Agrarwissenschaften

Der Bedarf an Flächen für den Anbau von Nahrungsmitteln wächst. Allerdings lassen Erosion und Klimawandel die verfügbaren Flächen eher schrumpfen. Zugleich steigt die Konkurrenz um die Nutzung dieser Flächen, beispielsweise für Energiepflanzen oder Rohstoffpflanzen für die chemische Industrie. Ein Lösungsansatz könnte die sogenannte vertikale Landwirtschaft sein, bei der Obst und Gemüse in Etagen angebaut werden. Die Pflanzen wachsen in kontrollierter Umgebung bei Tageslicht oder künstlichem Licht in Nährlösungen und benötigen keine Ackerfläche oder -böden.

Wenn ein Krankheitsbefall auf einem Feld für das bloße Auge sichtbar wird, hat sich die Infektion oft schon verbreitet und Schäden angerichtet. Zudem wird allein aus dem Symptom nicht immer deutlich, um welchen Erreger es sich handelt und welche Therapie somit die effektivste ist. Das kalifornische Diagnostik-Unternehmen Ontera Inc. und die BASF wollen deshalb schneller sein: Sie haben eine Forschungskooperation vereinbart, um ein tragbares System zur Frühdiagnose von Pflanzenkrankheiten zu entwickeln.

Es ist ein weiterer Erfolg für den Schweizer Spezialchemiekonzern Clariant: In der vorkommerziellen Lignocellulose-Bioraffinerie im bayrischen Straubing hat das Unternehmen jetzt rund 30 Tonnen des auch als Chinaschilf oder Elefantengras bekannten Miscanthus-Grases enzymatisch zu Lignocellulose-Zuckern und -Ethanol verarbeitet. Der Testlauf war Teil des EU-geförderten Projekts „GRACE“ (GRowing Advanced industrial Crops on marginal lands for biorEfineries).

Sie bringen Wasser in die Wüste: Große Plantagen können das Mikroklima so beeinflussen, dass mehr Niederschläge fallen. So tragen die Anpflanzungen dazu bei, die Wüstenbildung zu verringern und entfernen außerdem Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Die genauen Mechanismen hinter der Regenbildung haben jetzt Wissenschaftler der Universität Hohenheim analysiert und mit Hilfe eines Supercomputers auch bis auf die regionale Ebene hinab simuliert, wo auf der Erde neue Plantagen besonders wirkungsvoll angelegt werden könnten.

Kranke Pflanzen direkt nach dem Befall erkennen und zum optimalen Zeitpunkt mit Pflanzenschutzmittel behandeln – das ist das Ziel des Projektes „MartA (Smart Spraying)“. Gemeinsam mit den Praxispartnern Bosch und Cubert entwickeln die Forscher Sensoren und Algorithmen, die genau dies ermöglichen. Für die Zuckerrübenkrankheit Cercospora war das Projekt bereits erfolgreich, und auch gegen drei Weizenkrankheiten gibt es vielversprechende Fortschritte.

Die Müllabfuhr in den Militärdienst berufen, so in etwa könnte man beschreiben, was der deutsche Life-Science-Konzern Bayer und der US-Entwickler von Biopharmazeutika Arvinas planen: Sie wollen Moleküle des zelleigenen Systems anpassen und zur Beseitigung von fremden oder nicht mehr benötigten Eiweißen nutzen, um Agrarpflanzen vor Pathogenen, Schadinsekten und Wildkräutern zu schützen. Zu diesem Zweck gaben beide Firmen jetzt die Gründung des Joint Ventures Oerth Bio (gesprochen: „Earth“) zum 15. Juli 2019 bekannt.

Ob fliegende Insekten oder Wildpflanzen: Die Artenvielfalt ist bedroht und nimmt immer mehr ab – nicht nur in Deutschland, sondern auch weltweit, wie der Weltbiodiversitätsrat in seinem ersten globalen Bericht 2019 resümiert. Sollte der Mensch seine Lebensweise nicht ändern, könnten den Experten zufolge etwa 1 Million der derzeit bekannten acht Millionen Tier- und Pflanzenarten im Laufe der nächsten Jahre aussterben.

Stickstoffmangel schränkt das Wachstum und den Ertrag von Pflanzen ein. Daher ist die Zugabe von Stickstoff gängiger Teil der landwirtschaftlichen Praxis. Doch schon ab einer üblichen Dosierung wie 135 Kilo je Jahr und Hektar kehrt sich der Effekt um und der Ertrag sinkt, berichten Forscher der Zuse-Gemeinschaft. Außerdem stellen sie neue Anwendungen für die Ackerbohne vor sowie ein Gerät, das Inhaltsstoffe und Haltbarkeit von Lebensmitteln analysiert.

Mit fast 40 Prozent Eiweißgehalt ist die Lupine nicht nur eine hochkarätige Proteinquelle. Darüber hinaus wird die Hülsenfrucht als Stickstoffsammler für die natürliche Düngung der Böden geschätzt. Die an den Wurzeln sitzenden Knöllchenbakterien binden aber nicht nur Stickstoff, sondern ziehen selbst aus schwierigen und tiefen Böden Wasser. Wie die Lupine das macht, konnten Forscher der Universität Potsdam nun erstmals anhand von 3D-Aufnahmen nahezu in Echtzeit beobachten.