Züchten nährstoffeffizienter Maissorten: Guter Maisertrag trotz weniger Dünger – wie geht das?

Nützliche Folge der genetischen Variation

„Damit kommt der möglichst effizienten Nutzung des Stickstoffs durch die Pflanzen eine noch größere Rolle zu als bisher“, sagt Maiszüchter Thomas Presterl von KWS. Aber wie hält man den Ertrag stabil, obwohl viele Felder künftig weniger Stickstoff erhalten? „Natürlich kommt keine Pflanzen ohne eine gewisse Menge Stickstoff aus, er ist einer der wichtigsten Pflanzennährstoffe“, sagt Presterl. „Aber unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass einige Maispflanzen den Stickstoff effizienter aufnehmen als andere. Das ist die Folge der natürlichen genetischen Variation“, erklärt sein Kollege Roland Peter, ebenfalls Experte für Maiszüchtung bei dem unabhängigen Pflanzenzüchtungsunternehmen.

In der Folge zeigen stickstoffeffiziente Sorten bei einem geringen Stickstoffangebot gegenüber anderen Sorten eine überlegene Leistung. Stickstoffeffiziente Sorten haben aber selbst unter Mangelbedingungen noch einen ordentlichen Ertrag: „Eine Sorte soll von Beginn des Wachstums an den pflanzenverfügbaren Stickstoff im Boden möglichst effizient nutzen, bevor er in tiefere Schichten verlagert oder in die Luft freigesetzt würde. Die wichtigste Forderung ist, dass Maissorten bei eingeschränkter Düngung nicht in ihrem Ertrag plötzlich stark abfallen, sondern ein hohes Leistungsniveau halten“, erklärt Presterl. Ertragssicherheit ist eines der vordringlichen Züchtungsziele von KWS.

Die Züchter und Forscher von KWS untersuchen solche Maispflanzen genau, sagt Peter: „Wir bauen sie zum Beispiel auf Feldern mit sehr wenig Stickstoff an und schauen, welche Maispflanzen unter diesen Bedingungen am besten zurechtkommen.“ Eine Ursache ist zum Beispiel, dass Pflanzen mit einem besonders weit verzweigten und dichten Wurzelwerk mehr Kontakt zum Erdreich haben und daher etwas mehr Stickstoff aufnehmen können, erklärt Presterl. Kollegen von ihm untersuchen die natürliche genetische Ausstattung der Pflanzen. Dabei zeigt sich, dass für die gewünschte Eigenschaft der Stickstoffeffizienz nicht allein eine Erbanlage zuständig ist, sondern viele.

Eine langfristige Aufgabe

Zudem: Landwirtschaft findet immer mit und in der Natur statt. Die Bedingungen im Feld sind daher von Jahr zu Jahr unterschiedlich. Das betrifft natürlich auch die Nährstoffaufnahme von Mais und allen anderen Pflanzen. Dies alles ist eine langfristige Aufgabe: Das Züchten einer neuen Sorte dauert rund zehn Jahre. Das braucht außer der wissenschaftlichen Expertise unternehmerische Freiheit und Unabhängigkeit, beides hat die KWS seit mehr als 160 Jahren.

Das Unternehmen befasst sich bereits seit einigen Jahren mit dem Züchten von stickstoffeffizientem Mais. Daher erreichen bereits viele der aktuellen Sorten unter anderem durch ihr gutes Wurzelwerk eine gute Nährstoffaufnahme. Welche und wie viele Erbanlagen dabei auf welche Weise zusammenspielen, ist vielfach noch nicht im Detail bekannt – das bedeutet für die Forscher von KWS noch viel Arbeit. Auch um dieses Ziel zu erreichen, investiert das Unternehmen rund 17 Prozent des Umsatzes in seine Forschung und Entwicklung. Ziel ist es immer, die genetische Vielfalt von Nutzpflanzen zu erhöhen, um den Landwirten Sorten mit besten Eigenschaften zur Verfügung zu stellen.