Stoffe aus Maiswurzeln steigern Weizenertrag und fördern nachhaltige Landwirtschaft

In einer Studie haben Wissenschaftler der Universität Bern herausgefunden, dass bestimmte Stoffe, die von den Wurzeln von Maispflanzen abgesondert werden, einen bemerkenswerten Einfluss auf den Ertrag von nachfolgend angebautem Weizen haben. Die Forscher konnten belegen, dass dieser Effekt zu einer Steigerung des Weizenertrags um mehr als 4 Prozent führen kann, wenn Weizen nach dem Anbau von Mais im selben Boden gepflanzt wird.

Pflanzliche Stoffe überdauern im Boden

Pflanzen produzieren eine Fülle von chemischen Stoffen, von denen einige in den Boden abgegeben werden und somit die Bodenqualität beeinflussen können. Diese Veränderungen im Boden können wiederum die nachfolgend angebauten Pflanzen beeinflussen. Bisher war jedoch wenig darüber bekannt, wie diese ausgeschiedenen Stoffe in der Landwirtschaft gezielt zur Steigerung der Produktivität genutzt werden könnten.

Die Forschenden des Instituts für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern führten umfangreiche Feldexperimente durch, um diese Zusammenhänge näher zu erforschen. Die Ergebnisse belegen, dass chemische Stoffe aus den Wurzeln von Maispflanzen tatsächlich das Wachstum und den Ertrag von nachfolgendem Weizen beeinflussen können – und das unter realistischen landwirtschaftlichen Bedingungen.

Wie Maiswurzelstoffe den Weizen beeinflussen

Frühere Studien hatten bereits gezeigt, dass bestimmte chemische Substanzen, bekannt als Benzoxazinoide, von Maispflanzen über ihre Wurzeln abgesondert werden. Diese Substanzen verändern die mikrobielle Zusammensetzung des Bodens rund um die Wurzeln und beeinflussen somit das Wachstum der nachfolgenden Pflanzen. Die aktuelle Studie vertiefte diese Erkenntnisse und prüfte, ob diese Effekte auch unter praktischen landwirtschaftlichen Bedingungen auftreten.

Die Forschenden führten ein zweijähriges Feldexperiment durch, in dem sie zwei Maislinien anbauten, von denen nur eine Benzoxazinoide in den Boden abgab. Anschliessend pflanzten sie verschiedene Sorten von Winterweizen auf den verschiedenen Böden. Die Ergebnisse zeigten, dass die Ausscheidung von Benzoxazinoiden zu einem verbesserten Pflanzenwachstum und einem erhöhten Ertrag führte. Dies ging Hand in Hand mit einer Verringerung des Befalls durch Schädlinge.

Weniger Schädlinge, gleiche Qualität

Matthias Erb, Professor für biotische Interaktionen am Institut für Pflanzenwissenschaften, betont in einer Medienmitteilung die Bedeutung dieser Erkenntnisse. Er erklärt, dass eine Ertragssteigerung von 4 Prozent zwar auf den ersten Blick nicht spektakulär wirken möge, jedoch angesichts der heutigen Schwierigkeiten, Weizenerträge ohne zusätzliche Hilfsmittel zu steigern, durchaus signifikant sei.

Die Studie verdeutliche ausserdem das Potential der Verwendung von spezialisierten Pflanzenstoffen, um die Produktivität von Nutzpflanzen zu verbessern. Die Erkenntnisse könnten daher zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft beitragen, indem sie Möglichkeiten aufzeigen, den Anbau von Getreide ohne übermässigen Einsatz von Düngemitteln oder Pestiziden effizienter zu gestalten.

Weitere Forschung nötig

Allerdings betont Matthias Erb weiter, dass weitere Untersuchungen notwendig sind, um die genauen Mechanismen dieser Effekte zu verstehen und ihre Anwendung in der Praxis zu validieren. Die Bodenbeschaffenheit und andere Faktoren könnten eine Rolle bei der Umsetzung dieser Erkenntnisse spielen.

Die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Forschungseinrichtungen ermöglichte auch eine umfassende Analyse der Qualität des Weizens auf chemischer Ebene. So zeigten diese Untersuchungen, dass die Steigerung des Ertrags durch die Benzoxazinoide keine negativen Auswirkungen auf die Qualität des Weizens hatte.

Insgesamt öffnet diese Studie die Tür zu neuen Möglichkeiten, die Landwirtschaft nachhaltiger und produktiver zu gestalten, indem sie auf natürliche Weise die Interaktionen zwischen Pflanzen und Boden nutzt.