Agrarwissenschaften

Pflanzenzüchter weltweit stehen vor der Herausforderung, neue Sorten zu kreieren, die trotz Klimawandels hohe Erträge liefern. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Züchtung von Nahrungspflanzen, die mehrere essentielle Eigenschaften vereinen, um die Ernährung der Menschen auch künftig zu sichern. Darauf hat sich das israelische Unternehmen Equinom spezialisiert.

Pflanzen brauchen Sonnenlicht, um den Prozess der Photosynthese und damit die Nährstoffproduktion anzukurbeln. Doch die Photosynthese verläuft nicht bei allen gleich ab. Am weitesten verbreitet ist die C3-Photosynthese. Hier ist das Enzym Rubisco für die Bindung des CO₂ zuständig. Darüber hinaus gibt es alternative Photosynthesen, die sich im Laufe der Evolution herausgebildet haben. Dazu gehört die C4-Photosynthese, die sich unabhängig voneinander mindestens 62-mal in 19 verschiedenen Pflanzenfamilien ausgebildet hat.

Pflanzenkrankheiten und Schädlingsbefall sorgen weltweit für enorme Ertragseinbußen. Experten zufolge gehen jährlich etwa 30% dadurch verloren. Das Berliner Start-up Peat hat 2016 eine App entwickelt, mit der Landwirte Pflanzenkrankheiten, aber auch Nährstoffmangel und Schädlinge frühzeitig erkennen können. Plantix liefert nicht nur eine Krankheitsdiagnose, sondern benennt Ursachen und zeigt Therapiemaßnahmen auf.

Wie entwickeln sich Automatisierung und Autonomisierung in der Landwirtschaft? Dieser Frage sind Forscher des Fraunhofer-Instituts für Experimentelles Software Engineering (IESE) gemeinsam mit der Kleffmann-Gruppe nachgegangen. Das Ergebnis: Die Feldarbeit wird immer autonomer. Damit steigt auch die Flächeneffizienz, und die Umweltbelastungen sinken.

Wie funktioniert Photosynthese? Welche Nährstoffe braucht eine Pflanze? Die virtuelle „3D-Reise in die Pflanze – Plant Journey“ gibt Antworten auf solch elementare Fragen – und das auch auf spielerische Weise. Es ist ein etwas anderer Blick auf die Pflanzenforschung, den das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) mit dem Virtual-Reality-Spiel bietet. Das neue Werkzeug setzt nach Angaben der Entwickler erstmals virtuelle und augmentierte Realität zur Visualisierung komplexer biologischer Daten in der Pflanzenforschung ein.

Zweige, Äste, Blätter, Gräser und andere organische Abfälle landen häufig gemeinsam auf dem Kompost. Doch solche Garten- und Parkabfälle – auch Grüngut genannt – könnten wesentlich besser genutzt werden – sowohl stofflich als auch energetisch. Zu diesem Ergebnis kommt eine Untersuchung, die das Witzenhausen-Institut im Rahmen des Projektes Grün-OPTI durchgeführt hat. Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft im Bereich Energetische Biomassenutzung gefördert.

Reis ist für mehr als die Hälfte der Menschheit das wichtigsten Grundnahrungsmittel. Doch sein Ertragspotenzial wurde bislang überschätzt.

Böden brauchen Dünger, um fruchtbar zu sein und Pflanzen mit Nährstoffen wie Phosphor und Stickstoff zu versorgen. Doch die Düngepraxis der Landwirtschaft steht in der Kritik, nicht zuletzt wegen ihrer negativen Folgen für die Umwelt. Hier das richtige Maß zu finden, wird immer wichtiger. Wissenschaftler des Instituts für Bau- und Landmaschinentechnik der Technischen Hochschule Köln haben mit der Kverneland Group Soest GmbH nun ein neuartiges Verfahren entwickelt, mit dem Mineraldünger eingespart und trotzdem gute Ernteerträge erzielt werden können.