Weizen gehört zu den wichtigsten Nahrungspflanzen und liefert nach Mais die weltweit größten Ernteerträge. Viele Lebensmittel vom Brot über Pizza bis hin zum Bier werden aus dem Getreide hergestellt. Doch Wetterextreme wie Dürren und Überschwemmungen sorgen immer wieder für Ernteverluste – auch beim Weizen. Landwirtinnen und Landwirte versuchen schon heute, die Nahrungspflanzen per Düngung mit wichtigen Nährstoffen wie Stickstoff zu versorgen und die Weizenerträge zu sichern.

Ertragssicherung durch mehr Stickstoffdüngung?

In den kommenden Jahren müsste allerdings die Düngung mit Stickstoff um das Vierfache steigen, damit das „Ertragspotential der Sorten für die Versorgung der wachsenden Weltbevölkerung ausgeschöpft“ wird. So lautet das Ergebnis einer internationalen Studie, an der Forschende vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) beteiligt waren.

Mithilfe von Simulationsmodellen hatte das Forschungsteam für die ertragreichsten Weizensorten potenzielle Ertragssteigerungen sowie den damit verbundenen Stickstoffbedarf ermittelt. Außerdem wurden verschiedene Klimawandelszenarien für die wichtigsten Weizenanbaugebiete weltweit angewandt.

Stickstoff muss für die Pflanzen im Boden verfügbar sein

Noch mehr zu düngen, um künftige Erträge zu sichern, kann den Forschenden zufolge nicht die Lösung sein. „Angesichts der negativen Auswirkungen von überschüssigem Stickstoff auf Klima und Umwelt können wir die Düngegaben nicht noch weiter erhöhen, sondern müssen über Alternativen nachdenken“, so Frank Ewert, Wissenschaftlicher Direktor am ZALF und Co-Autor der Studie. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass wir uns vor allem darum kümmern müssen, dass Stickstoff für die Pflanzen im Boden verfügbar ist und von den Pflanzen effizient aufgenommen werden kann.“

Neue Anbaupraktiken notwendig

Die Züchtung neuer Weizensorten, die mehr Stickstoff aufnehmen, wird von den Forschenden als ein Lösungsansatz betrachtet. Eine weitere Option seien andere Anbaupraktiken wie der kombinierte Anbau von Weizen mit Leguminosen, die Stickstoff aus der Luft binden können. Keiner dieser beiden Ansätze würde jedoch das Problem allein lösen können, schreiben die Forschenden. „Erforderlich ist eine sinnvolle Integration von agronomischen, genetischen und sozio-ökonomischen Zusammenhängen“, berichtet das Team in der Fachzeitschrift „Nature Plants“.

Die Arbeit des ZALF-Teams wurde unter anderem durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Fördermaßnahme „Boden als nachhaltige Ressource für die Bioökonomie – BonaRes“ gefördert.

bb