Klimaschonend Reis anbauen - Wissenschaftsjahr 2020/21 - Bioökonomie

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19.08.2021

Klimaschonend Reis anbauen

Kurz & Knapp
  • Für gut die Hälfte der Weltbevölkerung gilt Reis als wichtigstes Grundnahrungsmittel, doch der übliche Anbau in überschwemmten Feldern setzt das Treibhausgas Methan frei.
  • Der Trockenreisanbau ist klimafreundlicher, aber unproduktiver, weil die Pflanzen mit Trockenheit und Phosphormangel zu kämpfen haben. Doch die Phosphorverfügbarkeit lässt sich verändern.
  • Ein internationales Forschungsteam will die biologischen Prozesse im Wurzelraum aufklären und die Züchtung von Sorten ermöglichen, die im Trockenanbau effizient Phosphor verwerten.

Trockenanbau soll produktiver werden

Lange Zeit wurde die Landwirtschaft auf maximale Erträge getrimmt und Umweltfolgen wurden vernachlässigt. So leistet Reis heute einen wichtigen Beitrag zur Welternährung – aber auch zum Klimawandel. Forschende fragen nun: Ließe sich die gleiche Produktivität im klimafreundlichen Trockenreisanbau erzielen?

Reis ist das wichtigste Grundnahrungsmittel der Erde. Traditionell wird er in überschwemmten Feldern angebaut, weil dieser Form der Kultivierung bislang am produktivsten ist. Doch auf diese Weise gelangen großen Mengen des Treibhausgases Methan in die Atmosphäre. Auf trockenen Feldern wäre das nicht der Fall – doch hier sind die Erträge bislang deutlich geringer.

Ein Forschungsteam am Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) untersucht gemeinsam mit Partnern aus Österreich und Japan, wie Trockenreisanbau produktiver werden kann. Neben der zwangsläufig kritischeren Wasserversorgung ist ein Knackpunkt die Verfügbarkeit des wichtigen Nährstoffs Phosphor. In den traditionellen Anbaugebieten ist Phosphor im Boden nur spärlich vorhanden und als Dünger knapp.

Prozesse der Rhizosphäre verstehen

Ein neues Verbundprojekt untersucht, welche Prozesse die Nährstoffaufnahme von Reispflanzen im Trockenanbau verbessern können.
Ein neues Verbundprojekt untersucht, welche Prozesse die Nährstoffaufnahme von Reispflanzen im Trockenanbau verbessern können. © Maire Holz

Doch aus der Pflanzenforschung ist bekannt, dass Pflanzen sehr unterschiedlich in der Lage sind, den im Boden vorhandenen Phosphor zu nutzen. Der Schlüssel dabei sind die Prozesse innerhalb des Bodens im Bereich der Wurzel, in der sogenannten Rhizosphäre.

Im Verbundprojekt „Kleiner Maßstab – große Wirkung: Rhizosphärenprozesse als Schlüssel für P-Effizienz im Trockenreisanbau“ soll daher zunächst geklärt werden, welche biogeochemischen Prozesse an der Nährstoffaufnahme beteiligt sind, und welche Reissorten von Natur aus besonders effizient Phosphor dem Boden entnehmen können. Mögliche Einflussfaktoren auf die Verwertung des Phosphors sind unter anderem die Wuchsform der Wurzel, Stoffwechselprozesse innerhalb der Pflanze, ihre Ausscheidungen sowie symbiontische Mikroorganismen.

Blick auf Wurzelausscheidungen und Mikroben

Die Wurzelausscheidungen könnten beispielsweise dazu beitragen, den Phosphor im Boden in Moleküle einzubauen, die die Pflanze besser aufnehmen kann. Zugleich könnten sie den Trockenstress mindern. Ähnliche Effekte könnten von bestimmten Mikroorganismen ausgehen, die den Phosphor verstoffwechseln und in einer Form wieder ausscheiden, die von den Pflanzen einfacher verwertet werden kann.

Ziel des unter anderem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekts ist es, jene Informationen zusammenzutragen, die erforderlich sind, um Züchtungsprogramme zu unterstützen. Denn letztlich geht es nicht nur um Grundlagenforschung, sondern darum, die Erträge in Trockenreisanbausystemen zu verbessern und so ohne Ertragseinbußen das Klima zu schützen.

 

In Kooperation mit bioökonomie.de

, Link: https://biooekonomie.de/
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