Spanische Forscher leisten Pionierarbeit bei der Düngung von Olivenbäumen mit Silizium
Forscher der Universität Córdoba haben eine Studie zur Wirksamkeit der Siliziumdüngung zur Steigerung der Widerstandsfähigkeit gegen Schädlinge, Trockenheit und Krankheiten abgeschlossen.
Forscher der Exzellenzgruppe „María de Maeztu“ – Fachbereich Agronomie der Universität Córdoba (DAUCO) – haben die erste umfassende Studie veröffentlicht, die sich mit Silizium als Düngemittel für Olivenhaine befasst. Sie kamen zu dem Schluss, dass dieses reichlich vorhandene Element vor Trockenheit und einer Vielzahl von Schädlingen und Krankheiten schützen kann und sowohl in regenbewässerten als auch in bewässerten Olivenhainen ohne negative Auswirkungen auf die Umwelt eingesetzt werden kann.
Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass Silizium, das nach Sauerstoff zweithäufigste Element im Boden, die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen gegenüber den Auswirkungen wichtiger Stressfaktoren verbessert, darunter Trockenheit, Frost, Versalzung und Nährstoffungleichgewicht sowie Schädlinge und Krankheitserreger. Die meisten dieser Studien haben sich jedoch nur mit Ackerkulturen wie Weizen, Reis, Tomaten und Wurzelgemüse befasst.
Um eine wissenschaftliche Grundlage für den effektiven Einsatz von Siliziumdüngung in Olivenhainen zu schaffen, führte das Team drei Versuche auf dem Versuchsbetrieb von Rabanales der Universität Córdoba mit den Sorten Arbequina und Picual durch.
Was ist eine Sorte?
Eine Olivensorte, auch als Kulturvariante bezeichnet, ist eine Unterart des Olivenbaums, die selektiv gezüchtet und vermehrt wurde, um bestimmte gewünschte Eigenschaften wie Fruchtgröße, Ölgehalt und Resistenz gegen Schädlinge und Krankheiten zu erzielen. Zu den bekanntesten Olivensorten gehören „Picual“, „Arbequina“, „Kalamata“ und „Frantoio“.
In jedem Versuch untersuchten die Forscher die Wirksamkeit von zwei Methoden der Siliziumdüngung: die direkte Anwendung an den Wurzeln über das Bewässerungswasser und an den Blättern über eine Blattsprühung. Nach 120 Tagen Behandlung wiesen alle Pflanzen eine erhebliche Siliziumanreicherung in den Wurzeln auf. Auch Blätter und Triebe enthielten signifikante Mengen an Silizium.
Darüber hinaus waren bereits 60 Tage nach der Anwendung Unterschiede in der Blattanreicherung zwischen behandelten und Kontrollpflanzen erkennbar.
Die Anreicherung in den Blättern ist von besonderer Bedeutung. Die Silikagel-Schicht, die sich zwischen den äußeren Schichten des Blattes bildet, wirkt als physikalische Barriere und bietet Schutz vor vielen Schädlingen und Krankheiten sowie vor abiotischem Stress wie Trockenheit. Darüber hinaus haben frühere Studien eine aktive Steigerung der Photosynthese in den Blättern dieser Schicht gezeigt.
Sobald die Silikagel-Schicht vorhanden ist, ist das Silizium nicht mehr mobil. Daher empfehlen die Forscher eine regelmäßige Behandlung, um sicherzustellen, dass das Element den neuen Blättern während des Pflanzenwachstums weiterhin zur Verfügung steht.
Zusätzlich zur physikalischen Silikagelbarriere werden durch Silizium biochemische/molekulare Mechanismen induziert oder verstärkt. Diese ermöglichen es der Pflanze, Abwehrstoffe wie Phenole und Phytoalexine zu nutzen und Abwehrenzyme wie Peroxidase und Polyphenoloxidase zu aktivieren.
Frühere Studien haben zudem einen Zusammenhang zwischen Silizium und der Fähigkeit einer Pflanze nachgewiesen, durch Pflanzenfresser induzierte flüchtige Pflanzenstoffe (HIPVs) zu produzieren, die nützliche Raubtierarten anziehen. Ein solcher HIPV ist Methylsalicylat, von dem gezeigt wurde, dass es die Grüne Florfliege anzieht, einen natürlichen Feind vieler Olivenschädlinge wie der Olivenblattwanze.
Am Ende ihrer Experimente stellten die Forscher fest, dass beide Anwendungsmethoden gleichermaßen wirksam waren, um den Siliziumgehalt in den Pflanzen zu erhöhen. Dieses Ergebnis führte sie zu der Schlussfolgerung, dass die Blattsprühmethode für regenbewässerte Olivenhaine dieselben Vorteile bieten könnte wie die Bewässerungsmethode für bewässerte Haine.
Der Forscher Ricardo Fernández Escobar hob die Bedeutung dieser Erkenntnis hervor und sagte: „Die meisten Olivenhaine werden regenbewässert, und es ist [bereits] sehr üblich, Blattbehandlungen durchzuführen.“
„Diese Studie ist ein Ausgangspunkt, der die Grundlage für zukünftige Forschungen bildet, die es uns ermöglichen werden, die genauen Vorteile von Silizium bei verschiedenen Arten von Stress zu ermitteln. Derzeit untersuchen wir seine Wirkung gegen Salzbelastung, Wasserstress und die Olivenfruchtfliege“, sagte Fernández und wies darauf hin, dass sich die Siliziumbehandlung bereits als erfolgreich gegen Spilocaea oleagina erwiesen hat, den Pilz, der für die Oliven-Pfauenfleckkrankheit verantwortlich ist.
Sollten weitere Studien die Siliziumdüngung als wirksame Methode zur Schädlings- und Krankheitsbekämpfung bestätigen, könnten die Ergebnisse erhebliche wirtschaftliche und ökologische Auswirkungen haben. Aufgrund seines natürlichen Vorkommens in der Erdkruste, einschließlich des Oberbodens, ist Silizium sowohl leicht verfügbar als auch ökologisch unbedenklich.
Vielleicht noch wichtiger ist das Potenzial des Elements, die Trockenresistenz bei kommerziellen Olivenbäumen zu erhöhen, wie es bei anderen Kulturpflanzen wie Reis und Weizen gezeigt wurde. Im Jahr 2022 kam es in ganz Europa und im Mittelmeerraum zu Rekordverlusten bei der Olivenernte aufgrund extremer oder untypischer Wetterereignisse, wobei Dürre in vielen Regionen eine treibende Kraft war.