Julius Kühn und die Kulturpflanzen: Ein historischer Überblick seiner Arbeiten anlässlich des 100sten Todestages

Julius Kühn and cultivated crops: A historical review of his work commemorating the 100 anniversary of his death

Abb. 1. Julius Kühn und sein Mikroskop, um 1855 (Schwabe, 1968).

Abb. 2. Links: ‘Einfaches Mikroskop’ für Linsen zu 30, 60 und 120facher Vergrößerung, das Julius Kühn von Mechanikus Zeis in Jena für 14 Thaler erstand; a) Tischplatte, b) Linsenhalter, c) Stäbchen für Linsenhalter, d) Objekttisch, e) Feinschraube für Abstandregulierung, f) Spiegel. Rechts: ‚Zusammengesetztes Mikroskop’ bestehend aus Okular und Objektiv mit bis zu 500facher Vergrößerung, das Julius Kühn von Nachet in Paris zum Preis von 45 Thalern erwarb; a) Tubus, b) Objekttisch, c) Okular, d) Hülse zur Aufnahme des Tubus, e) Schraube, f) Tisch, g) drehbare Scheibe, h) Spiegel, k) Linse, l) Arretierung der Linse (Kühn, 1858).

Von Oktober 1855 bis Sommer 1856 studierte Julius Kühn zwei Semester an der Landwirtschaftlichen Akademie Poppelsdorf, die seinerzeit lose mit der Universität Bonn verbunden war. Das Studium selbst konnte dem sehr erfahrenen Praktiker nur wenig Neues bieten. Viel bedeutender für seinen späteren Werdegang war jedoch die Gelegenheit, die Strukturen einer Universität intensiv kennen zu lernen. Nach Wohltmann und Holdefleiss (1905) entstand hier wohl die Idee in Julius Kühn, „dass das Landwirtschaftsstudium seine beste Pflegstätte nur innerhalb des Rahmens der Universität finden könne; und neben dieser Idee entstand auch wohl bereits der stille Wunsch und das sehnsüchtige Streben, dass es ihm dereinst vergönnt sein möge, die Landwirtschaftswissenschaft in die Reihe der Universitätswissenschaften einzuführen und ihr im Schoße der Alma mater einen dauernden, sorgfältig geschützten Wirkungskreis zu verschaffen und zu sichern“.

Bisher erfolgte die höhere landwirtschaftliche Ausbildung in Fachschulen und Akademien. Zwar verfügten auch einige Universitäten über landwirtschaftliche Lehrstühle, doch dienten diese einzig der Ausbildung von Domänenverwaltern (Kameralbeamten) und Verwaltungsbeamten. Naturwissenschaften und landwirtschaftliche Praxis spielten keine Rolle. Dies wollte Julius Kühn ändern, indem er auch die praktische Seite der Landwirtschaft auf eine wissenschaftliche Basis stellen wollte. Hier sah er enorme Synergieeffekte mit den Universitäten und den dort in den letzten Jahren sich schwunghaft entwickelnden Naturwissenschaften wie Botanik, Zoologie, Geologie, Mineralogie, Physik und Chemie. Voraussetzung hierfür war aber auch, dass der Landwirtschaft ein richtiger Forschungsapparat bestehend aus Lehr­garten, Versuchsfeldern und Tierhaltung zur Verfügung stand. Bald schon eröffnete sich diese Chance für Julius Kühn.

Im Jahr 1862 fragte von Mühler, Minister für die geistlichen, Unterrichts- und Medizinalangelegenheiten, bei Kühn an, ob er geneigt sei, einen Ruf nach Halle anzunehmen. Julius Kühn stimmte zu und am 30. April 1862 wurde seine Bestallung zum ordentlichen Professor für Landwirtschaft an der philosophischen Fakultät der vereinigten Friedrich-Universität Halle-Wittenberge vollzogen. Ausgestattet allein mit seiner Besoldung und ohne Aussicht auf Lehr- und Forschungsmittel hielt er am 28. Oktober 1862 in den kahlen Hörsälen der Universität seine erste Vorlesung vor gerade einmal drei Studenten. Doch schon im Sommersemester 1863 waren es 20 Studenten und zum Wintersemester 1864/65 hatte Julius Kühn bereits 122 Studenten, mehr als an jeder anderen höheren Ausbildungsstätte für Landwirte im deutschsprachigen Raum. Bis zu seiner Emeritierung im Jahr 1909 bildete Julius Kühn fast 8000 Studenten aus (Wohltmann, 1910).

Hartnäckig verfolgte Kühn nun seine Idee eines selbständigen Institutes für Lehr-, Forschungs- und Demonstrationszwecke. In Privatinitiative erwarb er im Dezember 1862 ein 8 Morgen großes Grundstück in unmittelbarer Nähe der Universität, das er 1864 um weitere 4 Morgen erweitern konnte. Sein emsiges Bestreben und seine Erfolge überzeugten rasch das Ministerium, so dass ihm der Minister am 27. Februar 1863 die Gründung eines landwirtschaftlichen Institutes bewilligte. Für Kühn war dies der eigentliche Tag der Begründung des landwirtschaftlichen Studiums in Deutschland. Über die Jahre pachtete bzw. kaufte die Universität die von Kühn erworbenen Flächen und 1886 konnte Kühn über 113 ha für Versuchszwecke und zur Unterhaltung des Haustiergartens verfügen.

Durch weitere Berufungen von Privatdozenten sowie mit tatkräftiger Unterstützung durch Kollegen der naturwissenschaftlichen Fachbereiche der Universität Halle, konnte Julius Kühn in kürzester Zeit die verschiedenen Spezialdisziplinen der Landbauwissenschaften in Lehre und Forschung anbieten: Anatomie und Physiologie der Haustiere, Tierzucht, Allgemeiner und Spezieller Pflanzenbau, Bodenkunde, Pflanzenkrankheiten, Agrikulturchemie, Agrarmeteorologie, Agrartechnik, landwirtschaftliches Bauwesen, Betriebswirtschaft und Statistik.

Das berufliche Engagement Julius Kühn’s erstreckte sich bis weit über die Grenzen der Hochschule hinaus. Um die Landwirtschaft in Deutschland weiter voranzubringen, mussten die an der Universität erworbenen Kenntnisse in die Praxis eingeführt werden. Hierzu ging Julius Kühn zahlreiche Kooperationen mit außeruniversitären Einrichtungen ein. So errichtete er 1867 zusammen mit dem Landwirtschaftlichen Verein zu Halle eine Prüfungsanstalt für landwirtschaftliche Maschinen und Geräte. Nachdem die im Jahre 1880 vom Deutschen Landwirtschaftsrat geäußerte Forderung nach einer wissenschaftlichen Zentralstelle „behufs Beobachtung und Tilgung der Feinde der Landwirtschaft aus dem Reiche der Pilze und Insekten“ ungehört verhallte, war es Julius Kühn, der 1884 erneut die Gründung pflanzenpathologischer Anstalten verlangte (Riehm, 1936), also dem Vorläufer des heutigen Julius Kühn-Instituts. Darüber hinaus gründete er im Jahr 1889 mit dem Land­wirtschaftlichen Central-Verein der Provinz Sachsen die „Versuchsstation für Nematodenvertilgung Halle“. Deren Aufgaben umfassten neben der Nematoden­bekämpfung zunehmend auch alle anderen Aspekte des Pflanzenschutzes, so dass sie 1890 in „Versuchsstation für Nematodenvertilgung und Pflanzenschutz Halle“ umbenannt wurde. Nach Übernahme durch die Landwirtschaftskammer der Provinz Sachsen im Jahr 1897 erfolgte eine weitere Namensänderung in „Versuchs­station für Pflanzenschutz Halle“. Sie stellt den Vor­läufer unseres heutigen amtlichen Pflanzenschutzdienstes dar.

Seine erste wissenschaftliche Veröffentlichung befasst sich mit den Blattflecken an Raps und Möhren (Kühn, 1855). Mit einfachsten mikroskopischen Mitteln (Abb. 2) gelang ihm der Nachweis, dass die Blattflecken durch pilzliches Myzel im Innern des Blattgewebes verursacht wurden. Mithilfe von Dünnschnitten konnte er die Entwicklung der Krankheit verfolgen, vom Keimen der Pilzsporen auf der Blattoberfläche, über das Eindringen des Myzels ins Blattgewebe bis hin zur Bildung primärer und sekundärer Sporen (Abb. 3). Den Verursacher der Blattflecken an Raps nannte er Sporidesmium exitiosum, den an Möhre S. exitiosum var. dauci (Kühn, 1855, 1856a, b). Im Folgejahr wies Montagne aus Frankreich Julius Kühn darauf hin, dass Arten mit der Charakteristik von Sporidesmium bereits von ihm unter dem Namen Polydesmus publiziert wurden. Kühn (1858) schrieb: „Nach der von Montagne gegebenen Charakteristik der Gattung erkenne ich gern die Zusammengehörigkeit beider Pflanzen unter derselben an, obgleich ich ungern den gegebenen Namen für dieselbe annehme, da Latreille denselben schon früher an eine Gattung der Tausendfüßer (Myriapodae) vergeben hat. Die Bezeichnung des Rapsverderbers wäre demnach künftig: Polydesmus exitiosus“.

Abb. 3. Alternaria brassicae (Rapsschwärze, Syn. Polydesmus exitiosus, bzw. Sporidesmium exitiosus): 1) Myzelrasen auf der Pflanzen­oberfläche, 2) Keimende Sporen, 3) Pilzmyzel in einer pflanzlichen Zelle aus der Rapsschote (Ausschnitt aus Kühn, 1858, Tafel VI).

Julius Kühn entdeckte und beschrieb zahlreiche wei­tere pilzliche Schaderreger (Tab. 1). Nicht immer war er der Erste. An Referenzmaterial und Fachliteratur war teils schwer zu kommen, so dass manche pilzliche Erreger im Nachhinein umbenannt bzw. einer anderen Gattung zugeordnet wurden. Die Liste der von ihm beschriebenen Pilzarten symbolisiert jedoch recht anschaulich sein großes Arbeitsspektrum. Ganz Landwirt, ging es Julius Kühn wohl weniger um die Erstbeschreibung als solches, sondern vielmehr um die exakte Diagnose und Terminologie. Nur wenn Schaderreger in der Praxis korrekt erkannt wurden, konnten Gegenmaßnahmen auch wirkungsvoll eingesetzt werden. Für verschiedenste Pilzpathogene zeigte Kühn, dass sie aus kranken Pflanzen isoliert und an gesunde Pflanzen inokuliert werden konnten und dort die bekannten Krankheitssymptome hervorriefen. Damit wies er sie als Verursacher der Krankheit nach und erfüllte die Koch’schen Postulate lange bevor sie als solches im Jahre 1884 von Robert Koch (1843–1910) definiert wurden.

4.1.1 Brandpilze. Julius Kühn bearbeitete die verschiedensten Brandpilze an Kultur- und Wildpflanzen (Kühn, 1858). Mit eigens entwickelten Methoden untersuchte er das Keimverhalten der Brandsporen (Abb. 4) und erbrachte den Nachweis der „organischen Selbständigkeit der Brandpilze“ (Kühn, 1858). Weitaus schwieriger gestalteten sich die Versuche zur Infektion der pflanzlichen Zelle und zum Nachweis pilzlichen Myzels in der Wirtspflanze. Er fertigte zahlreiche Quer- und Längsschnitte an, bis es ihm endlich gelang, Keimfäden des Steinbrandes im Wurzelknoten junger Weizenpflanzen nachzuweisen (Kühn, 1858). Julius Kühn beobachtete, wie pilzliche Hyphen die pflanzliche Zellwand durchdrangen (Abb. 5), die Pflanze systemisch besiedelten, um dann während der Blüte den Fruchtknoten zu infizieren und unzählige Sporen zu produzieren. Die Sporen wiederum waren von der Samenschale umgeben oder wurden nach deren Aufplatzen freigesetzt und als feiner Staub mit dem Wind verbracht.

Abb. 4. Tilletia caries (Weizensteinbrand): Keimung der Brandspore (Teleutospore, 1-16) und Bildung von Promyzel mit Basi­diosporen (17-25) (Ausschnitt aus Kühn, 1858, Tafel I).

Abb. 5. Tilletia caries (Weizensteinbrand): Freipräpariertes Myzel aus dem Innern einer jungen Weizenpflanze (Ausschnitt aus Kühn, 1858, Tafel IV).

Eine der Hauptursachen für das Auftreten von Brandpilzen sah Julius Kühn (1858) in nassem, undrainiertem Boden. Auch frische Mistdüngung schien ihm zufolge die Entwicklung des Brandes zu fördern, da mit dem nicht vollständig zersetzten Stroh daran anhaftende Brand­sporen auf dem Feld verteilt wurden. Zur Bekämpfung der Brandpilze empfahl Kühn:

Die Saatgutbeizung mit Kupfervitriol erwies sich bei der Bekämpfung des Weizensteinbrandes als so erfolgreich, dass sie nach Kühn von amtlicher Seite allen Weizen­anbauern zur Pflicht gemacht werden müsse (Kühn, 1873a).

4.1.2 Rostpilze. In seinen Untersuchungen zur Entwicklung der Rostpilze erkannte Julius Kühn (1858), dass diese im Vergleich zu den Brandpilzen ihre Wirte ausschließlich über Spaltöffnungen befielen und die Wirtspflanze nur lokal besiedelten. Zudem trat der Roststaub niemals so massig auf wie der Brandstaub. In ‘Die Krankheiten der Kulturgewächse, ihre Ursachen und ihre Verhütung’ erwähnt Kühn (1858) über 60 Rostarten an Wild- und Kulturpflanzen, darunter als wichtigste Arten Haferkronenrost (Puccinia corronata), Schwarzrost (P. graminis) und Bohnenrost (Uromyces phaseoli, Syn. Aecidium phaseolorum, Abb. 6).

Abb. 6. Uromyces phaseoli (Bohnenrost, Syn. U. appendiculata): Keimende Teleutospore (47), Bildung der Basidie (48) und Basidio­sporen (49-51) (Ausschnitt aus Kühn, 1858, Tafel V).

Zur Bekämpfung des Rostes schrieb Kühn (1858): „Den Rost selbst können wir nicht verhüten, aber seinen nach­theiligen Einfluß können wir beschränken, indem wir zu nasse Felder drainiren, durch tiefe Bearbeitung des Bodens und Anwendung des Kalkes die Verwitterung und Aufschließung seiner mineralischen Nährbestand­theile befördern, durch Anwendung der Drillkultur für eine stets offene Wechselwirkung zwischen Atmosphäre und Boden dort Sorge tragen, wo dieser zur Krusten­bildung geneigt ist und indem wir endlich das Maaß der Stickstoffzufuhr im Dünger in ein gerechtes Verhältnis zu setzen suchen zu den den Pflanzen dargebotenen mineralischen Nährbestandtheilen – kurz, indem wir alle Mittel eines wahrhaft rationellen Ackerbaues anwenden, um unsere Saaten zur möglichst vollkommenen, allseitig und gleichmäßig normalen Entwicklung zu bringen“ (Kühn, 1858). Damit formulierte Kühn die Grundsätze eines Integrierten Pflanzenbaues. In späteren Jahren, als die Epidemiologie des Schwarzrostes geklärt war, trat Kühn vehement für die Zerstörung des Zwischenwirtes Berberitze ein, um diesen bedeutenden Schaderreger in den Griff zu bekommen (Kühn, 1875c).

4.1.3 Mutterkorn. Mutterkorn (Claviceps purpurea) beobachtete Kühn (1858) am häufigsten am Feldrand, insbesondere wenn es zur Blütezeit des Getreides regnete. Befallen wurde vor allem Roggen, teils auch Weizen und Gerste. Den nach Infektion mit C. purpurea gebildeten Honigtau beschrieb Kühn als eine „klebrige, schmierige, widerlich süßschmeckende Substanz“, die aus Millionen von Sporen besteht (Kühn, 1858). Die Beobachtung, dass dieser bei Nebel besonders reichlich abgesondert wird, erklärt nach Kühn die Redensart von „einem giftigen, stinkenden Nebel, der den Honigthau hervorrufen und das Mutterkorn erzeugen solle“. Detailliert geht Kühn auf die Bildung des Mutterkornes ein, das aus pilzlichem Myzel besteht, an der Oberfläche verhärtet und sich schwarzviolett verfärbt. Kühn legte Mutterkörner verschiedener Pflanzen im Boden aus und beobachtete, wie nach 2–3 Monaten aus ihnen Fruchtkörper (Stroma) wuchsen. Abermals zeigte er, dass pilzliche Schaderreger unabhängige Organismen sind und nicht pflanzlichen Ursprungs. Eine Vermeidung des Mutterkorns erforderte nach Kühn (1858) die vollständige Vernichtung aller Mutterkörner. „Da sie leichter als gesunde Körner sind, können sie durch Werfen gegen den Wind von letzteren gut getrennt werden“ (Kühn, 1858). Die Mutterkörner sollten sodann verbrannt oder in die Jauchegrube gegeben werden, in der sie sicher verfaulen. Es blieb Julius Kühn`s wachsamen Augen nicht verborgen, dass die Mutterkörner häufig von anderen Pilzen (z.B. Verticil­lium cylindrosporum) besiedelt oder vom Tausendfüßler Julus guttulatus (Syn. Blaniulus guttulatus) gefressen wurden. Für eine nachhaltige Reduzierung des Mutterkornes reichte die Wirkung dieser Antagonisten aber nicht aus.

4.1.4 Phytophthora infestans. Die Biologie und das Schadenspotenzial dieses weltweit bedeutenden Schaderregers wird ausführlich in ‚Die Krankheiten der Kultur­gewächse – Ihre Ursachen und ihre Verhütung’ beschrieben (Kühn, 1858). An dieser Stelle soll nur auf die Bekämpfung dieses Pilzes eingegangen werden, als ein Beispiel für Kühns Umgang mit Lehrmeinungen. In der damaligen Zeit war der Einsatz von Schwefel zur Bekämpfung des Mehltaus der Rebe (Erysiphe tuckeri, Syn. Plasmopara viticola) gängige Praxis und wurde auch für die Bekämpfung der Krautfäule (Peronospora infestans, Syn. Phytophthora infestans) empfohlen. Julius Kühn war von der Wirkung jedoch nicht überzeugt und führte eigene Versuche im Garten des Landwirtschaftlichen Instituts durch (Kühn, 1870a). Trotz mehrmaliger Anwendung in der empfohlenen Aufwandmenge konnte er keinerlei Wirkung feststellen, ja er beobachtete sogar, das der Pilz die Schwefelablagerungen auf dem Blatt emporhob und sich weiter ausbreitete. Doch warum wirkte der Schwefel nicht gegen P. infestans? Kühn sah die Ursache hierfür in der unterschiedlichen Lebensweise von P. infestans gegenüber E. tuckeri. Während letzterer vor allem als Epiphyt auf der Blattoberseite auftritt, besiedelt P. infestans das Blattgewebe systemisch und ist so vor dem äußerlich aufgebrachten Schwefel weitgehend geschützt. Hinzu kommt nach Kühn (1858), dass sich das später aus den Spaltöffnungen wachsende Myzel von P. infestans in seiner Zusammensetzung vom primären Myzel im Blatt als auch vom Myzel von E. tuckeri unterscheidet, da es sich nach Behandlung mit Jod und Schwefelsäure blau färbt, ähnlich dem Gewebe höherer Pflanzen. Kühn vermutet, dass es widerstandsfähiger gegen­über dem Schwefel ist. Somit empfahl Kühn (1870a) zur Bekämpfung von P. infestans „eine möglichst widerstandfähige Kartoffelvarietät anzubauen, recht gesundes, pilzfreies, nicht fleckiges Saatgut auszulegen, und Boden und Kulturmethode so zu wählen, daß ein anhaltendes Naßbleiben des Ackers und sehr flache Lage der neu­gebildeten Knollen möglichst vermieden wird.“

4.1.5 Rhizoctonia solani. Im Jahr 1858 beschrieb Julius Kühn an Kartoffeln eine Krankheit, die er Schorf oder Grind nannte. „Die Schorfflecken sind anfangs meist nur vereinzelt vorhanden, aber auch bei einer vermehrteren Zahl hat die Kartoffel noch sehr wenig von ihrem Wohlgeschmack verloren. Begünstigt aber Nässe oder die Gegenwart eines sehr stickstoffreichen Düngers die Entwicklung der Krankheit, so verbreiten sich die Schorf­flecke oft über die ganze Oberfläche der Kartoffel, senken sich allmählig mehr und mehr ein und in den vertieften Flecken findet dann eine immer weiter und tiefer fressende, doch nur langsam vorschreitend jauchige Zersetzung statt, in welchem Zustande man die Krankheit auch als Räude oder Krätze bezeichnet“ (Kühn, 1858). Einher­gehend mit diesen Symptomen beobachtet Kühn verschiedene pilzliche Strukturen (Abb. 7). Nach entsprechender mikroskopischer Untersuchung dieser Strukturen kommt Julius Kühn zu dem Schluss: „Der von mir beobachtete Pilz ist ein, wie ich glaube, noch nicht beschriebenes Gebilde, Rhizoctonia solani mihi“ (Kühn, 1858). Heute ist R. solani mit 13 nachgewiesenen Anastomosegruppen und 31 Untergruppen einer der weltweit bedeutendsten Erreger von Auflauf- und Umfallkrankheiten an verschiedensten Wirtspflanzen (z.B. Mais, Kohl, Salat, Zuckerrübe, Kartoffel, Getreide, Reis, Erdnuss, Zierpflanzen, Sportrasen).

Abb. 7. Rhizoctonia solani: Pilzfaden (17), Abschnürung von zell­artigen Gliedern (18, 19), rundlicher, sklerotienartiger Körper (21), die wahrscheinlichen Sporen (22) (Ausschnitt aus Kühn, 1858, Tafel VII).

4.2.1 Stock- und Stängelnematode (Ditylenchus dipsaci). Während seines Studienjahres an der Landwirtschaft­lichen Akademie in Poppelsdorf bei Bonn fand Julius Kühn im Sommer 1856 Gelegenheit, die Kernfäule der Weberkarde (Dipsacus fullonum) zu untersuchen. An den erkrankten Blütenköpfen beobachtete er weiße Stellen, „die dem blosen Auge wie das dichtgehäufte Mycelium eines Fadenpilzes erschienen“ (Kühn, 1857). Unter dem Mikroskop betrachtet, erwiesen sich diese weißen Häufchen als eine dichte Ansammlung eng verschlungener Nematoden. Nach Überführung in Wasser wurden die Tiere nach 50–55 Minuten aktiv. Trocknete das Wasser ein, erstarrten sie wieder. „Man konnte dieselben auf diese Weise zu wiederholten Malen aus einem scheinbar leblosen Zustande zur lebhaften Bewegung übergehen lassen“ (Kühn, 1857).

In den Blütenköpfen selbst fand Julius Kühn alle Stadien des Nematoden, vom Ei, über die verschiedenen Juvenilstadien bis hin zu Männchen und Weibchen (Abb. 8). Für ihn waren die Nematoden eindeutig die Ursache der Kernfäule. Er führte intensive morphologische und morphometrische Untersuchungen durch und kam zu dem Schluss, dass die Tiere zwar eine große Ähnlichkeit mit Anguillula tritici (Syn. Anguina tritici), dem Verursacher der Radekrankheit an Weizen, zeigten, insgesamt jedoch deutlich kleiner waren und sich in der Anatomie unterschieden, so dass Kühn hierin eine neue Art sah. In Anlehnung an die Wirtspflanze nannte er sie Anguillula dipsaci (s. Tab. 2) (Kühn, 1857).

Abb. 8. Anguillula dipsaci (Syn. Ditylenchus dipsaci): Adultes Tier (54), Pharynxregion (55), Kopfregion (56), Vulvaregion (57), Schwanz­ende mit Spikula beim Männchen (58) (Ausschnitt aus Kühn, 1858, Tafel V).

In dieser Zeit wurden in Deutschland zunehmend verkümmerte Roggenpflanzen beobachtet. Anstelle der Halme bildeten sich im Frühjahr nur schmale grasähn­liche Blätter, die Stängelbasis war verdickt. Vielerorts wurde die Erscheinung „Stock“ genannt bzw. man sagte, der „Acker sei toll“ (Kühn, 1867, 1869b, 1870b). Neben Roggen trat diese Krankheit auch an Hafer, Buchweizen und Klee auf, nicht jedoch an Weizen, Gerste und Erbsen. Kühn stellte fest, dass die Krankheit durch Anguillulen verursacht wurde, die in Form und Größe mit der von ihm beschriebenen Art Anguillula dipsaci übereinstimmten (Kühn, 1867). Nun nahm er kernfaule Kardenköpfe, inokulierte damit Kleinparzellen und säte Weizen, Roggen, Gerste, Emmer und Einkorn aus. Der Roggen zeigte im nächsten Frühjahr die für die Stockkrankheit typischen Symptome, nicht jedoch die anderen Getreidearten. Damit wies Julius Kühn nach, dass ein und derselbe Erreger sowohl die Fäule in den Blütenköpfen der Weberkarde, als auch die Stockkrankheit des Roggens verursachte. Aufgrund der Verschiedenartigkeit der Wirtspflanzen schien Kühn der Name des Nematoden nun nicht mehr angemessen und entgegen den Regeln der Taxonomie benannte er ihn in Anguillula devastatrix, das „Karden- und Stockälchen“ um (Kühn, 1869b).

Julius Kühn fand weitere parasitische Anguillulen in Leguminosen und an der Kartoffel (Kühn, 1881a, 1888). Im ersten Fall sah Julius Kühn in dem Verursacher der Stockkrankheit der Luzerne eine neue, aber mit A. devastatrix (Syn. Tylenchus devastatrix) eng verwandte Art, da sich diese wohl an Luzerne und Rotklee vermehrte, nicht aber an Roggen und Hafer. Er nannte sie Tylenchus havensteinii, nach dem Generalsekretär des Landwirtschaft­lichen Vereines für Rheinpreußen Dr. Havenstein (Kühn, 1881a). Was Kühn seinerzeit nicht wusste, die Art T. devastatrix (Syn. D. dipsaci) neigt zur ausgeprägten Rassenbildung. Diese Thematik ist übrigens bis heute nicht befriedigend gelöst. Ritzema Bos (1888) erkannte dann, dass es sich bei T. havensteinii nicht um eine neue Art, sondern um eine „Rasse“ von T. devastatrix handelt und synomisierte sie mit dieser. Genau umgekehrt entwickelte sich die taxonomische Zuordnung bei den von Kühn an Kartoffeln gefundenen Nematoden. Da sie in Größe und Bildungsweise mit A. devastatrix identisch schienen, behielt Kühn den Namen bei. Nahezu 60 Jahre später bemerkte Thorne feine morphologische Unterschiede zwischen dem Erreger der ‚Älchenkrätze’ an Kartoffeln und dem Erreger der Stockkrankheit und beschrieb erstere als ein neue Art: Ditylenchus destructor Thorne, 1945.

In ‘Die Krankheiten der Kulturgewächse, ihre Ursachen und ihre Verhütung’ erwähnt Julius Kühn (1858) zudem den Begriff Anguillula solani, ohne aber eine weitere Beschreibung des Nematoden zu geben. Im Jahre 1881 berichtet er zudem von einem Auftreten des Rüben­zystennematoden an Kartoffeln. Vermutlich ist dies der erste Hinweis auf die Existenz des Kartoffelzysten­nematoden Globodera rostochiensis (Wollenweber, 1923) Skarbilovich, 1959 in Deutschland.

4.2.2 Rübenzystennematode (Heterodera schachtii). Kurz nach der Entdeckung des Rübenzystennematoden Heterodera schachtii durch Hermann Schacht (1859) widmete sich Julius Kühn auf Drängen der Landwirte dem Problem der „Rübenmüdigkeit“. Diese entwickelte sich zu einem großen wirtschaftlichen Problem. Bis 1876 mussten allein in der Region um Halle 24 Zuckerfabriken ihren Betrieb wegen unzureichender Belieferung mit Zuckerrüben einstellen (Steudel, 1984). Dies zu ändern und die Zuckerrübe wieder zu einer ertragreichen Kultur für die Landwirte zu machen, war ein ganz besonderes Anliegen Julius Kühns und erklärt, weshalb er sich über 30 Jahre mit der Bekämpfung dieses Schaderregers beschäftigte.

Rasch erbrachte Kühn den Nachweis, dass H. schachtii die Ursache und nicht nur eine Begleiterscheinung der Rübenmüdigkeit ist (Kühn, 1871). Auch beobachtete Julius Kühn (1877a), dass H. schachtii in die Wurzeln eindringt und nicht, wie bisher angenommen, nur außen anhaftet. Diese endoparasitäre Lebensweise hatte nach Julius Kühn gravierende Konsequenzen für die Bekämpfung des Nematoden, da die Tiere in der Wurzel vor jeglichen Bekämpfungsmitteln gut geschützt waren.

Julius Kühn untersuchte 180 Pflanzenarten aus 35 Familien auf ihre Wirtseignung für H. schachtii, darunter zahlreiche Unkräuter (Kühn, 1881b). An 21 Pflanzenarten beobachtete er den Rübenzystennematoden, darunter 16 Arten aus den Familien Brassicaceae und Chenopodiaceae. Kühn stellte fest, dass der Rübenzystennematode bis zu fünf Jahre im Boden überdauern kann, so dass er empfahl, Wirtspflanzen höchstens alle drei bis fünf Jahre auf dem Feld wiederkehren zu lassen (Kühn, 1881b).

Als Gegenmaßnahmen für H. schachtii empfahl Julius Kühn zunächst „tiefes Unterbringen der mit Nematoden erfüllten Ackerkrume durch das Spatpflügen, ... und dann in den Folgejahren minder tiefes Pflügen, damit die in die Tiefe gebrachten Parasiten dort unberührt verkommen“ (Kühn, 1871). Trotz Wenden des Bodens auf 50 cm (Sack’sche Rajolpflug) bzw. 63 cm (Spatpflug) waren im Folgejahr Unkräuter (z.B. Hederich) mit H. schachtii befallen, so dass Kühn dieses Verfahren recht schnell wieder verwarf (Kühn, 1873b). Auch Frost führte nach Kühn (1881b) nicht zu einer nennenswerten Reduzierung des Nematoden, wohl aber Temperaturen über 50˚C, so dass er ein Erhitzen des Bodens mit Braun­kohlebriketts testete. Auch wenn es sich hierbei um ein sehr effizientes Verfahren handelte, waren die Kosten für den großflächigen Einsatz zu hoch.

Im Jahr 1875 pachtete Julius Kühn von der Halle’schen Aktien-Zuckerfabrik 30 Morgen Acker, die zu den nematodenreichsten und rübenmüdesten Flächen in der Umgebung von Halle zählten. Hier untersuchte er verschiedenste chemische Verfahren zur Bekämpfung des Rübennematoden. Insbesondere testete er die gegen die Reblaus eingesetzten „Vertilgungsmittel“ auf ihre Wirkung gegen H. schachtii. Flüssige Mittel wie Carbolsäure und Schwefelkohlenstoff wurden mit einer eigens ent­wickelten Maschine in den Boden eingebracht, feste Mittel in die geöffnete Furche gestreut (Kühn, 1877a). Keines der untersuchten Mittel (Carbolsäure, Schwefelkohlenstoff, sulfocarbonsaures Kali, xanthogensaure Alkalien, Naphtalin, Tabaksaft) war jedoch in der Lage, den Rübennematoden nachhaltig zu reduzieren (Kühn, 1877a).

Aus seinen Untersuchungen zur Biologie von H. schachtii leitete Julius Kühn ab, dass es möglich sein müsse, den Rübenzystennematoden durch Anbau von Wirtspflanzen zu bekämpfen, wenn denn diese vor Abschluss der Entwicklung vom Felde entfernt würden. Im Jahr 1880 führte Julius Kühn erste Versuche zum sogenannten Fangpflanzenverfahren durch (Kühn, 1881b). Als Fangpflanzen setzte er Rübsen, Raps, Kohlrübe, Blattkohl, Rosenkohl, Wirsing, Kohlrabi, Blumenkohl, Weißen Senf, Gartenkresse und Spinat ein. Anfangs ließ Kühn die Fangpflanzen mitsamt der Anhangerde aus dem Boden aufnehmen und am Feldrand aufschichten. Von einem dieser Haufen entnahm Kühn im Folgejahr eine Probe und setzte einen Biotest mit Zuckerrüben an. Zu seiner Überraschung waren diese völlig befallsfrei. Kühn erkannte, dass die Nematoden mit Erreichen des dritten Juvenilstadiums die Fangpflanze nicht mehr verlassen konnten und schloss folgerichtig, dass ein Entfernen der Fangpflanzen vom Feld nicht erforderlich sei (Kühn, 1881b). Die Zerstörung der Fangpflanzen muss nur rechtzeitig erfolgen, bevor die Weibchen erste Eier legen. Beachtet man ferner, dass sich die Juvenilen bis zu 10 Tagen nach Zerstörung der Pflanzen noch weiter­entwickeln können, so ergibt sich hieraus ein Umbruchtermin der Fangpflanzen von 33 Tagen nach Auflaufen bei Frühjahrssaat und von 28 Tagen in der wärmeren Jahreszeit. Erfolgte die Zerstörung der Pflanzen zunächst mit der Handhacke, so setzte er schon bald Pferdegespanne ein, um die Fangpflanzen mit Hackmessern zu zerstören und sie dann erst oberflächlich (Egge) und später auf 20 cm Tiefe einzuarbeiten (Grubber, Pflug).

Da eine Fangpflanzenkultur niemals alle im Boden vorhandenen Rübennematoden zum Schlupf und zur Eindringung in die Wurzel bringt, empfahl Kühn (1891) bei hohen Besatzdichten sogar den nachfolgenden Anbau von bis zu vier Fangpflanzensaaten innerhalb eines Jahres. Damit gelang es Kühn, im Folgejahr selbst auf Flächen, die von Landwirten infolge des hohen Nematodenbesatzes bereits für den Zuckerrübenanbau aufgegeben wurden, wieder normale Rübenerträge zu erzielen. Einem erneuten Anstieg von H. schachtii ist nach Kühn durch mindestens 3 Jahre Anbaupause von Zuckerrüben oder anderer Wirtspflanzen, sorgfältiger Unkrautbekämpfung und Integration des Fangpflanzenverfahrens innerhalb bestehender Fruchtfolgen zu begegnen, wie z.B. den Anbau von ein bzw. zwei Fangpflanzensaaten vor Anbau von Kartoffeln bzw. nach Frühjahrsnutzung eines überwinternden Saatwicken/Winterroggen-Ge­misches als Grünfutter (Kühn, 1891).

Julius Kühn war auch ein entscheidender Wegbereiter für die Biologische Bekämpfung. Bereits 1877 verwies Kühn auf die enorme Bedeutung der im Boden vorkommenden natürlichen Antagonisten für die Bekämpfung pflanzenparasitärer Nematoden. Er beobachtete zahl­reiche Zysten, deren Eier von einem Pilz parasitiert waren und beschrieb diesen als Tarychium auxiliarium (Syn. Catenaria auxiliarum) (Kühn, 1877a). Heute werden weltweit verschiedene pilzliche und bakterielle Antagonisten erfolgreich als biologische Nematizide eingesetzt, wie die eipathogenen Pilze Paecilomyces lilacinus (Bioact^®, MeloCon^®) und Pochonia chlamydosporia (KlamiC^®) oder die Bakterien Pasteuria penetrans (Econem^TM) und Bacillus firmus (Votivo^®).

In seiner Anfangszeit an der Universität Halle widmete sich Julius Kühn intensiv den Getreideschädlingen, deren Biologie und möglichen Gegenmaßnahmen. Im Fokus seines Interesses standen verschiedene Vertreter aus der Ordnung Diptera (Zweiflügler), die teils erheb­liche Schäden an Getreide verursachten, wie z.B. Frit­fliege (Oscinella frit, Syn. Oscinis frit), Weizenhalmfliege (Chlorops pumilionis, Syn. Chlorops taeniopus), Hessenmücke (Mayetioloa destructor, Syn. Cecidomyia secalina) und Weizengallmücke (Contarinia tritici, Syn. Cecidomyia tritici) (Kühn, 1864a, b). Die meisten dieser Halmfliegen und Gallmücken können nach Kühn durch späte Aussaat des Wintergetreides ab der zweiten Septemberhälfte gut bekämpft werden (Kühn, 1864a, b). Für die Bekämpfung der Weizengallmücke empfahl Kühn zusätzlich, die überwinternden Puppen im Boden durch tiefes Pflügen mit Schälsech und Doppelpflug einzugraben (zit. Brink, 1986). Darüber hinaus galt Kühns Aufmerksamkeit verschiedenen Käferarten. Allen voran dem Saat­schnellkäfer (Agriotes lineatus) bzw. dessen Larven, den Drahtwürmern (Kühn, 1868). Als Gegenmaßnahme empfahl er eine flache Drillsaat und nicht zu häufiges Lockern des Bodens, da sich die Larven darin besonders wohl fühlen. Für die Bekämpfung des Getreidelaufkäfers (Zabrus tenebrioides, Syn. Zabrus gibbus) schlug er unter anderem ein Absammeln der Käfer, keinen Nachbau von Wirtspflanzen, die Anlage eines Fanggrabens, einen raschen Umbruch der Stoppel nach der Ernte sowie tiefes Pflügen des Ausfallgetreides vor (Kühn, 1869c).

Neben Getreide bearbeitete Julius Kühn Schadinsekten an Futter- und Zuckerrüben, Kartoffel, Möhre, Leguminosen, Leindotter und weiteren Kulturpflanzen. Für viele dieser Schadinsekten wies er erstmals nach, dass sie der eigentliche Verursacher der oftmals schon seit langem bekannten Ertragsausfälle waren, in einigen Fällen beschrieb er Schaderreger auch als eine neue Art (Tab. 3). Julius Kühn beschäftigte sich unter anderem mit der Gammaeule (Plusia gamma, Syn. Phytometra gamma), Wintersaateule (Agrotis segetum), Kartoffelkäfer (Leptinotarsa decemlineata), Schildkäfer (Cassida nebulosa), Maulwurfsgrille (Gryllotalpa vulgaris), Möhrenfliege (Psila rosae), Lupinenfliege (Anthomyia funesta), Kohlschotenmücke (Dasineura brassicae), Kohlgallenrüssler (Ceutorhynchus pleurostigma) und Kümmelmotte (Depressaria nervosa) (Kühn, 1866, 1870c, 1877c). Als sicherste Vorbeugungsmaßnahme „gegen die verderb­liche Ausbreitung von Insektenschäden“ empfahl Julius Kühn die Schonung der insektenfressenden Vögel und Anlage künstlicher Sitzplätze (Kühn, 1866). Zur direkten Bekämpfung empfiehlt er je nach Schaderreger das Absammeln der Schadinsekten, die Verschiebung des Aussaattermins und das Einhalten von Anbaupausen. Für den sich zunehmend ausbreitenden Kartoffelkäfer propagiert Kühn den Einsatz von Schweinfurter Grün (Kupfer­arsenitacetat), das mit dem ‚Liquid Atomyzer’ (siehe 4.6) ausgebracht werden sollte (Kühn, 1877c).

Weiterhin erwähnenswert ist die Entdeckung der Mehlmotte Anagasta kuehniella Zeller, 1879 (Syn. Ephestia kuehniella) durch Julius Kühn in einer Mühle in Halle im Jahr 1877. Dieser vermutlich aus Mittelamerika stammende Schaderreger in der Mühlenindustrie hat sich damals rasend schnell in Europa ausgebreitet (Brink, 1986).

Besonders leicht kam es nach Julius Kühn zu einer Verschleppung von Ditylenchus dipsaci und so zitiert er diesbezüglich Herrn Randerath zu Kempen bei Heinsberg mit den Worten: „Jetzt, wo dieselbe bereits an Ausdehnung grosse Fortschritte gemacht hat, wäscht man sogar die Hufe der Pferde und die Schuhe des Ackerers ab, bevor sie in den Hof oder in den Stall zurückkommen. Einem Ungläubigen, der die Sache für Aberglauben hielt, warf man einen Spaten voll solcher Erde auf sein Land; die Folge davon war, dass dieses Ackerstück im nächsten Jahr theilweise und im darauf folgenden Jahre ganz mit dieser Krankheit befallen war“ (Kühn, 1869b). Werden mit D. dipsaci befallene Futtermittel verfüttert, so sollten diese zuvor gekocht oder gedämpft werden, um eine Verschleppung des Schaderregers über nicht aufgenommenes Futter im Stallmist zu vermeiden. Demgegenüber scheint D. dipsaci die Darmpassage nicht zu überleben, zumindest konnte Julius Kühn in den festen Exkrementen der Nutztiere keine Nematoden nachweisen (Kühn, 1888). Nach Kühn führt die Verarbeitung von Kartoffeln in der Brennerei zu einem sicheren Abtöten der Tiere, so dass deren Rückstände bedenkenlos als Dünger genutzt werden können. Dies gilt jedoch nicht für die Rückstände aus der Stärkeproduktion (Kühn, 1888), die nicht auf Ackerland gelangen dürfen.

Um die Ausbreitung des Rübenzystennematoden H. schachtii innerhalb des Feldes zu vermeiden, empfahl Kühn (1881b), einen mindestens 70 cm tiefen und 50 cm breiten Graben auszuheben und mit Ätzkalk zu be­decken. Auch dürften Rübenabfälle nicht zurück auf den Acker gelangen, da diese H. schachtii enthalten. Vielmehr sollten die Abfälle vom Rübenputzen 6:1 mit gebranntem, ungelöschtem Kalk gemischt und nach mehrmonatiger Lagerung auf nicht ackerbaulich genutzten Flächen (z.B. Wiesen) ausgebracht werden (Kühn, 1871, 1874b, 1881b).

Zahlreiche dieser von Kühn erwähnten Maßnahmen sind heute Bestandteil nationaler und internationaler rechtlicher Regelungen, die zur Vermeidung der Verschleppung von Krankheitserregern mit hohem Schad­potenzial („Quarantäneerreger“) entwickelt wurden.

Bereits früh erkannte Julius Kühn in vergleichenden Untersuchungen die enormen Vorteile der Drillsaat gegenüber der Handsaat, wie bessere Durchlüftung des Bestandes und Möglichkeit des Hackens zwischen den Reihen zwecks Unkrautbekämpfung (Kühn, 1858). Als erster führte er die Drillsaat in Schlesien ein und bereits 1849 erfolgte die gesamte Aussaat der Winterung auf Gut Groß-Krausche mit der Drillmaschine (Wohltmann und Holdefleiss, 1905). Von dort aus setzte sich dieses Verfahren rasch in ganz Deutschland durch.

Aber auch bei der Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln leistete Julius Kühn Pionierarbeit. Mit dem ‘Liquid-Atomyzer’ führte er eines der ersten Pflanzenschutzgeräte in Deutschland ein (Kühn, 1877d). Dieses Gerät wurde 1877 auf der Weltausstellung in Philadelphia vorgestellt und in den USA unter anderem zur Bekämpfung des Kartoffelkäfers eingesetzt. Julius Kühn testete diesen Handzerstäuber für die Ausbringung von Schweinfurter Grün (Kupferarsenitacetat), dem ersten synthetischen Insektizid, das in größerem Umfange eingesetzt wurde, sowie einem Extrakt aus Tabakblättern. Die Ergebnisse dieses nach Kühn leicht zu handhabenden Pflanzenschutzgerätes verliefen so positiv, dass er die Herstellung mehrerer Handzerstäuber veranlasste und sie den Landwirten zur Verfügung stellte (Kühn, 1877d). Um den Verbleib der Wirkstoffe auf den Pflanzen und damit deren Wirkung zu verbessern, empfahl Kühn (1877d): „Es ist auch räthlich, dem Wasser etwas Lösung von Mundleim oder arab. Gummi zuzusetzen, um zu bewirken, dass nach dem Abtrocknen das Schweinfurter Grün besser an den Blättern haften bleibe“. Da es für die Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln in den Boden bisher keinerlei Techniken gab, entwickelte Julius Kühn mit Prof. Wüst eine besondere Maschine (Kühn, 1877d), um die für die Bekämpfung von pflanzenparasitären Nematoden eingesetzten flüssigen Mittel (z.B. Schwefelwasserstoff) in den Boden einbringen zu können.

Der von Julius Kühn gebaute Kartoffel-Igel mit Krümmerscharen und ein Spezialgrubber zum Abschneiden der Fangpflanzen sind weitere Beispiele seiner Maschinenentwicklungen (zit. Könnecke, 1960). Insgesamt unterstützten die von Julius Kühn neu eingeführten Verfahren und teils eigens entwickelten Geräte in erheb­lichem Maße die zunehmende Mechanisierung der Landwirtschaft in Deutschland.

Darüber hinaus beschäftigte sich Julius Kühn mit spezifischen Anbausystemen, wie dem Gülichschen Verfahren für Kartoffeln, oder Fragen zum Durchwachsen der Kartoffeln, d.h. der Bildung sekundärer Knollen gegen Ende der Vegetationsperiode (Kühn, 1869e; Kühn, 1884; Kühn zit. in Wohltmann und Holdefleiss, 1905). Letzteres betraf vor allem die spätreifen Sorten der insgesamt 285 auf dem Versuchsfeld des landwirtschaftlichen Instituts in Halle kultivierten Kartoffelsorten (Kühn, 1884; Kühn zit. in Wohltmann und Holdefleiss, 1905).

Im Bereich der Gründüngung bearbeitete Julius Kühn Fragen zur Saatzeit und Düngerwirkung bzw. der Ausnutzung des Stickstoffs durch Anbau von Weißem Senf (Kühn, 1893a, 1895). Immer wieder propagierte er die Vorteile der Sandwicke (Syn. Zottelwicke, Vicia villosa) als Gründüngungspflanze, wie Spätsaatverträglichkeit, Winterfestigkeit und rasche Entwicklung im Frühjahr (Kühn, 1892, 1893b). Als Bestandteil des Landsberger Gemenges (Zottelwicke 21 kg/ha, Inkarnatklee 9 kg/ha, Welsches Weidelgras 30 kg/ha) hat sie heute große Bedeutung als Grünfutter bzw. Gründüngung.

Schon Julius Kühn waren die Vorzüge des Leindotters, wie Anspruchslosigkeit, Schnellwüchsigkeit, Trocken­toleranz und geringer Pflanzenschutzbedarf sehr wohl bekannt (Kühn, 1866). Heute erlebt der Leindotter gerade seine Renaissance im Ökolandbau. Im Misch­anbau mit Erbsen unterdrückt er wirkungsvoll Unkräuter und dient als Stütze für die Erbsenpflanzen, im Misch­anbau mit Hafer und Sommerweizen sorgt er für Ertragsstabilität. Über die Gewinnung von Leindotteröl bietet er eine zusätzliche Ertragskomponente.

In Exaktversuchen zum Eintrag von Nährstoffen über Dünger bzw. Austrag über Ernteprodukte stellte Kühn einen erheblichen Stickstoffzugang fest, der nur durch Luftstickstoff assimilierende Organismen zu erklären sei (in Bode, 1910). Auch beobachtete Kühn, dass in den mit Stallmist gedüngten Parzellen insbesondere Aktinomy­ceten gefördert wurden. Folgerichtig schloss er, dass mikrobiologische Prozesse im Boden von besonderer Bedeutung für die Pflanzenernährung sind.

Da Kulturpflanzen in Bodentiefen über 30 cm wurzeln und auch dort Nährstoffe aufnehmen, erwartete man bei entsprechend langer Kulturdauer einen Nährstoffmangel in tieferen Bodenschichten und damit zurückgehende Erträge. Kühn (1894) experimentierte mit einem speziellen Untergrunddüngepflug und konventionellen Pflügen. Die Düngergabe wurde jeweils zur Hälfte im Unterboden (30–45 cm Tiefe) bzw. im Oberboden (0–30 cm) appliziert und mit der Ertragswirkung bei Applikation ausschließlich im Oberboden verglichen. Bei Zuckerrüben führte die Untergrunddüngung zu einer deutlichen Verbesserung des Ertrages (Kühn, 1894). Die alleinige Lockerung des Unterbodens (ohne Düngung) hatte zwar auch eine positive Wirkung auf den Ertrag, jedoch in geringerem Maße als bei gleichzeitiger Düngung. Bei Kartoffeln und Getreide brachte die Untergrunddüngung dagegen keinerlei Vorteile (Kühn, 1894).

Fußnoten: