Wissenschaftler weltweit suchen nach Lösungen für die Zukunft emissionsarmer Landwirtschaft

Wissenschaftler untersuchten Reispflanzen, die das PSY 1-Gen trugen, und stellten fest, dass die Pflanzen im Vergleich zu herkömmlichen Pflanzen ein schnelleres Wurzelwachstum aufwiesen; bei Tests unter günstigen Bedingungen reduzierte die Sorte die Methanemissionen um bis zu 40 %.

„Wie können wir die Nahrungsmittelproduktion auf nachhaltige und widerstandsfähige Weise steigern? Wie können wir 10 Milliarden Menschen weltweit ernähren und gleichzeitig den Einsatz von Rohstoffen begrenzen und die Nutzung von Land- und Wasserressourcen reduzieren?“

Diese Fragen wurden von den weltweit führenden Experten auf dem Gebiet der Landwirtschaft auf dem Seminar „Innovation in Landwirtschaft und Ernährung“ diskutiert und beantwortet, das am Nachmittag des 3. Dezember im Rahmen der VinFuture 2025 Wissenschafts- und Technologiewoche stattfand.

Professor Pamela Christine Ronald von der University of California, Davis (USA), Mitglied des VinFuture Prize Council und Wissenschaftlerin , die 2022 den VinFuture Special Prize for Women Scientists gewann, sagte, es sei notwendig, Nutzpflanzen zu entwickeln, die der Umwelt zugutekommen, Emissionen reduzieren und dadurch schrittweise die Erträge steigern.

Die Landwirtschaft trägt erheblich zu den Treibhausgasemissionen bei. Reispflanzen emittieren Methan, das 12 % der weltweiten Gesamtemissionen ausmacht. In sauerstoffarmen (Feuchtgebieten) Umgebungen herrscht Sauerstoffmangel an den Reiswurzeln, wodurch ideale Wachstumsbedingungen für anaerobe Mikroorganismen entstehen, die Methan produzieren.

„Wir haben Reispflanzen untersucht, die das PSY1-Gen tragen, und festgestellt, dass sie ein schnelleres Wurzelwachstum aufweisen als herkömmliche Pflanzen. Unter günstigen Bedingungen reduzierte diese Reissorte die Methanemissionen um bis zu 40 Prozent“, sagte Professorin Pamela Christine Ronald.

Professorin Pamela Christine Ronald erklärte, dass es aufgrund dieser Forschung notwendig sei, die Pflanzengenetik zu nutzen, um neue Reissorten zu entwickeln, die Methanemissionen reduzieren können. Der Fokus liegt dabei auf der Analyse der mikrobiellen Gemeinschaft im Boden und der Identifizierung von Reisgenen, die Wurzelausscheidungen und die Interaktion mit Bodenmikroorganismen steuern. Ziel ist es, umweltfreundliche und emissionsreduzierende Nutzpflanzen zu entwickeln.

Schließlich müssen die Mikroorganismen identifiziert werden, die Kohlenstoff in stabile organische Kohlenstoffspeicher im Boden einbauen; neue Methoden sind erforderlich, um langfristige Veränderungen des organischen Kohlenstoffs im Boden unter Feldbedingungen zu quantifizieren. Die Versuche müssen ausgeweitet werden, um die Reproduzierbarkeit über verschiedene Bodentypen und Anbausysteme hinweg zu überprüfen.

Professor Ermias Kebreab von der University of California, Davis (USA) betonte die Bedeutung einer intelligenten Tierhaltung für die Verbesserung von Produktivität, Ernährung und Kreislaufwirtschaft bei gleichzeitiger Reduzierung der Treibhausgasemissionen, insbesondere auf der Südhalbkugel.

Er stellte außerdem Lösungen vor, bei denen lokale landwirtschaftliche Nebenprodukte wie vietnamesischer Wildtee, Algen sowie Maniokblätter und -reste zur Futteraufbereitung für Milchkühe verwendet werden. Forschungsergebnisse zeigen, dass die Zugabe von Algen zum Futter die Methanemissionen um 30–90 % reduziert und gleichzeitig Nährwert und Milchleistung erhält. Eine präzise Fütterung und Nährwertanalyse sind entscheidend für optimale Ergebnisse.

Dr. Nadia Radzman vom Sainsbury Laboratory der Universität Cambridge (UK) erläutert die Rolle von Leguminosen und Bioschaltern in der klimaangepassten Landwirtschaft. Leguminosen tragen auf natürliche Weise zur Stickstofffixierung bei, indem sie mit Mikroorganismen an den Wurzeln symbiotisch leben und so den Bedarf an chemischen Stickstoffdüngern reduzieren. Biotechnologische Verfahren, wie beispielsweise der Einsatz von CEP-Peptiden, können die Anzahl der Wurzelknöllchen erhöhen und die Wurzelphysiologie verbessern, während gleichzeitig die Kohlenstoffumverteilung in Früchte und Samen gefördert wird. miRNAs spielen eine Rolle bei der Energieregulation und helfen Pflanzen, Energie je nach Entwicklungsstadium effizient zu nutzen.

Experten tauschten sich über neueste Technologietrends aus, diskutierten technische, wirtschaftliche und soziale Herausforderungen und erkundeten Möglichkeiten der Zusammenarbeit und praktischer Anwendungen für eine intelligente, effiziente und nachhaltige Landwirtschaft. Sie stellten fest, dass die Nachfrage nach Nahrungsmitteln bis 2050 voraussichtlich um 100 % steigen wird, während die Erträge von Grundnahrungsmitteln tendenziell zurückgehen. Bis zu 50 % der Ernteerträge werden nicht für Nahrungsmittel verwendet, was Herausforderungen für die Ernährungssicherheit und die Effizienz der Nutzung landwirtschaftlicher Ressourcen mit sich bringt.

Darüber hinaus hat die Landwirtschaft einen starken Einfluss auf die Umwelt: Durch den Einsatz von Pestiziden und Düngemitteln wird Wasser und Boden durch den Treibhausgaseffekt verschmutzt, natürliche Lebensräume werden zerstört, die Artenvielfalt geht verloren und der Boden wird degradiert und erodiert.

Um die Produktionslücke zu schließen, ist es daher notwendig, die Erträge durch Systemdienstleistungen, regenerative Landwirtschaft und Agroforstwirtschaft zu steigern, die Bodenqualität zu verbessern, Schädlinge und Krankheiten zu bekämpfen usw. Biodiversität, Mischkulturen, intensive Landwirtschaft, ökologischer Landbau usw. sind Teil der Lösungsansätze zur Ertragssteigerung.

(TTXVN/Vietnam+)

Quelle: https://www.vietnamplus.vn/cac-nha-khoa-hoc-the-gioi-tim-loi-giai-cho-tuong-lai-nong-nghiep-giam-phat-thai-post1080865.vnp