Agrarwissenschaften

Wie Pflanzen auf Stress reagieren

Viele Pflanzen haben Strategien entwickelt, die sie befähigen, auch auf nährstoffarmen oder trockenen Böden zu wachsen. Diese Anpassungsfähigkeit ist wichtig, denn oft konkurrieren sie mit anderen Gewächsen auf engstem Raum um kostbare Nährstoffe, Wasser oder Sonnenlicht. Doch wofür entscheidet sich eine Pflanze in einer solchen Stresssituation: wachsen oder verteidigen?

Duftpads für den Biomülleimer

Bioabfall ist kein gewöhnlicher Müll. Es ist ein kostbarer Rohstoff, der über die Kaskadennutzung in Biogasanlagen zu Biogas vergoren wird und entweder zur Energieerzeugung oder als Kompost in der Landwirtschaft genutzt werden kann. Seit Januar 2015 ist es in Deutschland daher Pflicht, Bioabfälle getrennt von Restmüll zu entsorgen. Etwa elf Millionen Tonnen Kaffeesatz, Obst- und Gemüsereste oder Backwaren landen so jährlich in der Biotonne.

Wie Gräser atmen

Pflanzen nehmen über sogenannte Atmungsporen Kohlendioxid aus der Luft auf und wandeln es mittels Sonnenlicht zu Sauerstoff und Kohlenhydraten um - das ist das Prinzip der Photosynthese. Doch bei diesem Austausch verlieren die Pflanzen Wasser und bei Dürre und Hitze kann das schnell problematisch werden. Graspflanzen, zu denen auch die wichtigsten Kulturpflanzen Reis, Mais und Weizen gehören, betreiben diesen Stoffaustausch besonders effizient: Ihre Atmungsporen schließen sich sehr schnell, sodass die Pflanzen kaum Wasser verlieren.

Blühstreifen: Die Mischung macht‘s

Die Landwirtschaft soll effizienter werden und hohe Ernteerträge einbringen. Mit Unkrautvernichtern und Pestiziden wird daher versucht, Wildwuchs und gefräßige Insekten zu bekämpfen. Die Folgen für die Natur sind schon heute sichtbar. Die Zahl der nützlichen Insekten, die beispielsweise Blattläuse fressen oder Pflanzen bestäuben, ist deutlich zurückgegangen.

Globale Vegetation auf einen Blick

Die Vielfalt der globalen Vegetation ist beeindruckend. Etwa 390.000 Pflanzenarten sind bekannt. Im Laufe der Evolution haben Gewächse, Sträucher oder Bäume ganz unterschiedliche Eigenschaften entwickelt, um sich gegen benachbarte Pflanzen durchzusetzen und in der jeweiligen Umgebung zu überleben. Zugleich wachsen Pflanzen nicht in Isolation, sondern kommen immer in Kombination mit anderen Pflanzen- und Tierarten vor.

Düngepraxis tötet Schmetterlinge

Viel wurde schon über das sogenannte Insektensterben berichtet. Vor allem die intensive Landwirtschaft und der Einsatz von Pestiziden gelten als Hauptursache für das Verschwinden von Schmetterlingen, Bienen und Co. Nun haben Biodiversitätsforscher der Universität Osnabrück noch einen weiteren Schuldigen gefunden: das Düngen. Die damit verbundenen erhöhten Stickstoffwerte in der Pflanze dezimiert die Schmetterlingsraupenpopulation.

Apfelbäume widerstandsfähig machen

Die Apfelbauern waren einige der wenigen Landwirte, die vom Hitzesommer 2018 profitiert haben. Denn die Apfelernte fiel in diesem Jahr deutlich besser aus als zuletzt. Doch statt mit Hitze und Dürre haben die Landwirte mit einer anderen Bedrohung zu kämpfen: dem sogenannten Feuerbrand. Die Pflanzenkrankheit wird vom Bakterium Erwinia amylovora ausgelöst. Ist das Gewebe infiziert, stirbt es ab und zieht letztlich den gesamten Baum in Mitleidenschaft.

Kakao aus Fruchtschalen gewinnen

Ob Vollmilch oder Zartbitter: Schokoladenprodukte haben gerade zur Weihnachtszeit Hochkonjunktur. Doch ohne die Kakaofrucht gäbe es keine Schokolade. Etwa 4,5 Millionen Tonnen Kakaobohnen werden jährlich weltweit zu süßen Köstlichkeiten und anderen Lebensmitteln verarbeitet. Die dabei anfallenden Kakaoschalen wurden bisher zumeist als Abfallstoff entsorgt, oder fanden Verwendung in der Kosmetikindustrie oder für den sogenannten Kakaoschalentee.

Wie Pflanzen Stickstoff aufnehmen

Blutgefäße wie Tiere und Menschen haben Pflanzen nicht. Doch auch sie müssen Nährstoffe in ihrem gesamten Gewebe verteilen – von der Wurzel bis in die Sprosse und Blätter. Das können sie entweder erreichen, indem sie Nährstoffe von Zelle zu Zelle weiterreichen oder indem sie die wassergefüllten Zellzwischenräume verwenden. Am Beispiel des Ammoniums haben Pflanzenforscher des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben jetzt analysiert, wann die Pflanze welchen der beiden Wege nutzt und wie leistungsfähig diese sind.

Stadtparks neu gestalten

Für Stadtbewohner sind Parkanlagen oft Sportplatz, Erholungsort oder auch Gemüseanbaugebiet zugleich. Doch der Klimawandel mit langen Hitze- und Dürreperioden, gefolgt von plötzlichem Starkregen, bedroht vielerorts vor allem den Baumbestand der Anlagen. Die zunehmende Urbanisierung und die Globalisierung, durch die immer neue Krankheiten weltweit verbreitet werden, haben den Stadtparks in den letzten Jahren stark zugesetzt.