Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Getreide für Extremregionen

30.04.2008
Salztoleranter Weizen wächst sogar in der Wüste
Ohne Bewässerung ist Ackerbau in vielen Gebieten der Erde nicht möglich. Bewässerung aber erhöht den Salzgehalt in den Böden, die dadurch unfruchtbar werden. Forscher vom Wissenschaftszentrum Weihenstephan (WZW) der Technischen Universität München (TUM) untersuchen Pflanzen, die auch auf versalzten Böden wachsen. Sie haben herausgefunden, wie Weizen mit dem Salzüberschuss umgeht und woran man seine Salztoleranz erkennt. Dieses Wissen ist die notwendige Grundlage für die Züchtung von Sorten, die auch bei Dürre und Wasserknappheit gute Ernte bringen.

Derzeit werden etwa 18 Prozent der landwirtschaftlichen Nutzfläche weltweit bewässert. Auf dieser Fläche wachsen etwa 40 Prozent der pflanzlichen Nahrungsmittel. Ständiger Wassermangel und häufig auftretende Dürreperioden bedrohen vor allem die Nahrungsmittelproduktion in Afrika. Aber auch weite Teile Asiens, die südlichen Staaten der USA und einige Regionen in Europa leiden unter Wasserknappheit.

Die Bewässerung der Felder in trockenen Gebieten führt zur Versalzung der Böden. Denn sie hebt den Grundwasserspiegel an, wodurch die Verdunstung zunimmt. Zurück bleibt das Salz, das im Wasser gelöst war. Was diesen Versalzungsprozess außerdem verstärkt: Die Bauern bewässern ihre Felder fast ausschließlich mit Grund- und Oberflächenwasser. Dieses ist aber im Vergleich zu Regenwasser sehr viel salziger - und mehr Salz im Boden ist Stress für Pflanzen: Sie wachsen schlechter und bringen weniger Ertrag.

Professor Urs Schmidhalter und seine Kollegen am Institut für Pflanzenernährung des WZW erforschen das komplexe Phänomen der Salztoleranz bei Pflanzen. Eine höhere Salzkonzentration im Boden hemmt die Wasseraufnahme der Pflanze. Sie kann über ihre Wurzeln nur dann Wasser aufnehmen, wenn die Salzkonzentration im Pflanzeninneren höher ist als im Bodenwasser. Die „durstige“ Pflanze will den Konzentrationsunterschied ausgleichen und nimmt Wasser auf. Ist die Salzkonzentration im Bodenwasser höher als in der Pflanze, funktioniert die Wasseraufnahme nicht mehr: Die Pflanze verwelkt. Daneben verkümmert sie aber auch, weil durch überhöhte Salzwerte Wachstumsenzyme gehemmt werden.

Doch einige Pflanzenarten trotzen solch widrigen Lebensbedingungen: Sie haben sich an trockene und salzige Bedingungen angepasst, wie sie in Wüsten, Steppen oder Meeresbuchten herrschen. Durch sehr wachshaltige Schutzschichten an ihren Blättern und eine besonders effiziente Regulation der Spaltöffnungen minimieren sie die Wasserabgabe. Über spezielle Drüsen können manche Pflanzen das zuviel aufgenommene Salz außerdem wieder abgeben. Wieder andere lagern es im Zellinneren ab, in eigens dafür gebildeten „Abfalleimern“.

Bei Anbauversuchen in Ägypten haben die Wissenschaftler des WZW entdeckt, dass auch einzelne Weizentypen überraschend gut mit salzigen Bedingungen zurechtkommen. Die Forscher haben die dafür verantwortlichen Vorgänge in einzelnen Pflanzenorganen und Wachstumsstadien identifiziert: Sie konnten im Detail zeigen, dass eine Veränderung der Leitgefäße in den Blättern den Nährstoff- und Wassertransport und damit die Ertragsbildung hemmt. Um die Erkenntnisse für die Pflanzenzüchtung nutzbar zu machen, haben die Pflanzenforscher im Gewächshaus und auf dem Feld verschiedene Merkmale geprüft, an denen man die „wüstentauglichen“ Weizentypen erkennen kann.

Sie haben herausgefunden, dass sich die salztoleranten Weizentypen in ihrer Blattfläche und in der Natrium- und Kalziumkonzentration ihrer obersten beiden Blätter sowie in der Anzahl unfruchtbarer Ährchen von „normalem“ Weizen unterscheiden. Mit Hilfe dieser Merkmale können Pflanzenzüchter neue Weizensorten entwickeln, die der weltweit zunehmenden Wasserknappheit trotzen – und so auch in Zukunft die Nahrungsmittelproduktion sichern.

Kontakt:
Prof. Dr. Urs Schmidhalter / PD Dr. Yuncai Hu
Lehrstuhl für Pflanzenernährung
Technische Universität München
85350 Freising-Weihenstephan
Tel.: +49 (0)8161 / 71-3394
E-Mail: hu@wzw.tum.de

Prof. Dr. Urs Schmidhalter | Technische Universität München
Weitere Informationen:
http://www.wzw.tum.de/pe/

Weitere Berichte zu: Salzkonzentration WZW

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Wurmmittel für Weidetiere können die Keimung von Pflanzensamen beeinflussen
27.04.2017 | Universität Trier

nachricht Erstmals Studie zu Hai- und Rochenarten in deutschen Meeren
19.04.2017 | Bundesamt für Naturschutz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie