10.08.2021
Reis ist Grundnahrungsmittel für mehr als die Hälfte der Erdbevölkerung. Die Mehrheit der weltweiten Reisernte wird als Nassreis, also auf überfluteten Feldern, angebaut. Das birgt Vorteile, erzeugt aber hohe Methanemissionen und verbraucht viel Wasser. Trockenreisanbau, sprich der Anbau von Reis auf nicht gefluteten Feldern, könnte eine klimafreundliche Alternative zum Nassreisanbau sein, liefert bisher aber weniger Erträge. Ein neues internationales Verbundprojekt unter Koordination des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V. untersucht nun, wie die Erträge gesteigert werden könnten. Gefördert wird das Projekt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft.
Neben Stickstoff ist Phosphor einer der wichtigsten Nährstoffe für das Pflanzenwachstum. Im Trockenreisanbau ist die Verfügbarkeit von Phosphor im Boden allerdings oft gering. Das liegt vor allem daran, dass Trockenreisanbau besonders in Regionen verbreitet ist, in denen wenige Phosphordünger zur Verfügung stehen und dieser im Boden schlecht für die Pflanze verfügbar ist. Ausgeprägte Trockenperioden tragen ebenfalls zum Phosphormangel und damit zu niedrigen Erträgen bei. Um die Reiserträge im Trockenreisanbau zu erhöhen, ist es daher wichtig zu verstehen, welche Prozesse die Phosphoraufnahme durch die Wurzel verbessern und inwieweit sich verschiedene Reissorten in ihrer Fähigkeit, Phosphor aufzunehmen, unterscheiden. Antworten auf diese Frage sucht ein neues DFG-gefördertes Forschungsprojekt, koordiniert vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V. Das Forschungsteam bedient sich aufwändiger Verfahren der sogenannten Rhizosphärenforschung, in denen Wurzelprozesse auf kleinster Ebene untersucht werden.
Das Verbundprojekt "Kleiner Maßstab – große Wirkung: Rhizosphärenprozesse als Schlüssel für P-Effizienz im Trockenreisanbau" läuft über 3 Jahre. Zusammen mit den Projektpartnern der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) und dem Japan International Research Center for Agricultural Sciences (JIRCAS) soll der Frage nachgegangen werden, welche Rolle biogeochemische Prozesse der Nährstoffaufnahme im Boden um die Pflanzenwurzel, in der sogenannten Rhizosphäre, für eine erhöhte Aufnahmeffizienz von Phosphor bei verschiedenen Reissorten verantwortlich sind. Das Projekt wird von Dr. Maire Holz (ZALF), Expertin für Rhizosphärenforschung, koordiniert.
Mikroorganismen können zur Phosphoraufnahme beitragen
Auf Wurzelebene können verschiedene Prozesse zu einer erhöhten Phosphor-aufnahme von Pflanzen führen. Zum einen werden von der Wurzel verschiedene organische Substanzen in den Boden ausgeschieden, die dort die Phosphorverfügbarkeit erhöhen und Trockenstress mildern können. Ob diese positive Auswirkung der Wurzelausscheidungen auch im Trockenreisanbau anwendbar ist, will das Verbundprojekt nun beantworten. Darüber hinaus geht es um die Frage, welchen Einfluss Mikroorganismen wie Bakterien oder Mykorrhizapilze auf die Nährstoffverfügbarkeit und Wasseraufnahme im Trockenreisanbau nehmen können.
Der Fakt, dass die Eigenschaften der Wurzeln und chemische Prozesse im Wurzelbereich zu einer besseren Verwertung von Nährstoffen beitragen können, ist bereits bekannt, konnte bisher aber kaum in die Pflanzenzüchtung integriert werden. Das liegt unter anderem an den oft aufwändigen Verfahren in der Rhizosphärenforschung. Die Kombination der Expertise der ZALF-Wissenschaftlerin Dr. Maire Holz und Dr. Eva Oburger (BOKU Wien) im Rhizosphären-Prozessmonitoring mit der Erfahrung von Dr. Matthias Wissuwa (JIRCAS, Japan) in der Pflanzenzüchtung ermöglicht es den Projektpartnern, praxisrelevante Fragen der Züchtung für Reissorten, die sich für den Trockenreisanbau eignen, zu bearbeiten. Die Ergebnisse des Projektes sollen es ermöglichen, Rhizosphärenprozesse in Züchtungsprogrammen zu berücksichtigen, um die Erträge in Trockenreissystemen aufrecht zu erhalten und zu verbessern.
Projektpartner
- Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V. (Koordination)
- Universität für Bodenkultur Wien (BOKU)
- Japan International Research Center for Agricultural Sciences (JIRCAS)
Förderhinweis
Das Verbundprojekt wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und den Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) in Österreich gefördert.
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Trockenreisanbau in Japan: Die verschiedenen Reissorten zeigen unterschiedlich stark ausgeprägte Eigenschaften, den Nährstoff Phosphor aufzunehmen. Ein neues Verbundprojekt untersucht, welche Prozesse die Nährstoffaufnahme der Pflanzen im Trockenreisanbau verbessern können. Quelle: © Dr. Matthias Wissuwa / JIRCAS.
