Agrarwissenschaften

Pflanzenschädlinge und Infektionskrankheiten vernichten jedes Jahr große Teile der landwirtschaftlichen Ernten. Die Verluste wären noch viel größer, gäbe es nicht chemisch-synthetische Pflanzenschutzmittel. Doch die haben auch ihre Schattenseiten: „Eine zu hohe Dosierung kann zur Verunreinigung des Grundwassers führen und die Bodenfruchtbarkeit verschlechtern“, erläutert Frank Ewert, Wissenschaftlicher Direktor des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF).

Viele Länder haben die Bioökonomie bereits auf die politische Agenda gesetzt, um den gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Wandel im Land voranzutreiben. Laut einer Studie des Bioökonomierates, einem Beratungsgremium der Bundesregierung, haben bislang 49 Länder entsprechende Programme zur Bioökonomie aufgelegt – darunter Brasilien. Die internationale Zusammenarbeit wird auf dem Weg in eine Bioökonomie immer wichtiger.

Die Pflanzenzüchtung hat über die Jahrzehnte den Ertrag der Ackerpflanzen kontinuierlich gesteigert. Aber wären diese modernen Hochleistungssorten auch ohne Dünger, chemische Pestizide und sich ändernde klimatische Bedingungen ihren Vorgängern aus der Zeit vor der Intensivierung der Landwirtschaft überlegen? Zu dieser strittigen Frage haben Forscher der Justus-Liebig-Universität Gießen gemeinsam mit Kollegen weiterer deutscher Universitäten und des Julius-Kühn-Instituts erstmals empirische Fakten präsentiert.

Proteine sind ein wichtiger Bestandteil von Futtermitteln. Doch proteinreiche Futterpflanzen wie Lupinen und Erbsen sind auf europäischen Äckern noch immer Nischenprodukte. Hauptsächlich stammt das Protein in der europäischen Viehfütterung aus Soja- und Fischmehlimporten. Nach der Vorstellung von Forschern des Leibniz-Instituts für Nutztierbiologie (FBN) könnten künftig Larven der Soldatenfliege als Proteinquelle genutzt werden. Daher wird das Insekt als Nutztier nun näher erforscht.

In der Landwirtschaft spielen mineralische Dünger eine große Rolle, um Pflanzen optimal mit Nährstoffen zu versorgen. Doch diese Dünger sind problematisch: Sowohl ihre energieintensive Herstellung als auch ihr Import belasten das Klima. Außerdem sind die Vorräte, die sich wirtschaftlich abbauen lassen, endlich und wohl in wenigen Jahrzehnten erschöpft. Biobasierten Düngemitteln kommt deshalb eine wachsende Bedeutung zu – doch auch sie können ihre Probleme haben.

Gelber Badischer Landmais, Strenzfelder, Lacaune oder Lizagarotte – in Europa gibt es vom Mais rund 5.000 Landrassen. Sie sind während der rund 400 Jahre des Anbaus ohne systematische Züchtung entstanden. Doch seit rund 50 Jahren existieren sie fast nur noch in Genbanken, und Elite-Zuchtlinien haben ihre Stelle eingenommen. Während letztere auf Ertrag und Qualität optimiert wurden, besitzen die Landrassen andere Stärken: Sie sind robuster, weil sie an unterschiedliche Umweltbedingungen gut angepasst sind.

Von Klimakrise bis Artensterben – die Landwirtschaft ist an vielen ökologischen Problemen maßgeblich beteiligt. Das muss jedoch nicht so sein, sondern ist eine Folge der jeweiligen landwirtschaftlichen Praxis. Auf diese könnte die Europäische Union großen Einfluss nehmen, da sie mit ihren Agrarsubventionen einen Lenkungseffekt ausübt und rund 40% der Landfläche der Europäischen Union – 174 Millionen Hektar – landwirtschaftlich genutzt werden.

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.