Ein Pflanzenschädling als Schlüssel zur Stickstoffeffizienz

Spitzwegerich als natürlicher Nitrifikationshemmer

Ein innovatives Forschungsprojekt der Universität Kiel setzt auf Spitzwegerich, um Stickstoffverluste im Maisanbau zu reduzieren. Der Ansatz verspricht weniger Nitrat im Grundwasser, weniger Lachgasemissionen und stabile Maiserträge - ein Durchbruch für die nachhaltige Landwirtschaft.

von Redaktion Quelle Universität Kiel erschienen am 25.11.2024

Spitzwegerich im Mais: Als Untersaat zwischen den Maisreihen soll der Spitzwegerich Stickstoffauswaschungen reduzieren. © Universität Kiel

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Spitzwegerich im Maisanbau

Natürliche Nitrifikationshemmung: Spitzwegerich produziert biologische Nitrifikationsinhibitoren, die Stickstoff länger pflanzenverfügbar halten und Verluste durch Auswaschung oder Lachgasemissionen reduzieren.

Umweltfreundlich und nachhaltig: Der Einsatz von Spitzwegerich bietet eine chemiefreie Alternative zur Stickstoffeffizienz, ohne schädliche Auswirkungen auf Mensch und Umwelt.

Praxisnahe Lösungen: Forschungsprojekte testen Spitzwegerich als Untersaat im Maisanbau, um Stickstoffverluste zu verringern und gleichzeitig stabile Maiserträge zu sichern.

Innovative Methoden: Mit Isotop-Analysen (15N) werden Stickstoffflüsse untersucht, um die besten Spitzwegerich-Sorten für den Einsatz im Mais zu identifizieren.

Förderung und Zusammenarbeit: Das Projekt BNI 2030 wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft gefördert und vereint Wissenschaft, Züchtung und Praxis für eine nachhaltige Zukunft.

Stickstoffverluste aus der Landwirtschaft belasten nicht nur das Grundwasser, sondern tragen auch zur Emission klimaschädlicher Gase bei. Rund 75 Prozent der Stickstoffeinträge in deutsche Oberflächengewässer stammen aus der Landwirtschaft, vor allem aus dem Maisanbau. Der dabei freigesetzte Stickstoff wird als Nitrat ausgewaschen oder als Lachgas (N2O) freigesetzt, ein Treibhausgas, das 300-mal stärker wirkt als Kohlendioxid (CO2).

Ein Team der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) erforscht nun eine vielversprechende Lösung: den Einsatz von Spitzwegerich (Plantago lanceolata) als biologischen Nitrifikationshemmer. Im Rahmen des Projekts „BNI 2030 - Biologische Nitrifikationsinhibition für einen zukunftsfähigen und umweltorientierten Pflanzenbau“ analysieren die Forscherinnen und Forscher, wie Spitzwegerich Stickstoffverluste im Maisanbau reduzieren kann.

Wie Spitzwegerich Stickstoffverluste mindert

Die Idee hinter der Verwendung von Spitzwegerich basiert auf den von der Pflanze produzierten biologischen Nitrifikationshemmstoffen (BNI). Diese Stoffe hemmen die Umwandlung von Ammoniumstickstoff in Nitrat, wodurch der Stickstoff länger für die Pflanzen verfügbar bleibt. Gleichzeitig wird das Risiko von Nitratauswaschung und Lachgasemissionen minimiert - und das alles ohne synthetische Zusätze. „Unser Ziel ist es, eine nachhaltige Lösung für die Stickstoffversorgung von Nutzpflanzen zu entwickeln, die sowohl die Umwelt als auch die Landwirtschaft unterstützt“, erklärt Dr. Janina Milkereit, wissenschaftliche Mitarbeiterin und Koordinatorin des Projekts.

Besonders spannend: Spitzwegerich könnte als Untersaat im Maisanbau eingesetzt werden. In aktuellen Versuchen im Projekt BNI 2030 wird getestet, wie sich verschiedene Spitzwegerichsorten auf die Stickstoffeffizienz und das Wachstum von Mais auswirken.

Nachhaltigkeit durch innovative Forschung

Das interdisziplinäre Projektteam, dem auch Forschende der Universitäten Tübingen und Göttingen angehören, nutzt moderne Ansätze wie die Analyse von Stickstoffflüssen mit Hilfe des Isotops 15N. Dabei wird untersucht, wie viel Stickstoff aus Pflanzenresten wie Kleegras in den Mais übergeht oder als Nitrat und Lachgas verloren geht. Ein besonderes Augenmerk liegt auf den Sorten des Spitzwegerichs. Ziel ist es, diejenigen Sorten zu identifizieren, die die Nitrifikation am stärksten hemmen und gleichzeitig die Stickstoffaufnahme des Maises nicht beeinträchtigen.

Praxisnahe Lösungen für Landwirte

BNI 2030 arbeitet eng mit Landwirten und dem Saatzuchtunternehmen P.H. Petersen Lundsgaard GmbH zusammen. Gemeinsam sollen Sorten entwickelt werden, die sich optimal als Untersaat im Maisanbau eignen. Neben der Verringerung von Stickstoffverlusten steht die Sicherung stabiler Maiserträge im Fokus. Das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) im Rahmen der Eiweißpflanzenstrategie geförderte Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft. Mit Spitzwegerich könnte ein neuer Standard für den umweltschonenden Maisanbau gesetzt werden.