Steigerung des Fasergehalts und der Cannabinoide von Hanf mithilfe arbuskulärer Mykorrhizapilze und endophytischer Pilze

Warum Bodenhelfer für eine vertraute Pflanze wichtig sind

Hanf ist vor allem für seine robusten, vielseitigen Fasern und für die Pflanzenstoffe bekannt, die Cannabis berühmt gemacht haben. Diese Studie untersucht, wie winzige Partner im Boden und innerhalb der Hanfwurzeln sowohl die Faserqualität als auch nützliche Cannabinoide steigern können, während der Bedarf an synthetischem Dünger reduziert wird. Für Landwirte, die Industrie und umweltbewusste Leser weist sie auf sauberere Anbaumethoden für eine stark nachgefragte Kulturpflanze hin, die in Textilien, Baustoffen und anderen Produkten verwendet wird.

Hanf als nützliche und anspruchsvolle Kulturpflanze

Hanf, ein naher Verwandter von Marihuana, bildet hohe Stängel mit langen, zähen Fasern. Diese Fasern werden in Textilien, Papier, Baustoffen und biobasierten Kunststoffen eingesetzt. Hanf produziert außerdem Cannabinoide wie Cannabidiol (CBD) und Tetrahydrocannabinol (THC), wobei industrielle Hanfsorten in der Regel deutlich geringere Mengen davon enthalten als Marihuana. Wie viele Kulturen hängt auch die Hanfproduktion häufig von synthetischen Düngern ab, um hohe Erträge zu erzielen, doch starker Einsatz dieser Mittel kann Bodenleben und Wasserqualität langfristig schädigen. Die Autoren suchten daher nach biologischen Helfern, die kräftiges Wachstum und Faserqualität mit weniger chemischen Inputs ermöglichen könnten.

Freundliche Pilze über und unter der Erde

Das Team konzentrierte sich auf zwei Gruppen von Pilzen, die natürlicherweise mit Pflanzen zusammenleben. Arbuskuläre Mykorrhizapilze leben rund um und innerhalb der Wurzeln und bilden dünne Filamente im Boden, die Pflanzen helfen, Nährstoffe wie Phosphor, Stickstoff und Kalium aufzunehmen. Endophytische Pilze leben unauffällig im Pflanzengewebe, ohne sichtbare Krankheitssymptome zu verursachen; einige Stämme können Pflanzenhormone produzieren, Nährstoffe aus Bodenmineralen freisetzen und die Stressresistenz verbessern. Die Forschenden wählten zwei Mykorrhiza‑Arten und zwei Endophytenspezies aus, die aus Hanf und anderen Wirten isoliert worden waren, und bestätigten zunächst, dass die Endophyten auf Hanfblättern keine Krankheitssymptome verursachten.

Die Bodenpartner im Praxistest

In einem Gewächshaus‑Topfversuch über 90 Tage wurden Hanfstecklinge einer faserorientierten Sorte (RPF3) unter sechs Bedingungen kultiviert. Die Pflanzen erhielten entweder keine zusätzlichen Mikroben und keinen Dünger, nur synthetischen Dünger, oder eine Inokulation mit einem der vier Pilze ohne synthetischen Dünger. Die Forschenden maßen Pflanzenhöhe, Blattfläche, Trockengewicht von Stängel- und Bastfasern, Wurzelmerkmale und Blattnährstoffgehalte. Zudem analysierten sie die Faserzusammensetzung mit Fokus auf Zellulose und verwandte Komponenten, die die Festigkeit bestimmen, und bestimmten CBD und THC in Blättern und Trieben chemisch. Wurzelproben wurden mikroskopisch untersucht, um das Vordringen der Pilze in die Pflanzen zu bestätigen.

Wachstum, Fasern und Cannabinoide mit biologischer Unterstützung

Mit einem der nützlichen Pilze behandelte Pflanzen wuchsen besser als ungedüngte Kontrollen: sie zeigten höhere Stängel, größere Blätter und mehr Biomasse. Synthetischer Dünger führte noch zu den insgesamt größten Pflanzen, doch ein Endophyt, Macrophomina phaseolina, erreichte nahezu dieselbe Leistung ohne chemische Inputs. Die Wurzelsysteme waren in den meisten Behandlungen ähnlich, obwohl eine Mykorrhiza‑Art Wurzellänge und Oberfläche vergrößerte. Wichtig für die Industrie: Pflanzen mit Pilzpartnern hatten gleich hohe oder höhere Fasergehalte als gedüngte Pflanzen; eine Mykorrhiza‑Art, Rhizophagus aggregatus, erzeugte dabei die höchsten Anteile an zellulosereichen Fraktionen, die mit starken, hochwertigen Fasern verbunden sind.

Natürliche Partner und Pflanzenchemie

Die Pilzpartner beeinflussten auch die Hanfchemie. Alle Pflanzen produzierten sowohl CBD als auch THC in niedrigen Konzentrationen, die für Faserhanf typisch sind, doch inokulierte Pflanzen wiesen höhere Konzentrationen auf als ungedüngte Kontrollen. Besonders R. aggregatus und der Endophyt Lasiodiplodia theobromae führten zu den stärksten Zunahmen von CBD und THC pro Gramm Pflanzenmaterial. Da gedüngte Pflanzen deutlich größer waren, hatten die gedüngten Kontrollen trotzdem die höchsten Gesamtsummen an Cannabinoiden pro Pflanze, obwohl ihre Konzentrationen nur moderat waren. Die Autorinnen und Autoren vermuten, dass bessere Nährstoffversorgung und eine subtile Aktivierung pflanzlicher Abwehrwege durch die Pilze diese Veränderungen in der Pflanzenchemie antreiben könnten.

Was das für künftige Hanffelder bedeutet

Für Nicht‑Spezialisten lautet die Kernbotschaft: Sorgfältig ausgewählte Boden‑ und endophytische Pilze können Hanf beim Wachsen unterstützen, stärkere Fasern aufbauen und die Cannabinoidwerte beeinflussen — selbst ohne synthetischen Dünger. Diese biologischen Partner schadeten dem Hanf unter den Testbedingungen nicht und erreichten in einigen Fällen ähnliche Wachstumssteigerungen wie Dünger. Obwohl weitere Feldversuche nötig sind, um Sicherheit und Leistung außerhalb des Gewächshauses zu bestätigen, deuten die Ergebnisse auf eine nachhaltigere Hanfproduktion hin, die vermehrt auf lebendige Helfer im Boden statt nur auf chemische Inputs setzt.

Zitation: Seemakram, W., Paluka, J., Khota, W. et al. Enhancement of fiber content and cannabinoids of hemp using arbuscular mycorrhizal fungi and endophytic fungi. Sci Rep 16, 15829 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46869-0

Schlüsselwörter: Hanfanbau, nützliche Pilze, Mykorrhiza, Faserqualität, Cannabinoide