Bodengesundheit auf Kurzumtriebsflächen

Der 2023 veröffentlichte wissenschaftliche Artikel Continuous Replanting Could Degrade Soil Health in Short‑RotationPlantation Forestry (Bose et al. 2023) zeigt, dass auf sogenannten Kurzumtriebsflächen die Bodengesundheit verringert werden kann. Durch die Wiederbepflanzung mit der gleichen Baumart, besteht nämlich ein höheres Risiko für die Akkumulation von schädlichen Mikroorganismen.

Wälder bedecken 4 Milliarden Hektar der Landfläche und 291 Millionen Hektar davon sind Wirtschaftswälder. Aufgrund des Bevölkerungswachstums und der steigenden Nachfrage nach Holz als Bau- und Heizmaterial, nimmt die Forstwirtschaft stetig zu und immer schneller wachsende Baumarten kommen zum Einsatz. Solche Genotypen reduzieren die Umtriebszeit, somit werden Forstflächen häufiger bepflanzt. Bevorzugte Bäume sind Eukalyptus, Kiefern, Fichten, Akazien und Pappeln. Doch diese kurze Umtriebszeit von gleichen oder nah verwandten Arten oder Genotypen kann zu negativen ökologischen Konsequenzen führen. Viele Mikroorganismen leben in der Rhizosphäre, im Kampf um die von Pflanzen ausgeschiedenen Nährstoffe. Die Organismen die im Wurzelbereich des Bodens vorkommen werden Rhizobiom genannt. Das erneute Bepflanzen mit der gleichen Art, kann dieses Mikrobiom negativ beeinflussen. Häufige Umtriebe mit der gleichen Baumart können zu einer höheren Menge an schädlichen Mikroorganismen im Boden führen. Physikalische Bodeneigenschaften sowie die chemische Zusammensetzung des Bodenstreus und Bodenbewuchses können das Mikrobiom signifikant beeinflussen.

Durch Landnutzungsveränderungen kann die Biodiversität der Mikroorganismen negativ beeinflusst werden. Dieser Fakt ist sehr beunruhigend, denn das Mikrobiom im Boden ist verantwortlich für Nährstoffkreisläufe und steigert die Bodenfruchtbarkeit. Die schlechte Qualität an Mikroorganismen kann zusätzlich durch die häufige Ernte und Neubepflanzung mit den gleichen Baumarten intensiviert werden, was zu einer Verschlechterung der Bodenqualität führt. Guound Kolleg:innen haben 2022 gezeigt, dass die Umwandlung von natürlichen Laubwäldern in Monokulturen mit Cunninghamina lanceolata, der chinesischen Tanne, zu einer Degradation der Bodeneigenschaften sowie geringeren Diversität und Abundanz der mikrobiellen Lebensgemeinschaft geführt hat. Andere Studien, in denen ebenfalls die Bodennährstoffe sowiedie mikrobielle Diversität zwischen Kurzumtriebsflächen und natürlichen Wäldern verglichen wurden, kamen zu einem ähnlichen Ergebnis. Bei häufigen Umtrieben mit der gleichen Art nimmt die Anzahl an schädlichen Mikroorganismen zu. Bodenmikroorganismen übernehmen eine äußerst wichtige Rolle im Wald, indem sie Nährstoffe recyclen und die physikalischen Eigenschaften des Bodens wiederherstellen. Unter den Mikroorganismen agieren die Pilze als primäre Zersetzer und verbessern die physikalischen Eigenschaften des Bodens. Außerdem erleichtern symbiotische Pilze wie Mykorrhiza den Pflanzen die Nährstoffaufnahme, verbessern die Resistenz gegenüber Pathogenenund verstärken die Stresstoleranz. Bodenbakterien wie beispielsweise nitrifizierende Bakterien oder Bakterien die die Mykorrhizierung fördern, bereichern den Boden mit Nährstoffen, verstärken die Mykorrhiza Gemeinschaft und fördern das Pflanzenwachstum.

Bodenpathogene können die Masse der Feinwurzelbiomasse verringern, was dazu führt, dass weniger Mykorrhizapilze die Wurzeln besiedeln. Akazien gehören zu der Familie der Fabaceaen (Schmetterlingsblütler) die Stickstoff mit Hilfe von Rhizobia (Knöllchenbakterien) fixieren. Sao Jose und Kolleg:innen haben 2023 die Rhizobiendiversität die mit A. mearnsii assoziiert ist auf verschiedenen Flächen in Brasilien verglichen und sind zu dem Ergebnis gekommen, dass die genetische Diversität der Rhizobium-Arten auf den Untersuchungsflächen auf denen zum ersten Mal A. mearnsii gepflanzt wurde, höher war als auf den Flächen mit Wiederbepflanzung. Außerdem kann der Wechsel oder auch eine Mischkultur mit stickstofffixierenden Bäumen, wie beispielsweise Akazien, die Baum- und Bodengesundheit fördern. Dieser Wechsel beziehungsweise die Kombination, kann die Stickstoffverfügbarkeit verbessern und somit auch die Qualität des Bodenstreus. Dadurch wird auch die Diversität der saprophytischen Bodenpilze verstärkt und die Mykorrhizabildung gefördert.