Trockenheit und Wasserbelastung trotzen

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Weizenähren und Hülsenfrüchte. Fotos: Pixabay und Elsner (Uni Hohenheim)
Weizenähren und Hülsenfrüchte. Fotos: Pixabay und Elsner (Uni Hohenheim)

Forschungen der Universität Hohenheim stärken Landwirtschaft in der Klimakrise

Weiter so, wie gehabt: Und dies trotz Klimakrise und Überdüngung – das muss nicht sein. Die agrarwissenschaftliche Fakultät im Schloss Hohenheim bei Stuttgart geht neue Wege. Sie hat nicht vergessen, dass ihre Gründung 1818 nach verheerenden Hungersnöten geschah. So steht sie seit gut 200 Jahren in der Tradition, neue Wege gerade in der Landwirtschaft zu gehen. 

Viel Düngen macht gehaltreiches Mehl und damit gutes Brot! Mit diesem Denkmuster gerade bei Weizen will Hohenheim aufräumen. Neue Sorten dieser alten Nutzpflanze brauchen weniger Stickstoff, also weniger Dünger, um dennoch ausreichend so genannte Kleberproteine auszubilden. Diese sind gerade für die Schnellbackverfahren von Großbäckereien notwendig.

Gegen Kosten und Bodenbelastung

Ein neues Forschungsprojekt unter der Leitung von Professor Dr. Christian Zörb und Dr. Markus Dier beschäftigt sich damit wissenschaftlich und unter kontrollierten Bedingungen. In dem dreijährigen Forschungsprojekt, das die Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert, wird untersucht, welche Weizensorten in Mitteleuropa trotz verringerter Stickstoffversorgung ein optimales Backergebnis entfalten können. „Das verringert die Kosten für die Landwirte und gleichzeitig die Nitratbelastung im Grundwasser“, so Zörb. Russland ist ein wichtiger Lieferant des Stickstoffdüngers. Seit dem Ukrainekrieg hat es die Exporte sehr verringert.

Sowohl der gesamte Gehalt an Eiweiß als auch dessen Zusammensetzung spielen eine Rolle gerade in industriellen Backprozessen. Die verwendete Weizensorte, die Düngung und der Standort der Pflanzen beeinflussen ihre Ausbildung. Mindestens 12,5 Prozent Anteil der Kleberproteine – gerne aber auch ein wenig mehr – der so genannten Kleberproteine sind wichtig, damit ein hohes Backvolumen erzeugt wird.

Um diesen Proteingehalt zu erhöhen, setzt die Landwirtschaft bisher oft große Mengen Stickstoffdünger ein – gerade Gülle. Häufig wird auch noch spät im Jahr, kurz vor der Ernte gedüngt. Gerade diese Praxis kann zu einer erhöhten Umweltbelastung führen, wenn zu viel Stickstoff ungenutzt in die Umwelt gelangt. 

Inzwischen gibt es aber schon seit mindestens einem Jahrzehnt moderne Weizensorten, so Professor Zörb. Sie benötigen viel weniger Stickstoff, um dennoch ausreichend Kleberproteine aufzubauen. Und ihre Qualität sei oft für Backprozesse mehr wert als die Quantität.

Von diesen Thesen geht das Forschungsteam der Universität Hohenheim aus. Und den genauen Zusammenhängen will es in den kommenden Jahren wissenschaftlich auf verschiedenen Böden bei Hohenheim sowie auf der Schwäbischen Alb und hoffentlich auch bei unterschiedlichen Wetterverhältnissen an neun verschiedenen Weizensorten belegen. Unter kontrollierten Bedingungen variieren sie die Stickstoff-Gabe – vom Mangel bis hin zu übermäßiger Versorgung. 

Welche dieser Veränderungen bei den Kleberproteinen im Weizen führen dazu, dass ein Teig besser oder weniger gut aufgeht? Bisher zeigte sich bereits: Da gibt es Sorten, bei denen der Proteingehalt und das Backvolumen nicht unmittelbar zusammenhängen, wohingegen andere eine lineare Beziehung aufweisen. Eine fundierte Antwort auf diese Fragen ist sowohl für die konventionelle als auch für die ökologische Landwirtschaft von großem Interesse, so Zörb. Auf rund einem Drittel der landwirtschaftlich genutzten Fläche in Deutschland wird Weizen angebaut. Schon ein bisschen weniger Stickstoffdünger habe da große Auswirkungen.

Hülsenfrüchte gegen Hitze

Ein weiteres Projekt der Universität Hohenheim will in Zeiten des Klimawandels den Anbau von Hülsenfrüchten in Afrika stärken. Sie könnten Trockenheit und Hitze besser verkraften – und damit die Ernährungs- und Nachhaltigkeitssituation auf klimafreundliche Weise verbessern. Die Europäische Union fördert dies mit rund 6,5 Millionen Euro. Mehrere Hochschulen, unter anderem in Irland und den Niederlanden, sind ebenfalls daran beteiligt. 

Rund 360.000 Euro der Fördergelder entfallen auf das Fachgebiet Pflanzenbau in den Tropen und Subtropen unter Leitung von Professor Dr. Georg Cadisch in Hohenheim. Die Forschenden dieser Arbeitsgruppe beschäftigen sich mit der Frage, wie der erweiterte Einsatz von Mischkulturen mit Hülsenfrüchten zur Bodenverbesserung und Klimaresilienz beiträgt. Eine weitere Gruppe um Professor Dr. Frank Rasche untersucht, wie Hülsenfrüchte zusammen mit Pilzen das Wachstum des parasitischen Unkrautes der Gattung Striga reduzieren können. 

Hülsenfrüchte liefern nicht nur hochwertiges Eiweiß – ihr Anbau in Mais- und Maniok-Kulturen kann auch zu einer Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit beitragen. Dennoch werden sie nicht in großem Umfang genutzt. Bisher verhinderten die geringe Produktivität der Pflanzen, Probleme bei der Saatgutversorgung, beim Arbeits- und Maschineneinsatz sowie kulturelle Bedenken gegenüber diesem Lebensmittel eine stärkere Nutzung. 

Die Forschenden arbeiten mit bäuerlichen Organisationen, Jugend- und Frauengruppen, Unternehmen, Beratungsdiensten, aber auch mit Forschungseinrichtungen und politischen Entscheidungstragenden zusammen. Der Schwerpunkt liegt auf den Ländern Sambia, Malawi, Tansania und Äthiopien. 

Hülsenfrüchte werden zudem hauptsächlich von Frauen angebaut und verarbeitet. So kann ein profitabler Anbau auch die Rolle von Frauen stärken, da diese so ein eigenes Einkommen erwirtschaften. Durch neue Unternehmen für Produkte aus Hülsenfrüchten, entstehen zudem neue Arbeitsplätze, insbesondere für junge Menschen und Frauen. So werden weitere Innovationen in ländlichen Bereichen gefördert.

Hitzeresistente Hirse

Und in Mitteldeutschland kümmert sich ein Forschungsprojekt um Günter Schlotter, Geschäftsführer vom dortigen Biokreis Erzeugerring Mitteldeutschland um die Wiederentdeckung der Hirse als Nutzpflanze. Sie kann Hitze und Trockenheit besonders gut aushalten. So wird die Wiederentdeckung der alten Getreidesorte attraktiv. Die Pflanze beinhaltet viele wertvolle Nährstoffe, wie Protein, Kieselsäure oder Fluor. Sie ist glutenfrei oder auch basisch.

Jeannine Dallmann experimentiert als Versuchstechnikerin mit verschiedenen Hirsesorten an der Hochschule Anhalt im sächsisch-anhaltinischen Bernburg. Sie konnte zeigen, dass sich die Produktivität von Hirse um das Vierfache steigern ließ. Bei den Böden sorge Hirse für eine positive Humus-Bilanz. Künstlicher Stickstoffdünger sei nicht notwendig.

=> Mehr unter https://www.uni-hohenheim.de