonzentrationen oder extremen pH-Werte weniger abhängig und die Wirkungssicherheit höher.
Die erfindungsgemäß erkannte Wirksamkeit des Stammes Kosakonia sp. AG744 war überraschend und keinesfalls zu erwarten. So konnten Sequenzierungsexperimente zeigen, dass Kosakonia sp. AG744 phylogenetisch einen deutlichen Abstand zu dem im Stand der Technik beschriebenen Stamm Kosakonia radicincitans aufweist, so dass eine pflanzenstärkende Aktivität nicht hätte angenommen werden können.
Eine genaue Klassifizierung des erfindungsgemäßen Stammes Kosakonia sp. AG744 konnte bislang nicht erfolgen. Auf genetischer Ebene zeigte sich jedoch die höchste Homologie mit dem Stamm Kosakonia oryzendophytica.
Es besteht die Vermutung, dass die erfindungsgemäß erkannte Wirkung des Stammes Kosakonia sp. AG744 auf einer Mobilisierung von Nährstoffen für die Pflanze und der Fixierung von Luft-Stickstoff basiert. Dafür sprechen auch Untersuchungen des Genoms von Kosakonia sp. AG744.
Die Dosierung des erfindungsgemäßen Stammes Kosakonia sp. AG744 wird vom Fachmann individuell festgelegt und hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie der zu behandelnden Pflanzenspezies, den klimatischen Bedingungen, der Bodenbeschaffenheit etc. Ein Richtwert bei der Behandlung von Pflanzen beträgt hierbei 2 - 6 × 10¹¹ CFU pro Hektar (ha = 10.000 qm). Für die Saatgutbehandlung liegt der Richtwert je nach Saatgutart bei 1-3 × 10¹¹ CFU/ha.
Erfindungsgemäß erstreckt sich der Schutz auf beliebige Formen von Kosakonia sp. AG744, insbesondere auch auf genetisch modifizierte Formen, sowie auf beliebige Formulierungen hiervon.
Vor diesem Hintergrund betrifft eine Ausführungsform der Erfindung die Verwendung des erfindungsgemäßen isolierten Kosakonia-Stammes AG744 zur Behandlung von Pflanzen und/oder Saatgut zur Pflanzenstärkung.
Unter „Pflanzen“ und „Saatgut“ fallen erfindungsgemäß auch Stecklinge und Saatfrüchte, wie z.B. Saatkartoffeln.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Behandlung die Inkubation der Pflanzen und/oder des Saatgutes mit einer den isolierten Kosakonia-Stamm AG477 enthaltenden Lösung und/oder festen Formulierung.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass eine geeignete Darreichungs- und Behandlungsform bereitgestellt werden, so dass sichergestellt wird, dass der erfindungsgemäße Kosakonia-Stamm AG744 seine Wirkung in der Pflanze bzw. dem Saatgut entfalten kann. Beispiele für eine feste Formulierung umfassen Granulat und Pulver.
In einer Ausführungsform erfolgt die erfindungsgemäße Verwendung des Kosakonia-Stammes AG744 in Kombination mit Huminsäure.
Der Erfinder hat erkannt, dass eine kombinierte Behandlung der Pflanzen bzw. des Saatgutes mit dem Kosakonia-Stamm AG744 zusammen mit Huminsäure synergistische Effekte in Bezug auf die Pflanzenwachstumsförderung und vor allem eine Ertragssteigerung zeigen. Dieses Ergebnis ist deshalb überraschend, da sog. „Plant Growth Promoting Bacteria“ (PGPB) zwar häufig ein stärkeres Pflanzenwachstum an der Wurzel oder auch dem Spross verursachen, jedoch wird der Ertrag nicht erhöht. Hier schafft die Erfindung wirksam Abhilfe und erzielt neben dem verbesserten Wachstum auch eine Ertragsseigerung.
Erfindungsgemäß wird unter „Huminsäure" ein komplexes Stoffgemisch verstanden, das bspw. beschrieben ist in: H. Monda et al. (2017), Molecular characteristics of waterextractable organic matter from Different composted biomasses and their effects on seed germination and early growth of maize; Science of the Total Environment 590-591; S. 40-49. Huminsäure kann aus verschiedenen organischen Materialien gewonnen werden. Dazu zählen Leonardid, Kohle (Steinkohle und Braunkohle), Lignin, Kompost von verschiedenen Pflanzen. Grundsätzlich ist Huminsäure aus jeder beliebigen Quelle oder auch auf synthetische Art und Weise hergestellte Huminsäure zur Ausführung der Erfindung geeignet.
Die Dosierung der Huminsäure wird vom Fachmann individuell festgelegt und hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie der zu behandelnden Pflanzenspezies, den klimatischen Bedingungen, der Bodenbeschaffenheit etc. Die Huminsäure wird dabei vorzugsweise in einem Bereich von 5-100 ppm, weiter vorzugsweise 20-50 ppm eingesetzt. Ein Richtwert für die Behandlung von Pflanzen beträgt hierbei 0,01 Gew.-% - 0,1 Gew.-%.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Pflanzenstärkungsmittel, das den erfindungsgemäßen isolierten Kosakonia-Stamm AG744 und, optional, Huminsäure aufweist.
Dabei ist es bevorzugt, wenn das Mittel eine Lösung ist.
Andererseits ist es auch möglich, die Lösung zu trocknen, bspw. vakuum- bzw. gefrierzutrocknen oder einer Kondensationstrocknung zu unterziehen, um eine feste Formulierung wie ein Granulat oder Pulver zu erhalten. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Lösung Laktose enthält, so dass in der entstehenden festen Formulierung eine hohe Bakteriendichte enthalten ist. Diese feste Formulierung lässt sich dann beim Feldeinsatz in Wasser lösen, wobei das so behandelte Wasser dann zum Besprühen von Saatgut, bzw. den Pflanzen eingesetzt werden kann. Alternative Methoden zur Herstellung der erfindungsgemäßen festen Formulierung umfassen neben der Vakuum- bzw. Gefrier- oder Kondensationstrocknung die Lyophilisation, Sprühtrocknung, Wirbelschichttrocknung, Herstellung von Alginatbeats, Vakuumtrocknung, Kondensationstrocknung.
Vor diesem Hintergrund betrifft die vorliegende Erfindung ebenfalls eine derart hergestellte feste Formulierung, wie Granulat oder Pulver, vorzugsweise ein benetzbares Pulver („wettable powder“, WP).
Die Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und Ausführungsformen, die für den erfindungsgemäßen Kosakonia-Stamm AG744 offenbart sind, gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Pflanzenstärkungsmittel.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur Behandlung von Pflanzen und/oder Saatgut zur Pflanzenstärkung, mit folgenden Schritten:

a) Bereitstellung des erfindungsgemäßen isolierten Kosakonia-Stamms in einer pflanzentherapeutisch wirksamen Menge, und
b) Formulierung des erfindungsgemäßen isolierten Kosakonia-Stamms, vorzugsweise als feste Formulierung wie ein benetzbares Pulver („wettable powder“, WP).

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Pflanzen und/oder Saatgut zur Pflanzenstärkung, mit folgenden Schritten:

a) Bereitstellung von Pflanzen und/oder Saatgut,
b) Behandlung der Pflanzen/des Saatgutes mit einer den erfindungsgemäßen isolierten Kosakonia-Stamm enthaltenden festen Formulierung und/oder Lösung, vorzugsweise wird die feste Formulierung und/oder Lösung durch Beizen, Gießen, Besprühen oder Tauchbehandlung der Pflanzen/des Saatgutes aufgebracht.

Durch die genannten Behandlungsformen wird die Entfaltung der erfindungsgemäß erkannten Wirksamkeit in der Pflanze sichergestellt. Dabei kommt das sog. Beizen bei der Behandlung von Saatgut zum Einsatz. Weitere Behandlungsformen umfassen den Einsatz einer Bewässerungsanlage wie z.B. Tröpfchenbewässerung.
Die Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und Ausführungsformen, die für den erfindungsgemäßen Kosakonia-Stamm AG744 offenbart sind, gelten entsprechend für die erfindungsgemäßen Verfahren.
Die Erfindung betrifft auch Metaboliten, insbesondere Sekundärmetaboliten des erfindungsgemäßen Kosakonia-Stammes AG744.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile ergeben. Die Ausführungsbeispiele dienen zu Illustrationszwecken und schränken die Reichweite der Erfindung keinesfalls ein.
Dabei wird Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen, in denen Folgendes dargestellt ist:

1 Phylogenetischer Baum zur Klassifizierung von Kosakonia AG744;
2 Trockenbiomasse (g) der Stämme und Blätter der Tomatenpflanze bei der Ernte nach einer Behandlung mit Kosakonia AG744 und ggf. Huminsäure im Vergleich zur Kontrolle;
3 Mittleres Fruchtgewicht der Tomatenpflanze bei der Ernte nach einer Behandlung mit Kosakonia AG744 und ggf. Huminsäure im Vergleich zur Kontrolle;
4 Gesamt-Fruchtgewicht der Tomatenpflanze kumulativ für die ersten drei Trauben bei der Ernte nach einer Behandlung mit Kosakonia AG744 und ggf. Huminsäure im Vergleich zur Kontrolle;
5 Anzahl der Früchte der Tomatenpflanze kumulativ für die ersten drei Trauben bei der Ernte nach einer Behandlung mit Kosakonia AG744 und ggf. Huminsäure im Vergleich zur Kontrolle;
6 Ertragssteigerung bei der Kartoffel bei der Ernte nach einer Behandlung mit Kosakonia AG744 und Huminsäure im Vergleich zur Kontrolle (konventioneller Anbau);
7 Ertragssteigerung bei der Kartoffel bei der Ernte nach einer Behandlung mit Kosakonia AG744 und Huminsäure im Vergleich zur Kontrolle (ökologischer Anbau);
8 Vergleich Brutto- und Netto-Ertragssteigerungen bei der Kartoffel bei der Ernte nach einer Behandlung mit Kosakonia AG744 und Huminsäure im Vergleich zur Kontrolle (ökologischer Anbau);
9 Wachstumsförderung bei Weizen nach einer Behandlung mit Kosakonia AG744 und Huminsäure im Vergleich zur Kontrolle.

Ausführungsbeispiele
Isolierung des Stammes Kosakonia AG744
Die Selektion des Kosakonia Stammes AG744 erfolgte aufgrund eines Screenings von 1318 Bakterienisolaten. Diese wurden alle aus Reis, der in Norditalien kultiviert wurde, isoliert. Von diesen 1318 Isolaten konnten am Ende sieben wachstumsfördernde Endophyten selektiert werden. Unter anderem wurde bestätigt, dass es sich bei den Isolaten wirklich um Endophyten handelt. Der erfindungsgemäße Stamm Kosakonia AG744 wurde aus Reis der Sorte „Vialone Nano“ isoliert.
Phylogenetische Charakterisierung von Kosakonia AG744
Über die Sequenzierung der 16S rRNA des isolierten Kosakonia AG744 erfolgte eine phylogenetische Klassifizierung. Das Ergebnis ist in der 1 gezeigt. Dabei zeigte sich die höchste Homologie mit Kosakonia oryzendophytica. Der phylogenetische Baum zeigt auch, dass nur ein sehr geringer Verwandtschaftsgrad zu dem von Berger et al. (a.a.O.) beschriebenen Kosakonia radicincitans besteht.
Wachstumsfördernde und ertragssteigernde Effekte von Kosakonia AG744
Tomate
Ziel
Bewertung der potenziellen Wirksamkeit von Kosakonia AG744, ggf. in Kombination mit Huminsäuren aus kompostierten Artischocken, zur Förderung des Pflanzenwachstums und des Ernteertrags bei der Tomate und zur Reduzierung des Stickstoffdüngers.
Methoden
Herstellung des Substrates
Der verwendete Boden war ein Ackerland-Lehmboden (klassifiziert als Vertic Xerofluvent), der an der Versuchsstation der Landwirtschaftsabteilung von Napoli Federico II in Castel Volturno in einem landwirtschaftlichen Gebiet 60 km nördlich von Neapel (CE), Kampanien, Italien, gesammelt wurde. Die wichtigsten physikalisch-chemischen Eigenschaften sind: 28%, 34%, 38% Sand, Schlick bzw. Ton, Organisches C (12 g kg^-1), gesamtes N (1,1 g kg^-1), verfügbares P (12 mg kg^-1, Olsen-Methode). Der pH-Wert betrug 8,6 (1:5 w/v, H₂O).
Plastiktöpfe wurden mit 5 kg Substrat gefüllt, das unter Verwendung des Ton-Lehm-Bodens vermischt mit Quarzsand im Verhältnis 2:1 hergestellt wurde. Basisdünger für N als Calciumnitrat, P als Tripelsuperphosphat und K als Kaliumsulfat wurden bei 125 g N kg^-1, 75 mg P kg^-1 bzw. 200 mg K kg^-1 eingesetzt.
Behandlungen
Das Experiment bestand aus acht Behandlungen.

A: Kontrolle (CT)
B: Kosakonia AG744 (AG744)
C: Huminsäuren aus Artischocke (HA)
D: Kosakonia AG744 plus Huminsäuren aus Artischocke (AG477 + HA)
E: Kosakonia AG744 mit 75% N Düngerdosis (AG477 75%)
F: Huminsäuren mit 75% N Düngerdosis (HA 75%)
G: Kosakonia AG744 plus Huminsäuren aus Artischocken mit 75% N-Düngerdosis (AG477 + HA 75%)
H: Kontrolle mit 75% N (CT 75%).

Pflanzenwachstum
Die Samen von Tomaten (Solanum lycopersicum, cv. Remo) wurden am 16. Juli 2017 in mit Torf gefüllten Schalen gekeimt. Die gekeimten Sämlinge wurden in Polystyrolschalen in einem Gewächshaus gezüchtet. Gleichgroße Tomatensämlinge wurden am 18. August 2017 im 2-3-Blattstadium (ein einziger Pflanzentopf^-1) in die Töpfe umgepflanzt.
Kosakonia AG744 wurde als WP-Formulierung bereitgestellt und unmittelbar vor Versuchsbeginn wurde daraus eine wässrige Lösung mit und ohne Huminsäure hergestellt.
Kosakonia AG744 wurde beim Pflanzen auf die Bodenoberfläche geimpft, indem 50 ml ihrer Suspension mit einer Rate von 5×10^-7 CFU/Pflanze angegossen wurden. Die aus kompostierter Artischocke isolierten Huminsäuren wurden in ähnlicher Weise mit einer Menge von 0,012g kg^-1 Erde ausgebracht. Dies entspricht etwa 50 mg Huminsäure pro Pflanze. Das mikrobielle Inokulum und die Huminsäuren wurden zum Zeitpunkt der Blüte am 18. September 2017 erneut appliziert.
Wasser wurde manuell zugegeben, um den Boden während des Experiments zwischen 40 und 70% der Wasserspeicherkapazität zu halten. Die Pflanzenleistungen wurden überwacht und alle Symptome von Nährstoffmangel oder Krankheitserregern aufgezeichnet. Um ihre Wachstumsattribute zu analysieren, wurden Pflanzen bis zur Fruchtreife gezüchtet und dann im Stadium der ersten drei Trauben (12. Dezember 2017) geerntet.
Alle Pflanzen wurden in Wurzeln, Stängel und Blätter getrennt, und das Frischgewicht wurde ordnungsgemäß aufgezeichnet. Die Pflanzen wurden in einem Ofen bei 70°C zum Erhalt des Trockengewichtes getrocknet. Der Ertrag wurde als durchschnittliches Frischgewicht der kumulierten ersten drei bei voller Reife geernteten Trauben pro Pflanze (Gramm pro Pflanze) berechnet.
Ergebnisse
Vier Wochen nach der Transplantation konnte der Beginn der Blüte beobachtet werden, zunächst bei HA-behandelten Pflanzen, gefolgt von AG477 + HA und AG477-Behandlungen, in der Reihenfolge. Auch das Frucht-Set und die Stufen des Beginns der Reifezeit zeigten den gleichen Trend.
Die Inokulation von Kosakonia AG744 in Kombination mit Huminsäuren (AG477 + HA) bei voller oder verringerter N-Düngerrate und AG477 75% N verursachte im Vergleich zu anderen Behandlungen signifikante Veränderungen des Pflanzen-Trockengewichts (2). Darüber hinaus war der Effekt der Anwendung von Biostimulanzien auf den Frischfruchtertrag signifikant positiv (3 und 4). Alle Biostimulanzien, die höhere Gesamterträge erzielten, wogen durchschnittliche Früchte als Kontrollpflanzen. Die besten Leistungen wurden bei HA-Zugabe allein oder in Kombination mit AG477 beobachtet.
Im Gegensatz dazu war bei Pflanzen, die mit der reduzierten N-Dosis behandelt wurden, die Anzahl der Früchte für jede Pflanze bei allen Behandlungen mit Biostimulanzien im Vergleich zu Kontrollpflanzen geringer, wohingegen die Behandlung mit AG477 plus HA mit der vollen N-Dosis die größte Anzahl an Früchten für jede Pflanze aufwies Pflanze (5).
Die höhere Anzahl von Früchten bei der 75 % Stickstoffdüngung ist eine typische Reaktion der Pflanze auf zu wenig Stickstoff. Man kann auch am Ertrag/Fruchtgewicht sehen, dass die Pflanze nicht in der Lage ist, große Früchte zu entwickeln. Die Pflanze zeigt eine Stressreaktion. Andersherum heißt das, dass die erfindungsgemäße Behandlung diesen Stress deutlich reduzieren konnte, weil weniger Früchte gebildet wurden und diese dann hinsichtlich des Ertrages das Niveau der unbehandelten Volldüngervariante (100 % Stickstoff) erreichten. Durch die erfindungsgemäße Behandlung lässt sich deshalb Stickstoffdünger einsparen, wobei trotzdem der gleiche Ertrag erhalten wird wie bei einer Volldüngung.
Kartoffel
Ziel
Bewertung der potenziellen Wirksamkeit von Kosakonia AG744, ggf. in Kombination mit Huminsäuren aus Leonardit, zur Förderung des Pflanzenwachstums und des Ernteertrags bei der Kartoffel.
Methoden
Saatkartoffeln der Sorte „Belana“ wurden mit dem Stamm Koskonia AG744 und Huminsäure behandelt. Die Behandlung erfolgte beim Legen mit einer Legemaschine, die eine entsprechende Beizvorichtung besitzt. Es wurden 3.000 kg Saatkartoffeln mit 60 bzw. 80 Liter Behandlungsbrühe behandelt. Dabei betrug die Bakterienkonzentration 3-5 × 10⁶CFU/ml. Die Konzentration von Huminsäure betrug ca. 65-75 g Huminsäure für 2.500 - 3.000 kg Saatkartoffeln.
Ergebnisse
Konventioneller Anbau
Ausgewertet wurde der Ertrag, in dem 4 mal eine Fläche von 50 qm gerodet wurde. Im Vergleich dazu wurde in einer „unbehandelten“ Fläche ebenfalls 4 mal 50 qm gerodet und der Ertrag evaluiert. Das Ergebnis ist in 6 dargestellt (Ertrag brutto, hochgerechnet auf 1 ha). Dabei zeigte sich, dass eine Behandlung mit Koskonia AG744 und Huminsäure zu einer über 11% Ertragssteigerung führte.
Ökologischer Anbau
Ausgewertet wurde der Ertrag, in dem 50 mal 4 Stauden beprobt wurden. Im Vergleich dazu wurden in einer „unbehandelten“ Fläche ebenfalls 50 mal 4 Stauden gerodet und der Ertrag evaluiert. Das Ergebnis ist in der 7 dargestellt. Beim ökologischen Anbau wurde mit der Behandlung mit Koskonia AG744 und Huminsäure sogar eine Ertragssteigerung von über 30% erzielt. In der 8 sind die Brutto-Erträge (links) den Netto-Erträgen (Brutto-Erträge minus Über- und Untergrößen) (rechts) dargestellt.
Weizen
Ziel
Bewertung der potenziellen Wirksamkeit von Kosakonia AG744, ggf. in Kombination mit Huminsäuren aus Leonardit, zur Förderung des Pflanzenwachstums und zur Ertragssicherung beim Weizen.
Methoden
Das Saatgut der Winterweizen Sorte „Julius“ wurde am 25. September 2018 mit dem Stamm Kosakonia AG744 und Huminsäure behandelt. 7,5 × 10¹⁰ CFU (entspricht 6 g WP-Formulierung des Bakterien-Stammes) und 19 g Huminsäure wurden in Wasser gelöst und auf 100 kg Saatgut gesprüht. Die Pflanzen wurden in einem Versuchsfeld ausgesät.
Ergebnisse
5½ Monate nach der Aussaat wurden die Pflanzen untersucht. Bei einer Behandlung mit Kosakonia AG744 in Kombination mit Huminsäuren zeigte sich eine verbesserte Bewurzelung und gesündere Blätter (9) sowie eine Ertragsteigerung (Daten nicht gezeigt).
Fazit
Mit dem vom Erfinder neu aufgefundenen und isolierten endophytischen Stamm Kosakonia AG744 kann ein speziesunabhängiger pflanzenwachstumfördernder Effekt erzielt werden, und durch die zusätzliche Behandlung mit Huminsäure lässt sich nochmals eine Ertragssteigerung erreichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

(Berger et al. (2015), K. radicincitans, a beneficial bacteria that promotes radish growth under field conditions; Agron. Sustain. Dev. DOI 10.1007/s13593-015-0324-z), Mais (Berger et al. (2017) [0005]
Food Agric. 97(14):4865-4871) und Tomate (Berger et al. (2018) [0005]
„Huminsäure“ ein komplexes Stoffgemisch verstanden, das bspw. beschrieben ist in: H. Monda et al. (2017) [0025]

Claims

Isolierter Kosakonia-Stamm mit der Bezeichnung AG744 (Kosakonia sp. AG744), der am 5. März 2019 unter der Eingangsnummer 33073 bei dem Leibnitz-Institut DSMZ - Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Inhoffenstrasse 7B, 38124 Braunschweig, nach dem Budapester Vertrag hinterlegt wurde.
Verwendung des isolierten Kosakonia-Stammes nach Anspruch 1 zur Behandlung von Pflanzen und/oder Saatgut zur Pflanzenstärkung.
Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung die Inkubation der Pflanzen und/oder des Saatgutes mit einer den isolierten Kosakonia-Stamm enthaltenden Lösung und/oder festen Formulierung umfasst.
Verwendung nach Anspruch 2 oder 3 in Kombination mit Huminsäure.
Pflanzenstärkungsmittel, das den isolierten Kosakonia-Stamm nach Anspruch 1 aufweist.
Pflanzenstärkungsmittel nach Anspruch 5, das zusätzlich Huminsäure aufweist.
Pflanzenstärkungsmittel nach Anspruch 5 oder 6, das eine Lösung und/oder eine feste Formulierung ist.
Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur Behandlung von Pflanzen und/oder Saatgut zur Pflanzenstärkung, mit folgenden Schritten: a) Bereitstellung des isolierten Kosakonia-Stamms aus Anspruch 1 in einer pflanzentherapeutisch wirksamen Menge, und b) Formulierung des isolierten Kosakonia-Stamms aus Anspruch 1.
Verfahren zur Behandlung von Pflanzen und/oder Saatgut zur Pflanzenstärkung, mit folgenden Schritten: a) Bereitstellung von Pflanzen und/oder Saatgut, b) Behandlung der Pflanzen/des Saatgutes mit einer den isolierten Kosakonia-Stamm aus Anspruch 1 enthaltenden Lösung und/oder festen Formulierung.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (b) die Lösung und/oder feste Formulierung durch Beizen, Besprühen, Gießen oder Tauchbehandlung der Pflanzen/des Saatgutes aufgebracht wird.