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Biegsame Pflanzen
Die Produktion ertragreicherer Pflanzen ist ein Ziel für Landwirte, seit es landwirtschaftliche Betriebe gibt. Pflanzenzüchter seit Gregor Mendel haben die Vererbbarkeit von Pflanzenmerkmalen und deren Zusammenhang mit dem Ertrag erkannt. Erblichkeit ist entscheidend, aber nur ein Faktor – es stellt sich auch die Frage, wie stabil ein vererbtes Merkmal unter verschiedenen Umweltbelastungen ist.
Sharon Ton
Uns stehen jetzt Werkzeuge zur Verfügung, von denen sich Mendel nie hätte träumen lassen. Das Einfügen von Genen für die C4-Photosynthese in Nicht-C4-Pflanzen beispielsweise gibt uns Nutzpflanzen, die Wasser und Stickstoff viel effizienter nutzen (siehe Überladene Photosynthese).
Aber solche Fortschritte lohnen sich nur, wenn sie uns zu Pflanzen führen, die in den variablen und unvorhersehbaren Umgebungen, denen wir jetzt gegenüberstehen, gute Erträge bringen. In den nördlichen Great Plains zum Beispiel haben die Landwirte während kritischer Bestäubungszeiten einen Temperaturanstieg und eine Veränderung der Niederschlagsmuster beobachtet. Wir müssen Pflanzensorten entwickeln, die diesen Veränderungen standhalten.
Nach Angaben des US-Landwirtschaftsministeriums wurden zwischen 1990 und 2012 73 Millionen Morgen Ackerland in den Vereinigten Staaten aus der Produktion genommen. Ähnliche Trends sind weltweit zu beobachten. Die Gründe sind vielfältig, aber drei große Kategorien sind Wüstenbildung, ansteigende Ozeane und Urbanisierung.
Dieser Landverlust bedeutet, dass wir das, was uns übrig bleibt, effizienter nutzen müssen. Nehmen Sie den durchschnittlichen US-Mais-Morgen, der laut USDA-Schätzungen im Jahr 2014 171 Scheffel Mais produzierte. Ein Scheffel Mais wiegt etwa 56 Pfund. Wenn, sagen wir, 80 Morgen bebaut sind, müssen andere Gebiete die Produktion um 760.000 Pfund steigern, um die verlorenen Nahrungsmittel zu ersetzen.
Dazu gibt es verschiedene agronomische Methoden, eine davon sind gentechnisch veränderte Pflanzen. Viele Menschen lehnen solche Pflanzen ab, aber sie haben zu erheblichen Verbesserungen der Gesundheit von Mensch und Umwelt geführt. Ein großer Vorteil ist die Zunahme der Ackerflächen ohne Bodenbearbeitung, wodurch die Bodenerosion stark reduziert wird. Dies wiederum verhindert, dass Schlick in Bäche und Stauseen gelangt, verhindert das Abfließen von Agrochemikalien und erhöht die Wasserhaltekapazität des Landes.
Betrachten Sie, was in South Dakota während der Dürren 1972 und 2012 geschah. 2012 waren die Maiserträge etwa 70 Scheffel pro Morgen höher als 1972, teilweise dank verbesserter Pflanzengenetik und der erhöhten Wasserkapazität des Bodens.
Agronomen bereiten sich weiterhin auf eine ungewisse Zukunft vor. Ernährungsunsicherheit ist eine reale und greifbare Bedrohung. Durch Gentechnik, konventionelle Züchtung und die Erforschung verbesserter Bewirtschaftungspraktiken entwickeln Agronomen Pflanzen mit geringerem CO2-Fußabdruck und erhöhen gleichzeitig den Ertrag und die Nährwerte, und das alles auf einer schrumpfenden Anzahl von Ackerflächen. Keine Kleinigkeit.
Sharon Clay ist Professorin für Pflanzenwissenschaften an der South Dakota State University und ehemalige Präsidentin der American Society of Agronomy.