Versuche mit Defizitbewässerung im Freiland

In der Studie mit „TifTuf“-Bermudagrass wurden die Böden  unterschiedlichen Trockenheitsgraden ausgesetzt, um zu untersuchen, wie sich das Boden- und Wurzelmikrobiom verändern. Von den Versuchsflächen wurden Bodenproben mit Wurzeln zur mikrobiellen Analyse entnommen. Die gesamte Untersuchung wurde im Lake Wheeler Turfgrass Field Laboratory der North Carolina State University an etablierten „TifTuf“-Bermudagrass-Parzellen durchgeführt.

Die Bewässerung erfolgte auf Grundlage der Evapotranspirationraten (ET).
Dazu wurden die Parzellen zweimal pro Woche mit Mengen bewässert, die 0 %, 40 %, 60 %, 80 %, 100 % bzw. 120 % der ET-Verluste entsprachen. Diese Bewässerungsstrategie ermöglichte es, einen realistischen Bereich von Wasserdefizitbedingungen zu schaffen, wie sie bei der Pflege von Golfplätzen häufig anzutreffen sind. Die mikrobiellen Populationen in den drei Mikrohabitaten wurden mittels RNA-Sequenzierung analysiert: a = Gesamtboden, b = Rhizosphärenboden (d. h. der Boden in engem Kontakt mit den Wurzeln) und c =Wurzelendosphäre (Abbildung 2).

Abb. 1: Rasenaspekt bei längerer Trockenheit auf dem Fairway in Abhängigkeit von der Bodenfeuchte. Baumschatten führte zu verringerter Verdunstungsrate (ET). (Foto: K.G. Müller-Beck)Abb. 2: Relative Häufigkeit von Bakteriengemeinschaften auf phylogenetischer Ebene unter dem Einfluss von sechs verschiedenen Bewässerungsraten (0 %–120 % Ersatz der Evapotranspiration) in drei verschiedenen Mikrohabitaten (Gesamter Boden, Rhizosphärenboden und Wurzelendosphäre). Die Häufigkeit von Actinobakterien nahm mit sinkendem Bewässerungsgrad signifikant zu, insbesondere in der Wurzelendosphäre, wo sie von etwa 34 % bei vollständigem Ersatz der ET auf 50 % ohne Bewässerung anstieg. Actinobakterien produzieren Verbindungen, die die Reaktion einer Pflanze auf Trockenheit verbessern. (USGA, 2026).

Auswirkungen auf das Golfplatz-Pflegemanagement

Die Pflanzengenetik ist nach wie vor ein wesentlicher Faktor für das Verhalten bei Trockenheit. Das Bermudagras „TifTuf“ sowie verbesserte Sorten von Festuca arundinacea und andere trockenheitstolerante Gräser verfügen über wichtige physiologische Eigenschaften, die zur Trockenheitsresilienz beitragen. Die  Studie legt nahe, dass die mit den Wurzeln verbundenen mikrobiellen Gemeinschaften, insbesondere nützliche Bakterien, die im Wurzelgewebe leben, ebenfalls einen wichtigen Teil der gesamten Reaktion auf Trockenheit ausmachen können.
Maßnahmen, die ein gesundes Wurzelsystem erhalten und die biologische Aktivität im Boden fördern, tragen dazu bei, potenziell vorteilhafte Pflanzen-Mikroben-Beziehungen zu etablieren, die sich unter wasserarmen Bedingungen entwickeln. Diese Ergebnisse legen zudem nahe, dass die Reaktion des Rasens auf Trockenheit nicht allein anhand des oberirdischen Erscheinungsbildes beurteilt werden sollte. Wichtige biologische Veränderungen können bereits im Wurzelsystem stattfinden, bevor sichtbare Symptome auftreten.

Fazit

Bei Trockenheit verändert sich das Mikrobiom im Boden und im Wurzelbereich. In der beschriebenen Studie nahmen die mit den Wurzeln assoziierten Actinobakterien, insbesondere Streptomyces, unter Trockenstress deutlich zu. Diese Bakterien weisen Eigenschaften auf, die dem Rasen helfen könnten, Trockenheit zu tolerieren.
Eine ähnliche Studie an Festuca arundinacea zeigte ebenfalls, dass Sorten mit besserer Trockenheitstoleranz eine hohe Dichte bestimmter Boden- und Wurzelmikroben aufwiesen.

Quellenverzeichnis:

• USGA, 2026: How Changes in the Soil and Root Microbiome May Influence Turfgrass Drought Tolerance. Green Section Record, Vol. 64, Issue 13.
  www.usga.org/content/usga/home-page/course-care/green-section-record/64/issue-13/how-changes-in-the-soil-and-root-microbiome-may-influence-turfgr.html#returnable