Land-/Forstwirtschaft

„Zu hohe Nährstoffeinträge können Ökosysteme verändern“

Tiere, Pflanzen oder Mikroorganismen im Boden sind auf eine ausgewogene Versorgung mit Nährstoffen wie Stickstoff angewiesen. Die Realität sieht jedoch oft anders aus, weil landwirtschaftliche Flächen überdüngt sind. Welche Auswirkungen Nährstoffeinträge wie Stickstoff auf Ökosysteme haben und wie deren Fähigkeiten dadurch beeinflusst werden, erforscht Sönke Zaehle.

Pilz vermehrt Biomasse von krankem Raps

Raps hat in Deutschland eine große Bedeutung als Futtermittel und Energiepflanze. Die Erträge brechen jedoch ein, wenn die Pflanzen unter der Kohlhernie oder Klumpfußkrankheit leiden. Der Erreger Plasmodiophora brassicae führt zu knollenartigen Verdickungen der Wurzeln und einer Schädigung des normalen Wurzelgewebes. Das resultiert in Wasser- und Nährstoffmangel. Durch zu enge Fruchtfolgen breitet sich die Kohlhernie obendrein stetig aus.

Präziser spritzen dank Sensortechnik

Konkurrierende Wildpflanzen beseitigen, aber das Ökosystem nur gering belasten: Das verspricht ein neu entwickelter Sensor für den Einsatz im Pflanzenschutz. Ackerpflanzen befinden sich immer mit Wildpflanzen im Wettbewerb um Sonnenlicht, Wasser und Nährstoffe. Um den Ertrag zu maximieren, bekämpfen in der Landwirtschaft Tätige deshalb Wildpflanzen, zumeist durch Herbizide. Doch Pflanzenschutzmittel beeinträchtigen die Bodenfruchtbarkeit, reichern sich in Gewässern an und tragen zum Artensterben bei.

Trockenreisanbau soll konkurrenzfähig werden

Der jüngst veröffentlichte sechste Sachstandsbericht des Weltklimarates macht deutlich: Soll aus der Klimakrise keine -Katastrophe werden, müssen in allen Sektoren die Treibhausgasemissionen in kürzester Zeit massiv sinken. Das gilt auch für die Landwirtschaft, die vor der Herausforderung steht, dennoch genug Nahrung für eine wachsende Weltbevölkerung zu produzieren. Für das wichtige Grundnahrungsmittel Reis untersucht ein Forschungsteam des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) gemeinsam mit Partnern aus Österreich und Japan dazu den Trockenanbau.

Fichten im Hunger-Experiment

Zu überleben ist wichtiger als zu wachsen: Diese naheliegende Erkenntnis hat die Evolution auch in Bäumen verankert, wie ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts (MPI) für Biogeochemie nun im Fachjournal „PNAS“ berichtet. Demnach bevorzugen es die untersuchten Fichten bei Ressourcenknappheit, ihre Speicher gefüllt zu halten, und stoppen dafür sogar das Wachstum.

Prägende Erfahrung: Wie Pflanzen auf Hitzestress reagieren

Stress ist ungesund – für Mensch wie für Pflanze. Anders als Mensch oder Tier können Pflanzen Stress jedoch nicht ausweichen, können beispielsweise nicht vor Hitze in den Schatten oder in kühlere Gebiete fliehen. Deshalb besitzen pflanzliche Zellen eine Reihe von Anpassungsmechanismen. Jetzt konnten Forschende zeigen, dass diese Mechanismen gegen Hitzestress im Sprossmeristem besonders gut greifen, wenn die Pflanze schon einmal Hitze überlebt hat.

Im Duett mit Leguminosen

Ob Weizen oder Mais: Nutzpflanzen werden in der Regel als sogenannte Reinkulturen auf einem Feld angebaut. Der Anbau einer einzelnen Kultur ist bis heute eine gängige Praxis in der Landwirtschaft. Doch Reinkulturen sind, wenn sie als Monokulturen ohne eine vielseitige Fruchtfolge angebaut werden, nicht immer umweltfreundlich. Sie nutzen die Nährstoffe sehr einseitig und sind anfälliger für Schädlinge, so dass Dünger oftmals nicht optimal genutzt werden und regelmäßig Pflanzenschutzmittel ausgebracht werden müssen. Das schadet sowohl Boden als auch Grundwasser.

Smart-Farming-Kooperation nimmt Kartell-Hürden

Smart-Farming-Lösungen aus einer Hand – das wollen Bosch und BASF künftig mit ihrem zu gleichen Teilen geschlossenen Joint Venture Bosch BASF Smart Farming GmbH (BBSF) anbieten. Weltweit haben die Kartellbehörden dafür nun die Zustimmung erteilt. Die Firma hat ihren Hauptsitz in Köln angesiedelt. Erste Märkte für das gemeinsame Smart Spraying sollen Nordamerika, Südamerika und Europa sein, wie die Partner Ende Juni 2021 mitgeteilt haben.

Das Pangenom der Gerste erschließen

Wenn es Menschen zu heiß wird, dann gehen sie in den Schatten. Pflanzen hingegen können sich nicht fortbewegen und haben daher im Laufe der Evolution zahlreiche Wege gefunden, sich an wechselnde Umweltbedingungen anzupassen. Im Verlauf der Züchtung hin zu maximalen Erträgen sind viele dieser Eigenschaften in Hochleistungssorten jedoch wieder verlorengegangen: Bei recht stabilen klimatischen Bedingungen in Mitteleuropa und gepflegt und geschützt durch die Landwirte stellten die entsprechenden Gene keinen Selektionsvorteil mehr da.