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Mykorrhiza: Wie die Symbiose zwischen Pilz und Wurzel Cannabis unterstützt

Von Aktualisiert am 4 Min. Lesezeit

Kurz erklärt

Mykorrhiza ist eine Symbiose zwischen bestimmten Bodenpilzen und Pflanzenwurzeln: Der Pilz durchdringt die Wurzelrinde, bildet dort feine Strukturen für den Stoffaustausch und versorgt die Pflanze im Gegenzug für Zucker vor allem mit Phosphor, teils auch mit Stickstoff. Studien zeigen, dass auch Cannabis diese Partnerschaft eingeht: Wurzelpilze verbesserten in Versuchen Wurzelwachstum, Phosphoraufnahme und teils die Biomasse. Hohe Phosphordüngung unterdrückt die Symbiose jedoch, und unter starkem Salzstress kann sie der Pflanze sogar schaden.

Inhalt(7 Abschnitte)

Richtwerte auf einen Blick

Art der Beziehung
Symbiose: Zucker gegen Nährstoffehäufigster Typ bei Nutzpflanzen: arbuskuläre Mykorrhiza (AMF)
Hauptnutzen für die Pflanze
verbesserte Phosphoraufnahmeteils auch Stickstoff, Wasser und Stresstoleranz
Cannabis und AMF
Kolonisierung experimentell nachgewiesenca. 42 % Wurzelbefall in einem Versuch mit unbelastetem Boden
Wichtigste Einschränkung
hohe Phosphordüngung unterdrückt die Symbiosetypisch für stark gedüngte Hydro- und Coco-Systeme mit fertiger Nährlösung

Was Mykorrhiza ist: eine Partnerschaft zwischen Pilz und Wurzel

Mykorrhiza bezeichnet die Lebensgemeinschaft zwischen bestimmten Bodenpilzen und den Wurzeln der meisten Landpflanzen. Bei der häufigsten Form, der arbuskulären Mykorrhiza, wächst der Pilz in die äußere Wurzelrinde hinein und bildet dort winzige, baumartig verzweigte Strukturen – die namensgebenden Arbuskeln –, über die der eigentliche Stoffaustausch läuft. Gleichzeitig erstreckt sich ein feines Netz aus Pilzfäden, das Myzel, weit über den Bereich hinaus, den die Wurzel allein erreichen würde.

Der Handel dahinter ist klar aufgeteilt: Die Pflanze liefert dem Pilz Zucker aus der Photosynthese, die er selbst nicht herstellen kann. Im Gegenzug liefert das Pilzmyzel vor allem Phosphor – einen Nährstoff, der sich im Substrat nur langsam zur Wurzel bewegt – und teils auch Stickstoff aus Bodenbereichen, die für die Wurzel allein unerreichbar wären. Diese zusätzliche Aufnahme läuft parallel zur direkten Aufnahme über die Wurzelhaare, wie sie der Artikel zur Nährstoffaufnahme beschreibt – beide Wege ergänzen sich, statt sich zu ersetzen.

Fachlich wichtig ist dabei eine Nuance: Übersichtsarbeiten zur Mykorrhiza-Forschung betonen, dass dieser pilzvermittelte Aufnahmeweg für Phosphor unabhängig davon aktiv sein kann, ob die Pflanze insgesamt sichtbar stärker wächst. Eine Kolonisierung liefert also nicht automatisch ein deutlich sichtbares Mehrwachstum – sie öffnet in erster Linie einen zusätzlichen Versorgungsweg, dessen Nutzen je nach Nährstoffangebot im Substrat unterschiedlich stark ins Gewicht fällt.

Wie die Symbiose entsteht

Bevor Pilz und Wurzel überhaupt in Kontakt kommen, tauschen beide bereits chemische Signale aus: Die Wurzel gibt über ihre Wurzelexsudate Botenstoffe ab, die den Pilz zum Wachstum in ihre Richtung anregen, während Signalstoffe des Pilzes in der Wurzel eine typische Kalziumantwort auslösen. Erst danach durchdringt der Pilz die äußere Zellschicht und bildet die arbuskulären Strukturen in der Wurzelrinde aus.

An dieser Grenzfläche zwischen den Zellmembranen von Pilz und Pflanze findet der eigentliche Austausch statt: ein enger räumlicher Kontakt, über den Nährstoffe und Zucker in beide Richtungen fließen, ohne dass die Zellen selbst verschmelzen. Diese fein abgestimmte Kommunikation erklärt auch, warum die Symbiose empfindlich auf äußere Störungen reagiert – etwa auf ein sehr hohes Nährstoffangebot, das die Notwendigkeit der Partnerschaft aus Sicht der Pflanze verringert.

Bildet Cannabis überhaupt Mykorrhiza?

Ja. In einem Versuch mit unbelastetem Boden kolonisierten Mykorrhizapilze rund 42 % der untersuchten Cannabis-Wurzeln – ein klarer Beleg dafür, dass die Pflanze trotz gelegentlicher gegenteiliger Annahmen zur Symbiose fähig ist. Bei stark mit Schwermetallen belastetem Boden sank dieser Anteil in derselben Untersuchung deutlich, was zeigt, dass ungünstige Bodenbedingungen die Ansiedlung erschweren können.

Praxisnähere Versuche bestätigen einen messbaren Nutzen: Cannabis-Sämlinge, die mit dem Pilz Rhizophagus irregularis geimpft wurden, bildeten bei der höchsten getesteten Dosis rund 34 % längere Wurzeln, mehr Sprossgewicht, 24 % mehr Phosphorgehalt im Gewebe und eine höhere Überlebensrate als unbehandelte Pflanzen. Wie stark sich das auf ausgewachsene Blühpflanzen überträgt, ist weniger gut untersucht, doch die grundsätzliche Fähigkeit zur Symbiose und ihr Effekt auf die Phosphorversorgung gelten als belegt.

Nutzen und Grenzen im Grow

Der praktische Nutzen hängt stark vom Substrat und der Düngung ab. In organisch geführter, lebendiger Erde mit moderater Nährstoffversorgung kann die Symbiose zur Phosphorversorgung beitragen und das Wurzelsystem effektiv vergrößern – ein Grundprinzip, das auch die Kategorie Living Soil aufgreift. In stark gedüngten Hydro- oder Coco-Systemen mit hoher, direkt verfügbarer Phosphorkonzentration sinkt dagegen die Fähigkeit der Wurzel, die Symbiose überhaupt einzugehen, wie Untersuchungen an anderen Pflanzenarten zeigen – die Pflanze „braucht“ den Pilz in diesem Fall weniger und investiert entsprechend weniger in die Partnerschaft.

Auch unter Stress ist die Wirkung nicht einseitig positiv. Bei Hanf unter moderatem Salz- und Trockenstress verbesserte ein Mykorrhizapilz Osmoregulation und Photosynthese messbar. Bei sehr hohem Salzgehalt kehrte sich dieser Effekt jedoch um, und die Symbiose belastete die Pflanze zusätzlich. Mykorrhiza ist damit ein Baustein für gesunde Wurzeln, aber kein Ersatz für ein grundsätzlich passendes Substrat, eine angemessene Düngung und ein stressarmes Klima.

Typische Irrtümer über Mykorrhiza

  • „Cannabis bildet ohnehin keine Mykorrhiza.“ Dieser verbreitete Einwand ist durch mehrere Untersuchungen widerlegt; Cannabis geht die Symbiose nachweislich ein, wenn auch nicht in jedem System gleich stark.

  • Mykorrhiza-Präparate wirken überall gleich gut. In stark gedüngten Systemen mit hoher Phosphorverfügbarkeit siedeln sich zugesetzte Pilzsporen kaum an, weil die Pflanze die Symbiose unter diesen Bedingungen kaum eingeht.

  • Mehr Mykorrhiza ist immer besser. Wie der Versuch unter starkem Salzstress zeigt, kann die Partnerschaft unter extremen Stressbedingungen die Pflanze zusätzlich belasten, statt sie zu entlasten.

  • Mykorrhiza ersetzt eine ausgewogene Düngung. Der Pilz erschließt zusätzliche Nährstoffquellen, kann aber keine im Substrat grundsätzlich fehlenden Nährstoffe herbeischaffen.

  • Fungizide schaden nur „schlechten“ Pilzen. Breit wirksame Fungizide unterscheiden nicht zwischen schädlichen und nützlichen Pilzen und können die Mykorrhiza-Symbiose ebenso schädigen wie einen Krankheitserreger.

Häufige Fragen

Woran erkenne ich, ob meine Pflanze Mykorrhiza gebildet hat?

Äußerlich kaum. Sichtbar wird die Kolonisierung nur unter dem Mikroskop nach einer Wurzelfärbung, bei der die typischen Pilzstrukturen in der Wurzelrinde sichtbar werden. Im Grow bleiben nur indirekte Hinweise wie kräftigeres Wachstum bei knapper Phosphorversorgung – ein sicherer Beweis ist das nicht.

Lohnt sich ein Mykorrhiza-Präparat für jeden Grow?

Nicht zwangsläufig. In stark gedüngten Hydro- oder Coco-Systemen mit hoher Phosphorkonzentration unterdrückt die verfügbare Nährstoffmenge die Symbiose, weshalb zugesetzte Pilzsporen dort kaum eine Wurzel besiedeln. In organisch geführter, lebendiger Erde mit moderater Düngung sind die Voraussetzungen für eine Ansiedlung deutlich günstiger.

Kann Mykorrhiza Dünger vollständig ersetzen?

Nein. Der Pilz liefert der Pflanze zusätzliche Nährstoffe, ersetzt aber keine ausgewogene Grundversorgung. Fehlen bestimmte Nährstoffe im Substrat grundsätzlich, kann auch die effizienteste Symbiose sie nicht herbeizaubern – sie vergrößert lediglich die Fläche, über die vorhandene Nährstoffe erschlossen werden.

Schadet Mykorrhiza der Pflanze manchmal?

In Einzelfällen ja. Eine Untersuchung an Hanf unter Salzstress fand, dass die Pilzpartnerschaft bei moderatem Salz- und Trockenstress half, bei sehr hohem Salzgehalt die Pflanzenphysiologie aber zusätzlich belastete. Die Symbiose ist also kein Allheilmittel gegen jede Stresssituation.

Vertragen sich Mykorrhizapilze mit Fungiziden oder häufigem Umtopfen?

Fungizide gegen Wurzel- oder Blattpilze wirken nicht selektiv und können auch Mykorrhizapilze schädigen. Häufiges Umtopfen oder starkes Wurzelbeschneiden unterbricht zudem das feine Pilzgeflecht im Substrat. Wer auf die Symbiose setzt, sollte Substrat und Wurzelballen deshalb möglichst wenig stören.

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Quellen

  1. Roles of Arbuscular Mycorrhizas in Plant Nutrition and Growth: New Paradigms from Cellular to Ecosystem Scales Smith, Smith – Annual Review of Plant Biology 62, 2011Übersicht: Die meisten Landpflanzen bilden arbuskuläre Mykorrhiza; Phosphor und teils Stickstoff werden zusätzlich über die Pilzhyphen in die Wurzel geliefert, unabhängig von der direkten Aufnahme über Wurzelhaare.
  2. Mechanisms underlying beneficial plant-fungus interactions in mycorrhizal symbiosis Bonfante, Genre – Nature Communications 1, 2010Übersicht zur Entstehung der Symbiose: Chemische Signale von Pilz und Wurzel gehen dem Kontakt voraus; an der symbiotischen Grenzfläche zwischen beiden Zellmembranen findet der Nährstoffaustausch statt.
  3. High phosphate reduces host ability to develop arbuscular mycorrhizal symbiosis without affecting root calcium spiking responses to the fungus Balzergue, Chabaud, Barker, Bécard, Rochange – Frontiers in Plant Science 4, 2013Bei hoher Phosphatverfügbarkeit im Substrat sank die Fähigkeit der Wurzel, die Pilzsymbiose einzugehen, deutlich – die frühe Signalerkennung blieb dabei jedoch erhalten.
  4. The arbuscular mycorrhizal fungus Glomus mosseae induces growth and metal accumulation changes in Cannabis sativa L. Citterio, Prato, Fumagalli, Aina, Massa, Santagostino, Sgorbati, Berta – Chemosphere 59, 2005Cannabis bildete im Versuch mit unbelastetem Boden zu etwa 42 % Mykorrhiza-Kolonisierung; bei stark schadstoffbelastetem Boden sank die Kolonisierung auf rund 9 %.
  5. Effect of Rhizophagus irregularis on Growth and Quality of Cannabis sativa Seedlings Kakabouki, Mavroeidis, Tataridas, Kousta, Efthimiadou, Karydogianni et al. – Plants 10, 2021Cannabis-Sämlinge mit der höchsten Dosis des Mykorrhizapilzes Rhizophagus irregularis zeigten 34 % längere Wurzeln, mehr Sprossgewicht, 24 % mehr Phosphorgehalt und eine bessere Überlebensrate.
  6. Arbuscular Mycorrhizal Fungi-Mediated Modulation of Physiological, Biochemical, and Secondary Metabolite Responses in Hemp (Cannabis sativa L.) under Salt and Drought Stress Yuan, Si, Ye, Ji, Wang, Zhang – Journal of Fungi 10, 2024Der Mykorrhizapilz Funneliformis mosseae verbesserte bei moderatem Salz- und Trockenstress Osmoregulation und Photosynthese von Hanf, wirkte sich bei sehr hohem Salzgehalt (200 mM) auf Physiologie und Biochemie jedoch negativ aus.

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