„Da Europa in den nächsten 10 Jahren und darüber hinaus seine Abhängigkeit von Agrochemikalien in der Landwirtschaft verringert, lautet die entscheidende Frage: Was wird sie ersetzen? Die Agrarbiotechnologie könnte eine Antwort liefern “, schreibt Farhan Mitha in einem Artikel von Labiotech Insider.
Webseite Kartoffelnachrichten heute bietet Auszüge aus dieser Veröffentlichung. Der vollständige Artikel kann auf der Website gelesen werden. labiotech.
Der Einsatz von Agrochemikalien - Pestiziden, Düngemitteln und Pflanzenwachstumsstimulanzien - war im vergangenen Jahrhundert für die Menschheit von entscheidender Bedeutung. Sie erlaubten es, die landwirtschaftliche Produktion entsprechend den Bedürfnissen der Bevölkerung (deren Zahl stark anstieg) zu steigern und retteten Milliarden Menschen vor dem Hunger. Trotzdem ist der Einfluss von Agrochemikalien auf die Umwelt zu deutlich geworden, um ignoriert zu werden, und Chemikalien werden zunehmend als Werkzeuge des letzten Jahrhunderts angesehen, die zur Lösung der Probleme des 21. Jahrhunderts schlecht geeignet sind.
In Anbetracht dessen hat die EU kürzlich eine Reihe von Zielen festgelegt, um die Menge der in europäischen landwirtschaftlichen Betrieben verwendeten Chemikalien bis 2030 drastisch zu reduzieren. Wir sprechen von einer Reduzierung des Einsatzes chemischer und gefährlicher Pestizide um 50% sowie einer Reduzierung des Einsatzes von Düngemitteln um 20%.
Darüber hinaus ist es offensichtlich, dass die Bewegung in Richtung dieser Ziele nicht mit einem starken Rückgang der Produktivität einhergehen sollte. Ein Ausweg wäre, sich innovativen landwirtschaftlichen Biotechnologien zuzuwenden.
In der Vergangenheit verlief die Förderung der Agrarbiotechnologie in der EU nicht immer reibungslos. Die Europäische Kommission hat die Einführung gentechnisch veränderter Pflanzen behindert, was viele Forschungsunternehmen auf dem gesamten Kontinent enttäuscht hat, die gentechnische Methoden als wesentliche Instrumente für die Entwicklung eines produktiveren, zuverlässigeren und nachhaltigeren Agrarsystems angesehen haben.
Agrarbiotechnologie ist jedoch nicht nur die Schaffung gentechnisch veränderter Pflanzen: Wissenschaftler verwenden sie, um eine Reihe biologischer Lösungen zu entwickeln, die zur Verbesserung der Methoden für den Anbau von Pflanzen beitragen (ohne genetische Veränderung der Pflanzen selbst).
Pheromone zur Schädlingsbekämpfung
Chemische Insektizide sind robuste Werkzeuge zur Bekämpfung von Insektenschädlingen. Es handelt sich um "schwere Artillerie", die für Massenmorde eingesetzt wird. Diese jahrzehntelange Methode der "verbrannten Erde" verursacht jedoch schwerwiegende Umweltprobleme.
BioPhero, eine dänische technische Universität, war Vorreiter bei der Verwendung von Insektenpheromonen als nachhaltige Alternative zu chemischen Insektiziden. Die Produkte des Unternehmens zielen speziell auf die Bekämpfung von Pflanzenmotten ab, von denen viele gefährliche Schädlinge für Nutzpflanzen sind.
Pheromonstörungen verwirren Mottenmänner, indem sie den wahren Ort eines Weibchens in einer Wolke von Ködersignalen maskieren. Infolgedessen werden weniger Eier gelegt, und die Anzahl der Larven, die die Ernte schädigen können, wird auf einem niedrigeren, viel besser handhabbaren Niveau gehalten.
BioPhero hat einen Fermentationsprozess entwickelt - vergleichbar mit dem Bierproduktionsprozess - bei dem technische Hefe Mottenpheromone erzeugt. Dies ermöglicht die Herstellung von Pheromonen im industriellen Maßstab, was diese Methode des nachhaltigen Pflanzenschutzes wirtschaftlich machbar macht.
Protein-Biokontrolle
Wie Sie wissen, kommen Pflanzenschädlinge und pathogene Mikroorganismen in allen Formen und Größen vor und sind Vertreter verschiedener Königreiche: Tiere (Insekten), Pilze, Bakterien. Dies stellt eine große Herausforderung für die Entwicklung von Biokontrollansätzen dar, die sowohl zielgerichtet als auch an eine Reihe verschiedener Organismen anpassbar sind.
Biotalys (ehemals Agrosavfe), eine Abteilung des Flämischen Instituts für Biotechnologie, schlägt vor, dass die Lösung dieses Problems in einem der universellsten Biomoleküle der Natur liegt: Proteinen.
Das 2013 gegründete belgische Biotechnologieunternehmen entwickelt „Agrobels“ - kleine Proteine zur Bekämpfung spezifischer Schädlinge und Krankheitserreger. Die Inspirationsquelle für die Entstehung von "Agrobel" waren Lama-Proteine, die sich durch bemerkenswerte natürliche Eigenschaften auszeichnen.
Das Unternehmen kann schnell die wirksamsten biologisch aktiven Proteine gegen jede bestimmte Art von Schädling oder Krankheitserreger auswählen, sie durch mikrobielle Fermentation in ausreichenden Mengen produzieren und in benutzerfreundliche Pflanzenschutzprodukte umwandeln.
Verwendung von Bodenbakterien
In den letzten Jahren hat sich das Gebiet der Mikrobiomforschung dramatisch erweitert, was durch bedeutende Fortschritte bei der Untersuchung der Auswirkungen ansässiger mikrobieller Gemeinschaften auf den Wirtsorganismus erleichtert wurde. Dieses Thema stand auch im Fokus der Agrarforschung, da Pflanzen auch Mikrobiome haben.
Das vielleicht bekannteste agrobiotechnische Unternehmen, das daran arbeitet, ein Netzwerk symbiotischer Beziehungen zwischen Pflanzen und Bakterien aufzubauen, ist Pivot Bio aus Kalifornien. Das Flaggschiff des Unternehmens führt gentechnisch veränderte Bakterien in den Boden ein, die Stickstoff aus der Luft abfangen und direkt an Pflanzen abgeben können. Das Produkt reduziert oder ersetzt sogar den Bedarf an synthetischen Stickstoffdüngern, deren Anwendung die EU um 20% reduzieren möchte.
Mehrere europäische Biotech-Unternehmen (darunter Xtrem Biotech in Spanien und ApheaBio in Belgien) prüfen ebenfalls die Möglichkeit, Mikroben als Ersatz für Agrochemikalien einzusetzen. Die erfolgreiche Einführung nützlicher Mikroben in den Boden unter realen Feldbedingungen hat sich jedoch als schwierig erwiesen, da Umweltfaktoren häufig ihre Wirksamkeit und Stabilität beeinträchtigen.
Um diese Einschränkung zu überwinden, hat das französische Unternehmen Kapsera winzige biologisch abbaubare Mikrokapseln aus Alginat (aus Algen gewonnenes Material) entwickelt, die die Abgabe und Leistung von Biodünger und Biopestiziden verbessern können.
Abschließend
Die Herausforderung, vor der die europäischen Landwirte angesichts der neuen Ziele der EU stehen, ist äußerst schwierig: die Produktivität weiter zu steigern und gleichzeitig den Einsatz von Chemikalien zu reduzieren. Es mag unerreichbar erscheinen, aber eine zunehmende Anzahl biologischer Lösungen beweist, dass dies nicht der Fall ist. Angesichts der Tatsache, dass die EU-Agrarbiotechnologieindustrie im Jahr 2019 245 Millionen Euro für die Entwicklung erhalten hat (21% mehr als im Jahr 2018), könnte die neue Agrarrevolution näher sein als wir denken.