Karin Mandl
1*, Karin Silhavy-Richter
1, Katharina Hochschorner
1, Armin Deutsch
1, Franz Rosner
1, Florian Faber
1, Georg Dersch
2, Franz Zehetner
3und Gerhard Soja
4Einleitung
Im Rahmen des Projektes "Kupferstabilisierung in Weingartenböden"(KUSTAW), das sich mit der Reduktion der Bioverfügbarkeit von Kupfer im Oberboden beschäftigt, wurden Verfahren entwickelt, welche die Kupfer-Bioverfügbarkeit senken sowie Bodenfruchtbarkeit und Bodenleben fördern. Er-reicht werden kann dies durch organische Bodenadditive wie Biokohle (Biochar) und Kompost, wel-che sowohl über hohe Schwermetall-Adsorptionskapazität verfügen als auch die Bodeneigenschaften günstig beeinflussen und als längerfristige Strategien angesehen werden können. Zum Einsatz kamen zwei verschiedene Biocharmischungen mit Kompost, reiner Kompost und eine Kontrollvariante. Hier im Speziellen geht es um den Einfluss der Bodenadditive auf die Traubenflora. Im Jahr 2015 und 2016 zur Erntezeit wurden die Auswirkungen auf die Traubenflora untersucht. Traubenflora besteht aus einer Mischung aus Hefen, Bakterien und Pilzen. Die Flora wird sehr stark durch den Boden beein-flusst da, die Hefen über die Leitungsbahnen der Pflanze auf die Traube gelangen (Mandl, 2015) und meist auf einer mumifzierten Traube überwintern (Sipiczki, 2016). Hauptsächlich befinden sich Kloeckera, Metschnikowia, Candida, Pichia, Kluyveromyces, Torulaspora und in sehr geringer An-zahl Saccharomyceten auf der Traubenoberfläche.
Material und Methoden
Der Freilandversuch wurde in einem biologisch bewirtschafteten Weingarten bei Mautern in Niederös-terreich angelegt. Die Versuchsfläche war 18 m breit und 155 m lang, sie umfasste 7 Weinreihen je-weils 155 m lang. Die Distanz zwischen den Reihen betrug ca. 3 m. Die Additive (Kontrolle, Holzha-ckschnitzelbiochar, Biocharkompostmischung 1(1:1; 40kg/ha), Biocharkompostmischung (1:1, 100kg/ha) und Kompost 40kg/ha) wurden in Parzellen aufgebracht (Blockanlage, n=4). Jede Parzelle war 9 m breit (3 Reihen-Zwischenräume) und 10-11 m lang (2 Steherlängen); sie umfasst somit 2 Pflanzenreihen sowie die Reihen-Zwischenräume links und rechts. Die Additive wurden nach dem Aufbringen mit einem Grubber 15-20 cm tief in den Boden eingearbeitet. Es wurden im Jahr 2015 Spritzungen mit Stulln Netzschwefel®, Cocana®, Funguran progress®, Vitisan®, Prev B2®, Wet Cit®, Xentari® durchgeführt. Im Jahre 2016 wurde Stulln Netzschwefel®, Cocana®, Agrovital Plus®, Mycosin®, Funguran Progress®, Agro Vital Plus®, Prev B2®, Vitisan®, Wet Cit® und Cu-prozin Progress® verwendet.
Die Probenahme erfolgte durch die sterile Entnahme von je drei Trauben aus jeder Parzelle. Mittels Handpressung im Labor unter sterilen Bedingungen wurde ein Traubensaft gewonnen, der verdünnt wurde. Die Hefen, Bakterien und pathogene Pilze wurden auf Wallerstein Nutrient Agar, Malzextrakt Agar und Kartoffelagar kultiviert, gezählt und selektioniert. Die DNA der Reinkulturen wurde isoliert und mittels PCR vervielfältigt. In Folge wurde die ITS1 (internal transcribed spacer), 5.8S und ITS2 Sequenz mittels Primern ITS1 und ITS4 (White et al, 1990) dargestellt. Die anschließenden Sequen-zierdaten wurden mit der NCBI Datenbank abgeglichen und daraus konnten die Identitäten der unter-suchten Mikroorganismen ermittelt werden. Die statistischen Berechnungen erfolgten mit Excel 2010, Microsoft und IBM SPSS Statistics 22.
Ergebnisse und Diskussion
Abbildung1 zeigt die Mittelwerte der Mikroorganismen-Zusammensetzung der verschiedenen Biocharmi-schungen und Kontrollen (n=4) auf Wallerstein Nutrient Medium ankultiviert. Die Angaben wurden auf
100% der Gesamtflora der Trauben bezogen.
Die Darstellung beinhaltet das Jahr 2015 und 2016.
In Abbildung 1 sind die Mittelwerte der Mikroorganismen derTrauben der verschiedenen Bodenaddi-tive dargestellt. Es zeigte sich, dass Hefen und Schimmelpilze entsprechend den Erwartungen ange-wachsen sind. Die großen Unterschiede in der Ausprägung der Keime, lassen sich auf die Witterung der verschiedenen Jahre und/oder auf die Bodenadditive zurückführen. Die Gärhefe Saccharomyces cerevisae konnte nur auf einer Traube in einer einzigen Parzelle detektiert werden. Es ist bekannt, dass sie nur in geringer Anzahl auf der Traube vorhanden ist und meist nicht detektiert wird. Die Hefe Metschnikowia konnte im Jahr 2015 in fast allen Proben gefunden werden, jedoch im Jahr 2016 nur mehr vereinzelt. In fast allen Parzellen konnte Cryptococcus gefunden werden, diese Hefe entspricht der normalen Traubenflora. Aureobasidium pullulans, ein früher den Hefen zugeordneter Organismus, konnte in allen Parzellen identifiziert werden. Erfahrungsgemäß sind Aureobasidien sehr selten Teil der Traubenflora. Der Schaderreger Botrytis cinerea, ein Teil der normalen Traubenflora, konnte in jeder Parzelle gefunden werden. Alternaria, Mucor und Rhizopus, welche auf einen verstärkten Abbau der Pflanze hindeuten, konnten nur im Jahr 2016 festgestellt werden.
Allgemein konnte festgestellt werden, dass es in diesem Weingarten zu einer Zunahme von Aureoba-sidium pullulans, Cladosporium, Alternaria, Mucor und Rhizopus gekommen ist, was auf verstärkte Abbauvorgänge von organischem Material hindeutet.
Zusammenfassung
Im Rahmen des Projektes "Kupferstabilisierung in Weingartenböden"(KUSTAW), das sich prinzipiell die Reduktion der Bioverfügbarkeit von Kupfer im Oberboden von Weingärten zum Ziel setzte, wur-den Verfahren entwickelt, welche die Kupfer-Bioverfügbarkeit senken sowie Bowur-denfruchtbarkeit und Bodenleben fördern. Erreicht werden kann dies durch organische Bodenadditive wie Biokohle und Kompost, welche sowohl über hohe Schwermetall-Adsorptionskapazität verfügen als auch die Boden-eigenschaften günstig beeinflussen und als längerfristige Strategien angesehen werden können. Zum Einsatz kamen zwei verschiedene Biocharmischungen mit Kompost, reiner Kompost und eine
Kon-trolle. Hier im Speziellen geht es um den Einfluss der Bodenadditive auf die Traubenflora. Im Jahr 2015 und 2016 zur Erntezeit wurden die Auswirkungen auf die Traubenflora untersucht. Technisch erfolgte dies mit einer sterilen Probenahme der Trauben im Weingarten und sterilen Ausarbeitung der Trauben im Labor. Mittels Verdünnungsreihen und Sequenzierungen wurden der Keimgehalt und die Traubenflora auf der Traube ermittelt. Neben Hefen und Schimmelpilzen konnte Aureobasidium pul-lulans detektiert werden.
Abstract
Within the scope of the project "Copper stabilization in vineyard soils" (KUSTAW), which was main-ly aimed at reducing bioavailability of copper in the soil of vineyards, methods were developed to reduce copper bioavailability, to promote soil fertility and soil life. This can be achieved by organic soil additives such as biochar and compost, which have both high heavy metal adsorption capacity and favorable soil properties and can be viewed as longer-term strategies. Two different biochar mixture with compost, pure compost and a control were used. In the year 2015 and 2016 during the harvest, the effects on the grape flora were investigated. Technically this was done with a sterile sampling of the grapes in the vineyard and sterile elaboration of the grapes in the laboratory. By dilution series and sequencing the germs, the colony content and the variety of grape flora on the grape were determined.
In addition to yeasts, bacteria and molds, Aureobasidium pullulans could be detected.
Literatur
MANDL K, SCHIECK J, SILHAVY-RICHTER K, PRANGE A, SCHNEIDER V, SCHMIDT HP 2015: Vines take up yeast from soil and transport them through the vine to the stem and skin of grapes, Ithaka Journal 349 -355
SIPICZKI M 2016 Overwintering of vineyard yeasts: Survival of interacting yeast communities in Mummified on vines Frontiers in Microbiology, doi: 10.3389/fmicb.2016.00212
WHITE TJ, BRUNS T, LEE S AND TAYLOR JW 1990: Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. Pp. 315-322 In: PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, eds. Innis, M. A., D. H. Gelfand, J. J. Sninsky, and T. J. White. Academic Press, Inc., New York. ©W°
Adressen der Autoren
1 HBLA und BA für Wein- und Obstbau, Wienerstraße 74, 3400 Klosterneuburg
2 AGES Institut für Bodengesundheit, Spargelfeldstraße 191, 1220 WIEN
3 BOKU Institut für Bodenforschung (IBF), Peter-Jordan-Straße 82, 1190 Wien
4 AIT, UFT, Konrad-Lorenz-Straße 24, 3430 Tulln
* Ansprechpartnerin: Dr. Karin Mandl, Karin.Mandl@weinobst.at