Mikrobiom

Als Mikrobiom wird die Gesamtheit der Mikroorganismen eines abgegrenzten Lebensraums bezeichnet, einschließlich ihres genetischen Materials und ihrer Stoffwechselleistungen. Dazu zählen Bakterien, Archaeen, Pilze, Protisten und Viren. In der Landwirtschaft sind vor allem vier Mikrobiome von Bedeutung: das Bodenmikrobiom, das Mikrobiom der Wurzelzone (Rhizosphäre), jenes der Blattoberfläche (Phyllosphäre) sowie das Mikrobiom des Verdauungstrakts von Nutztieren. Im Boden sind Mikroorganismen am Abbau organischer Substanz, an der Humusbildung, an der Mineralisierung von Nährstoffen und an der biologischen Stickstofffixierung beteiligt. Mykorrhizapilze unterstützen die Aufnahme von Phosphor und Wasser durch die Pflanze.

Beim Wiederkäuer bauen die Mikroorganismen des Pansens Zellulose und andere Pflanzenbestandteile zu flüchtigen Fettsäuren ab, die dem Tier als Hauptenergiequelle dienen. Methanbildende Archaeen erzeugen dabei Methan. Zusammensetzung und Aktivität eines Mikrobioms hängen von Faktoren wie pH-Wert, Temperatur, Feuchtigkeit und Nährstoffangebot ab. In der Praxis werden sie im Pflanzenbau durch Fruchtfolge, Bodenbearbeitung, Düngung und Pflanzenschutz, in der Tierhaltung durch die Fütterung beeinflusst. Die Analyse erfolgt überwiegend mit molekularbiologischen Methoden, etwa der Sequenzierung von Markergenen oder der Metagenomik.