25.09.2018 12:05
Quelle: schweizerbauer.ch - AgE
Forschung
Weizen: Mehr CO2, mehr Ertrag
Eine erhöhte CO2-Konzentration in der Luft fördert zwar die Klimaerwärmung, kann aber unter bestimmten Voraussetzungen auch positive Effekte für den Pflanzenbau mit sich bringen. Das zeigen Freilandversuche des Thünen-Instituts (TI) für Biodiversität, bei denen die Forscher die konkreten Auswirkungen erhöhter CO2-Anteile in der Atmosphäre auf den Anbau von Winterweizen untersuchten.

CO2 sei ein wichtiger Nährstoff für alle Pflanzen. Ein Anstieg fördere deshalb bei vielen Pflanzenarten die Photosynthese und könne so zu Ertragssteigerungen beitragen, erläuterte das Institut. 

Regenarme Phasen besser überstehen

Zudem verringere ein höherer Anteil des Gases in der Luft die Transpiration, also die Wasserabgabe durch die Blätter. Dies könne theoretisch dazu führen, dass die Pflanzen in Zukunft regenarme Phasen besser überstehen könnten, so die Forschungseinrichtung. In der Praxis hängt nach seiner Darstellung der Wasserverbrauch eines Pflanzenbestandes aber nicht nur von der Transpirationsmenge pro Blatt ab, sondern auch von der Gesamtblattfläche und der Evaporation, also der Wasserabgabe aus dem Boden. 

Deren Anteil am Wasserverbrauch eines Weizenbestandes von April bis Juli betrage rund 10% bei dichten Beständen und könne bei lückigen Beständen mit geringer Bodenabschattung auch Werte von bis 50% erreichen, erläuterte das Thünen-Institut. Um die Auswirkungen unter realen Bedingungen zu testen, sei bei dem Versuch über die gesamte Vegetationsperiode die CO2-Konzentration in Teilen eines Winterweizenfeldes künstlich erhöht worden, und zwar auf rund 600 ppm - etwa ein Drittel mehr als heute. 

Mehr Biomasse

Bei sehr niedriger Stickstoffdüngung konnte dem Institut zufolge keine Ersparnis im saisonalen Wasserverbrauch beobachtet werden. Bei hoher Stickstoffdüngung, und daraus resultierend dichten und bodendeckenden Beständen, habe die Ersparnis hingegen bis zu 15% betragen. Wie das Thünen-Institut weiter feststellte, steigert die gleichzeitige Förderung der Photosynthese und die Verringerung der Transpiration durch mehr Kohlendioxid die Biomasseproduktion pro verbrauchte Wassermenge. Dieser Effekt betrage bei dichten Beständen mehr als 30%, bei lückigen Beständen hingegen nur 20%. 

Dennoch lasse sich dieser positive CO2-Effekt auf den Gaswechsel der Pflanze gezielt für das Pflanzenwachstum nutzen. „Nach unseren Ergebnissen erscheint es wenig sinnvoll, die Düngung und damit die Bestandsdichte zu verringern, um so den Wasserverbrauch zu reduzieren und die Landwirtschaft an trockenere Bedingungen anzupassen“, resümierte der TI-Wissenschaftler Remy Manderscheid. In dichten, gut beschatteten Beständen ist nach seiner Erfahrung die Wassernutzungseffizienz am grössten. Der positive CO2-Effekt könne dann voll wirksam werden. Für vielversprechend hält Manderscheid auch Verfahren, die geeignet sind, die Bodenevaporation gering zu halten, wie beispielsweise das Mulchsaatverfahren.

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