Agrarwissenschaften

Auf den ersten Blick ist die immergrüne Kreuzblättrige Wolfsmilch (Euphorbia lathyris) eher unscheinbar. Tatsächlich hat das Kraut es aber in sich: Die Samen enthalten 40-50 Prozent fettes Öl. Der reichlich fließende Milchsaft enthält zudem 8-12 Prozent Kohlenwasserstoffe als Terpene. Vor allem die darin enthaltenen energiereichen Triterpenoide haben das Interesse der Wissenschaft geweckt. Denn diese könnten Biokraftstoffen beigemengt werden.

Alginate wirken wie eine Art Schwamm. Das aus Braunalgen gewonnene Biopolymer kann enorme Mengen an Keimen und Flüssigkeit aufnehmen und ist wegen seiner Fähigkeit zu Gelieren vor allem für medizinische Wundauflagen  gefragt. Doch die Qualität des aus Algen gewonnenen Alginats variiert, weil es stark von Umwelteinflüssen abhängig ist.

Eine neue Rebsorte züchten ist ein mühseliges Unterfangen. Hitze, Kälte und Pilzbefall können der Pflanze schon in einem frühen Stadium zusetzen. Meist ist der Schaden aber erst sichtbar, wenn es zu spät ist. Mit PHENObot wurde ein Feldroboter entwickelt, der den Züchtern bei der aufwendigen Datenerfassung von phänotypischen Merkmalen wie Farbe und Größe der Beeren viel Zeit und Arbeit ersparen kann.

Flachs oder Lein ist eine Faserpflanze, die über Jahrhunderte hinweg den Rohstoff für Textilien lieferte, bevor der Siegeszug der Baumwolle begann. Seit einiger Zeit erfährt die Leinpflanze jedoch wieder mehr Aufmerksamkeit: Die Werkstoffforschung hat Flachs für sich entdeckt. Die Steifigkeit und Festigkeit der Fasern, die Flachs für Textilanwendungen eher unattraktiv macht, weckt zunehmend das Interesse der Wissenschaftler, um neue biobasierte Verbundwerkstoffe zu kreieren. „Die Pflanze hat einen dünnen Stängel, der besonders biegesteif ist.

Die Zuckerrübe ist eine der jüngsten Neuzugänge auf den Äckern der gemäßigten Breiten. Erst im 18. Jahrhundert war es deutschen Pflanzenzüchtern gelungen, den Zuckergehalt der Runkelrübe mehr als zu verdoppeln. Das war die Basis für die industrielle Zuckerproduktion. Heute stammt etwa ein Drittel des weltweit konsumierten Zuckers aus der Zuckerrübe (Beta vulgaris), rund 25 Mrd. Euro werden jährlich damit erwirtschaftet. Außerdem werden die Rüben auch in der Herstellung von Bioenergie verwendet, beispielsweise für Bioethanol.

Die Entwicklung von Nutzpflanzen, die künftigen Anforderungen gewachsen sind, verlangt nach innovativen Forschungsansätzen. Die wachsende Weltbevölkerung und der Klimawandel lassen Forscher mit Hochdruck nach Möglichkeiten suchen, um die Ernährung der Menschen abzusichern. Das Wissen um die Genomsequenz bedeutender Nutzpflanzen ist eine wichtige Basis für die Züchtung neuer Sorten, mit denen sich auch bei schwankender Witterung stabile Ernten einfahren lassen und die gegen Krankheiten und Schädlinge gewappnet sind.

Die Tomate zählt zu den wichtigsten Gemüsen. Von der Cherryrispe bis zum wulstigen Cœur de Bœuf gibt es eine riesige Vielfalt an Sorten. Viele der im Supermarkt erhältlichen Tomaten entstammen heute bereits einem beschleunigten Züchtungsverfahren, dem sogenannten Smart Breeding. Diese Technik stützt sich auf Erbgutanalysen und der Existenz von molekularen Markern im Genom einer Pflanze. Wie Smart Breeding funktioniert, erklärt dieses Video.

Überschwemmungen, Dürre, Frost und Hagel machen Landwirten hierzulande das Leben zunehmend schwer. Noch sind die Folgen moderat. Handelsbeziehungen über die Landesgrenzen hinweg können bestehende Ertragslücken notfalls schließen, staatliche Förderungen helfen Landwirten, finanzielle Defizite zu überbrücken. Doch können die Folgen des Klimawandels auch in Zukunft gemeistert werden? Was passiert, wenn das internationale Klimaziel, die Erderwärmung auf unter zwei Grad, verglichen mit der vorindustriellen Periode, zu begrenzen, nicht erfüllt wird?