Im organischen Landbau erfolgt der Anbau von Winterweizen und Sommergerste bei geringer Stickstoffdüngung. Infolge des Klimawandels ist mit erhöhtem Stress, insbesondere durch häufigere Dürrezeiten zu rechnen. Aus Gewächshausexperimenten ist bekannt, dass das Bakterium Hartmannibacter diazotrophicus abiotischen Stress bei Getreide mildern und Stickstoff fixieren kann.

Um die Experimente vom Gewächshaus in die Praxis zu übertragen, bewertet der Forschungsverbund das Potenzial der Beimpfung von Saatgut mit dem H. diazotrophicus in Feldexperimenten an verschiedenen Standorten. Neben dem Kornertrag stehen die Kornqualität als Backweizen und Braugerste sowie die Überlebensfähigkeit des beimpften Bakteriums und dessen Interaktion mit

der Pflanzenwurzel im Fokus der Analysen. Zusätzliche Analysen des Mikrobioms der Rhizosphäre sollen zum Verständnis der potenziellen Auswirkungen der Beimpfung auf das natürliche Bodenmikrobiom beitragen. Durch die Beimpfung des Saatguts wurden im Feldexperiment über drei Jahre signifikant erhöhte Gehalte an Rohprotein, Stärke und Amylose im Kornertrag nachgewiesen, während der Ertrag im Vergleich zu unbeimpften Varianten nur geringfügig erhöht war. Die Proteinfraktionen Gliadin und Glutenin waren im Weizenkorn signifikant erhöht. Da Gliadine zur Teigviskosität und Glutenine zur Teigelastizität beitragen und darüber hinaus das Teigvolumen erhöht war, wurde die Backqualität von Winterweizen durch die Beimpfung verbessert. Mittels quantitativer molekularer Methoden konnte das Bakterium H. diazotrophicus 273 Tage nach der Aussaat an der Weizenwurzel und an den Wurzeln der Sommergerste noch bis zum Tag 119 nach der Aussaat nachgewiesen werden. Zum Zeitpunkt der Getreideblüte bzw. Milchreife wurde das Mikrobiom der Rhizosphäre mittels molekularer Methoden analysiert. Hierbei zeigte sich eine unverändert hohe Diversität der Bakterien und kein Einfluss durch H. diazotrophicus.

Der Forschungsschwerpunkt wird nun auf eine potentiell verbesserte Trockenresistenz von Gerste gelegt, wobei die Interaktion zwischen H. diazotrophicus mit der Pflanze näher analysiert wird. Weitere Feldexperimente an anderen Standorten sollen die positiven Ergebnisse auf die Ertragsqualität bestätigen.