Wirkungen von Trichoderma harzianum und Azospirillum brasilense auf Tomatenwachstum, Fruchtqualität, Ertrag und Wasserproduktivität bei Defizitbewässerung

Tomaten in einer durstigen Welt

Tomaten gehören zu den weltweit beliebtesten Gemüsesorten, doch ihr Anbau erfordert viel Wasser – eine wachsende Herausforderung in dürregefährdeten Regionen. Diese Studie untersucht, ob nützliche Bodenmikroben Tomatenpflanzen helfen können, bei Wassermangel produktiv zu bleiben, sodass Landwirte und Gärtner möglicherweise weniger bewässern können, ohne Ertrag oder Fruchtqualität einzubüßen.

Die Kraft unter der Erde nutzen

Die Forschenden konzentrierten sich auf zwei hilfreiche Mikroorganismen im Wurzelbereich: einen Pilz, Trichoderma harzianum, und ein Bakterium, Azospirillum brasilense. Diese Organismen sind dafür bekannt, das Wurzelwachstum anzuregen, den Nährstoffzugang zu verbessern und Pflanzen bei Stress widerstandsfähiger zu machen. In Feldversuchen über zwei Vegetationsperioden in Nordiran wurden Tomatenjungpflanzen entweder unbehandelt gelassen oder vor dem Pflanzen in Lösungen mit einem oder beiden Mikroben getaucht. Die Pflanzen wurden dann unter vier Bewässerungsregimes angebaut – von normaler Bewässerung bis hin zu ausschließlicher Regenbewässerung –, um zu prüfen, wie die Mikroben Wachstum, Fruchtproduktion und die Effizienz der Wasserumwandlung in verwertbare Tomaten beeinflussen.

Wurzeln, Blätter und grünes Pigment

Wie zu erwarten verringerte Wassereinsparung die Wurzelmasse und Blattfläche, doch die biologischen Behandlungen milderten diese Verluste ab. Bei voller Bewässerung entwickelten die mit Mikroben behandelten Pflanzen – insbesondere jene mit Trichoderma – schwerere Wurzeln und größere Blätter als unbehandelte Pflanzen. Selbst bei einer Reduktion auf 75 Prozent der üblichen Wassermenge hielten Trichoderma-behandelte Pflanzen Blattflächen auf einem Niveau, das mit voll bewässerten Kontrollen vergleichbar war. Die Blätter der inokulierten Pflanzen wiesen außerdem tendenziell mehr Chlorophyll auf, das grüne Pigment, das die Photosynthese antreibt. Höhere Chlorophyllwerte standen in starkem Zusammenhang mit schwereren Wurzeln und Früchten, was darauf hindeutet, dass gesünderes Laub direkt in besseres Wachstum und Ertrag übersetzte.

Zucker, Farbe und Stresssignale

Bei Wassermangel veränderten die Pflanzen ihre innere Chemie in einer Weise, die Stress signalisierte. Unter regenabhängigen Bedingungen ohne mikrobielle Hilfe sammelten die Blätter die höchsten Konzentrationen schützender Verbindungen wie Carotinoide und Anthocyane sowie vermehrt Glukose, Saccharose und Gesamtkalorien auf. Diese Veränderungen helfen Pflanzen, mit Trockenheit zurechtzukommen, standen aber in negativem Zusammenhang mit Wurzelgröße, Blattfläche und Fruchtgewicht. Im Gegensatz dazu wiesen Pflanzen, die bei guter Bewässerung biologische Behandlungen erhielten, eine geringere Anhäufung von Zuckern und Pigmenten auf, was mit einem geringeren Stressniveau vereinbar ist. Das Muster deutet darauf hin, dass die Mikroben nicht nur das Wachstum förderten, sondern den Pflanzen auch halfen, gar nicht erst in einen starken Stresszustand zu geraten.

Fruchtbehang, Festigkeit und Geschmack

Für Erzeuger ist die zentrale Frage, wie sich die Ernte entwickelt. Auch hier hob sich Trichoderma wieder hervor. Bei voller Bewässerung erzielte es die höchsten Frisch- und Trockengewichte der Früchte sowie den größten Gesamtertrag – etwa 30 Prozent mehr als unbehandelte Pflanzen. Bemerkenswert ist, dass Tomaten mit Trichoderma, die nur 75 Prozent der üblichen Wassermenge erhielten, annähernd so gut abschnitten wie voll bewässerte, unbehandelte Pflanzen, was darauf hindeutet, dass sich Bewässerung einsparen lässt, ohne sofort Ertrag einzubüßen. Trockenere Bedingungen führten erwartungsgemäß zu festeren Früchten mit höheren gelösten Feststoffen, Eigenschaften, die oft mit intensiverem Geschmack einhergehen, aber extreme Wasserknappheit reduzierte die Erträge stark. Die Kombination von Trichoderma und Azospirillum übertraf die Einzeleinsatzstoffe nicht durchgängig und schnitt manchmal schlechter ab, wahrscheinlich weil die beiden Mikroben im Wurzelraum miteinander konkurrierten.

Mehr Tomaten pro Tropfen

Über den reinen Ertrag hinaus berechnete das Team, wie viel Wasser benötigt wurde, um ein Kilogramm Tomaten zu produzieren. Die beste Wasserproduktivität wurde mit Trichoderma bei voller Bewässerung erzielt, hier wurden etwa 180 Liter Wasser pro Kilogramm Frucht benötigt – weniger als bei unbehandelten Pflanzen oder solchen, die nur mit Azospirillum behandelt wurden. Obwohl starke Wasserkürzungen die Leistung weiterhin beeinträchtigten, halfen bei moderatem Defizit die mikrobiellen Behandlungen, insbesondere Trichoderma, den Wasserverbrauch zu begrenzen und gleichzeitig die Produktion aufrechtzuerhalten. Insgesamt legt die Studie nahe, dass der Einsatz dieses nützlichen Pilzes als biologischer Dünger Tomatenwurzeln stärken, Blätter grüner halten und mehr Früchte mit derselben oder etwas weniger Wassermenge hervorbringen kann – ein vielversprechendes Werkzeug für nachhaltigeres Tomatenanbauen in einem sich austrocknenden Klima.

Zitation: Dehkordi, A.G., Mashayekhi, K., Mousavizadeh, S.J. et al. Effects of Trichoderma harzianum and Azospirillum brasilense on tomato growth, fruit quality, yield, and water productivity under deficit irrigation. Sci Rep 16, 7924 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39498-0

Schlüsselwörter: Tomaten Dürre, nützliche Mikroben, biologischer Dünger, Wasserproduktivität, Trichoderma