Freischaltung „wilder Gene“ in Weizen und autonomen, solarbetriebenen Farmrobotern

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Freischaltung „wilder Gene“ in Weizen und autonomen, solarbetriebenen Farmrobotern

05. Dez. 2022 — Ein neu gezüchteter „Schwarzstachel“-Weizen mit einer Härte, die mit der Stärke von Bergen vergleichbar ist, gehört zu den neuen Entwicklungen in der Agrar- und Ernährungswissenschaft, die der starke Arm der Menschheit sind, um die spürbar zerstörerischen Auswirkungen des Klimawandels auszugleichen lähmt wichtige globale Nahrungsnetzwerke.

Als weitere Höhepunkte haben Forscher in der israelischen Wüste solarbetriebene autonome Roboter eingesetzt, um Solarenergie zu ernten und Feldfrüchte zu pflegen. Unterdessen erproben niederländische Wissenschaftler ein neues System zur Bewertung der Bodengesundheit.

Weizen so stark wie Berge
Eine neue dürretolerante Hartweizensorte, die von Pflanzenzüchtern und Genbankmitarbeitern des Internationalen Zentrums für landwirtschaftliche Forschung in Trockengebieten (ICARDA) in enger Zusammenarbeit mit lokalen Landwirten und mit Unterstützung des Crop Trust entwickelt wurde, wurde offiziell freigegeben für den Anbau in Marokko.

Diese klimaresistente Sorte mit dem Namen Jabal, was auf Arabisch „Berg“ bedeutet, erhielt ihren Namen von einem der Landwirte, die während ihrer Entwicklung am Bewertungsprogramm teilnahmen, der sagte, dass ihre markanten schwarzen Ähren wie das Atlasgebirge „stark“ seien und stolz.“

„Der Name Jabal hilft wirklich, die Geschichte dieses Samens zu erzählen. Tatsächlich erreichte uns sein wilder Elternteil, indem er während der schlimmsten Phase des Bürgerkriegs im Jahr 2013 einen Berg überquerte, der die Grenze zwischen Syrien und dem Libanon markierte“, kommentiert Filippo Bassi, Senior Scientist – Durum Wheat Breeding Program bei ICARDA.

Im Gegensatz zu anderen Hartweizensorten, die in der Region angebaut werden, ermöglichten die Wildgene von Jabal, dass er trotz einiger der schlimmsten Dürren, die die Landwirte seit Jahrzehnten erlebt hatten, gedeihen konnte.

Als Pflanzenzüchter und Landwirte zwischen 2017 und 2021 neue Hartweizensorten testeten, wurde die Widerstandsfähigkeit von Jabal sofort hervorgehoben, als eine Reihe intensiver Dürren an mehreren Standorten ihn gedeihen ließen und weiterhin Körner produzierten, während alle kommerziellen Hartweizensorten versagten.

Die Bauern begannen schnell, Jabal nicht nur wegen seiner Fähigkeit, sich an Dürrebedingungen anzupassen, sondern auch wegen seiner markanten schwarzen Ähre, seiner hohen Erträge und der Schmackhaftigkeit des daraus hergestellten Brotes hervorzuheben.

Das Geheimnis dieses Winterweizens liegt in seinem Stammbaum. Jabal wurde durch Kreuzung von Hartweizensorten mit Aegilops speltoides, manchmal auch als Ziegengras bekannt, entwickelt, einem wilden Verwandten des Weizens, der von Wissenschaftlern auf den rauen, trockenen Hochebenen Syriens gesammelt wurde.

Handelsweg wird kultiviert
Jabal, das erstmals im Rahmen des Crop Wild Relatives (CWR)-Projekts des Crop Trust bewertet wurde, wurde nun nach einem zweijährigen Testprogramm an vielen marokkanischen Standorten offiziell vom marokkanischen Landwirtschaftsministerium für den Anbau registriert. Sein kommerzieller Weg hat nun begonnen, mit kommerziellem Saatgut, das in den nächsten drei Jahren in die Hände der Landwirte gelangen soll.

Dieser Fortschritt ist von besonderer Bedeutung für marokkanische Landwirte, die mit schwerer wirtschaftlicher und ernährungsbedingter Unsicherheit konfrontiert sind, da Marokkos historische Anfälligkeit für das Klima in den letzten zehn Jahren zugenommen hat. Tatsächlich erlitt Marokko im Jahr 2022 die schlimmste Dürre seit 30 Jahren, so die neuesten Zahlen des marokkanischen Ministeriums für Wasser und Logistik.

„Jabal ist eine dieser Kultursorten, die einen sofort anzieht, mit ihrer hohen Statur, intensiven schwarzen Ähren und ungeschickten, fetten Körnern. Viele Landwirte sagten, es sei Liebe auf den ersten Blick gewesen, als sie sahen, wie sie standhielt, als alle anderen Sorten durch Dürre zerstört wurden.

„Viele marokkanische Landwirte werden von dieser neuen dürretoleranten Sorte profitieren, sobald sie im Handel erhältlich ist.“

Die Entwicklung von Jabal ist nur ein Beispiel dafür, wie Forscher die wilden Verwandten domestizierter Nutzpflanzen nutzen, ihr Potenzial erforschen und sie mit Kulturpflanzen kreuzen, bis die Nutzpflanze die gewünschten Eigenschaften des wilden Verwandten wie Dürre oder Schädlingsresistenz enthält.

In den letzten fünf Jahren war Hartweizen das zehnthäufigste angebaute Getreide weltweit mit einer jährlichen Produktion von durchschnittlich 40 Millionen Tonnen (MT) auf geschätzten 16 Millionen Hektar, um Pasta, Couscous und Bulgur herzustellen, die alle beliebt sind in Nordafrika und im Nahen Osten.

Die Entwicklung von klimaresistenteren Hartweizensorten wie Jabal wird weiterhin vom Crop Trust durch sein BOLD-Projekt (Biodiversity for Opportunities, Livelihoods and Development) unterstützt, das von der norwegischen Regierung finanziert wird.

Hartweizen ist nur eine von sieben Schlüsselkulturen, deren genetische Basis die Partner des Crop Trust im Rahmen des BOLD-Projekts weiter verbreitern.

Nach erfolgreichen Bemühungen, die vom Crop Trust unterstützt wurden, im Rahmen seines Crop Wild Relatives Project, das auch von Norwegen unterstützt wurde, wilde Verwandte von Nutzpflanzen zu verwenden, wird BOLD an sieben Nutzpflanzen arbeiten, an denen 45 Partnerorganisationen in 20 Ländern auf der ganzen Welt beteiligt sind.

Ziel von BOLD ist es, die Grundlagen für neue klimataugliche Reissorten in Vietnam, Luzerne in Kasachstan und Pakistan, Kartoffeln in Kenia, Ecuador und Peru, Fingerhirse in Uganda und Tansania, Hartweizen in Marokko und im Sudan, Gerste in Äthiopien und mehr zu legen Tunesien und Graserbse in Bangladesch und Nepal.

Die Sonne in Israel ernten
Solarbetriebene Hardware wird in Israel unter dem Spitznamen „Agrovoltaik“ eingesetzt – eine Kombination aus den Wörtern Landwirtschaft und Photovoltaik, die sich auf Sonnenkollektoren bezieht.

Das System ist ein nachhaltiger, autarker Werkzeugkasten, der auf landwirtschaftlichen Betrieben auf der ganzen Welt eingesetzt werden kann. Es hilft beim Pflanzenanbau, indem es seinen eigenen Strom über sein Solarpanel erzeugt. Dieser Strom wird für die Bewässerung der Pflanzen verwendet und hat sogar das Potenzial, ein Haus mit Strom zu versorgen.

Das Projekt, das vom in den USA ansässigen Jewish National Fund in Zusammenarbeit mit der University of Arizona und dem Kasser Joint Institute geleitet wird, wird nun an abgelegenen Orten weltweit erprobt und bietet Hilfe gegen die Gefahren von Dürre und extremer Hitze.

Das Projekt entwickelt und erweitert sich seit einigen Jahren und bereitet sich darauf vor, von der Wüste in Israel zur internationalen Kommerzialisierung gebracht zu werden.

Dr. Tali Zohar, leitender Forscher des Projekts, erklärt, dass das Programm durch dieses neue autonome System alles von Tomaten und Kopfsalat bis hin zu Spinat und Grünkohl angebaut hat. Aber es habe Zeit und Geduld gekostet, die Experimente zu entwickeln und in die Realität umzusetzen, erklärt sie.

„An anderen Orten gibt es Aerovoltaik. Es gibt Wasserentsalzungen und Sonnenkollektoren. Aber es gibt keinen anderen Ort auf der Welt, an dem Sie all dies in einem ganzheitlichen Ansatz zusammen haben, den Sie kopieren und einfügen und woanders platzieren können. Das ist die Bedeutung des Projekts.“

Der Reifung des Bodens auf der Spur
Der niederländische Datenerfassungsspezialist Eurofins Agro Testing hat den Soil Carbon Check eingeführt, ein neues System, das Kunden Informationen darüber liefert, wie viel Kohlenstoff in ihrem Boden gebunden ist, wie stabil ihr Bodenkohlenstoff ist und wie er verbessert werden kann.

Die neue Farm-Screening-Plattform verfolgt auch, wie sich der Kohlenstoffgehalt des Bodens im Laufe der Zeit verändert.

Der Soil Carbon Check-Test wird Einblicke in die Höhe der Kohlenstoffspeicherung in Feldern geben, was die Reduzierung von CO2 in der Atmosphäre unterstützt. Durch dieses gezielte Bodenmanagement können Landwirte und Erzeuger mehr Kohlenstoff binden und zum Klimaschutz beitragen.

Die durch die Soil Carbon Check-Testberichte gesammelten Daten können verwendet werden, um Nachhaltigkeitsansprüche und Kohlenstoffgutschriften zu untermauern, als Nachweis für nachhaltige Landwirtschaft und als Referenz für andere Partner in der Lebensmittelkette.

Die auf der UN-Klimakonferenz in Paris 2015 (COP21) ins Leben gerufene „4 per 1.000“-Initiative zielt darauf ab, die Kohlenstoffspeicherung in landwirtschaftlichen Böden jährlich um 0,4 % zu erhöhen, um den Klimawandel abzuschwächen und die Ernährungssicherheit zu erhöhen.

Die im Boden gespeicherte Kohlenstoffmenge ist dreimal so hoch wie die Menge an Kohlenstoff, die durch oberirdische Biomasse (Bäume oder andere Pflanzen und Feldfrüchte) gebunden wird. Die Erhöhung der im Boden gespeicherten Kohlenstoffmenge wird zur Reduzierung der globalen Erwärmung beitragen; Je mehr CO2 als organischer Kohlenstoff im Boden gespeichert ist, desto weniger CO2 wird in die Atmosphäre freigesetzt.

Zusätzlich zum Soil Carbon Check bieten die von Soil Health Solutions angebotenen Testreihen Einblicke in die physische Bodengesundheit – was die effiziente Nutzung von Wasser unterstützt – und identifizieren gleichzeitig potenzielle Schadstoffe im Boden.

Die Tests untersuchen auch die allgemeine biologische Bodengesundheit, um den Biodiversitätsstatus des Bodens und wirksame Maßnahmen zu seiner Regenerierung zu bestimmen, sowie die chemische Bodengesundheit, um Ertragslücken zu vermeiden und die Lebensmittelqualität zu verbessern.

Von Benjamin Ferrer

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