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Nr. 91, 15.07.2017  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE  Feedback 

Wie Weizen besser wächst

Weizen gehört weltweit zu den Grundnahrungsmitteln. Wie die Ernte angesichts einer zunehmenden Bevölkerung und extremen Wetterereignissen gesteigert wer­den kann, untersucht das Forschungsprojekt »Briwecs«, an dem auch das Versuchs­gut Hohenschulen beteiligt ist.


Sabrina Nagler auf dem Traktor. Fotos: Julia Siekmann

Ruhig lenkt Sabrina Nagler den Traktor durch die Spurrillen im Weizenfeld. Die etwa fünf Hektar sind aufgeteilt in 2.200 einzelne Parzellen. Hier wachsen rund 220 verschiedene Weizensorten. Sie werden unterschiedlich mit Stickstoff und Pflanzenschutz versorgt. Die Doktorandin der Agrarwissenschaft untersucht zusammen mit Kolleginnen und Kollegen vom Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, welche Faktoren zu dem Zuchtfortschritt bei Weizen im Hinblick auf Menge, Qualität und Krankheitstoleranz geführt haben. Dafür haben sie den Traktor mit speziellen Sensoren ausgestattet. Sie messen die Lichtreflektion bei unterschiedlichen Wellenlängen und die Temperatur des Weizens.

Die Sorten, die auf dem Versuchsgut Hohenschulen angebaut werden, reichen von modernen über historischen, aus den 1950er Jahren, bis hin zu exotischen aus Chile oder Mexiko. »Damit decken wir 60 Jahre Züchtungsgeschichte ab. Wir hoffen, darin eine Entwicklung zu sehen, zum Beispiel wie die Weizensorten resistenter gegen Krankheiten wurden«, erklärt Nagler. Sie promoviert bei Professor Hen­ning Kage, der das Kieler Teilprojekt in dem Verbundvorhaben leitet.

Während sich andere Projekte mit den genetischen Eigenschaften der Weizensorten beschäftigen, konzentriert sich das Team um Kage darauf, zu analysieren und Modelle zu entwickeln, wie es zu den jeweiligen Erträgen kommt. Dafür erfassen sie den Phänotyp der Weizensorten, also das äußere Erscheinungsbild im Zeitverlauf. »Letztendlich wird die Strahlungsenergie der Sonne in Biomasse, also Weizen, umgewandelt. Wir wollen verstehen, wie dieses System genau funktioniert«, so Kage. Dabei spielen je nach Anbauregion verschiedene Faktoren eine Rolle. Es gibt also nicht die eine ideale Wei­zen­sorte. Besonders tiefe Wurzeln bringen in eher trockenen Gegenden mehr Ertrag. In der Vergangen­heit wurde auf kürzere Halme gesetzt, schließlich kommt es auf die Körner an. Diese Entwicklung scheint aber zu Ende zu gehen, beobachtet Kage.

Institutsmitarbeiter Ulf Böttcher, Projektleiter Kage, Doktorandin Sabrina Nagler, Doktorand Till Rose.

Bei moderneren Sorten scheint eine steilere Blattstellung die Wachstumsraten positiv zu beeinflussen. Die Sorten der letzten Jahre erbringen nun tatsächlich mehr Gesamtbiomasse.

Rund fünf Stunden braucht Sabrina Nagler, um mit dem Traktor das Weizenfeld abzufahren und die Eigenschaften der verschiedenen Sorten zu messen. Schneller geht es mit einer Drohne, die seit diesem Jahr parallel eingesetzt wird: Sie überfliegt dieselbe Fläche in gerade einmal zwölf Minuten. Etwa alle zehn Tage startet Doktorand Till Rose das Flugobjekt. Ihre eingebaute Sensorik ähnelt der am Traktor, misst aber nur vier verschiedene Wellenlängen. »Eine Software entwickelt aus den Daten ein 3D-Bild, aus dem wir anschließend Ausschnitte für jede einzelne Parzelle erstellen«, erklärt Rose.

Doktorand Till Rose steuert die Drohne, die seit diesem Jahr zusätzlich eingesetzt wird, um die unterschiedlichen Weizensorten auf dem Versuchsgut Hohenschulen zu analysieren.

Mit sinkenden Preisen werden Drohnen für den Einsatz in der Landwirtschaft immer interessanter, beobachtet Kage, der selbst aus der praktischen Landwirtschaft kommt. »Satelliten werden ebenfalls schon eingesetzt, doch Drohnen können auch bei bedecktem Himmel messen«, so Kage. »Sie haben außerdem den Vorteil, dass sie den Weizen weniger schädigen als der Traktor, der beim Fahren Halme umknickt.«

Sowohl die Messergebnisse vom Traktor als auch von der Drohne fließen in die Entwicklung von wider­standsfähigeren Sorten und Anbaumethoden ein, um den Weizenertrag zu erhöhen. »Wie wir die wachs­ende Bevölkerung satt bekommen, wird die Kernfrage der nächsten 30 Jahre sein«, ist Kage überzeugt. Dazu wollen er und sein Team einen Beitrag leisten.

Julia Siekmann
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