Freie Universität Berlin


Service-Navigation

Deutsch-chinesische Partnerschaft für die Umwelt

Neue Wege zur Optimierung der Stickstoffnutzung bei der Lebensmittelproduktion

16.03.2009

Im Reisfeld: Die internationale Forschergruppe sucht nach Wegen zur Optimierung der Stickstoffnutzung von Reis
Im Reisfeld: Die internationale Forschergruppe sucht nach Wegen zur Optimierung der Stickstoffnutzung von Reis Bildquelle: Photocase, soulstormer

Heilsbringer und Schädling zugleich: Dünger kann den Ertrag in der Landwirtschaft erheblich steigern, aber auch die Natur gefährlich belasten. Um das zu ändern, hat Dr. Claus-Peter Witte, Mitarbeiter am Institut für Biologie der Freien Universität, 1,35 Millionen Euro vom Deutschen Akademischen Austauschdienst bewilligt bekommen.

In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Pekinger „China Agricultural University“ soll die neu gegründete Forschergruppe das Düngemittel „Harnstoff“ untersuchen und dessen Effizienz und Umweltverträglichkeit verbessern. Dünger ist ein Garant für die erfolgreiche Ernährung der sich ständig vermehrenden Weltbevölkerung. Er erhöht den Ertrag landwirtschaftlicher Produktion und ermöglicht den Anbau von Pflanzen an schwer kultivierbaren Orten, die ohne die Zuführung von Stickstoff-Dünger nicht zu bewirtschaften wären. Deshalb ist die Verwendung von Düngermitteln ein essentieller Vorgang bei der globalen Lebensmittelproduktion.

Trotzdem ist der zumeist aus Stickstoffverbindungen bestehende Dünger nicht nur Heilsbringer, sondern in vielen Fällen auch gefährlicher Schädling: So liegt der Nutzungsgrad für Stickstoff nicht selten unter 50 Prozent - was dazu führt, dass große Teile der Düngersubstanzen von den Pflanzen wieder ausgeschieden und in die Böden zurückgeführt werden. Daraus resultieren nicht nur finanzielle Verluste für die Bauern, sondern auch erhebliche Schäden für die Natur. Pflanzen drohen bei Überdosis auszutrocknen oder Ozon gefährdende Substanzen in die Luft auszuscheiden. Auch die Sauberkeit des Trinkwassers ist durch falsche Anwendung gefährdet.

Das deutsche Forscherteam um Dr. Claus Peter Witte hat jetzt vom Deutschen Akademischen Austauschdienst 1,35 Millionen Euro bewilligt bekommen, um die komplexen physiologischen Vorgänge bei der Stickstoffnutzung zu untersuchen. Die deutschen Wissenschaftler der Freien Universität arbeiten mit Kollegen der Pekinger „China Agricultural University“ unter der Leitung von Prof. Dr. Lai-Hua Liu zusammen und konzentrieren sich bei dem Projekt auf das am häufigsten verwendete Düngemittel „Harnstoff“. Ein großer Teil der Harnstoffnutzung findet in China bei der Reisproduktion statt und ist deshalb ein bedeutender Faktor bei der Herstellung des  wichtigsten chinesischen Grundnahrungsmittels Reis.

Die Identifizierung und molekulare Charakterisierung von Reis-Proteinen, die an der Aufnahme und am Stoffwechsel von Harnstoff beteiligt sind, stehen im Mittelpunkt der Forschergruppe, die in die Arbeitsgemeinschaft „Biochemie der Pflanzen“ von Frau Professor Tina Romeis eingebettet ist. Das neu gegründete Forscherteam wird die Physiologie der Harnstoffaufnahme und die Assimilation von Harnstoff-Stickstoff in Labor- und Feldversuchen untersuchen. Ziel ist es, eine wissensbasierte und gezielte biotechnologische Veränderung von Reis zu erreichen, um den Nutzungsgrad von Harnstoff-Stickstoff zu optimieren.