Ihnen wird vergeben, wenn Sie glauben, dass es bei Pflanzen nur um Sonnenlicht, Wasser und Photosynthese geht. Das ist nur die halbe Wahrheit. Die andere Hälfte spielt unsichtbar in der dunklen, wimmelnden Unterwelt, die Wissenschaftler die Rhizosphäre nennen. Was in der Rhizosphäre passiert, ist sehr komplex, aber auch faszinierend. Erklärt es, warum Weine so anders schmecken? Fangen wir an zu graben.

Was und wo ist die Rhizosphäre?

Die Rhizosphäre ist der Bereich, der die Wurzeln einer Rebe unmittelbar umgibt. Es strotzt vor mikrobiellem Leben und hier finden unzählige Austauschvorgänge statt, die nicht alle verstanden haben. Das Leben in der Rhizosphäre ist weitaus aktiver als im umgebenden Boden. Welche Auswirkungen hat dies auf die Weinreben und die Früchte, die sie anbauen?

Wurzeln: die Grundlagen

Weinwurzeln sind weit mehr als nur ein Anker im Boden. Sie sind das Nervenzentrum, das Maschinenhaus und die Festplatte der Rebe in einem. Sie wirken als Kohlenhydratspeicher und produzieren Hormone, die der Pflanze sagen, dass sie im Frühling wachsen und im Winter ruhen soll. Wurzeln regeln auch die Aufnahme von Wasser und Nährstoffen. Weinreben geben aber auch über feine Wurzelhaare, die Zucker, Aminosäuren und Proteine ​​ausscheiden, an den Boden zurück.

Böden: viel mehr als nur Schmutz

„Der Boden enthält eine schillernde Anzahl von Mikroben, die mit Pflanzenwurzeln interagieren“, sagt er Nicole van Dam , Professor und Leiter der Abteilung für molekulare Interaktionsökologie an der iDiv / FSU Jena in Deutschland und der Radboud-Universität in Nimwegen, Niederlande. „Die Bodenmikrobengemeinschaft ist äußerst vielfältig und enthält nützliche Mikroben sowie Krankheitserreger. Nützliche Mikroben können Pflanzen dabei helfen, Nährstoffe aufzunehmen, die für das Wachstum und die Produktion von Pflanzen wichtig sind. “

'Pflanzen sind keine passiven Zuschauer, obwohl sie sich nicht bewegen können.' - Nicole van Dam

Mikroorganismen gedeihen aufgrund der Ausscheidungen der Rebe, die als Exsudate bekannt sind. Diese Mikroben besiedeln den Bereich um die Wurzeln und nehmen an einer Reihe komplexer und für beide Seiten vorteilhafter Austauschvorgänge teil. Wissenschaftler beginnen erst zu verstehen, wie anspruchsvoll dieser Austausch ist. Interessanterweise beeinflussen die Reben den Boden ebenso wie der Boden den resultierenden Wein.

Bewohner der Unterwelt: Mykorrhizen und Bakterien

Mykorrhizen spielen bei diesem Austausch eine zentrale Rolle. Sie sind winzige Pilzorganismen, die ein fein verzweigtes Netzwerk bilden, das wie eine Erweiterung des Wurzelsystems der Rebe wirkt und die Wasser- und Nährstoffaufnahme erhöht. Interessanterweise ist es für die Rebe effizienter, diese Pilznetzwerke zu unterstützen, als eigene Wurzeln zu züchten.

Mykorrhizen haben auch die Fähigkeit, Phosphorverbindungen abzubauen und der Rebe zur Verfügung zu stellen. Mykorrhizapopulationen machen die Rebe auch widerstandsfähiger. Wenn eine Rebe von Mykorrhizen gut besiedelt ist, ist es für Krankheitserreger viel schwieriger, sich an der Wurzel festzuhalten.

Weinwurzeln sind weit mehr als nur ein Anker im Boden. Sie sind das Nervenzentrum, das Maschinenhaus und die Festplatte der Rebe in einem.

Die Exsudate ermöglichen auch verschiedene Bakterien. Wissenschaftler behaupten, dass jedes Gramm Boden bis zu vier Milliarden Bakterien enthält. Verschiedene Arten helfen dabei, organische Stoffe im Boden zu zersetzen, die es Pflanzen ermöglichen, Nährstoffe wie Stickstoff aufzunehmen, häufig über die von den Mykorrhizen erzeugten Filamentnetzwerke. Einige Bakterien können auch potenziell schädliche Krankheitserreger zersetzen und die Rebe schützen.

Pflanzen können und können kommunizieren

Der Austausch in der Rhizosphäre geht weit über die Ernährung hinaus.

„Pflanzen sind keine passiven Zuschauer, obwohl sie sich nicht bewegen können“, sagt van Dam. „Sie produzieren in ihren Wurzelexsudaten eine Vielzahl chemischer Verbindungen, die als Abwehr oder Lockstoff dienen können.

„Mikroben können die Pflanze auch„ vorbereiten “, um resistenter gegen Krankheitserreger und Pflanzenfresser zu werden. Der Effekt ihrer Interaktion ist, dass das Immunsystem der Pflanze gestärkt wird, um schneller zu reagieren, wenn ein Krankheitserreger oder ein Pflanzenfresser die Pflanze befällt. “

Warum Weinberge und Weinreben unterschiedlich aussehen

Toni Bodenstein dient als Winzer bei Weingut Prager in Weissenkirchen, Österreich, und er ist Absolvent von Wien Universität für natürliche Ressourcen und Biowissenschaften . Er sagt: „Wissenschaftler untersuchen derzeit die Signale, die Pflanzen und Mykorrhizen geben, um bestimmte Elemente auszutauschen. Bestimmte Signale lösen einen bestimmten Austausch aus. Dies geschieht nicht nur innerhalb einer Pflanzenart, sondern auch innerhalb verschiedener Pflanzenarten, was zu einer weiteren Komplexität führt. “

Schutz oder Wiederherstellung einer gesunden Rhizosphäre im Weinberg

Eine gesunde Rhizosphäre produziert gut genährte und widerstandsfähige Reben. Es ist ein fein abgestimmtes unterirdisches Ökosystem. Herbizide, Pestizide und Mineraldünger können dieses empfindliche Gleichgewicht stören. Für Bodenstein ist die biologische Vielfalt der Schlüssel.

„Jedes Kraut, jedes Gras, jede Hülsenfrucht ist lebenswichtig, und der Winzer muss darauf achten, Mykorrhizen nicht zu verärgern“, sagt Bodenstein. „Die Landwirte müssen den Boden wirklich überdenken. Je mehr Pflanzenarten gedeihen dürfen, desto besser ist die Mykorrhizapartnerschaft, desto besser das Produkt.

„Gerade in Jahren mit Stress wie Dürre oder Hitze profitieren Winzer von Böden, die von Mykorrhizen gut besiedelt sind. Es wird schnell klar, in welchen Weinbergen deutlich weniger Stresssymptome auftreten, da sie trotz Stress besser Wasser und Nährstoffe aufnehmen können. “

Auswirkungen auf den Geschmack

Bodenstein sagt, dass verschiedene Rhizosphären für unterschiedliche Geschmacksrichtungen im Wein verantwortlich sind.

'Nehmen Sie eine bestimmte Rhizosphäre in einem bestimmten Boden', sagt er. „Abhängig von Boden, Klima, Wasserverfügbarkeit und der umgebenden Luftfeuchtigkeit, Temperatur und unzähligen anderen Faktoren wie Bodenbearbeitungsmethoden gibt es bestimmte chemische, physikalische und biologische Bedingungen, die für diesen bestimmten Standort spezifisch sind. Zwei, fünf oder fünfzig Meter entfernt können die Bedingungen dieses Mikrokosmos grundlegend unterschiedlich sein.

„Daher interagieren Pflanzenwurzeln unterschiedlich mit ihrer Umwelt, und auch die Früchte sind unterschiedlich. Wenn Sie nur an physikalische, chemische und biologische Unterschiede zwischen den Standorten denken, werden Sie feststellen, dass die Früchte unterschiedlich sein müssen, da keine zwei Situationen gleich sind. “

Den Wurzel-Exsudat-Code knacken

Das Studium der Rhizosphäre hat bereits zu landwirtschaftlichen Fortschritten geführt. Gefriergetrocknete Mykorrhizen werden seit Jahren beim Anpflanzen neuer Weinberge verwendet. Aber die Forschung geht weiter.

„Derzeit verwenden wir viele giftige und schädliche Pestizide zur Bekämpfung von Krankheitserregern und Pflanzenfressern“, sagt van Dam. „[Dann] werfen wir Tonnen von Nährstoffen auf unsere Felder, um die Produktion zu verbessern. Was wäre, wenn wir nützliche Mikroben verwenden könnten, um die Arbeit für uns und unsere Pflanzen zu erledigen? Das wäre viel gesünder für den Menschen und unsere natürliche Umwelt. “