Wurzelknöllchen an den Bohnenwurzeln im Hochbeet? Über die Partnerschaft zwischen Bohnenpflanzen und Knöllchenbakterien

Bohnen können mehr, als knackige Hülsen und leckere Samen zu produzieren. In ihren Wurzelknöllchen leben Knöllchenbakterien (Rhizobien), mit deren Hilfe sie Stickstoff aus der Luft in den Nährstoffkreislauf des Gartens holen. Wir schauen in die Erde und zeigen, was dort wirklich passiert, und wie wir dieses Wissen im Gemüsebeet und Hochbeet nutzen können. Im Lubera-Shop könnt ihr eine große Vielfalt an Bohnen Samen kaufen.

Zusammenfassung

• Rhizobien in Wurzelknöllchen wandeln atmosphärischen Stickstoff (N₂) in pflanzenverfügbare Formen um. Die Bohne versorgt sie dafür mit Energie aus der Photosynthese.
• Der fixierte Stickstoff gehört zunächst überwiegend der Bohne, deshalb sind sie keine kleinen Düngerstationen, die Tomaten, Mais oder Kürbis nebenan unmittelbar mit Stickstoff versorgen.
• Über Wurzelausscheidungen, abgestoßene Zellen und absterbende Feinwurzeln gelangt Stickstoff in das Bodenmikrobiom (Rhizosphäre).
• Wenn Bohnenwurzeln abgebaut werden, wird darin gebundener Stickstoff wieder Teil des Boden-Nährstoffkreislaufs. Deshalb können nachfolgende Kulturen von Leguminosen profitieren.
• Gartenbohne (Phaseolus) und einige ihrer wichtigsten Symbiosepartner wie Rhizobium etli und R. phaseoli haben gemeinsame amerikanische Wurzeln, und haben sich mit dem Bohnenanbau über alle Kontinente verbreitet.

Die Wurzeln meiner Bohnen im Hochbeetgarten

In meinen Hochbeeten wuchsen dieses Jahr viele Bohnen-Sorten an Puffbohnen (Dicke Bohnen), Stangenbohnen, Busch- und Feuerbohnen.

Wer wissen möchte, wie dieser Hochbeetgarten entstanden ist und was wir dort ausprobieren, findet die ganze Geschichte in meinem Artikel «Unser Lubera-Hochbeetgarten entsteht: Versuchsgarten und Community-Projekt».

Bild: Dicke Bohnen von Lubera im Hochbeet zusammen mit Erdbeeren und Spargel.

Nach der Ernte meiner Bohnen, habe ich im August alle Pflanzen mit Wurzeln aus den Hochbeeten gezogen. Macht man das, kann man dort an den Wurzeln spannende kleine Knubbel entdecken. Manche sind fast kugelrund, andere länglich oder unregelmäßig, einige weißlich, andere bräunlich.

Auf Reddit gibt es viele Gartenforen mit lebendiger Diskussionskultur. Die Leute dort haben die Knubbel meist eher zufällig entdeckt, und fragen in die Runde: Sind das Eier? Eine Krankheit? Wurzelnematoden?

Die richtige Antwort ist erfreulich. Die Verdickungen sind tatsächlich Wurzelknöllchen, über deren Auftauchen wir im Nutzgarten zufrieden lächeln dürfen. In diesen Knöllchen leben Bakterien, mit denen Bohnen eine bemerkenswerte Partnerschaft eingehen. Ich habe diese Wurzelknöllchen aus den Hochbeeten für euch fotografiert.

Bild: Knöllchenbakterien Rhizobien an den Bohnenwurzeln von Phaseolus vulgaris, hier von einer Stangenbohne.

Bild: Knöllchenbakterien Rhizobien an den Bohnenwurzeln von Puffbohne (Vicia faba) der Sorte 'Eleonora'.

Und wer eines der Wurzelknöllchen aufschneidet, kann sogar einen Hinweis darauf bekommen, ob diese Partnerschaft gerade funktioniert. In diesem Fall würde dich das Innere rosa anstrahlen.

“Kann” wohlgemerkt. Ich habe einige Wurzelknöllchen in der Mitte durchgeschnitten. Leider mit einem nicht sonderlich scharfen Küchenmesser. Ich erspare euch das Foto, und ermuntere euch, ein besseres zu machen. Wenn euch das neugierig macht, solltet ihr möglichst viele Pflanzen aus der Erde holen, denn die Knöllchenbildung kann von Pflanze zu Pflanze unterschiedlich ausfallen. Ich denke, besser als ein Messer funktioniert eine Rasierklinge.

Was machen die Wurzelknöllchen an den Bohnenwurzeln?

Die sogenannten Knöllchenbakterien, auch Rhizobien genannt, leben im Gartenboden. Treffen sie auf eine passende Leguminose wie Bohne, Erbse, Wicke oder Klee, kann eine Symbiose entstehen. Wer einigermaßen sicher gehen möchte, dass sie auch in einem recht sterilen Substrat vorkommen, impft sie mit Gartenerde und reifem Kompost.

Die Knöllchenbakterien können etwas ganz Besonderes: Sie fixieren Stickstoff aus der Luft (N₂). Unsere Bohne kann das nicht. Dafür versorgt die Pflanze ihre bakteriellen Partner mit Energie und Kohlenstoffverbindungen aus ihrer Photosynthese.

Man könnte also sagen: Während wir Bohnen anbauen, bauen die Bohnen Bakterien an 🙂 Für diese Bakterien errichten die Bohnenpflanzen sogar kleine Wohn- und Arbeitsstätten: die Wurzelknöllchen nämlich.

Aber wie findet die Bohne ihr Bakterium?

Ich habe mich gefragt, wie die die Bohnenwurzeln die Knöllchenbakterien im Hochbeet überhaupt finden konnten. Mir schien es unwahrscheinlich, dass so ein Rhizobium zufällig an irgendeiner Bohnenwurzel vorbeikommt.

Jetzt habe ich gelesen: Meine Bohnenpflanzen haben die Knöllchenbakterien mit chemischen Signalen gerufen, und das geht so: Die Wurzel gibt unter anderem bestimmte Flavonoide in ihre Umgebung ab. Geeignete Knöllchenbakterien reagieren darauf und produzieren ihrerseits Signalmoleküle. Die Pflanze besitzt Rezeptoren, mit denen sie solche Signalmoleküle erkennt.

Ich darf mir aber wohl keine zielstrebige Fernwanderung von Knöllchenbakterien durch trockene Gartenerde vorstellen. Die Reichweite der chemischen Signale ist begrenzt, und die Bakterien brauchen ausreichend Wasser im Boden für ihre aktive Fortbewegung. Aber die Wurzel wächst selbstständig durch neue Bodenbereiche und kommt dadurch mit dort vorhandenen Rhizobien in Kontakt. Die Bohne ruft also nicht nach einem bestimmten Bakterium über das ganze Beet. Sie hinterlässt rund um ihre wachsenden Wurzeln eine chemische Duftspur, und bewegliche Rhizobien in der unmittelbaren Umgebung können ihr folgen.

Haben die Knöllchenbakterien ihre Wurzeln gefunden, gelangen über einen sogenannten Infektionsschlauch in die Wurzel, Pflanzenzellen beginnen sich zu teilen. Schließlich entsteht ein neues Knöllchen.

Warum sehen die Knöllchen meiner Bohnen unterschiedlich aus?

Bei der Dicken Bohne (Vicia faba) habe ich Knöllchen gefunden, die unregelmässig oftmals geradezu verzweigt aussehen. Sie erinnern mich an Blumenkohl. Bei der Gartenbohne (Phaseolus vulgaris) erscheinen sie meist rundlicher.

Dahinter stehen auch unterschiedliche bakterielle Partner. Vicia faba geht ihre Symbiose typischerweise mit Rhizobium leguminosarum symbiovar viciae ein. Bei Phaseolus vulgaris kommen dagegen andere Rhizobien infrage, darunter Rhizobium etli und Rhizobium phaseoli. Knöllchenbakterium ist also nicht gleich Knöllchenbakterium.

Bild: Verschiedene, im August 2026 geerntete Bohnenkerne aus meinem Hochbeetgarten

Wie kommen amerikanische Knöllchenbakterien in den europäischen Garten?

Auch ein neues, mikrobenarmes Hochbeet lässt sich für die Folgejahre gewissermassen mit Bodenleben impfen: Eine kleine Menge Erde aus der Wurzelzone gesunder, gut mit Knöllchen besetzter Bohnen kann passende Rhizobien in das Substrat bringen.

Besonders spannend finde ich, dass Gartenbohne (Phaseolus) und einige ihrer wichtigsten Symbiosepartner wie Rhizobium etli und R. phaseoli gemeinsame amerikanische Wurzeln haben und sich mit dem Bohnenanbau über die Welt verbreiteten. Als die Gartenbohne nach 1492 nach Europa gelangte, kamen also offenbar auch Symbiosepartner beziehungsweise deren Symbiosegene mit. Amerikanische phaseoli-Symbiosegene wurden später in Spanien, Portugal und Frankreich gefunden.

Inzwischen finden sich auch in europäischen Böden vielfältige Phaseolus-kompatible Rhizobien. Wer also nach der Ernte gesunde Bohnenwurzeln im Hochbeet belässt, fördert eine mikrobielle Gemeinschaft, auf die die nächste Bohnengeneration zurückgreifen kann.

Noch spannender erscheint mir eine Veröffentlichung in der Nature, die sich mit amerikanischen Knöllchenbakterien in Europa beschäftigt. Demnach können Bakterien die Erbinformation für die Zusammenarbeit mit Bohnen sogar untereinander austauschen. So können auch Bakterien, die ursprünglich keine passenden Partner der Bohne waren, die genetischen Fähigkeiten für diese Symbiose erwerben.

Bild: Gartenbohnen (hier Feuerbohnen, botanisch Phaseolus coccineus), und ihre Rhizobienpartner haben gemeinsame amerikanische Wurzeln. Heute besitzen auch europäische Böden eine vielfältige Gemeinschaft möglicher Rhizobienpartner.

Übrigens: Feuerbohnen, auch Käferbohnen oder Prunkbohnen genannt, waren ursprünglich mehrjährig. Wie sie den Winter mithilfe ihrer Speicherknolle überstehen können und warum wir bei Lubera an robusten, winterharten und attraktiv blühenden Feuerbohnen arbeiten, erklärt Züchter Reinhard Jank im folgenden Video.

Wie kannst du die Knöllchenbildung fördern?

So kannst du die Knöllchenbildung an den Bohnenpflanzen fördern:

• Halte den Boden, solange die Bohnen im Jugendalter sind, gleichmäßig feucht, aber nicht nass.
• Vermeide Bodenverdichtung.
• Sei zurückhaltend mit stickstoffreichen Düngern.
• Ein niedriger pH-Wert ist für viele Rhizobien und ihre Wirtspflanzen ungünstig.
• Lasst die Bohnenwurzeln nach der Ernte im Boden, damit er für kommendes Jahr geimpft ist.

Düngen Bohnen ihre Nachbarpflanzen?

Bohnen neben Starkzehrer pflanzen und schon versorgen die Knöllchenbakterien Tomaten, Mais oder Kürbis mit Stickstoff? Diese Vorstellung begegnet uns häufig bei Empfehlungen zur Mischkultur. Ganz so einfach funktioniert die Sache leider nicht, zumindest laut Forschenden der Washington State University (WSU). Sie verweisen auf die sogenannte Rhizodeposition: Lebende Wurzeln geben Stoffe ab und Feinwurzeln sterben laufend. Dadurch gelangen auch stickstoffhaltige Verbindungen aus Leguminosen in den Boden. Zunächst werden sie von Bodenorganismen aufgenommen und umgebaut. Unter bestimmten Bedingungen kann ein Teil dieses Stickstoffs schließlich auch von den Feinwurzeln benachbarter Pflanzen aufgenommen werden. Die Bohnen düngen ihre Nachbarpflanzen aber nicht unmittelbar und auch nicht ausgiebig.

Was bedeutet das für Mischkulturen im Hochbeet?

Eine Bohne neben Starkzehrern ersetzt deren Stickstoffdüngung nicht. Was sie stattdessen tun: Sie hinterlassen eine Art mikrobielles Vermächtnis. Eine Bohnenpflanze trifft damit unter Umständen im Folgejahr leichter auf Symbiosepartner. Probiert es aus und berichtet uns von euren Erfahrungen!

3 Praxis-Tipps für den Bohnenanbau

1. Bohnen nicht als Ersatz für die Düngung eines Starkzehrers einplanen. Plane die Nährstoffversorgung jeder Kultur nach ihrem Bedarf. Betrachte die Leguminose vielmehr als langfristigen Beitrag für einen lebendigen Boden mit vielen Knöllchenbakterien.
2. Nach der Ernte kannst du die Pflanzen knapp über dem Boden abschneiden und das Wurzelsystem samt Knöllchen im Beet belassen. Die Wurzeln werden anschließend von Bodenorganismen abgebaut.
3. Nimmst du Erde aus einem Beet, in dem Phaseolus vulgaris seit Jahren erfolgreich wächst und Knöllchen bildet, kannst du steriles Substrat damit impfen. Noch gezielter wäre eine kleine Menge Erde aus der unmittelbaren Wurzelzone der Bohnen.