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Stefan Tretter

LWF

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für Wald und Forstwirtschaft

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Artikel

Autor(en): Robert Nörr, Ingrid Kottke, Markus Blaschke
Redaktion: LWF, Deutschland
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Das unterirdische Geheimnis von Steinpilz und Trüffel

Innigster Wunsch vieler Pilzforscher und Gourmets ist es seit Jahrzehnten, Steinpilz, Pfifferling und Trüffel zu kultivieren. Doch die bisherigen Erfolge sind bescheiden. Grund dafür ist die Abhängigkeit der Gaumenfreuden von bestimmten Baumarten. Im Labor ließ sich bislang diese Verbindung, die Pilzforscher als "Pilzwurzel" oder "Mykorrhiza" bezeichnen, kaum verwirklichen.

Überlebensrate bei Buche nach künstlicher Mykorrhizierung
Abb. 1: Überlebensrate bei Buche nach künstlicher Mykorrhizierung im Vergleich zur Kontrollfläche (Kottke 1999).

Was ist Mykorrhiza?

Mykorrhiza bezeichnet ein sehr enges Zusammenleben von Pilzen mit den Wurzeln höherer Pflanzen, von dem beide Seiten durch gegenseitigen Stoffaustausch profitieren. Man unterscheidet zwei Formen: die Ektomykorrhiza und die Endomykorrhiza.

Die Ektomykorrhiza kommt an den meisten unserer Baumarten wie Buche, Eiche, Birke, Fichte, Lärche, Tanne, Kiefer und Douglasie vor. Die Hyphen der Pilze umspinnen die Wurzelspitzen und dringen netzartig in das Wurzelinnere ein, jedoch nicht in die Wurzelzellen der Bäume selbst. Die vom Pilz umsponnenen und verdickten Wurzelspitzen sind häufig mit bloßem Auge gut zu erkennen. Unter anderem so begehrte Speisepilze wie Steinpilz, Pfifferling und Maronenröhrling bilden diese Ektomykorrhizen aus.

Die Endomykorrhiza findet sich vor allem bei krautigen Pflanzen, aber auch an Esche, Ahorn, Kirsche und Rosskastanie. Die Hyphen dringen dabei in die Wurzelzellen, aber nicht in das Leitgewebe ein. Bei diesen Pilzen handelt es sich um sehr ursprüngliche Arten, die keine Fruchtkörper bilden, wie wir sie von den Großpilzen her kennen, sondern sich mit unterirdisch gebildeten Sporen vermehren.

Welche Bedeutung hat Mykorrhiza?

Die Mehrzahl unserer Waldbäume ist auf Mykorrhizapilze angewiesen. So können u.a. Buche und Eiche ohne diese nicht überleben, da die Pilze für eine verbesserte Wasser- und Nährstoffaufnahme sorgen. Die zahllosen Hyphen der Pilze vergrößern die Oberfläche der Wurzeln enorm. Sie dringen bis in die Mikroporen der Böden ein. Gerade auf Extremstandorten wird damit das Überleben der Bäume gesichert. Im Gegentausch erhalten die Pilze von den Pflanzen Zucker (Glucose), die sie im Gegensatz zu Pflanzen nicht auf dem Wege der Photosynthese selbst herstellen können.

Wie viele Mykorrhizapilze existieren überhaupt?

Die Zahl der Pilzarten, die unsere Waldbäume mykorrhizieren können, wird auf 2.000 bis 5.000 geschätzt. Eine solche Vielfalt ist für die Bäume auch notwendig, um auf sich ändernde Bodenbedingungen reagieren zu können. So veränderte sich bei einem Versuch im Höglwald die Artenzusammensetzung der Pilze sowohl nach einer Beregnung mit schwefelsaurem Wasser (pH 2,8) als auch nach einer Kalkung sehr stark: Diese Veränderungen scheinen irreversibel zu sein, da auch eine Kompensationskalkung bei gleichzeitiger Beregnung zu einer Änderung des Artenspektrums führte. Die Vielzahl der Mykorrhizaarten stellt eine ausreichende Mykorrhizierung aber auch bei veränderten Standortsverhältnissen weiterhin sicher.

Mykorrhizen der Buchensämlinge - Rotfußröhrling Mykorrhizen der Buchensämlinge -  Cenococcum geophilum
Abb. 2 und 3: Die dominanten Mykorrhizen der Buchensämlinge: Rotfußröhrling und Cenococcum geophilum (Pfeil).

Ist dies auch auf Sturmwurfflächen der Fall?

Auf Sturmwurfflächen kann sich die Vielfalt der Pilzarten unter anderem über die verbleibende Naturverjüngung erhalten, auch wenn sich die Schwerpunkte innerhalb der einzelnen Arten verschieben. Auf Kahlflächen ohne Vorausverjüngung oder Bestandsresten kann sich das Artenspektrum deutlich reduzieren, wodurch sich die Anwuchsbedingungen weiter verschlechtern. So fiel in einem Versuch mit Fichte, die in der Nähe von Stöcken gesät wurde, ein Großteil der Sämlinge aus. Sie waren überwiegend mit nur einem einzigen Pilz mykorrhiziert.

Eine Mykorrhiza für alle (Baumarten)?

Unter den Mykorrhizapilzen gibt es Generalisten, die mit mehreren Baumarten vergesellschaftet sind wie z. B. der nur als Mykorrhizamyzel bekannte Schlauchpilz Cenococcum geophilum (kein deutscher Name). An Fichte als auch an Buche kommen Maronenröhrling oder Rötlicher Lacktrichterling vor. Die bei Buche dominant auftretenden Pilze wie Rotfußröhrling, Scharfer Milchling und Rotgegürtelter Milchling sind buchenspezifische Arten.

Wie reagieren nun die Pflanzen auf ein Fehlen spezifischer Mykorrhiza?

Unter Versuchsbedingungen zeigten nichtmykorrhizierte Pflanzen eine deutlich geringere Überlebensrate und Stressresistenz auf als mykorrhizierte Pflanzen. Sie trockneten häufiger zurück, wiesen mehr Sprossschäden auf und blieben auch im Wachstum zurück.

Eine Übertragung dieser Versuchsergebnisse sowie ein großflächiger Einsatz bei der Bestandsbegründung scheiterte aber bisher an einer kostengünstigen und universell einsetzbaren Methode, die Pflanzen zu mykorrhizieren. Obwohl somit nur wenig gesicherte Erkenntnisse unter Praxisbedingungen vorliegen, lässt sich auf Grund der Versuchsergebnisse vermuten, dass Ausfälle von Kulturen unter anderem auch auf eine fehlende Mykorrhizierung zurückzuführen sind.

Können Saaten durch fehlende Mykorrhiza beeinträchtigt werden?

Gerade die sehr unterschiedlichen Erfahrungen mit Laubholzsaaten in großflächigen Nadelholzreinbeständen sind vielleicht mit unzureichender laubholzspezifischer Mykorrhizierung zu erklären. Der Buchensaatversuch der LWF im Forstamt Weissenhorn (ehemals Illertissen) wurde deshalb um eine vom Botanischen Institut der Universität Tübingen durchgeführte mykologische Untersuchung erweitert. Diese ergab, dass bereits wenige Wochen nach der Aussaat an den Sämlingen zahlreiche buchenspezifische Mykorrhizapilze vorhanden waren. Es dominierte der Rotfußröhrling, der nah verwandte Maronenröhrling sowie der Schlauchpilz Cenococcum geophilum (Abb. 1 und 2).

Von besonderem Interesse ist, dass eine buchenspezifische Mykorrhiza im Fichtenreinbestand noch 300 Meter entfernt von Altbuchen nachzuweisen war. Auch wenn diese Ergebnisse noch mit Folgestudien abgesichert werden müssen, zeigen sie die Bedeutung einzelner Altbuchen in Nadelholzreinbeständen. Diese Bäume sollten daher nicht nur wegen ihrer Funktionen als Samenbaum, Erhöhung der Diversität etc. gefördert werden, sondern auch bewußt als Reservoir baumartenspezifischer Mykorrhizen für eine weitere Verbreitung.

Lässt sich durch künstliche Mykorrhizierung der Saaterfolg verbessern?

Im Rahmen des Buchensaatversuches wurden zwei für Buchen geeignete Mykorrhizapilze - Kahler Krempling und Violetter Lacktrichterling - über mehrere Monate in Kulturen angezogen und anschließend in die Saatrillen eingebracht. Sie konnten sich aber nicht gegen die bereits vor Ort etablierten Mykorrhizen durchsetzen. Es muss deshalb noch weiter geforscht werden, ob die Ausbringungsmethode modifiziert werden kann oder ob vorhandene Mykorrhizen generell eine künstliche Mykorrhizierung verhindern.

Vorteile und Auftreten der Mykorrhiza:
  • Mykorrhizapilze verbessern die Wasser- und Nährstoffaufnahme der Baumwurzeln um ein Vielfaches.
  • Im Wald existiert eine Vielzahl von ökologisch angepassten und spezialisierten Mykorrhizen. Laubholzsämlinge benötigen andere Mykorrrhizapilzarten als Nadelholzsämlinge.
  • Buchenspezifische Mykorrhizen lassen sich selbst noch 300 Meter von Altbuchen entfernt nachweisen. Wind und andere Vektoren wie Tiere (Wildschweine, Rehe, Bodentiere) verbreiten die Sporen.


Maßnahmen zur Förderung der Mykorrhiza:

  • Mischbaumarten (wie hier die Buche) sind konsequent zu fördern; nicht nur als Samenbäume, sondern auch als Quelle baumartenspezifischer Mykorrhizapilze.
  • Wildlinge oder Pflanzen aus "fliegenden Saatbeeten" sind bereits "natürlich" vormykorrhiziert.
  • Künstlich eingebrachte Buchen-Mykorrhizapilze konnten sich auf den Buchensaatversuchsflächen nicht gegenüber der etablierten Mykorrhiza durchsetzen.

Literatur

Kottke, I. (1999): Das Einmaleins des Miteinander, Pilz-Wurzel-Symbiosen. In: Gamer-Wallert, I.; Söhnke, L. (Hrsg.): Der Schönbuch: Mensch und Wald in Geschichte und Gegenwart, Tübingen, S. 142 - 151

Qian X-M., Kottke, I., Oberwinkler, F. (1998): Influence of liming an acification on the activity of the mycorrhizal communities in a Picea abies (L.) Karst Stand. Plant and Soil 199, S. 99 - 109

Michael, E.; Hennig, B. (1960): Handbuch für Pilzfreunde, Zweiter Band Nichtblätterpilze. Gustav Fischer Verlag, Jena

Schmid, H.; Helfer, W. (1995): Pilze - Wissenswertes aus Ökologie, Geschichte und Mythos. IHW-Verlag, Eching

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