Biotechnologie in der Landwirtschaft – Erträge für morgen
Pflanzenzüchtung betreiben die Menschen seit Beginn des Ackerbaus vor circa 10 000 Jahren: Pflanzen mit gewünschten Eigenschaften wie Geschmack, Ertrag und Widerstandsfähigkeit werden ausgewählt und vermehrt. Über Jahrtausende hinweg entstanden so die uns heute bekannten Kulturpflanzen. Doch die klassischen Züchtungsmethoden sind enorm zeitaufwändig. Mehr als 100 Jahre vergingen, bis beispielsweise durch Züchtung der Runkelrübe zur Zuckerrübe der Zuckergehalt auf etwa 20 Prozent gesteigert werden konnte. Dies ist ein Grund, weshalb heute die so genannte grüne Biotechnologie die klassischen Züchtungsmethoden zunehmend ergänzt.
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Als erste gentechnisch veränderte Kulturpflanze wurde 1995 Raps in Kanada kommerziell angebaut. Mittlerweile existieren von vielen Nutzpflanzen – zum Beispiel Sojabohnen, Baumwolle oder Kartoffeln – gentechnisch modifizierte Varianten, die in fast allen Erdteilen angebaut werden. International besteht daher große Erfahrung mit der Kultivierung dieser Pflanzen. Die Mitgliedstaaten der Europäischen Union hingegen sind größtenteils zurückhaltend mit dem Anbau gentechnisch veränderter Pflanzen. Dies ist einerseits auf die kritische Einstellung großer Teile der Öffentlichkeit zurückzuführen. Andererseits sind die staatlichen Prüf- und Zulassungsmechanismen für den Anbau sehr streng, um etwaige Risiken durch den Anbau gentechnisch veränderter Pflanzen so weit wie möglich ausschließen zu können.
In einigen EU-Ländern ist der gentechnisch veränderte Bt-Mais MON810 für den landwirtschaftlichen Einsatz zugelassen. Diesem wurde mittels Gentechnik die Erbinformation für ein spezielles Eiweiß aus einem natürlich vorkommenden Bodenbakterium (Bacillus thuringiensis) übertragen. Dieses Eiweiß (Bt-Toxin) ist für Menschen völlig ungiftig. Gegen Schädlinge allerdings ist es sehr wirksam, etwa gegen den Maiszünsler (Ostrinia nubilalis). Dieses aus Europa stammende Schadinsekt, das in den zwanziger Jahren auch in Amerika eingeschleppt wurde, ist für große Ertragsausfälle verantwortlich. Möglich ist seine Bekämpfung durch den Einsatz von Bt-Mais, was wiederum hilft, die Verwendung konventioneller Pflanzenschutzmittel erheblich einzuschränken. So sparten US-amerikanische Landwirte nach einer Studie des dortigen Zentrums für Ernährungs- und Agrarpolitik allein 2005 fast 32 000 Tonnen Pflanzenschutzmittel. In Deutschland ist BT-Mais für den Anbau seit 2009 nicht mehr zugelassen. Die mit 77 000 Hektar EU-weit größte Anbaufläche von Bt-Mais fand sich zur gleichen Zeit in Spanien, das damit rund 24 Prozent seiner gesamten Maisanbaufläche mit Bt-Mais bewirtschaftete.
Neben dem Mais ist die Kartoffel eine wichtige Kulturpflanze – nicht nur als Nahrungsmittel, sondern auch zur industriellen Gewinnung von Stärke. Diese wird von der Kartoffel in zwei unterschiedlichen Formen produziert, der Amylose- oder der Amylopektinstärke. Für bestimmte Anwendungen, beispielsweise als Grundstoff für Folien, wird vor allem letztere benötigt. Mit gentechnischen Methoden ist eine Kartoffel erzeugt worden, welche ausschließlich Amylopektin erzeugt. Seit 2010 ist sie in der EU zugelassen und wird in drei EU-Staaten, darunter Deutschland, in geringem Umfang angebaut.
Doch auch in punkto Pflanzenschutz könnten gentechnische Methoden die Kartoffelerzeugung verbessern: Durch die von einem Pilz hervorgerufene Kraut- und Knollenfäule werden jährlich etwa 20 Prozent der weltweiten Ernte vernichtet. Mit gentechnischen Methoden wurden die Resistenzgene einer in Mexiko beheimateten wilden Kartoffelsorte auf eine Kulturart der Kartoffel übertragen. Diese neue Sorte wird voraussichtlich einen wichtigen Beitrag zur Ertragssicherung leisten, da die konventionelle Bekämpfung der Fäule mit Fungiziden (gegen Pilze gerichtete Pflanzenschutzmittel) aufwändig, teuer und wenig wirksam ist.
Ertragssicherung ist generell einer der wichtigsten Gründe für den Einsatz gentechnisch optimierter Pflanzen. Denn während die Weltbevölkerung weiterhin wächst, lässt sich nach Expertenmeinung die landwirtschaftlich nutzbare Fläche künftig nicht mehr vergrößern. Im Gegenteil wird angenommen, dass sich die Städte weiter ausbreiten und die Auswirkungen des Klimawandels zu einem Verlust an nutzbarer Anbaufläche führen könnten. Notwendig ist daher eine deutlich höhere Ertragsleistung der Landwirtschaft bei gleichzeitiger Ressourcenschonung. Zu den drängenden Problemen der Landwirtschaft zählen Wassermangel und Versalzung der Böden durch künstliche Bewässerung, da auf diese inzwischen rund zwei Drittel des weltweiten Wasserverbrauchs entfallen. Biotechnologie kann künftig dabei helfen, Wasser einzusparen und die Böden zu schonen. In Australien werden seit Sommer 2007 Feldversuche mit verschiedenen Weizensorten durchgeführt, auf die aus Mais, Wasserkresse, Hefe und einer Laubmoosart Resistenzgene gegen Trockenheit übertragen wurden. Es ist zu erwarten, dass sich einige der veränderten Weizensorten für den Anbau in sehr trockenen Landstrichen eignen werden. Auf solche Weise kann grüne Biotechnologie sowohl in Sachen Ressourcenschonung als auch hinsichtlich der Ertragssteigerung einen wichtigen Beitrag für ein sicheres Morgen leisten.
Weitere Informationen zu Gentechnik - Pflanzen - Umwelt
Über aktuelle und abgeschlossene Projekte der biologischen Sicherheitsforschung zu gentechnisch veränderten Pflanzen informiert das Internetportal bioSicherheit.de. mehr
