Bodenmüdigkeit bei Kernobst - Was ist zu beachten ?

Bei wiederholtem Anbau von Obstgehölzen treten möglicherweise Wuchs- und Ertragsminderungen auf.

Diese Erscheinung wird häufig mit dem Begriff der Bodenmüdigkeit verbunden.

Widersprüchlichen Theorien zum Auftreten, zu den Auswirkungen und zu den Gegenmaßnahmen der Bodenmüdigkeit sind oft auf die nicht exakte Abgrenzung von anderen Faktoren, die im Nachbau auch Wachstumsdepressionen verursachen können, zurückzuführen. Fehlende vorherige Bestimmung des Müdigkeitsgrades in vielen Untersuchungen zur Bekämpfung der Bodenmüdigkeit ist ein weiterer Grund.

Um derartige Irritationen zu vermeiden, sollen zunächst diese beiden Begriffe genauer umschrieben werden.

Die Erläuterung der Begriffe Nachbauschäden und Bodenmüdigkeit
Unter Nachbauschäden versteht man die Summe der Wirkungen verschiedener, z.T. schon bekannter und meist unspezifischer Schadfaktoren, die sich im Laufe der Standzeit der Gehölze im Boden anreichern können. Verursacht werden sie in der Regel durch bodenphysikalische, bodenchemische Faktoren oder auch durch bekannte pilzliche oder tierische Schaderreger. Durch eine entsprechende Gestaltung der Fruchtfolge, d.h. durch Einschalten von relativ kurzen Anbaupausen oder durch gezielte Maßnahmen des Pflanzenschutzes können sie behoben werden.

Beim artgleichen Nachbau der Rosaceen können die auftretenden Schäden auch nicht durch über Jahrzehnte währende Anbaupausen beseitigt werden. Die langjährige Persistenz ist

beim artgleichen Nachbau anderer Kulturpflanzen nicht bekannt. Diese Komponente der Nachbauschäden wird als Bodenmüdigkeit bezeichnet. Die Bodenmüdigkeit unterscheidet sich also von den anderen Komponenten der Nachbauschäden durch ihre Spezifität und durch eine sehr ausgeprägte Persistenz. Sie stellt das eigentliche Problem des artgleichen Nachbaus bei Rosaceen dar, weil sie nach dem gegenwärtigen Stand der Kenntnisse nur durch chemische Bodenentseuchung oder durch Dämpfen des Bodens beseitigt werden kann.

Weitere Merkmale der Bodenmüdigkeit

• Das Auftreten der Bodenmüdigkeit ist bereits nach einmaligem Anbau möglich.
• Gleichzeitig ist die Bodenmüdigkeit nicht an eine lange Standzeit der Vorkultur

• Bodenmüdigkeit wird auf allen Erdteilen registriert, stellt sich aber nicht zwingend an

• Die an den Pflanzen durch Bodenmüdigkeit verursachten Schäden sind reversibel, wenn die Pflanzen von dem müden Boden in einen müdigkeitsfreien Boden verpflanzt werden.
• Eine Beimengung von müdem zu nicht müdem Boden überträgt jedoch die Bodenmüdigkeit.

Am sichtbarsten ist das stark verminderte Sproßwachstum, das verbunden ist mit verkürzten Internodien und verringertem Dickenwachstum und welches bis zum Rosettenwuchs bei einjährigen Sämlingen führen kann.

Erkennbar ist ebenfalls eine Verringerung der Blattgröße und des Wurzelwachstum. Die massive Reduzierung des Wurzelvolumens ist mit Verbräunungen der Wurzel verbunden .

Wirtschaftliche Schäden durch die Bodenmüdigkeit
Die in der Literatur angegebenen Ertrags- und Wuchsminderungen liegen für Apfel bei 50 %. Neben dem absoluten Ertrag ist auch der spezifische Ertrag erheblich verringert und die Fruchtgröße bis zu 10 % reduziert.
Selbst wenn man für den ersten Nachbau nur geringe Ertragseinbußen von 10 % unterstellt, summieren sich diese im Verlauf der Standjahre zu beachtlichen Verlusten .
Von wirtschaftlich großer Auswirkung ist die Erkenntnis, dass die Ertragsminderungen nicht nur in den ersten Ertragsjahren vorhanden sind, sondern bis ins letzte Standjahr andauern.
Mit zunehmender Baumzahl je Hektar zeigen sich erkennbare Auswirkungen der Bodenmüdigkeit früher. Nach Ergebnissen liegt der spezifische Ertrag einer Apfelanlage mit 5000 Bäumen je Hektar nur bei 50 % im Vergleich zu einer Anlage mit einer Baumzahl von 500 Bäumen je Hektar.

Über Schwierigkeiten bei der Okulation wird ebenfalls berichtet. Im Gegensatz zum artgleichen Nachbau von Kirschen von Baumausfällen bis zu 50 % im Laufe der Standzeit und schlechten Anwachsergebnissen bei Neupflanzungen berichtet wird, lassen sich bei Apfel keine erhöhte Ausfallquote nachweisen.

Die Ursache der Bodenmüdigkeit bei Kernobst

Die Schwierigkeiten bei der Abgrenzung der Bodenmüdigkeit von den anderen Nachbauschäden haben dazu geführt, daß verschiedene Ursachen für die Bodenmüdigkeit bei Kernobst in Betracht gezogen wurden und werden.

So werden z. B. Pilze, Nematoden, im Boden gebildete Toxine oder phytotoxische Gase als mögliche Ursache diskutiert. Gegen die angeführten Auffassungen spricht, dass man mit ihnen weder die Spezifität noch die Persistenz der Bodenmüdigkeit erklären kann.

Die Symptome und auch die Charakteristika der Bodenmüdigkeit lassen sich aber mit der direkten Schädigung durch Mikroorganismen erklären. Viele Mikroorganismen verfügen über die Fähigkeit, sich bestimmten Pflanzenarten anzupassen und spezifisch zu wirken. Längere Anbaupausen können Mikroorganismen z. B. unter Passage eines Zwischenwirtes oder ver-

sport überdauern. Auch eine Erhöhung ihrer Keimzahl ist nach kurzfristigem Anbau der Wirtspflanze möglich.

Histologische Untersuchungen an Faserwurzeln von Apfelsämlingen aus müden Böden lassen wurzelpathogene Aktinomyceten in den Faserwurzeln erkennen und es gelingt auch die Bodenmüdigkeit bei Apfel durch Faserwurzeln zu übertragen. Ein Zusammenhang zwischen dem Ausmaß des Befalls der Faserwurzeln und dem Müdigkeitsgrad des Bodens ist erwiesen.

Elektronenmikroskopische Untersuchungen konnten den Nachweis erbringen, dass diese Aktinomyceten aktiv Zellwände durchdringen und Veränderungen hervorrufen, wie sie von anderen pflanzenpathogenen Mikroorganismen beobachtet werden.

Aktinomyceten sind fadenförmige Bakterien. Dabei ist ein direkter Zusammenhang zwischen der Befallshäufigkeit und dem Müdigkeitsgrad des Bodens nachweisbar. In sehr müden Böden sind die Faserwurzeln bis zu 80 % mit Aktinomyceten besiedelt.

Den Nachweis, dass diese Aktinomyceten fähig sind, Zellwände aktiv zu durchdringen und damit Veränderungen hervorrufen, wie sie von anderen pflanzenpathogenen Mikroorganismen beobachtet werden, konnten elektronenmikroskopische Untersuchungen erbringen.

Der die Bodenmüdigkeit verursachende Aktinomycet kommt wahrscheinlich in allen Böden, aber mit unterschiedlicher Sporendichte vor. Zu Beginn der Vegetationsperiode erfolgt die Besiedlung der neu auswachsenden Faserwurzeln mit anschließender Beschädigung. Die Folge ist ein Absterben der Wurzel mit sich anschließendem Zerfall. Durch die daraus resultierende Beeinträchtigung der Nährstoffaufnahme der Pflanzen verringert sich das Sproßwachstum.

Eine Erhöhung der Keimzahl im Boden resultiert aus dem Zerfall der Wurzeln, da Aktinomyceten in der Lage sind, Dauerformen durch Fragmentation der Hyphen zu bilden.

Die Spezifität der Bodenmüdigkeit

Beobachtungen zeigen, daß innerhalb der Familie der Rosaceen der Anbau von Apfel nach Apfel bzw. von Kirsche nach Kirsche Schäden durch Bodenmüdigkeit verursachen kann, nicht aber beim Wechsel der beiden Obstarten. Offenbar liegt der Bodenmüdigkeit bei Kirsche eine andere Ursache zugrunde als bei Apfel. So konnten auch in histologischen Untersuchungen von Prunus mahaleb-Wurzeln weder aus einem apfel- noch aus einem kirschmüden Boden Aktinomyceten nachgewiesen werden.

Der Nachweis von Aktinomyceten in den Wurzeln weiterer Rosengewächsen deutet darauf, daß der Wirtspflanzenkreis dieser Mikroorganismen nicht nur auf Malusarten beschränkt ist. Es zeigt sich, dass der Wirtspflanzenkreis der wurzelpathogenen Aktinomyceten des Apfels wahrscheinlich alle Pflanzenarten umfaßt, die zu den Kernobst- und Spierstrauchgewächsen gehören. In Wurzeln von verschiedenen Gehölzen aus den Rosen- und Kernobstgewächsen konnten keine Aktinomyceten als Primärinfektion festgestellt werden.

Faktoren, die den Grad der Bodenmüdigkeit beeinflussen

Das Ausmaß einer Infektion wird von Faktoren bestimmt, die für die Entwicklung der Aktinomyceten von Bedeutung sind. Über diese Bedingungen können nur Vermutungen angestellt werden, wobei Bodenfaktoren wie pH-Wert und Sauerstoffführung im Boden die Anzahl der Aktinomyceten mit großer Wahrscheinlichkeit beeinflussen. Des weiteren wird eine Anreicherung dieser Mikroorganismen und damit auch der Grad der Bodenmüdigkeit, durch die Art der Bewirtschaftung, z.B. die Anzahl Bäume pro Hektar und Anzahl der Nachbaufolgen, bestimmt.

Es gibt jedoch Regionen wie das Bodenseegebiet, das Alte Land oder Flandern, in denen seit Jahrhunderten Apfel nach Apfel ohne große Schwierigkeiten angebaut werden kann.

Zwei auf Bodenmüdigkeit getestete Böden des Alten Landes, die beide als stark müde eingestuft werden müssen, belegen die von SCHANDER geäußerten Befürchtungen von 1956, dass auch für das Alte Land die Bodenmüdigkeit zu einem Problem werden kann. Möglicherweise haben Veränderungen der Bodenverhältnisse durch Dränung oder Polderung und eine zunehmende Intensivierung des Anbaues günstigere Bedingungen für die Entstehung einer Bodenmüdigkeit geschaffen.

Prognosemöglichkeiten von Schäden durch Bodenmüdigkeit

Eine sichere Prognose des Auftretens der Bodenmüdigkeit setzt eine vorherige chemische Analyse und eine Nematodenzählung von dem zu untersuchenden Boden voraus, um andere Schadfaktoren, wie z. B. Nährstoffmangel, auszuschließen.
Bei einem Test auf Bodenmüdigkeit ist in Feld- oder Gefäßversuchen zu ermitteln, ob sich bei Kernobst für die Bodenmüdigkeit typischen Symptome ausbilden.
Der Gefäßtest oder eine Probepflanzung sollte 2 bis 3 Jahre vor der Rodung der in Frage kommenden Fläche durchgeführt werden.

1. Gefäßtest
Eine Bodenmenge von 90 l wird nach Abheben der Oberschicht aus einer Bodentiefe von 10 bis 30 cm aus 15 Einstichen, die über eine Standorteinheit gleichmäßig verteilt sind, mit dem Spaten entnommen und gemischt.
Neben einer unbehandelten Kontrolle (a) wird ein Teil des Bodens bei 100 0C für die Dauer von einer Stunde gedämpft (b).
Aus den Differenzen der Trieblängen der in den Versuchsgefäßen herangewachsenen Sämlinge zwischen den Varianten läßt sich eine grobe Klassifizierung des zu erwartenden Bodenmüdigkeitsgrades erstellen.
Als Testpflanzen haben sich Sämlinge einer Sorte als günstig erwiesen, weil sie wesentlich empfindlicher reagieren als vegetativ vermehrte Unterlagen oder Veredlungen.
Grundlage des Testes ist die Wuchsförderung von der b-Variante in Prozent zur a-Variante.
Folgende Grenzwerte sind unter Berücksichtigung eines allgemeinen Dämpfeffektes festgelegt:

bis 140 % keine bzw. nur geringe Nachbauschäden bzw. Bodenmüdigkeit
141 bis 170 % mittlere Nachbauschäden ” ”
171 bis 200 % starke Nachbauschäden ” ”
über 200 % sehr starke Nachbauschäden. ” ”

Bereits 6 bis 8 Wochen nach der Pflanzung zeigen sich bei vorhandener Bodenmüdigkeit signifikante Unterschiede, die sich mit zunehmender Standzeit vergrößern.

2. Feldtest
Für Probepflanzungen ist ein Teilstück der zu reproduzierenden Anlage vorzeitig zu roden. Von diesem Stück bleibt eine Teilfläche unbehandelt und wird bepflanzt. Der monatliche Zuwachs der eintriebig gezogenen Gehölze wird im Verlauf der Vegetationsperiode ermittelt. Dieser Zuwachs wird verglichen mit dem, der auf der mit gedämpften Boden erzielt wird. Der gedämpfte Boden mit einem Bodenvolumen von mindestens 20 l kann dabei durch Bodenaustausch in die Pflanzlöcher eingebracht werden.
Mindestens 10 Pflanzungen mit einjährigen Veredlungen oder Unterlagen sind sowohl pro unbehandelte als auch pro behandelte Bodenvariante vorzunehmen.
Derartige Probepflanzungen sind zwar kosten- und auch zeitaufwendiger als ein Gefäßversuch, liefern aber Ergebnisse, die die gesamten Standortgegebenheiten berücksichtigen.

Häufigkeiten prognostizierter Bodenmüdigkeit
Seit Anfang der siebziger Jahre bis 1997 sind hauptsächlich von OTTO und WINKLER in Dresden-Pillnitz 295 Böden aus dem ostdeutschen Raum auf Bodenmüdigkeit für die Obstart Apfel getestet worden. Böden mit mittleren und starken Müdigkeitserscheinungen nehmen den größten Anteil (45 %) der getesteten Böden ein (Tab.). Sehr starke Bodenmüdigkeit ist bei 40 % der Böden zu erkennen. Als gering (15 %) muß die Anzahl der Böden eingeschätzt werden, in denen keine oder nur geringe Schäden zu registrieren sind.
Zu ähnlichen Ergebnissen kam auch SEWELL 1979, der 1047 Böden in England testete und von denen 65 bis 75 % der Böden über mittlere oder starke Nachbauschäden verfügten.

Die bisher erzielten Ergebnisse zeigen weiterhin deutlich, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit bei einem artgleichen Nachbau von Apfel mit Bodenmüdigkeit zu rechnen ist.

Beeinflussung des Wachstums von Kernobstgewächsen durch die Vorkultur

Die nachfolgenden Ergebnisse sollen den betroffenen Praktikern als Fruchtfolgeempfehlung dienen. In den Untersuchungen über die Auswirkungen der Bodenmüdigkeit auf das Triebwachstum von Kernobstgewächsen wurden, um als Vergleichsgröße zu dienen, ein Teil der Böden gedämpft. Zur Ausschaltung von Nematoden wurden die ungedämpften Böden mit einem Nematizid behandelt.

1.) Wachstum in einem apfelmüden Boden
Um den Einfluß der Vorkultur Apfel auf das Wachstum von Maloideae zu prüfen, wurde für die nachstehenden Versuche ein Boden verwendet, in dem zuvor starke Apfelmüdigkeit nachgewiesen wurde. Aus dem Vergleich der ermittelten Trieblängen muß geschlußfolgert werden, dass die stärksten Schäden Malus toringoides, Pyracantha spec. und Aronia arbutifolia aufweisen. Nur mittlere Wachstumsminderungen werden bei Cydonia oblonga, Cotoneaster acutifolius, Amelanchier lamarckii und Chaenomeles japonica sichtbar.

Unter allen geprüften Kernobstgewächsen war kein Vertreter zu finden, der im Nachbau keine oder nur geringe Nachbauschäden aufwies.

Kreuzungsprodukte aus M. pumila mit M. micromalus, M. prunifolia und M. baccata, aber auch verschiedene geprüfte Apfelwildlinge in apfelmüdem Boden werden in nahezu gleichem Ausmaß geschädigt. Ebenso läßt die Reaktion verschiedener Apfelunterlagen auf die Bodenmüdigkeit keine ausgeprägten Unterschiede und damit keine Anzeichen für eine Resistenz erkennen.

2.) Arteigner Nachbau

Nicht nur in einem apfelmüden Boden, sondern auch im arteignen Nachbau zeigt sich eine große Empfindlichkeit und die damit verbundene z. T. sehr starke Beeinträchtigung der Wuchsleistung bei den Vertretern der Maloideae. So betragen die Trieblängen von Malus toringoides, Sorbus aucuparia und Aronia arbutifolia jeweils nur 27 bzw. 28 % im Vergleich zu den Trieblängen, die im gedämpften Boden erbracht werden. Bei S. aucuparia und A. arbutifolia bewirkt der arteigne Nachbau stärkere Wuchsbeeinträchtigungen als die durch den Anbau in einem apfelmüden Boden. Starken Wuchsminderungen bei Cydonia, sowohl in einem apfelmüden wie auch im zuvor arteigen genutztem Boden, stehen den Aussagen von WENNEMUTH und LÖSING, Cydonia zeige keine Müdigkeitserscheinungen, entgegen.

3.) Maloideae im Nachbau anderer Maloideae

Erste Nachbauuntersuchungen weisen nach, dass der Nachbau von Vertretern der Maloideae nach anderen Maloideae starken Schäden durch Bodenmüdigkeit verursachen kann.. So erreichen die Trieblängen von M. x domestica im Nachbau nach Sorbus und nach Cydonia nur 22 bzw. 32 % im Vergleich zu den Trieblängen im Kontrollboden.

4.) Maloideae im Nachbau anderer Rosaceen

Steinobst ist als Vorfrucht für Kernobstgewächse geeignet. Als Vorfrucht kann Rose unter Umständen zu Wuchsminderungen führen. Diese können durch Nematoden und mikroskopische Pilze verursacht seien. Diese Wuchsminderungen verlieren sich, im Gegensatz zu denen, die durch die Vorkultur von Kernobstgewächsen verursacht sind, mit zunehmender Standzeit immer mehr.

Möglichkeiten zur Verhinderung der Auswirkungen der Bodenmüdigkeit
Ist mit Bodenmüdigkeit beim Nachbau zu rechnen, muß der Land- oder Artenwechsel innerhalb der Rosaceen bevorzugt empfohlen werden. Ein Landwechsel ist jedoch immer weniger durchführbar, da es schwieriger wird, für eine Neuanpflanzung einen Standort zu finden, auf dem bisher noch keine Kernobst- und Spierstrauchgewächse aufgeschult wurden.

Beim Wechsel der Arten treten keine Schäden durch Bodenmüdigkeit auf, wenn berücksichtigt wird, dass zwischen den bereits genannten Unterfamilien der Rosaceen gewechselt wird.

Oft wird über einen Wechsel der Obstsorten oder Unterlagen versucht, eine Bodenmüdigkeit zu verhindern.
Zur Zeit reagieren alle sich im Angebot befindlichen Apfelunterlagen und -sorten mit etwa gleich stark ausgeprägten Wuchsminderungen. Damit kann ein Wechsel der Unterlagen nicht die Bodenmüdigkeit verhindern.

Ansätze einer Lösung der Probleme der Bodenmüdigkeit bei Kernobst durch züchterische Arbeit sind somit aus heutiger Sicht nicht gegeben.

Durch Bodenaustausch in den Pflanzlöchern wird ebenfalls versucht, die Auswirkungen der Bodenmüdigkeit zu minimieren. Die Bodenmüdigkeit tritt jedoch wieder in Erscheinung, wenn die Baumwurzeln in den nicht ausgetauschten Boden wachsen. Dieses Verfahren läßt sich nur in einzelnen Fällen bzw. auf kleineren Flächen anwenden, für größere Anlagen ist es zu kosten- und zeitintensiv.

Auch die Einschaltung von Anbaupausen bietet keine Aussichten auf Erfolg, weil die Bodenmüdigkeit durch langjährige Anbaupausen nicht behoben werden kann. So konnte in einem Baumschulboden nach einer Anbaupause für Apfel von 30 Jahren immer noch ein sehr hoher Müdigkeitsgrad festgestellt werden.

Selbst ackerbauliche Maßnahmen, wie Düngung oder Beregnung, sind nicht geeignet, den Grad der Bodenmüdigkeit in entscheidendem Ausmaß zu verringern, da bereits geringe Beimengungen von müdem zu nichtmüdem Boden genügen, um gravierende Wuchsminderungen zu verursachen.

Auch durch Beregnung sind nur sehr geringfügige Wachstumsverbesserungen und keine Ertragssteigerungen erreicht worden. Für eine Minimierung der Bodenmüdigkeit sind sehr große Wassermengen nötig, die nur in Gefäßversuchen und nicht unter Feldbedingungen anwendbar sind.

Möglichkeiten zur Beseitigung der Bodenmüdigkeit

Die gegenwärtig einzigen direkten Bekämpfungsmöglichkeiten sind die Bodendämpfung und die Bodendesinfektion mit chemischen Mitteln. Diese Methoden können aber aus Umwelt- und Kostengründen nur begrenzt empfohlen werden.
Die Entwicklung neuer Bekämpfungsverfahren mit möglichst spezifisch wirksamen Mitteln und die Erprobung von biologischen Gegenmaßnahmen ist deshalb eine berechtigte Forderung, die die Obstbauern und Baumschulisten an die Forschung stellen.