Weizen zählt zu den wichtigsten Nahrungspflanzen weltweit und ist auf die Versorgung mit Stickstoff angewiesen. In der Landwirtschaft wird daher Stickstoff in Form von Dünger ausgebracht, um das Wachstum der Pflanze zu fördern und gute Erträge zu erzielen. Doch es kommt auf die richtige Menge an. Stickstoff, den die Pflanze nicht verarbeiten kann, landet in der Umwelt und belastet die Ökosysteme. Doch wie kann die Versorgung mit Weizen gesichert werden, ohne die Umwelt weiter zu belasten?

Ernteertrag neuer Weizensorten bei Klimaerwärmung simuliert

Eine Lösung könnte die Züchtung neue Weizensorten sein, wie ein Forschungsteam um den Agrarwissenschaftler Senthold Asseng von der TU München in der Fachzeitschrift Nature Plants schreibt. Gemeinsam mit Wissenschaftlern vom französischen Forschungsinstitut für Landwirtschaft, Ernährung und Umwelt (INRAE) hatte das Team neue, noch im Versuchsstadium befindliche Weizensorten untersucht. Dafür wurden Daten von weltweit fünf Versuchsfeldern genutzt, auf denen besonders hohen Erträge erzielt werden. Mithilfe von Simulationsmodellen wurde für verschiedene Klimaszenarien der Ernteertrag der getesteten Sorten bei Zugabe unterschiedlich hoher Stickstoffmengen berechnet. Bei den Klimaszenarien wurde eine Erderwärmung um ein Grad und um 4,8 Grad berücksichtigt.

Mehr Ertrag bei gleicher Düngemenge

Den Forschenden zufolge lieferten neue Weizensorten unter den aktuellen klimatischen Bedingungen 16 % mehr Ertrag als bisher eingesetzte Weizensorten, wenn sie mit der gleichen Menge gedüngt werden. Durch die bessere Stickstoffnutzung verbesserte sich auch der ökologische Fußabdruck. Gleichzeitig stellte das Team fest, dass „der Stickstoffbedarf im Zuge der Erderwärmung generell steigen wird, wenn man das Erntepotenzial der Pflanzen voll ausschöpfen möchte“. Doch auch hier sei die Stickstoffeffizienz der im Projekt getesteten neuen Weizensorten im Vergleich zu den bisher eingesetzten besser.

Züchtung neuer Weizensorten empfohlen 

Die Forschenden kommen zu dem Schluss, dass die neuen Weizensorten „in wichtigen Aspekten“ den bisherigen überlegen sind und daher ein „Baustein zur Ernährungssicherheit“ sein können. Da Stickstoff jedoch eine kostenintensive Ressource ist, empfehlen die Forschenden „die im Modell getesteten Weizensorten nun in Zuchtprogrammen weiter zu nutzen“.

„Mit verbesserter Züchtung können wir es schaffen, für die nächsten 20 bis 30 Jahre die Lücke an Nahrungsmitteln zu schließen. Allein mit neuen Sorten wird uns der Spagat aus weltweiter Ernährungssicherheit, Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit aber nicht gelingen“, sagt Senthold Asseng. „Was wir brauchen, ist ein systemischer Ansatz, der neben agrarwissenschaftlichen Methoden wie moderner Züchtung auch Umweltaspekte, sozio-ökonomische Faktoren und die Rolle der Politik betrachtet.“

Das Projekt wurde von der internationalen Wheat-Initiative gefördert.

bb