DE69106842T2

DE69106842T2 - VA-Mykorrhizapilze enthaltende wasserdispergierbare Granulate, ihre Herstellung und ihre Verwendung.

Info

Publication number: DE69106842T2
Application number: DE69106842T
Authority: DE
Inventors: Helmut Baltruschat; Manfred Dewenter; Winfried Mayer
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1990-11-08
Filing date: 1991-11-08
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2011-11-09
Also published as: DK0485229T3; ATE117282T1; ES2067165T3; EP0485229A1; EP0485229B1; DE69106842D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen, welche zur Verbesserung des Pflanzenwachstums geeignet sind, deren Herstellung und Verwendung. Insbesondere betrifft die Erfindung Zusammensetzungen zum Beimpfen von Pflanzen mit vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen und gegebenenfalls mit Antagonisten gegen im Boden vorkommende Schädlinge und Pflanzenkrankheiten.
Der positive Einfluß von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen aut das Ptlanzenwachstum ist allgemein anerkannt (R.G. Linderman, ISI Atlas of Science: Animal and Plant Sciences, Bd. 1, Philadelphia, 1988, S. 183; J.L. Harley und S.E. Smith, Mycorrhizal Symbiosis, Academic Press, New York, 1983). Diese Wirkung basiert insbesondere auf einer vermehrten Phosphataufnahme. Das Stimulieren des Pflanzenwachstums ist sehr deutlich auf Phosphormangelböden zu ersehen. Beispielsweise werden Böden mit einem hohen Gehalt an Aluminium oder Eisen, welcher sowohl das natürliche Phosphat als auch jenes aus Düngemitteln fixiert, häufig in den tropischen und subtropischen Regionen von Südamerika, Zentralafrika, Südostasien und Australien angetroffen. Die spezifische Fähigkeit von vesikulär-arbuskulären Mykorrhiza, die nicht sehr löslichen Aluminium- und Eisenphosphate für Pflanzen zugänglicher zu machen, bietet die Möglichkeit für eine spezifische Anwendung in tropischen Gegenden (A.M. Moawad, Kali-Briefe (Buntehof), 17, 359 (1984); V. Gianinazzi-Pearson, Fertilizers and Agriculture, 92, 3 (1986)). Die vermehrte Nährstoffaufnahme durch Pflanzen, welche Mykorrhizapilze beherbergen, ist nicht nur auf Phosphat beschränkt; vielmehr wird die Aufnahme anderer Nährstoffe, wie z.B. Kalium, Magnesium, Kupfer oder Zink, ebenfalls verbessert. Außerdem erhöhen die Mykorrhizapilze die Resistenz von Pflanzen gegenüber abiotischen Streßfaktoren, wie z.B. Dürre, Kaltwetterperioden, Salzhältigkeit oder Acidität von Böden (C.L. Powell und D.J. Bagyaraj (Hsg.), VA Mycorrhiza, CRS Press, Boca Raton, Fla., 1984) Die Mykorrhiza-Bildung ist somit für die meisten Pflanzen wesentlich, welche an weniger gut geeigneten Standorten wachsen, und diese Bildung hat im Verlauf der Evolution den Pflanzen geholfen, durch Anpassung an ungünstige Wachstumsbedingungen neue Habitate zu besiedeln und dadurch den ökologischen Bereich einer Pflanzenspezies zu verbreitern (H. Peuss, Arch. Mikrobiol., 29, 112 (1958)).
Die mögliche praktische Anwendung der vesikulär-arbuskulären Mykorrhiza unter den Bodenbestellungsbedingungen in Mitteleuropa wird weniger vom Standpunkt einer verbesserten Phosphatzufuhr zu der Nutzpflanze aus betrachtet, obgleich eine rationellere Ausnützung von im Boden vorhandenen Nährstoffen, wie z.B. Stickstoff, in Betracht gezogen werden könnte. Die Anwendung wirksamer Pilze, welche Toleranz gegenüber einem hohen Ausmaß an N- und P-Düngung aufweisen, ergab positive Ergebnisse bei Mais unter den Feldbedingungen (H. Baltruschat, Zeitschrift f. Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz, 94, 419 (1987); H. Baltruschat, Angew. Botanik, 61, 163 (1987)). Das Hauptinteresse für eine spezifische Anwendung der Symbiose bei der intensiven Nutzpflanzenkultur in Mitteleuropa wird sich jedoch in erster Linie auf eine generelle Vitalisierung der Nutzpflanzen gegenüber mäßigem Streß richten. Dieser Streß kann durch suboptimale Temperaturen, vorübergehenden Wassermangel, über den Boden übertragene Krankheiten oder durch andere wichtige, aber subakute, Schädigungsfaktoren verursacht werden (F. Schonbeck, Mitteilungen aus der Biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft, Paul Parey, 1986, S. 89).
Die praktische Anwendung der vesikulär-arbuskulären Mykorrhiza ist besonders relevant, weil die neue Ausrichtung in der Landwirtschaft auf ein harmonisches Verhältnis zwischen der Umwelt und einer Hochleistungsproduktion von Feldfrüchten abzielt. Die Zunahme in der Intensität der Landwirtschaft erreicht ihre Grenzen zweifellos dort, wo ökologische Probleme auftreten. Unter diesen Umständen wird die umweltfreundliche und zugleich wirtschaftliche Nahrungsmittelproduktion in der Zukunft einen hohen Rang einnehmen. In diesem Zusammenhang werden vesikulär-arbuskuläre Mykorrhiza eine Rolle spielen.
Die vesikulär-arbuskulären Mykorhizapilze sind obligatorisch-biotrophe Organismen, was bedeutet, daß sie, um sich entwickeln zu können, vom Infizieren der Wurzeln lebender Pflanzen abhängig sind. Die obligatorisch-biotrophe Natur der vesikulärarbuskulären Mykorrhizapilze und die durch diese Eigenschaft verursachte, schwierige Handhabung derselben ist bisher der praktischen Anwendung dieser Symbiose im Wege gestanden.
Erste Versuche, vesikulär-arbuskuläre Mykorrhizapilze in Pellets einzuschließen und dieselben mit Flugzeugen zu verteilen, sind von C.L. Powell, Proceedings of the Ruakura FARMERS Conference, 1977, beschrieben worden. Die Pellets, welche aus einem Gemisch von Erde und einem Inokulum aus vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen bestanden, waren mit Bentonit überzogen, um die mechanische Beständigkeit zu erhöhen. Dieses Verfahren zur Erzeugung von Inokulum war für eine umfassende Anwendung nicht geeignet, weil die Pellets, welche einen mittleren Durchmesser von 1,5 cm aufwiesen, zu schwer und somit zu unhandlich waren. Das von C.L. Powell in New Phytologist, 83, 81 (1979), beschriebene Verfahren zum Pelletieren von Samen zusammen mit Erde und dem Inokulum aus Mykorrhizapilzen ist wegen der zeitraubenden Erzeugung der Pellets problematisch. Außerdem kann die Keimfähigkeit der Sporen durch eine hohe Feuchtigkeit des Samens beeinträchtigt sein. Die mechanische Stabilität der Pellets ist jedoch umso niedriger, je trockener der Samen ist (I.R. Hall, Soil Biology and Biochemistry, 11, 85 (1979)). Um den Zeitaufwand für die Erzeugung von Samenpellets zu verringern, ist der Versuch unternommen worden, Pellets aus einem Gemisch von Tonerde, Sand und dem Inokulum aus vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen zu bilden und die Pellets mit den Samen zu überziehen (I.R. Hall und A. Kelson, J. Agricultural Res., 24, 221 (1981)). Das Problem der mechanischen Beständigkeit der Pellets konnte jedoch nicht in zufriedenstellender Weise gelöst werden. Außerdem ist die Anwendung des Inokulums schwierig, weil es notwendig ist, das Pellet bei der Aussaat derart zu plazieren, daß sich der Samen auf der Oberseite des Pellets befindet. Nur dann ist es gewährleistet, daß die Keimwurzel durch das Mykorrhizapilz-Inokulum wächst. Ein vollständiges überziehen der Pellets mit Samen würde hohe Samenkosten verursachen und könnte somit nur für einige wenige Feldfrüchte, z.B. Klee, angewendet werden. D.S. Hayman, E.J. Morris und R.J. Page (Annals in Applied Biology, 89, 247 (1981)) haben, mit einigem Erfolg, ähnliche Pellets, welche mehrere Samen von rotem Wiesenklee enthielten, geprüft. Abgesehen von der Tatsache, daß das Problem der niedrigen Beständigkeit der Pellets durch die Zugabe von Tonerde nicht in zufriedenstellender Weise gelöst werden kann, ist ein zusätzlicher Nachteil dieses Verfahrens darin gelegen, daß die Keimfähigkeit der Samen durch den durch den Einschluß verursachten Sauerstoffmangel verringert ist.
Die Verwendung eines Samenpellets, welches aus dem Inokulum von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen, Torf, den Samen und einem Bindemittel bestand, ist in der US-PS 4 551 156 beschrieben. Das Inokulum wurde dabei überwiegend nach dem in der US-PS 4 294 037 beschriebenen Verfahren unter Verwendung eines Nährstoffilmes gewonnen. Durch den Einschluß des Samens in dem Pellet sollte ein enger Kontakt zwischen der keimenden Wurzel und dem Inokulum aus Mykorrhizapilzen gewährleistet werden. Durch die Verwendung von Torf als wesentliche Komponente der Pellets wird die Infektiosität des Inokulums selbstverständlich nicht gestört; und dieselbe ermöglicht ein außergewöhnlich gutes Vernetzen mit einem Bindemittel. Die Pellets auf der Basis von Torf/Bindemittel sind jedoch äußerst leicht, so daß ein Zusatz von Sand für das Pelletieren obligatorisch ist. Dadurch wird die Konzentration des Inokulums in den Pellets signifikant verringert. Ein weiterer Nachteil ist darin gelegen, daß die Samen an der Oberfläche der Pellets oder nahe bei derselben angeordnet sein müssen, damit sie in ausreichender Weise mit Sauerstoff versorgt werden. Eine umfassende Anwendung solcher sperriger Teilchen, welche weder der Form noch der Größe nach standardisiert sind, ist mit den Standardmaschinen zum Drillen und Düngen nicht möglich; und dies steht daher einer umfassenden Verbreitung dieser Inokulate für die Pflanzenproduktion im Wege. Durch den Einschluß der Samen in den Pellets wird die Anwendbarkeit sowieso eingeschränkt, weil ein Spezialpellet entwickelt werden müßte.
Verschiedene andere Verfahrensweisen zur Erzeugung des Inokulums aus Mykorrhizapilzen sind veröffentlicht worden. Unter diesen Verfahrensweisen befindet sich die Verkrustung der Samen mit einem Inokulum aus Mykorrhizapilzen. Dabei wurden Sporen und kleine, mit Mykorrhizapilzen infizierte Wurzelstückchen in Methylzellulose eingebettet und als Überzug auf die Samen aufgebracht. Wegen ihrer Größe haften die Sporen von Mykorrhizapilzen kaum fest an der Oberfläche der Samen. Die Fixierung der Sporen ist nachteilig, weil die Keimwurzeln rasch in den Boden wachsen und mit dem Pilz nicht in Berührung kommen. Darüber hinaus ist die Keimfähigkeit der Samen wegen des Sauerstoffmangels verringert. Bisher ist diese Verfahrensweise nur auf Topfpflanzen und auf Citruspflanzensämlinge angewendet worden (M.J. Hattingh und J.W. Gerdemann, Phytopathology, 65, 1013 (1975)).
Die Erzeugung eines Inokulums aus Mykorrhizapilzen durch Anwendung der Nährstoffilmtechnik, welche aus dem Gartenbau bekannt ist, ist in der EP-A-0 015 103 beschrieben. Dieses Verfahren basiert auf dem Prinzip, daß Mykorrhizapilze enthaltende Pflanzenwurzeln ständig von einer Nährstofflösung umspült werden (E. Mosse und J.P. Thompson, Can.J.Bot. 62, 1523 (1984), B.P. Elmes und B. Mosse, ibid. 1530). Die technische Ausrüstung, welche für die Erzeugung von Inokulum aus Mykorrhizapilzen nach der Nährstoffilmtechnik erforderlich ist, ist schwierig zu handhaben und teuer. Außerdem besteht die erhöhte Gefahr des Auftretens von wasserliebenden Pathogenen, welche mit dem Symbionten nach der Infektion der Wurzeln ausgestreut werden können (S.G. Evans, Plant Pathology, 28, 45 (1979); S.E. Gold und N.E. Stanghellini, Phytopathology, 75, 333 (1985); T.V. Price und P. Fox Austral., J.Agric.Res., 37, 65 (1986); G. van Voorst, E.A. van Os und J.C. Zadoks, Neth.J. Pl. Path., 93, 195 (1987); K. Thinggaard und A.L. Middleboe, J. Phytophathology, 125, 343 (1989); J. Hockenhull und D.F. Jensen, Acta Horticulturae, 133, 137 (1983)). Zusätzlich enthält das nach der Nährstoffilmtechnik erzeugte Inokulum ziemlich viel organisches Material in der Form von Wurzeln sowie den vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilz. Diese Wurzeln verwelken langsam nach dem Gebrauch. Selbst dann, wenn die Wurzeln nicht mit im Boden vorkommenden Phytopathogenen kontaminiert sind, sind die verfaulenden Wurzeln ein gutes Substrat für im Boden vorkommende Pathogene. Ein weiterer ernstlicher Nachteil von dieser Art von Inokulum ist eine Abnahme in der Infektiosität des Inokulums nach einer Lagerungszeit von einigen Wochen (D.J. Bagyaraj, VA Mycorrhiza, CRC Press, Boca Raton, Fla. 1986).
Das nach der Nährstoffilmtechnik erzeugte Mykorrhiza-Inokulum kann auch als Ausgangsmaterial für das Flüssig-Verfahren zum in Reihen säen dienen. Zur Anwendung dieses Verfahrens werden zerhackte, Mykorrhizapilze enthaltende Wurzeln oder die Sporen von Mykorrhizapilzen in einem viskosen Medium, z.B. in wäßriger Methylzellulose (4%ig) aufgenommen. Dieses viskose Medium wird anschließend mit den gekeimten Samen einer Feldfrucht vermischt und mit einer Spezialausrüstung in Reihen ausgesät (D.S. Hayman und K.A. Hampson, Rothamsted Report for 1978, Teil 1, 238 (1979); S. Nemec und J.J. Ferguson, Proc. North American Conf. Mycorrhizae, S. 244 (1984)). Da diese Inokulate eine spezielle und teure Anwendungstechnik erfordern, bietet sich dieses Verfahren nur für räumlich beschränkte Kulturen, wie z.B. Baumschulen, an.
Die Schwierigkeiten des Anreicherns und Standardisierens könnten vermieden werden, wenn die bisher obligatorisch-biotrophen vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilze in axenischen Kulturen vermehrt werden. Die ersten quasi-axenischen Kulturen von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen sind von C.M. Hepper, New Phytologist, 88, 641 (1981) und ibid. 93, 537 (1983), beschrieben worden. Untersuchungen betreffend die Infektion von Pflanzen mit Mykorrhizapilzen in geschlossenen, sterilen, hydroponischen Systemen erfordern jedoch eine teure Ausrüstung (R.M. MacDonald, New Phytologist, 89, 87 (1981)). Durch die Zugabe von sterilisiertem Vermiculit zu solchen Kulturen, welche mit Mykorrhizapilzen beimpft worden sind, wird das Wachstum von Wurzelkulturen unter axenischen Bedingungen offensichtlich verbessert (EP-A-0 209 627). Der Aufwand für die Produkte bleibt jedoch unverhältnismäßig hoch, so daß eine breitgefaßte Anwendung in der Landwirtschaft ausgeschlossen ist.
Das Kultivieren von ektomykorrhizainfizierten Pflanzen in einer Nährsubstanz, wie dies in der US-PS 4 327 181 beschrieben ist, gehört ebenfalls zum Stand der Technik. Inerte Materialien, wie z.B. Vermiculit, werden zu der Nährlösung zugegeben, um dieselbe in einen festen Zustand zu bringen. Die Ektomykorrhizapilze gehören jedoch zu ganz anderen Pilzfamilien (überwiegend Ascomyceten und Basidiomyceten) als die vesikulärarbuskulären Mykorrhizapilze, welche als Phycomyceten klassifiziert werden. Aus der US-PS 4 327 181 geht hervor, daß das tatsächliche Wachstumsmedium spezifische, komplexe Nährlösungen enthält, und zwar wegen der saprophytischen Lebensweise der Ektomykorrhizapilze. Diese Kulturmedien sind auf die vesikulärarbuskulären Mykorrhizapilze nicht anwendbar, weil die letztgenannten auf die Besiedlung lebender Pflanzen angewiesen sind, was bedeutet, daß sie obligatorisch-biotroph sind.
Ein weiteres Verfahren zur Erzeugung von Inokulum aus vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen basiert auf der Verwendung wurzelfreier, anorganischer Träger (EP-0 163 840). Die Idee, ein wurzelfreies Inokulum zu verwenden, ist tatsächlich nicht neu. In der US-PS 4 551 165 findet sich bereits der Hinweis, daß die Pflanzenwurzeln nach einer gewissen Zeit des Kultivierens von mit Mykorrhizapilzen infizierten Pflanzen in Torf entfernt werden können, und daß der Torf dann als Wurzelfreier Inokulum-Träger verwendet werden kann. Werden calcinierte, expandierte Tonerde oder sonstige anorganische, poröse Träger anstelle von Torf verwendet, dann heften sich die Sporen von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen nach der Hydroponie-Kultivierung von mit Mykorrhizapilzen infizierten Pflanzen in diesem Substrat unter gewissen Bedingungen an dieses poröse Material an. Nach dem Entfernen der Wurzeln und einem Trocknungsvorgang kann die expandierte Tonerde als Mykorrhiza-Inokulum verwendet werden (H.W. Dehne und G.F. Backhaus, Z. Pfl. Krankh. Pfl. Schutz, 93, 415 (1986); H.W. Dehne, G.F. Backhaus und H. Baltruschat, Proc. North American Conf. Mycorrhizae, S. 280 (1987)). Die Teilchengröße der expandierten Tonerde kann auf die Teilchengröße von kommerziellen Düngemitteln eingestellt werden, so daß das Inokulum mit einer Standardausrüstung angewendet werden kann (H. Baltruschat, Gesunde Pflanzen, 39, 510 (1988)).
Die Vorteile dieses Verfahrens im Vergleich zu den oben beschriebenen bestehen darin, daß die Inokulate leicht handhabbar sind, daß sie in hohem Maße mit den Sporen von Mykorrhizapilzen angereichert werden können, und daß sie lagerfähig sind. Die vergleichsweise niedrige Besiedlung des Trägers mit den Sporen von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen ist jedoch weniger günstig; im allgemeinen enthalten nämlich weniger als 10% der Teilchen der expandierten Tonerde Sporen (G. Grunewaldt-Stocker und H.W. Dehne, Z. Pfl. Krankh. Pfl. Schutz, 96, 615 (1989)). Die Infektiosität dieses Materials basiert selbstverständlich teilweise auf einem Überzug des Trägers aus Mycelfragmenten, welche beträchtlich weniger lagerfähig als die Sporen sind. Somit werden nur jene Teilchen, welche Sporen enthalten, über einen längeren Zeitraum hinweg infektiös bleiben. Außerdem werden die Sporenbehälter (sporocarpiae), welche tausende Sporen von Mykorrhizapilzen enthalten können, nicht als Quelle für das Inokulum verwendet, weil die Sporenbehälter an den Teilchen aus expandierter Tonerde nicht anhaften und auch in deren Poren nicht eindringen. Außerdem werden Sporen, welche in den Wurzeln z.B. durch Glomus intraradices, gebildet worden sind, als Quelle für das Inokulum ausgeschlossen. Große Sporen von Mykorrhizapilzen, welche an der Oberfläche der Teilchen aus expandierter Tonerde haften, können durch Abrieb verloren gehen. Calcinierte, expandierte Tonerde ist mikrobiell nicht abbaubar. Wenn dieselbe daher während mehrerer Jahre in der Landwirtschaft verwendet wird, werden ziemlich große Mengen dieses Materials in dem Boden verbleiben und wahrscheinlich dessen Eigenschaften verändern. Außerdem steht die Verwendung dieses Materials im Gegensatz zu den derzeitigen Bemühungen in der Pflanzenproduktion, welche darauf hinauslaufen, nur Materialien zu verwenden, welche keine Rückstände zurücklassen.
Die Nachteile der oben beschriebenen Zusammensetzungen und Verfahren können wie folgt usammengefaßt werden:
- sie sind unhandlich, sperrig, arbeitsintensiv, nicht in großem Maßstab anreicherbar und somit für eine breitgefaßte Anwendung ungeeignet;
- sie besitzen eine niedrige mechanische Stabilität;
- die Inokulate sind nur in begrenztem Ausmaß lagerfähig;
- sie erfordern eine spezielle, arbeitsintensive Anwendungstechnik;
- die Sporen der Mykorrhizapilze besitzen nur eine begrenzte Keimfähigkeit;
- die Konzentration der lagerfähigen Sporen von Mykorrhizapilzen in der Zusammensetzung ist niedrig; und/oder
- die Zusammensetzungen sind nicht mikrobiell abbaubar.
Durch die obgenannten Nachteile wird die Verwendung von Zusammensetzungen mit einem Gehalt an vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen oder an Sporen derselben zur Verbesserung des Pflanzenwachstums in der Landwirtschaft ernstlich beeinträchtigt. Es ist nunmehr gefunden worden, daß Zusammensetzungen, welche ein Mykorrhiza-Inokulum und ein organisches Bindemittel enthalten, welches aus mikrobiellen Quellen, Hefe- oder Chitinquellen gewonnen worden ist, überraschenderweise leicht zu handhaben und lagerfähig sind, eine hohe Sporenkonzentration aufweisen und entweder als Granulat oder in Wasser dispergiert universell anwendbar sind.
Demgemäß wird durch die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung geschaffen, welche Sporen, Sporenbehälter und/oder das Mycel von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen und organische Additive in der Form von mikrobiellem Material, Hefe- und/oder Chitinmaterial enthält.
Als vesikulär-arbuskuläre Mykorrhizapilze (J.W. Gerdemann und J.M. Trappe, Mycologia Mem., 5, 1-76 (1976); J.M. Trappe und N.C. Schenck in "Methods and Principles of Mycorrhizal Research", N.C. Schenck, Hsg., The American Phytopathological Society, St.Paul, USA, 1982) können irgendwelche vesikulär-arbuskuläre Mykorrhizapilze verwendet werden. Typische Vertreter von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen sind Mitglieder der Gattungen Glomus, Acaulospora, Scutellospora, Gigaspora, Entrophospora und Sclerocystis (N.C. Schenck und Y. Perez, "Manual for the Identification of VA Mycorrhizal Fungi" INVAM, Fifield Hall University of Florida, Gainsville, USA, 1987). Speziell geeignet sind Glomus etunicatum, Glomus fasciculatus, Glomus mosseae, Glomus manihotis, Glomus intraradices, Acaulaspora laevis oder Entrophospora colombiana. Die organischen Additive können aus verschiedenen Mikroben, Hefen, Tieren oder Pilzen gewonnen werden, z.B. aus Escherichia coli, Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisieae, Saccharomyces carlsbergiensis, Penicillium-Spezies, Actinomyceten-Spezies, Aspergillus oryzae oder aus Krustentieren, wie Krill oder Garnelen. Die aus diesen Quellen gewonnenen organischen Additive sind überwiegend Mukopolysaccharide oder Chitin. Diese Materialien können für den beschriebenen Zweck speziell hergestellt werden, doch ist es sehr praktisch, Rückstände aus der Fermentation, aus der biotechnologischen Produktion oder aus Verfahren zur Herstellung von Nahrungsmitteln und/oder Futtermitteln zu verwenden. Rückstände mit einem Gehalt an Chitin oder Mukopolysacchariden sind Rückstände aus einer biotechnologischen Produktion oder Fermentation. Beispielsweise ist ein Endprodukt und Rückstand bei der Penicillinerzeugung das Mycel von Penicillium chrysogenum. Ebenso führt die biotechnologische Verwendung von Hefen zur Erzeugung von z.B. Bier, Wein oder von Feinchemikalien zu Rückständen aus Biomasse. Chitin wird beispielsweise bei der Verwendung von Krustentieren gewonnen.
Die physikalischen Eigenschaften der Zusammensetzung können durch die Zugabe eines biologisch inerten Materials verbessert werden. Gute Ergebnisse hinsichtlich der mechanischen Stabilität wurden durch die Zugabe von toniger Erde und von Vermiculit erzielt. Das Verhältnis der Komponenten zueinander kann leicht an den jeweiligen Verwendungszweck angepaßt werden. Für eine leichte Anwendung kann die Zusammensetzung in einer in Wasser dispergierbaren Form und/oder zu Pellets - vorzugsweise von Einheitsgröße - granuliert hergestellt werden. Die Zusammensetzungen können dann entweder in Wasser dispergiert und auf die zu behandelnde Fläche aufgesprüht werden, oder sie können mit einer herkömmlichen Ausrüstung zum Drillen oder Düngen aufgebracht werden. Die Zusammensetzung kann zusätzlich Wurzeln von Pflanzen enthalten, welche vesikulär-arbuskuläre Mykorrhizapilze beherbergen, doch ist es auch vorteilhaft, wenn man wurzelfreie Zusammensetzungen zur Verfügung hat, und zwar insbesondere für die Verwendung als eine Dispersion in Wasser. Für alle Anwendungen ist es sehr vorteilhaft, eine Zusammensetzung zu verwenden, welche frei von wurzelpathogenen Pilzen oder Bakterien ist.
Die Chitin- oder Mukopolysaccharid-Additive in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ersetzen die üblichen organischen Bindemittel, welche bereits zum Stabilisieren von Pellets beschrieben worden sind (US-PS 4 551 165). Eine Menge von etwa 10% (Gew./Gew.) reicht aus, um ein Inokulum, welches Sporen, Sporenbehälter und/oder ein Mycel von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen enthält, derart zu stabilisieren, daß dieses Inokulum zum Pelletieren geeignet ist. Die Konzentration der Chitin- oder Mukopolysaccharid-Additive kann auf wenigstens 10:1 erhöht werden, ohne daß dies zu Pellets führen würde, welche zu hart sind. Die mechanischen Eigenschaften der Pellets sind sehr wichtig, weil mechanisch instabile Pellets mit herkömmlichen landwirtschaftlichen Maschinen nicht aufgebracht werden können. Pellets, welche zu hart sind, verringern die Keimfähigkeit der Sporen der Mykorrhizapilze. In der US-PS 4 551 165 ist Zellstoff als Bindemittel für die Erzeugung von Pellets auf der Basis von Torf/Sand beschrieben. In diesem Fall werden optimale Eigenschaften der Pellets dann erzielt, wenn das Verhältnis von dem Torf/Sand-Inokulum zu dem Zellstoff in einem Bereich von 1:1 bis 1:3 liegt. Im Vergleich hierzu ist der Anteil des Bindemittels in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung deutlich niedriger, weil nur 10% des Gesamtgewichtes aus Bindemittel bestehen; doch reicht dies aus, um die mechanische Beständigkeit der Pellets zu gewährleisten.
Bindemittel auf der Basis von Zellulose oder Methylzellulose vernetzen Gemische aus Torf/Sand auf solche Weise, daß die Pellets ihre harte Konsistenz beibehalten. Die Chitin- oder Mukopolysaccharid-Additive der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen führen jedoch zu in Wasser dispergierbaren Pellets. Die Dispergierbarkeit in Wasser führt zu Anwendungseigenschaften, welche mit keinem anderen der bekannten, zum Stande der Technik gehörenden Mykorrhiza-Inokulate auch nur annähernd erreicht werden können. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können unter Verwendung von herkömmlichen, in der Landwirtschaft und im Gartenbau benützten Ausrüstungen zum Drillen oder Düngen als Pellets aufgebracht werden. Dies ermöglicht vielfältige Anwendungen der Zusammensetzungen in nahezu allen Bereichen der Landwirtschaft und des Gartenbaues. Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in Wasser dispergiert und dann mit geeigneten Bodengeräten oder mit Flugzeugen aufgebracht werden. Für die vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilze werden daher neue Anwendungsgebiete eröffnet. Insbesondere können auf diese Art und Weise der Erosion ausgesetzte Böden mit großflächigem Auftrag behandelt werden. Die erneute Bepflanzung von Skipisten, Straßendämmen, Müllhalden, Sanddünen in Küstenbereichen usw., Kann durch die Anwendung der in Wasser dispergierbaren Zusammensetzung erleichtert werden. Für einen großflächigen Auftrag kann es vorteilhaft sein, das Verhältnis der Chitin- oder Mukopolysaccharid-Additive zu dem Inokulum auf 10:1 zu erhöhen. Wird diese Art von Zusammensetzung in Wasser dispergiert, dann ist es möglich, pro ha 1000 kg der Zusammensetzung aufzubringen, was 100 kg des Mykorrhiza-Inokulums pro ha entspricht. Durch die hohe Menge des organischen Materials, welche zusammen mit dem Mykorrhiza-Inokulum auf Flächen mit Humusschichtmangelzuständen aufgebracht werden kann, werden die Humusbildung und die Mikrobenaktivität in dem Boden stimuliert. Die Chitin- und/oder Mukopolysaccharid-Additive sind somit ein wertvoller Zusatz zu dem Mykorrhiza-Inokulum. Im Vergleich zu den biologisch sind chemisch inerten Trägern aus expandiertem Ton, welche in der EP-A 0 163 840 beschrieben sind, wird die Fruchtbarkeit der Böden durch die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen positiv beeinflußt. Weiterhin werden die Komponenten dieser Zusammensetzungen durch die Bodenmikroben fast vollständig abgebaut, während durch die nach dem Stande der Technik, z.B. aus der EP-A 0 163 840, bekannten Zusammensetzungen beträchtliche Mengen an nicht-abbaubaren Rückständen in den Boden eingebracht werden.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten hohe Konzentrationen an den Sporen von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen. Beispielsweise wurde in jedem Pellet mit einem Durchmesser von 2 bis 3 mm eine mittlere Anzahl von 105 Sporen von Glomus fasciculatus vorgefunden. Wird gemäß der EP-A 0 163 840 calcinierter, expandierter Ton als Träger verwendet, dann enthalten nur 10% der Teilchen diese Sporen. Außerdem enthalten diese Teilchen nur etwa zwischen 10 und 100 Sporen. Somit enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen die 10- bis 100-fache Sporenmenge im Vergleich zu den nach dem Stande der Technik bekannten Teilchen aus expandiertem Ton.
Für die praktische Anwendung auf dem Feld ist die Handhabung der Mykorrhiza-Zusammensetzungen, zusätzlich zu deren Sporenkonzentration, von entscheidender Bedeutung. Vor der vorliegenden Erfindung waren die in der EP-A 0 163 840 beschriebenen Zusammensetzungen auf der Basis von expandiertem Ton den anderen, nach dem Stande der Technik bekannten Zusammensetzungen wegen ihrer vergleichsweise einfachen Handhabung überlegen. Die Größe dieser Teilchen ist jedoch nur sehr schwer zu kalibrieren, und daher ist es nicht möglich, für deren Aufbringung übliche landwirtschaftliche Maschinen in effizienter Weise zu verwenden. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können zu Pellets von Einheitsgröße verarbeitet werden, und sie können daher unter Verwendung moderner Landwirtschaftsmaschinen aufgebracht werden, min welchen die Pellets oder Samen in Abständen in Samenfurchen abgelagert werden, wodurch die erforderliche Dosierung verringert wird. Was die praktische Anwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen anbelangt, so ist deren unbeschränkte Verwendbarkeit in vorhandenen Ausrüstungsgeräten eine Voraussetzung für die Akzeptanz in der Praxis. Somit stellt die Möglichkeit, die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zu Pellets von Einheitsgröße zu verarbeiten, einen klaren Fortschritt bei der Handhabung von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen im Vergleich zu anderen, gemäß dem Stanade der Technik bekannten Zusammensetzungen dar.
Außerdem können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorteilhafterweise antagonistische Pilze, Bakterien und/oder Actinomyceten enthalten, welche zur Bekämpfung von im Boden vorkommenden Schädlingen und Pflanzenkrankheiten geeignet sind, nämlich sogenannte biologische Bekämpfungsmittel enthalten. Besonders gut geeignet sind antagonistische Pilze, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die Metarrhizium anisoplae, Beauveria bassiana, Beauveria brongniartii, Paeciliomyces lilacinus, Dactylella oviparasitica, Trichoderma viride, Trichoderma harzianum, Trichoderma koningii, Trichoderma hamatum und Actinomyceten, vorzugsweise Streptomyces-Spezies, umfaßt. Die Chitin- und/oder Mukopolysaccharid-Additive stimulieren das Wachstum und fördern die Verteilung der in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthaltenen, antagonistischen Mikroorganismen, weil diese antagonistischen Mikroorganismen befähigt sind, Chitin und Mukopolysaccharide abzubauen und die Materialien als Nährstoffe ("Lunchpaket") zu verwenden. Aber selbst wenn sie keine antagonistischen Mikroorganismen enthalten, fördern die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen die Vermehrung der antagonistischen Mikroorganismen im Wurzelbereich. Enthalten die Zusammensetzungen zusätzlich antagonistische Mikroorganismen, dann kann das Verhältnis von den Chitin- und/oder Mukopolysaccharid-Additiven zu dem Mykorrhiza-Inokulum in einen Bereich von 1:100 bis 1:10 fallen.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung solcher Zusammensetzungen, wobei ein Substrat, welches ein Gemisch aus toniger Erde und Vermiculit umfaßt, in welchem mit vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen infizierte Pflanzen während wenigstens zwei Wochen kultiviert worden sind, mit mikrobiellem Material, Hefe- und/oder Chitinmaterial vermischt wird.
Typischerweise werden das Mycel, die Sporen und die Sporenbehälter von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen durch das Beimpfen von Pflanzen mit oberflächensterilisierten Sporen der gewünschten vesikulär-arbuskulären Pilzen erzeugt. Nach dem Kultivieren der infizierten Pflanzen während 1 bis 5 Monaten werden die Wurzeln und das Substrat, in welchem sie wachsen, getrocknet. Alternativ können die Wurzeln vor dem Trocknen des Substrates entfernt werden. Dies ist das primäre Inokulum, welches dann vermahlen, mit den organischen Additiven vermischt und granuliert wird. Zum Granulieren kann irgendeine herkömmliche Pelletiermaschinerie verwendet werden. Beispielsweise kann ein Stab aus dem Material mit konstanter Geschwindigkeit kontinuierlich extrudiert werden, und eine Klinge kann angesetzt werden, um den Stab unter Bildung von Pellets in der Querrichtung in zeitlich gesteuerten Abständen zu zerschneiden. Alternativ könnte die Zusammensetzung zu kleinen Würfeln oder sonstigen gewünschten Formen verformt werden.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ermöglichen erstmals zugleich die gemeinsame Anwendung von symbiotischen sowie antagonistischen Mikroorganismen durch Einschluß in ein und dieselbe Zusammensetzung, und sie stimulieren dadurch das Pflanzenwachstum und die Pflanzengesundheit auf eine besonders erwünschte Art und Weise. Die Erfindung schafft daher auch ein Verfahren zur Verbesserung des Pflanzenwachstums, welches das Aufbringen einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung auf den gegenwärtigen oder zukünftigen Standort einer Pflanze und die Verwendung einer solchen Zusammensetzung zur Verbesserung des Pflanzenwachstums umfaßt. Vorzugsweise wird die Zusammensetzung in Wasser dispergiert und auf den zu behandelnden Boden aufgesprüht.
Durch die nachstehenden Beispiele wird die vorliegende Erfindung näher veranschaulicht; und dieselben sollen den Fachmann in die Lage versetzen, die Erfindung vollständiger zu verstehen. Es sei jedoch betont, daß die Erfindung keineswegs bloß auf die nachstehend angeführten, besonderen Beispiele beschränkt ist.

BEISPIELE

Beispiel 1

Zusammensetzungen mit einem Gehalt an vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen

(a) Erzeugung des primären Inokulums

Die Wurzeln von axenisch kultivierten, wilden Ringelblumen (Tagetes erecta "Doppeladler") wurden mit den oberflächensterilisierten Sporen von Glomus etunicatum, G. fasciculatus, G. mosseae, G. manihotis, G. intraradices, Acaulospora laevis oder Entrophospora colombiana beimpft und in einem Gemisch aus toniger Erde (rotem Lehm: pH 4,8; Nt 0,02%; Ct 0,72%; P&sub2;O&sub5; 11 ppm; K&sub2;O 94 ppm, Mg 40 ppm) und Vermiculit (Verhältnis 70:30) gezüchtet.
Die Ringelblumensämlinge wurden bei 25.000 Lux während 14 h kultiviert. Die Temperatur wurde auf 20ºC ± 2ºC gehalten. Wasser wurde je nach Erfordernis zugegeben. Eine Düngung wurde mit N (Calciumammoniumnitrat, 120 mg/kg des Substrates), P (Monocalciumphosphat 120 mg/kg), K (Kaliumoxid (50%ig), 150 mg/kg), Mg (Magnesiumoxid 30 mg/kg) und einer Lösung von Spurenelementen gemäß Hoagland bewirkt.

Spurenelementlösung gemäß Hoagland

(D.R. Hoagland und W.C. Snyder, Amer. Soc. Horticult. Sci., 30, 288 (1933)); Mengen in g/18 l Wasser (Vorratslösung); 1 Vol.-% dieser Lösung pro kg Substrat wurde zum Düngen verwendet.
Al&sub2;(SO&sub4;)&sub3; ..... 1,0
KI ..... 0,5
KBr ..... 0,5
TiO&sub2; ..... 1,0
SnCl&sub2;.2H&sub2;O ..... 0,5
LiCl ..... 0,5
MnCl&sub2;.4H&sub2;O ..... 7,0
H&sub3;BO&sub3; ..... 11,0
ZnSO&sub4; ..... 1,0
CuSO&sub4;.5H&sub2;O ..... 1,0
NiSO&sub4;.6H&sub2;O ..... 1,0
Co(NO&sub3;)&sub2;.6H&sub2;O ..... 1,0
Vor der Beimpfung der Pflanzen mit G. mosseae wurde der pH-Wert durch Zugabe von Kalk auf 5,9 erhöht.
Nach der Beimpfung mit den Mykorrhizapilzen wurden die Pflanzen während 3 Monaten wachsen gelassen. Nach Ablauf dieser Zeit war das Substratgemisch intensiv mit Ringelblumenwurzeln durchsetzt, welche den Mykorrhizapilz enthielten. Eine randomisierte Wurzelprobe aus 10 Pflanzen wurde mit Wasser gespült, mit (10%igem) wäßrigem Kaliumhydroxid bei 65ºC während 10 h behandelt und dann dreimal mit Wasser gespült. Anschließend wurden die Wurzeln durch Behandlung mit alkalischem Wasserstoffperoxid während 15 min gebleicht (welches durch Vermischen von NH&sub4;OH, 3 ml, mit H&sub2;O&sub2;, 10/%ig, 30 ml, und Wasser, 567 ml, hergestellt worden war). Die gebleichten Wurzeln wurden dreimal mit Wasser gespült und durch Behandeln derselben mit einer Lösung von saurem Fuchsin/Milchsäure (0,01%ig) bei 65ºC während 5 h angefärbt. Die Bewertung der Infektion mit den VA-Mykorrhizapilzen wurde nach dem Verfahren des "Überschneidens der Gitterlinien" gemäß M. Giovanetti und B. Mosse, New Phytol., 84, 489 (1980), durchgeführt.
Die Anzahl der Sporen von Mykorrhizapilzen wurde durch fraktioniertes Versieben der Erde bestimmt. Die Fraktion aus dem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 45 um ("45 m meshes") wurde mit Wasser aufgenommen, wonach eine Schicht aus konzentrierter wäßriger Saccharose sorgfältig darunter angeordnet wurde. Nach einem Zentrifugieren (10.000 x g, 10 min) wurden die Sporen der Mykorrhizapilze aus der Zwischenschicht zwischen dem Wasser und der Saccharose mit einer Pipette gesammelt. Sie wurden gründlich mit Wasser gespült und gezählt.
Alle als Impfgut benützten VA-Mykorrhizapilze bewirkten eine intensive Mykorrhizierung der Pflanzen, welche ein Infektionsverhältnis von 65% (A. laevis) bis 98% (G. fasciculatus, G. intraradices) ergab. Außerdem bildeten alle Spezies ein ausgeprägtes Netzwerk eines äußeren Mycels außerhalb der Wurzeln in dem Substrat. G. intraradices bildete eine große Menge von Sporen in dem interzellulären Wurzelrindengewebe. Es konnte auch eine große Anzahl von Sporenbehältern und Sporen außerhalb der Wurzeln festgestellt werden.
Das unter diesen Bedingungen mit dem roten Lehm als Substrat gebildete Inokulum war wegen der extensiven Infektion der Pflanzenwurzeln mit Mykorrhizapilzen als primäres Inokulum zum Pelletieren geeignet.

(b) Herstellung von Granulaten

Das primäre Inokulum, welches aus dem Gemisch von rotem Lehm/Vermiculit bestand, wurde bei Zimmertemperatur getrocknet. Alternativ wurden die Wurzeln aus dem primären Inokulum entfernt, um ein wurzelfreies Inokulum für die Granulatbildung zu erhalten.
Das oben beschriebene, an der Luft getrocknete, primäre Inokulum wurde mit der Hand zerbröselt oder unter Verwendung einer Hammermühle auf eine Teilchengröße von unter 0,5 mm vermahlen. Die zusätzlichen Komponenten des Granulates, nämlich organische Additive, welche aus einer biotechnologischen Produktion stammten, wurden zu dem pulverisierten Gemisch aus Erde-Sporen-Wurzeln oder aus Erde-Sporen als Pulver und in dem gewünschten Verhältnis zugegeben. Als organische Additive für die Granulatbildung wurden Bierhefe oder ein Mycel von Penicillium chrysogenum (Biosol(WZ), Biochemie, Linz, Österreich) verwendet.
Um ein hohes Ausmaß an Homogenität zu erzielen, wurden alle Komponenten gründlich vermischt. Dieses Gemisch wurde mit einem Granulator mit perforierter Walze granuliert. Die Granulatbildung kann auch mit einem Extruder oder mit einem Pfannen- Granulator durchgeführt werden. Das Granulat wurde dann während einer Woche bei Raumtemperatur getrocknet. Die Körnchen waren fast einheitlich in ihrer Größe und fast kugelförmig, mit einem Durchmesser von etwa 3 mm. Beispiele von Formulierungen sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.
Die organischen Additive stabilisierten das Granulat mechanisch, und zwar selbst in einem Anteil von nur etwa 10% des Gesamtgewichtes. Trotz der ausgezeichneten mechanischen Stabilität waren die Körnchen in Wasser dispergierbar, so daß der Auftrag sowohl mit dem Granulat als auch mit einer wäßrigen Dispersion durchgeführt werden konnte. Tabelle 1: Formulierungsbeispiele. (VAM, Mykorrhizapilz: Glomus manihotis, G. mosseae, G. fasciculatus, Acaulospora laevis, Entrophospora colombiana) Zusammensetzung VAM + Roter Lehm/Vermiculit + Wurzeln Biosol VAM + Roter Lehm/Vermiculit (Gew./Gew.) Zusammensetzung VAM + Roter Lehm/Vermiculit Bierhefe (Gew./Gew.)

(c) Bestimmung der Sporenkonzentration in den Granulaten

Die Granulate (jeweils 40 g), welche Glomus etunicatum (Tabelle 1, Zusammensetzung 1) oder G. manihotis (Tabelle 1, Zusammensetzung 6) enthielten, wurden während 2 h in Wasser (450 ml) suspendiert. Die wäßrigen Suspensionen wurden dann durch 2 Siebe mit lichten Maschenweiten von 250 um und 45 um gegossen. Die Sporen der VA-Mykorrhizapilze wurden auf dem 45 um-Sieb gehalten, in Wasser aufgenommen und wie oben beschrieben durch Zentrifugieren mit einem Saccharosegradienten abgetrennt. Die Sporen wurden mit Hilfe eines Stereomikroskops gezählt (Tabelle 2). Wenn die Sporenzahl sehr hoch war, wurde eine Verdünnungsreihe angewendet. Die Versuche wurden viermal wiederholt. Tabelle 2: Sporenzahl von G.etunicatum und G.manihotis in gemäß Beispiel 2 hergestellten Pellets. Mittleres Gewicht eines Körnchens: Zusammensetzung 1, 0,073 g; Zusammensetzung 6, 0,040 g Pilz Zusammensetzung Sporenzahl in dem Granulat (40 g) Sporenzahl in 1 Körnchen Glomus etunicatum manihotis
Vergleichsweise hohe Konzentrationen wurden in Zusammensetzungen vorgefunden, welche Bierhefe statt Biosol enthielten.

(d) Vitalitäts-Anfärben von VA-Mykorrhizapilzsporen

Um einen Hinweis auf die Lebensfähigkeit der Sporen der VA-Mykorrhizapilze zu erhalten, wurden dieselben mit Fluoresceindiacetat (FDA) angefärbt. Die FDA-Verfahrensweise folgte dem Protokoll von B.E. Soderstrom, Soil. Biol. Biochem., 9, 59- 63 (1977)). Eine Vorratslösung von FDA in Aceton (2 M) wurde mit Phosphatpuffer (0,1M, pH 7,5) auf eine Endkonzentration von 10 g/ml verdünnt. Die Sporen der Mykorrhizapilze wurden in dieser Lösung angefärbt und dann auf Mikroskop-Objektträger transferiert. Die Bewertung (Tabelle 3) wurde mit Hilfe eines Umkehrmikroskops (Vergrößerung 32- bis 400-fach, Zeiss, BRD), einer Quecksilberlampe HBO 50 W (Schott, Mainz, BRD) und eines Filtersatzes BP 390-420/FT 425/LP 450 (Zeiss, Oberkochen, BRD) durchgeführt. Tabelle 3: Fluoreszenz-Anfärben der Sporen von VA-Mykorrhizapilzen mit Fluoresceindiacetat. Mittelwert von 100 angefärbten Sporen. Kontrolle: Sporen eines unbehandelten Impfgutes. Pilz Herkunft der Sporen Anteil der fluoreszierenden Sporen (%) Glomus etunicatum manihotis Acaulospora laevis Kontrolle Granulat
Diese Ergebnisse zeigen deutlich, daß die Lebensfähigkeit der Sporen der Mykorrhizapilze vollständig erhalten geblieben ist.

(e) Einfluß eines Granulates mit einem Gehalt an einem Mykorrhiza-Inokulum auf das Pflanzenwachstum.

Mais (Zea mays) und wilde Ringelblumen (Tagetes patula "Aurora Gold") wurden in einem Gemisch aus lehmigem Sand und Vermiculit (1:1) im Glashaus gezogen (Temperatur: 20ºC; Licht: 20.000 Lux während 14 h), wobei die Körnchen mit dem Mykorrhiza-Inokulum in verschiedenen Mengen zu dem Substrat zugegeben wurden. Nach 6 Wochen wurde das Frischgewicht von beimpften und von unbehandelten Pflanzen bestimmt (Tabelle 4). Tabelle 4: Frischgewicht (g) von Ringelblumen (Tagetes patula "Aurora Gold") und Mais (Zea mays) nach der Beimpfung mit Glomus etunicatum. Beimpfung mit Granulaten gemäß Beispiel 2, Zusammensetzung 1. Kontrolle: unbehandelte Pflanzen. Pflanze Beimpfung mit Mykorrhizapilzgranulaten [Vol.-%] Kontrolle Ringelblumen Mais
Das Pflanzenwachstum war durch das Mykorrhiza-Inokulum deutlich stimuliert worden, wobei die Menge des Inokulums keine zusätzliche Wirkung hatte. Somit waren die Granulate zum Beimpfen von Pflanzen mit Mykorrhizapilzen geeignet.

(f) Infektiosität der Granulate

Wilde Ringelblumen (Tagetes patula "Aurora Gold") wurden wie in Beispiel 5 beschrieben gezogen. Zum Beimpfen wurden die Formulierungen nach Beispiel 2, Zusammensetzung 1, mit einem Gehalt an Glomus etunicatum oder G. manihotis, in verschiedenen Konzentrationen angewendet (Tabelle 5).
Selbst bei sehr niedrigen Konzentrationen war die Infektiosität des granulierten Mykorrhiza-Inokulums ebenso hoch wie jene des unbehandelten primären Inokulums. Tabelle 5: Infektiosität der Granulate gemäß Beispiel 2, Zusammensetzung 1, mit einem Gehalt an Glomus etunicatum oder G. manihotis. Kontrolle: Primär-Inokulum. Pflanze: Tagetes patula "Aurora Gold", 6 Wochen alt. Pilz Mykorrhizierung [%] nach der Beimpfung mit den Granulaten (Vol.-%) Mykorrhizierung [%] nach der Beimpfung mit dem Primär-Inokulum Glomus etunicatum manihotis

(g) Lagerungsbeständigkeit der Granulate

Die Infektiosität der Inokulate mit einem Gehalt an Glomus etunicatum und G. manihotis wurde sofort nach dem Granulieren sowie nach einer Lagerung während 30, 60 und 90 Tagen bestimmt (Tabelle 6). Der Test wurde gemäß Beispiel 5 mit wilden Ringelblumen (Tagetes patula "Aurora Gold) durchgeführt. Tabelle 6: Infektiosität von Granulaten mit einem Gehalt an Glomus etunicatum oder G. manihotis nach verschiedenen Zeitspannen der Lagerung. Die Granulate waren gemäß Beispiel 1, Zusammensetzung 1, hergestellt; Pflanze: Tagetes patula "Aurora Gold", 6 Wochen alt. Pilz Zeitdauer der Lagerung der Granulate [Tage] Mykorrhizierung [%] nach dem Beimpfen mit den Granulaten [Vol.-%] Glomus etunicatum Glomus manihotis
Die Granulate zeigten nach der Lagerung keinen signifikanten Verlust an Infektiosität.

Beispiel 2

Zusammensetzungen von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen mit einem Gehalt an biologischen Bekämpfungsmitteln

(a) Herstellung des Impfgutes mit schädlichen Pilzen

Ein Gemisch aus 100 ml Maismehl, 400 ml Sand (der während 2 h bei 220ºC trocken sterilisiert worden war), 100 ml Wasser und 1 g Glucose wurde während 30 min bei 120ºC sterilisiert, dann umgerührt und zum Füllen von 16 cm-Glasplatten verwendet. Nach 24 h wurden die gefüllten Glasplatten nochmals während 30 min bei 120ºC sterilisiert. Jede Platte wurde dann mit drei Stücken Agar beimpft, welches den in Frage stehenden, schädlichen Pilz enthielt. Nach einem 2- bis 3-wöchigen Inkubieren bei 20 bis 25ºC war das Inokulum gebrauchsfertig.

(b) Wirksamkeit von Granulaten mit einem Gehalt an biologischen Bekämpfungsmitteln

Es wurden wie vorstehend beschrieben Granulate hergestellt, welche die folgenden biologischen Bekämpfungsmittel und organischen Additive enthielten:
(i) Streptomyces 02422 + Biosol
(ii) Trichoderma viride + Biosol
(iii) Trichoderma hamatum + Biosol
(iv) Trichoderma harzianum + Biosol
Diese Granulate wurden dann in einem Topf mit Vermiculit derart vermischt, daß Konzentrationen von 1 Vol.-%, 2,5 Vol.-% und 5 Vol.-% an den Granulaten pro Topf entstanden. Das den relevanten, schädlichen Pilz enthaltende Inokulum wurde auf halber Höhe des Topfes angeordnet, und die Zielpflanze (Gurke) wurde am oberen Ende des Topfes, unmittelbar unter der Oberfläche des Gemisches aus dem Granulat und dem Vermiculit plaziert. Dabei wurden die folgenden Ergebnisse erhalten: (1) Ergebnisse, die mit den Streptomyces 02422-Granulaten mit Biosol gegen den schädlichen Pilz Pythium ultimum erhalten wurden. Behandlung Dosis Mittelwert für die visuelle Bewertung*) Mittelwert für die bewertung des Frischgewichtes (g) Kontrolle Granulat mit Str. 02422 Pythium ultimum P.ultimum + Granulat mit Str. 02422 Vol.-% Topf *) Ausgedrückt als prozentmäßige Wachstumshemmung: 0 = vollkommen gesund; 100 = tot
Wie zu ersehen ist, wurde durch die Zugabe der Granulate mit einem Gehalt an Streptomyces 02422 die schädliche Wirkung von Pythium ultimum auf die Pflanze deutlich verringert, wobei diese Reduktion von der verwendeten Menge des Granulates abhing, obgleich sogar noch 1 Vol.-% an dem Granulat/Topf zu einer signifikanten Reduktion der Pflanzenkrankheit führte. (2) Ergebnisse, die mit den Trichoderma viride-Granulaten mit Biosol gegen den schädlichen Pilz Rhizoctonia solani erhalten wurden. Behandlung Dosis Mittelwert für die visuelle Bewertung*) Mittelwert für die Bewertung des Frischgewichtes (g) Kontrolle Rhizoctonia solani Tr. viride Rhizoctonia solani + Tr. viride Topf Vol.-% (3) Ergebnisse, die mit den Trichoderma hamatum-Granulaten mit Biosol gegen den schädlichen Pilz Rhizoctonia solani erhalten wurden. Behandlung Dosis Mittelwert für die visuelle Bewertung*) Mittelwert für die Bewertung des Frischgewichtes (g) Kontrolle Rhizoctonia solani Tr. hamatum Rhizoctonia solani + Tr. hamatum Topf Vol.-% (4) Ergebnisse, die mit den Trichoderma harzianum-Granulaten mit Biosol gegen den schädlichen Pilz Rhizoctonia solani erhalten wurden. Behandlung Dosis Mittelwert für die visuelle Bewertung*) Mittelwert für die Bewertung des Frischgewichtes (g) Kontrolle Rhizoctonia solani Tr.harzianum Rhizoctonia solani + Tr.harzianum Topf Vol.-%
Daraus ist zu ersehen, daß die durch Rhizoctonia solani verursachte Schädigung der Pflanze sowohl durch die Abnahme im Frischgewicht als auch durch die visuelle Bewertung angezeigt wird, und daß das Ausmaß der Schädigung von der Konzentration (0,20 und 0,05 g/Topf) abhängt. Selbst die niedrigeren Konzentrationen der Granulate mit einem Gehalt an Trichoderma führten zu einer signifikanten Verringerung in der durch Rhizoctonia solani verursachten Schädigung. Die Wirksamkeit der Granulate gegen Rhizoctonia solani war jedoch signifikant verbessert, wenn 5 Vol.-% der Granulate zu den Töpfen zugesetzt wurden.

Beispiel 3

Abfall aus der biotechnologischen Produktion als Quelle für die biologischen Bekämpfungsmittel

Verfahren

Die Wachstumsverstärkung von antagonistischen Pilzen durch eine Zugabe von Biosol wurde durch den folgenden Agarplattentest aufgezeigt, in welchem Petri-Schalen mit Wasser-Agar und Biosol wie folgt gefüllt wurden:
1. Wasser-Agar
2. Wasser-Agar + 1 % Biosol
3. Wasser-Agar + 5 % Biosol
4. Wasser-AGar + 10 % Biosol
5. Wasser-Agar + 20 % Biosol
Dann wurde entweder: (a) ein Loch von 0,4 cm Agar in der Petri-Schale ausgestochen und durch ein Agar ersetzt, welches das Mycel eines antagonistischen Pilzes enthält; oder
(b) ein Loch von 0,4 cm Agar ausgestochen und mit einer Sporensuspension des antagonistischen Pilzes (0,05 ml) gefüllt.
Im Falle von (a) wurden nach 3 bis 21 Tagen Abstriche rund um das ersetzte Agarstück herum gemacht, und die Anzahl der Sporen wurde mit einer "Fuchs-Rosenthal-Kammer" gezählt, während im Falle von (b) der Durchmesser des Mycels, in Abhängigkeit von der Pilz-Spezies nach 3 bis 14 Tagen, gemessen wurde. Ergebnisse Wachstumsverstärkung durch Biosol (Durchmesser in nm) Antagonistische Pilze: Metarhizium anisopliae Beauveria brongiartii anisopliae brongiartii Wasser-Agar Wasser-Agar + % Biosol Antagonistische Pilze: Streptomyces 0237 *) Streptomyces 02422 Streptomyces 02371 myces myces myces Wasser-Agar Wasser-Agar + % Biosol Trichoderma viride Trichoderma hamatum Trichoderma harzianum *) Bewertet nach Verfahren (b); alle anderen Bewertungen nach Verfahren (a). Wachstumsverstärkung durch Biosol (Menge der Sporen/Petri- Schale) Antagonistische Pilze: Streptomyces 0237 Streptomyces 02422 Streptomyces 02371 Wasser-Agar Wasser-Agar + % Biosol Trichoderma viride Trichoderma hamatum Trichoderma harzianum Wasser-Agar Wasser-Agar + % Biosol

Beispiel 4

Lebensfähigkeit von Granulaten mit einem Gehalt an Abfällen aus einer biotechnologischen Produktion als Trägern für biologische Bekämpfungsmittel

Verfahren

Die Anzahl der Sporen wurde vor und nach dem Granulieren mit der "Fuchs-Rosenthal-Kammer" (a), oder nach dem "Bodenverdünnungs-Plattenverfahren" (b) festgestellt.
(a) In der Fuchs-Rosenthal-Kammer werden die Sporen in Volumina von 0,2272 mm³ gezählt. Die Kammer wird auf 16 große Quadrate aufgetrennt, von denen ein jedes auf 16 kleine Quadrate aufgetrennt wird. In Abhängigkeit von der tatsächlichen Anzahl der Sporen wird die Menge der Sporen in einer speziellen Anzahl von Quadraten gezählt. Die Anzahl wird multipliziert mit dem Kammer- und Quadratefaktor und ergibt die Anzahl von Sporen pro ml.
(b) Für das Bodenverdünnungs-Plattenverfahren wird die Suspension mehrmals im Verhältnis von 1:10 verdünnt. Von jeder Verdünnung wird 1 ml auf sterile Kulturplatten transferiert, und es werden 10 bis 15 ml eines kühlen, geschmolzenen Agars zugesetzt. Die Platten werden inkubiert, und nach etwa 3 Tagen ist es möglich, die Kolonien zu zählen. Das Multiplizieren dieser Zahl mit dem Verdünnungsfaktor und dem Suspensionsfaktor führt zu der Anzahl von Sporen pro ml.
Nach diesem Verfahren werden nur die lebenden Sporen nachgewiesen. Ergebnisse Antagonistische Pilze in dem Granulat mit Biosol Bestimmungsverfahren Sporenzahl/Konidien pro g des Gemisches vor dem Granulieren Sporenzahl/Konidien pro g des Granulates Anmerkungen Metarhizium anisopliae (als Konidien) Metarhizium anisopliae (als Blastosporen) Beauveria brongiartii (als Konidien) Beauveria brongiartii (als Blastosporen) Streptomyces 0237 Streptomyces 02422 Streptomyces 02371 Trichoderma viride Trichoderma hamatum Trichoderma harzianum Wachstumsverstärkung
Diese Tabelle zeigt, daß während des Formulierungsverfahrens große Mengen von Sporen aufrechterhalten werden. Im Falle von Beauveria brongiartii und Trichoderma-Spezies war die Menge nach dem Granulieren sogar erhöht.

Claims

1. Zusammensetzung, welche Sporen, Sporenbehälter und/oder das Mycel von vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen und organische Additive in der Form von mikrobiellem Material, Hefe- und/oder Chitinmaterial enthält.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie frei von Pflanzenwurzeln ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich antagonistische Pilze, Bakterien und/oder Actinomyceten zur Bekämpfung von im Boden vorkommenden Schädlingen und Pflanzenkrankheiten enthält.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die antagonistischen Pilze aus einer Gruppe ausgewählt sind, die Metarrhizium anisoplae, Beauveria bassiana, Beauveria brongniartii, Paeciliomyces lilacinus, Dactylella oviparasitica, Trichoderma viride, Trichoderma harzianum, Trichoderma koningii, Trichoderma hamatum und Actinomyceten umfaßt.

5. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gemisch aus toniger Erde und Vermiculit in irgendeinem gewünschten Verhältnis umfaßt.

6. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Wasser dispergierbar ist.

7. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mikrobielle Material, das Hefe- und/oder Chitinmaterial aus den Rückständen einer biotechnologischen Produktion gewonnen wird.

8. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie frei von wurzelpathogenen Pilzen und/oder Bakterien ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat, welches ein Gemisch aus toniger Erde und Vermiculit umfaßt, in welchem mit vesikulär-arbuskulären Mykorrhizapilzen infizierte Pflanzen während wenigstens zwei Wochen kultiviert worden sind, mit mikrobiellem Material, Hefe- und/oder Chitinmaterial vermischt wird.

10. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Verbesserung des Pflanzenwachstums.

11. Verfahren zur Verbesserung des Pflanzenwachstums, welches das Aufbringen einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auf den gegenwärtigen oder zukünftigen Standort einer Pflanze umfaßt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung in Wasser dispergiert und auf den zu behandelnden Boden aufgesprüht wird.