Vom Projekt zum Produkt, solche Erfolgsgeschichten gibt es nicht oft in der landwirtschaftlichen Grundlagenforschung. In diesem Falle fanden Forschende des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Braunschweig an der Wurzel der Esparsette eine neue Art von Knöllchenbakterien, welche der Futterpflanze einen Wachstumskick verschafft, indem sie die Pflanze mit Stickstoff versorgt. Nun sind Leguminosen, also Eiweißpflanzen, eigentlich dafür bekannt, dass sie in ihrem Wurzelraum eine Symbiose mit Knöllchenbakterien eingehen, die ihnen bei der Stickstoffversorgung helfen, jedoch funktioniert das nicht in allen Böden und für alle Leguminosenarten gleich gut. Beispielsweise gedeihen auch Soja und Lupine nicht an allen Standorten und brauchen manchmal eine gewisse Starthilfe, um ertragreich zu wachsen. Genau so geht es auch der Saat-Esparsette Onobrychis viccifolia, weshalb die Futterleguminose in der deutschen Agrarlandschaft nur ein Nischendasein fristet. Das soll sich nun, dank des am JKI isolierten Bakterienstammes Mesorhizobium onobrychidis OM4 ändern.
„Obwohl die Esparsette bei der Tierernährung und auch im Agrarökosystem mit vielen positiven Eigenschaften punkten kann, wird sie in Deutschland kaum noch angebaut“, erklärt Dr. Torsten Thünen vom Julius Kühn-Institut. Hauptgründe dafür sind die hohen Standortansprüche der Futterpflanze, eine empfindliche Jugendentwicklung sowie ihre schwache Konkurrenzfähigkeit in Pflanzenmischungen. „Viele dieser Schwachpunkte sind auf die in der Literatur beschriebene unzuverlässige Stickstoffversorgung durch die mit der Pflanzenwurzel vergesellschafteten Knöllchenbakterien, den Rhizobien, zurückzuführen“, erklärt der Pflanzenbauexperte vom JKI.
In einem von Dr. Thünen koordinierten Projekt rund um die Esparsette (FKZ 22402216/gefördert durch die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe, kurz FNR), isolierte sein JKI-Kollege Dr. Samad Ashrafi eine neue Bakterienart aus Knöllchen der Esparsette. Diese wurde als Mesorhizobium onobrychidis OM4 beschrieben. In Inokulationsversuchen beobachteten die Forschenden einen bis zu vierfach erhöhten Biomassezuwachs im Vergleich zu unbehandelten Kontrollpflanzen. In zusätzlichen Versuchen wurden weitere Mesorhizobium-Stämme aus Knöllchen der Esparsette isoliert, darunter erneut noch unbeschriebene Arten. Im Inokulationsexperiment wurden auch diese neuen Isolate mit M. onobrychidis verglichen. „Obwohl sie ebenfalls gute wachstumsfördernde Eigenschaften zeigten, schnitt M. onobrychidis aber immer noch am besten ab“, sagt Dr. Thünen vom Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen.
Die im Labor erzielten positiven Ergebnisse bestärkten den JKI-Wissenschaftler darin, einer Saatgut-Firma, die wachstumsfördernde Wirkung der Bakterienisolate vorzustellen. Die Firma, die u.a. die einzige deutsche Esparsetten-Sorte vermarktet, zeigte großes Interesse an den vom JKI isolierten Mesorhizobium Stämmen. Sie wiederholte die am JKI durchgeführten Inokulationsversuche und bestätigte die besondere wachstumsfördernde Wirkung des Stammes OM4 von M. onobrychidis. In der Folge äußerte die Firma den Wunsch, den Bakterien-Stamm als kommerzielles Inokulum speziell für den Anbau der Esparsette zu vermarkten.
Ende April 2026 wurde eine Übertragungsvereinbarung für den Stamm M. onobrychidis OM4 zwischen dem JKI und der in Krefeld ansässigen Firma Feldsaaten Freudenberger unterzeichnet. Die Firma hat mit der Produktentwicklung begonnen und eine Markteinführung des Produkts, welches den am JKI entdeckten und isolierten nützlichen Bakterienstamm enthält, wurde für die laufende Saison 2026 in Aussicht gestellt.
Julius Kühn-Institut
Originalpublikation:
Ashrafi S, Kuzmanović N, Patz S, Lohwasser U, Bunk B, Spröer C, Lorenz M, Elhady A, Frühling A, Neumann-Schaal M, Verbarg S, Becker M, Thünen T. 2022. Two New Rhizobiales Species Isolated from Root Nodules of Common Sainfoin (Onobrychis viciifolia) Show Different Plant Colonization Strategies. Microbiol Spectr 10:e01099-22. https://doi.org/10.1128/spectrum.01099-22
