TU Graz: Mehrjähriger Weizen schont Böden und Klima
Das Institut für Umweltbiotechnologie der TU Graz hat im Rahmen des NAPERDIV-Projekts nachgewiesen, dass die Weizensorte Kernza ein deutlich diverseres Bodenmikrobiom aufweist und die Umwelt erheblich weniger belastet als einjähriger Weizen - mit großem Potenzial für eine zukunftssichere Landwirtschaft.
Forschende des Instituts für Umweltbiotechnologie der TU Graz haben im Rahmen des Projekts NAPERDIV belegt, dass mehrjähriger Weizen der Sorte Kernza - auch als Graugrüne Quecke (Thinopyrum intermedium) bekannt - erhebliche Vorteile gegenüber konventionellem, einjährigem Weizen bietet. Die Studie positioniert den Grazer Forschungsstandort als relevanten Akteur im europäischen Diskurs über nachhaltige Landwirtschaft.
Diverseres Mikrobiom, geringere Umweltbelastung
Für die Untersuchung wurden in den Jahren 2021 und 2022 Feldproben in Frankreich, Belgien und Schweden entnommen. Das Mikrobiom von Kernza-Feldern wurde dabei jeweils mit jenem von einjährigem Weizen auf Nebenfeldern verglichen. Das Ergebnis ist eindeutig: Mehrjährige Getreidepflanzen weisen ein signifikant diverseres Wurzelmikrobiom auf und belasten Böden sowie Umwelt deutlich geringer.
Projektmitarbeiterin Kristina Michl vom Institut für Umweltbiotechnologie erklärt den zentralen Befund: „Die Analysen im Labor und am Computer haben gezeigt, dass die Diversität des Mikrobioms an den Wurzeln bei den mehrjährigen Pflanzen signifikant höher war als bei den einjährigen." Als wesentlichen Grund nennt sie die ungestörten Wurzeln: „Einer der Hauptgründe dafür ist, dass die Wurzeln von Kernza unberührt blieben, während die einjährigen Pflanzen nach der Ernte neu gepflanzt werden."
Weniger Wasser, weniger Dünger, mehr Hochwasserschutz
Da die Wurzeln von Kernza wesentlich tiefer in den Boden wachsen, benötigt die Sorte weniger Wasser sowie weniger Stickstoff- und Phosphordüngung als einjährige Kulturen. Weil der Boden seltener bearbeitet und verdichtet wird, kann er Niederschlag besser aufnehmen - ein Effekt, der auch zum Hochwasserschutz beiträgt. Darüber hinaus siedeln sich in Kernza-Feldern mehr höhere Organismen an, darunter Regenwürmer und Käfer.
Die Landwirtschaft steht durch globale Klimaveränderungen vor enormen Herausforderungen: Dürre, Starkwetterereignisse und neu auftretende Krankheitserreger gefährden die Welternährung. Konventioneller einjähriger Weizenbau erfordert jährliches Pflügen, hohen Pestizideinsatz und große Wassermengen - was die Bodenqualität langfristig mindert und die Mikrobiom-Diversität stark reduziert.
Ertrag noch weit unter konventionellem Niveau
Die größte Einschränkung von Kernza bleibt der Ertrag: Dieser liegt derzeit bei lediglich rund 20 Prozent im Vergleich zu einjährigem Weizen. Die Züchtungsgeschichte der Sorte ist erst etwa 20 Jahre alt; Fachleute gehen davon aus, dass das Ertragsniveau einjähriger Pflanzen erst in 30 bis 50 Jahren erreicht werden könnte.
Kristina Michl sieht einen pragmatischen Ausweg in der Fruchtfolge: „Die Idee wäre, dass man diese mehrjährigen Getreide in eine Fruchtfolge integriert und sie nach drei bis fünf Jahren wieder entnimmt, um andere Sorten einzubringen. So kann sich der Boden für einige Jahre vom jährlichen Getreidewechsel erholen."
Zulassung in Europa noch ausständig
In den USA ist Kernza bereits für die Lebensmittelproduktion zugelassen; in Europa läuft das Genehmigungsverfahren noch. Trotzdem existieren bereits Produkte auf Kernza-Basis, darunter Bier und Whisky. Parallel zu den Grazer Forschungsarbeiten laufen Untersuchungen mit mehrjährigem Reis in China - ein Hinweis darauf, dass das NAPERDIV-Projekt der TU Graz in ein globales Forschungsnetzwerk eingebettet ist.