Agrarwissenschaften

Kohlendioxid-Verwertung der Pflanzen steigern

120 Gigatonnen Kohlendioxid (CO2) werden durch die sogenannte Boden- und Vegetationsatmung weltweit jedes Jahr freigesetzt. Pflanzen binden gleichzeitig etwa 123 Gigatonnen CO2. Dieses Beinah-Gleichgewicht wird jedoch durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe gestört – mit gravierenden Folgen für das Klima. Forscher weltweit suchen daher nach Wegen, die Zunahme des Klimagases in der Atmosphäre einzudämmen.

Verpackungen aus Pflanzenblättern

Lebensmittelverpackungen sollen vor allem Eines: Lebensmittel schützen, damit diese genießbar bleiben und unbeschadet beim Kunden ankommen. Je nach Verwendung müssen die Materialien daher hitzebeständig sein und eine hohe Stabilität aufweisen. Doch der Trend weg von fossilen Rohstoffen stellt auch die Verpackungsindustrie vor immer neue Herausforderungen. Nachhaltige Alternativen sind gefragt, um Ressourcen und Umwelt gleichermaßen zu schonen. Eine Möglichkeit dazu könnten Bananenblätter sein.

Saatgut mit schützenden Pilzen ummanteln

Kartoffeln sind in vielen Ländern ein wichtiges Grundnahrungsmittel. In Folge des Klimawandels sind die Ernten jedoch zunehmend durch Extremwetter und Schädlingsbefall gefährdet. Wissenschaftler der Hochschule Rhein-Waal und der FH Bielefeld wollen gemeinsam mit den Industriepartnern BIOCARE und Feldsaaten Freudenberger das Kartoffelsaatgut so vorbehandeln, dass die jungen Pflanzen widerstandsfähiger sind.

Getoastete Futtererbsen als Sojaersatz

Die intensive Viehhaltung hat mehrere Umweltprobleme zur Folge. Eines davon geht auf Sojabohnen als Futtermittel zurück. Aufgrund ihres hohen Energie- und Proteingehaltes sind sie zwar aus Ernährungssicht das Futter der Wahl für viele Nutztierarten. Doch für ihren Anbau werden Regenwälder zerstört, der Transport aus Südamerika bedingt hohe CO2-Emissionen und zumindest in weiten Teilen Europas wird nicht gern gesehen, dass die meisten Sojafelder mit gentechnisch veränderten Pflanzen bestellt werden.

Algenblüten per Satellit aufspüren

Satellitendaten dienen längst nicht mehr nur zur Wettervorhersage. Sie liefern Agrarforschern wichtige Informationen zu Bodenbeschaffenheit oder Pflanzenwachstum und sind die Grundlage für Ernteprognosen. Auch für Meeresforscher sind die Daten aus dem Orbit ein wichtiges Werkzeug, um aus der Ferne das Algenwachstum beobachten zu können. Bisher konnte man mithilfe der Satelliten die Menge des Pflanzenfarbstoffs Chlorophyll im Wasser und damit die Algenkonzentration messen.

Gemüseanbau mit recyceltem Abwasser

Wasser ist ein kostbares Gut und sorgt nicht selten für Nutzungskonflikte. Denn die für Mensch, Tier und Pflanze lebenswichtige Ressource gerät durch Klimawandel, Urbanisierung und Verschmutzung zunehmend unter Druck. Die Landwirtschaft als Haupternährungsproduzent verursacht Experten zufolge allein 70% des globalen Wasserverbrauchs. Nicht nur in warmen Regionen wie Spanien, auch in Deutschland kommt es durch Dürre und Hitze schon heute zu Engpässen bei der Bewässerung und damit zu Ertragseinbußen. Um Nutzungskonflikte zu vermeiden, sind alternative Lösungen gefragt.

Gras als Rohstoffquelle etablieren

Ob in städtischen Parks oder im privaten Garten: Unmengen Grünschnitt fallen jährlich beim Rasenmähen an. Bisher landet das frisch gemähte Gras entweder auf dem Kompost oder wird teuer entsorgt. Unter dem Titel „GreenToGreen“ will ein Forscherkonsortium Gras nun als Rohstoffquelle etablieren. Das Vorhaben wird vom Bundesforschungsministerium in den kommenden drei Jahren im Rahmen der Maßnahme „BioBall“ mit 280.000 Euro gefördert.

Lipide begrenzen Saugkraft der Pflanzen

Pflanzen brauchen Wasser zum Wachsen. Der Nachschub an Flüssigkeit erfolgt dabei über die Wurzeln. Wie stark die Wasseraufnahme ist, bestimmt ein Hydrauliksystem, das ähnlich wie bei Maschinen funktioniert. Ein Unterdruck sorgt dafür, dass Pflanzen das Wasser aus der Erde saugen. Die Saugkraft beruht dabei auf dem Unterdruck in den pflanzlichen Versorgungskanälen, der durch die Wasserverdunstung an den Zellwänden der Blätter entsteht. Doch der Druck in diesem Netzwerk ist mit minus 100 bar bei Pflanzen in der Regel limitiert. Warum das so ist, war bisher unklar.

Mehr Pflanzenschutz mit Mikrogelen

Der Einsatz von Pestiziden in der Landwirtschaft ist seit langem umstritten, denn sie sind Segen und Fluch zugleich. Zum einen schützen sie Pflanzen vor Schädlingen und Krankheiten, schaden zum anderen aber nachweislich der Umwelt: Böden werden vergiftet und die Artenvielfalt wird dezimiert. Tatsache ist: Infolge des Klimawandels werden Pflanzen für Schädlinge noch anfälliger, was den Einsatz von Pestiziden weiter in die Höhe treibt. Fakt ist aber auch: Pflanzenschutzmittel sind teils unerlässlich, um die Ernährung der Weltbevölkerung auch in Zukunft zu sichern.