Nachhaltige Agrarproduktion

Eine biobasierte Wirtschaft bietet einen Weg, um die Weltbevölkerung ausreichend und gesund zu ernähren. Gleichzeitig liefert sie nachwachsende Rohstoffe als Ersatz für Erdöl & Co. Zentrale Säule der Bioökonomie ist eine nachhaltige Landwirtschaft.

Agrarsysteme müssen sich in Zukunft vielen Herausforderungen stellen. Um bis zu zehn Milliarden Menschen zu ernähren, muss die Produktion von Nahrungsmitteln deutlich steigen. Gleichzeitig benötigen wir mehr biobasierte Rohstoffe und Energie. Die Flächen für die Landwirtschaft sind jedoch begrenzt. Damit wir kommenden Generationen fruchtbare Böden und eine intakte Umwelt hinterlassen, sowie dem Klimawandel entgegentreten, muss die Agrarproduktion nachhaltiger werden.

Beständig gegen Hitze und Trockenheit? Auch beim Raps gibt es neue Züchtungen. © Thinkstock

Der modernen Agrarforschung kommt hierbei eine Schlüsselposition zu. Um wichtige Wechselwirkungen zu erkennen und Lösungen für Zielkonflikte zu finden, muss die Wissenschaft die Agrarproduktion im Gesamtsystem betrachten. Zielt ist Nachhaltigkeit auf ökonomischer, gesellschaftlicher und ökologischer Ebene.

Wie erzielen wir zukünftig höhere Erträge? Bei der Definition  innovativer und nachhaltiger Agrarsysteme der Zukunft geht es um mehr als technische oder wissenschaftliche Lösungen. Unsere Gesellschaft wandelt sich. Daher ist ein intensiver Dialog zwischen Forschung, Industrie, Gesellschaft und Politik notwendig, um die vorrangigen Forschungsfragen zu ermitteln. Das Forschungsministerium startet daher einen Strategieprozess zu „Agrarsysteme der Zukunft“.

Fruchtbare Böden für hohe Erträge

Die Fruchtbarkeit des Bodens bestimmt entscheidend mit, ob Erträge in der Landwirtschaft ansteigen. Weltweit stehen für Ackerbau und Viehzucht rund fünf Milliarden Hektar zur Verfügung. Eine Ausdehnung dieser Fläche ist nur begrenzt möglich. Gleichzeitig geht immer noch fruchtbarer Boden verloren, durch Erosion, Überweidung oder Versalzung. Um die Fruchtbarkeit der Böden zu erhalten und zu steigern, fördert das Ministerium die Initiative „Boden als nachhaltige Ressource für die Bioökonomie – BonaRes“.

Neue Pflanzen braucht die Welt – Innovative Pflanzenzüchtung

Der größte Teil der Nahrung und Biomasse, die wir verwenden, stammt von Pflanzen. Daher ist die Pflanzenforschung ein zentrales Feld der Agrarforschung. Es ist wichtig, so viel wie möglich über unsere Nutzpflanzen zu wissen. So entschlüsselte ein internationales Team von Forscherinnen und Forschern, unterstützt vom Ministerium, jüngst das Erbgut der Gerste. So kann die Wissenschaft gezielt diese Kulturpflanze mit modernen Methoden verbessern.

Was lässt Pflanzen optimal gedeihen? In welchem Maße benötig sie Nährstoffe, Wasser oder Licht? Das Zusammenspiel von  Erbanlagen und Umwelteinflüssen erforscht das Deutschen Pflanzen-Phänotypisierungs-Netzwerk (DPPN). Automatisierte Anlagen vermessen Tausende von Pflanzen und erfassen das äußere Erscheinungsbild, den sogenannten Phänotyp. So kann man beispielsweise feststellen, wie Pflanzen auf Nährstoffmangel oder Überflutung reagieren.

Seit die Menschheit Ackerbau betreibt, verändert sie Pflanzen durch Zucht. Dadurch wurden diese größer, schmackhafter und leichter anzubauen. So stammen etwa Blumenkohl, Rosenkohl und Rotkohl alle von derselben Wildpflanze ab. Die Sortenvielfalt bietet uns heute Abwechslung – und die Möglichkeit, unter verschiedenen Bedingungen Ackerbau zu betreiben.

Neue Züchtungen können höhere Erträge liefern und mit weniger Dünger oder Wasser wachsen. Sie können besser Schädlingen, Überflutungen oder Hitze trotzen. Zudem können Pflanzen nachwachsende und auch neuartige Rohstoffe für die Industrie liefern. Eine der jüngsten Förderinitiativen des Ministeriums zur Pflanzenzüchtung ist die „Pflanzenzüchtungsforschung für die Bioökonomie“.

Es gibt vielerlei Arten, Landwirtschaft zu betreiben. Die Anbausysteme unterscheiden sich zum Beispiel in der Art der Bewässerung, der Bodenbearbeitung oder dem Einsatz von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln. Damit die Neuzüchtungen an die Art des Anbaus angepasst sind und sich bewähren, entstand die Förderinitiative „Innovative Pflanzenzüchtung im Anbausystem“. Dabei spielen nicht nur ökonomische, sondern auch soziale und ökologische Fragen eine wichtige Rolle. Zum Beispiel: Belastet der Anbau Natur und Umwelt? Ist der Anbau wirtschaftlich? Profitieren die Menschen in der Region?

Risiko-Forschung bei gentechnisch veränderten Pflanzen

Neue Züchtungen dürfen keine Gefahren für Mensch und Natur bergen. Das Ministerium finanziert seit über 25 Jahren Forschungsprojekte zu möglichen Risiken gentechnisch veränderter Pflanzen. In vielen Experimenten untersuchte man den Einfluss etwa auf Bienen, Schmetterlinge oder Bodenorganismen.

Auch wenn sie umstritten ist: Gentechnik eröffnet viele neue Wege. Während der Ebola-Epidemie 2014 wurde ein neuartiger Antikörper als Basis einer Therapie identifiziert. Gentechnisch veränderte Pflanzen produzierten diesen Antikörper – ein Verfahren, das teils in Deutschland entwickelt wurde, mit Hilfe des Forschungsministeriums.