Steigerung der Weizenerträge Weizen für die Welt – großes Ertragspotenzial in den Genen vermutet

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Weizen ist weltweit das Getreide mit der größten Anbaufläche. Um die Welternährung aber langfristig zu sichern, muss die Nutzpflanze weiter optimiert werden. Forscher an der TU München untersuchen daher Strategien, wie sich das Ertragspotenzial des Weizens noch steigern lässt.

München – Weizen ist weltweit eines der wichtigsten Getreide und ein bedeutendes Grundnahrungsmittel. Er wird in über 100 Ländern angebaut. Jedoch ist die Versorgung mit diesem Lebensmittel nicht ausreichend: Viele Entwicklungs- und Schwellenländer sind stark von Importen abhängig. Senthold Asseng, Professor für „Digital Agriculture“ an der Technischen Universität München (TUM), beschäftigt sich in Zusammenarbeit mit internationalen Forschungsteams mit Szenarien und Modellen, die aus der Weizenkrise führen können.

Bevölkerungswachstum verlangt nach mehr Weizen

Schwankende Weltmarktpreise und Erntemengen haben einen großen Einfluss auf die Ernährungssituation weiter Teile der Weltbevölkerung. Diese Versorgungsengpässe führen zu einer Verschlechterung der Lebensqualität der Bevölkerung. „Die aktuelle weltweite Weizenkrise zeigt uns, wie wichtig Weizen für die Welt ist. In vielen Ländern ist die Ernährungssicherheit mit der nationalen Sicherheit, zivilen Unruhen, Migration und sogar Krieg verbunden“, stellt sagt Agrarforscher Asseng. „Die Weizenerträge stagnieren in vielen Teilen der Welt. Gerade durch die steigende Weltbevölkerung, ist eine kontinuierliche Ertragssteigerung in den kommenden Jahrzehnten notwendig, um den weltweiten Nahrungsmittelbedarf zu sichern.“

In den Genen schlummert noch ungenutztes Potenzial

Als Wissenschaftler setzt sich Asseng bei seiner Arbeit zur Steigerung von Weizenerträgen nicht nur auf theoretische Berechnungen und Modellierungen, sondern forscht direkt in der Natur, in Feldversuchen, auch mit regional unterschiedlichen Weizensorten. Mit den Pflanzen, wie wir sie heute nutzen, sei man nahezu an der Grenze der Ertragssteigerung angekommen, sagt der Experte. „Daher müssen wir die Funktionen von Nutzpflanzen verstehen, um weitere Ertragssteigerungen erzielen zu können“, meint Asseng.

Und er ist überzeugt, dass die genetischen Ressourcen der Kulturpflanze Weizen groß sind. In seinen Experimenten hat er die ungenutzten genetischen Ressourcen zur Steigerung der Weizenerträge in der ganzen Welt identifiziert. Er spricht von einer genetischen Ertragslücke von 51 Prozent. Diese züchterische Lücke gelte es zu mobilisieren, z. B. durch eine gezielte Züchtung, die das Ertragspotenzial der Pflanzen nutzt und somit zu reicheren Ernten führen kann.

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Gemeinsam einen Weg für Ertragssteigerungen finden

Die Genetik allein werde allerdings nicht die globalen Ernährungsprobleme lösen“, schränkt Asseng ein. „Dies kann nur interdisziplinär erfolgen, durch eine Kombination von Genetik mit Boden-, Klima- und Kulturpflanzenforschung.“

Die Anwendung moderner, fortschrittlicher Züchtungsinstrumente und die kontinuierliche Verbesserung des landwirtschaftlichen Anbaus, durch ein Optimieren des Pflanzen- und Bodenmanagements, führen zu den dringend notwendigen Steigerungen der weltweiten Weizenernte. „Dies kann dann die zielführende Lösung für eine ausreichende, weltweite Versorgung mit Nahrungsmitteln in der Zukunft sein“, sagt der Forscher.

Originalpublikationen:

Senapati, N., Semenov, M.A., Halford, N.G. et al. Global wheat production could benefit from closing the genetic yield gap. Nat Food (2022); DOI: 10.1038/s43016-022-00540-9

Reynolds, M.P., Slafer, G.A., Foulkes, J.M. et al. A wiring diagram to integrate physiological traits of wheat yield potential. Nat Food 3, 318–324 (2022); DOI: 10.1038/s43016-022-00512-z

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