Der jüngst veröffentlichte sechste Sachstandsbericht des Weltklimarates macht deutlich: Soll aus der Klimakrise keine -Katastrophe werden, müssen in allen Sektoren die Treibhausgasemissionen in kürzester Zeit massiv sinken. Das gilt auch für die Landwirtschaft, die vor der Herausforderung steht, dennoch genug Nahrung für eine wachsende Weltbevölkerung zu produzieren. Für das wichtige Grundnahrungsmittel Reis untersucht ein Forschungsteam des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) gemeinsam mit Partnern aus Österreich und Japan dazu den Trockenanbau.

Methanemissionen vermeiden

Meistens wird Reis auf überfluteten Feldern angebaut. Dabei gelangt jedoch recht viel Methan in die Atmosphäre, ein wesentlich stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid. In wasserarmen Regionen wird hingegen schon heute der Trockenreisanbau praktiziert. Dessen Nachteil ist jedoch – neben der oft knappen Wasserversorgung – eine schlechte Verwertung des Nährstoffs Phosphor. Das wiederum führt zu schlechteren Erträgen. Das Forschungsprojekt „Kleiner Maßstab – große Wirkung: Rhizosphärenprozesse als Schlüssel für P-Effizienz im Trockenreisanbau“ möchte deshalb die Prozesse der Phosphoraufnahme besser verstehen und anschließend optimieren.

Die entscheidenden Parameter dazu liegen in der sogenannten Rhizosphäre, dem Bodenbereich rund um die Wurzeln der Pflanzen. Denn selbst wenn Phosphor in gleicher Menge vorhanden ist, können unterschiedliche Reissorten den Nährstoff unterschiedlich gut aufnehmen. Das liegt beispielsweise an den jeweiligen Wuchsformen der Wurzeln oder den genetisch veranlagten Stoffwechselprozessen, ganz besonders aber am Effekt bestimmter Wurzelausscheidungen und der Symbiose mit bestimmten Mikroorganismen.

Hilfe durch symbiontische Mikroben

So können die Wurzelausscheidungen dazu führen, dass das Phosphat chemisch reagiert und anschließend in einer Form vorliegt, die die Pflanze besser aufnehmen oder verwerten kann. Gleiches gilt für die Mikroben, meist Bakterien oder Pilze: Sie sind besser als die Pflanze darin Phosphat zu verwerten und scheiden danach phosphathaltige Verbunde wieder aus, die die Pflanze besser nutzen kann als das ursprüngliche Phosphat.

Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mitfinanzierte Projekt will die Erkenntnisse über die Abläufe in der Rhizosphäre nicht nur für die Grundlagenforschung gewinnen, sondern der Pflanzenzüchtung ermöglichen, Sorten zu erzeugen, die im Trockenanbau besser Phosphat verwerten können. Profitieren würden davon zunächst Regionen mit phosphatarmen Böden und geringer Verfügbarkeit von Phosphatdünger. Aber wenn es gelänge, den Trockenanbau hinsichtlich des Ertrags mit dem Anbau auf überschwemmten Feldern gleichzustellen, könnte diese klimafreundliche Anbauform sich auch in anderen Regionen durchsetzen.

bl