Hülsenfrüchte sind eine gute Möglichkeit, heimisches Eiweiß zu produzieren. Neben Ackerbohnen und Erbsen ist dies auch die Sojabohne. Da Sojabohnen als Proteinträger viel Stickstoff brauchen, sind sie dann besonders effizient, wenn sie ihren eigenen Stickstoff mithilfe der Knöllchenbakterien aus der Luft fixieren. Um die Ausbeute an Stickstoff zu optimieren, müssen die Bakterienstämme gut an die Standortbedingungen angepasst sein. Doch in unseren Böden sind nicht von vorneherein die richtigen Bakterienstämme vorhanden, da sie an feucht-warme Regionen in Brasilien und Zentralamerika angepasst sind und den Winter in Deutschland nicht überleben. Deswegen müssen Landwirte Saatgut kaufen, das „inokuliert“, sprich mit geeigneten Bakterienstämmen geimpft ist. „Die Pflanzen sind am größten und gesündesten, wenn sie eine solche Symbiose eingehen, dann brauchen sie auch keinen Dünger“, erklärt Sonoko Dorothea Bellingrath-Kimura. Sie ist Professorin am Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung und erforscht, wie man den heimischen Sojabohnen-Anbau nachhaltiger gestalten kann.

Projekt FiSBea sucht nach für Europa geeigneten Bakterienstämmen

In dem Projekt FiSBea hat sie zusammen mit der japanischen Wissenschaftlerin Professor Dr. Naoko Ohkama-Ohtsu von der Tokyo University of Agriculture and Technology und den Mitarbeitenden beider Forschungseinrichtungen neue Rhizobien-Stämme gefunden, die an ein Leben im kühlen zentraleuropäischen Klima angepasst sind. Denn neben der Temperatur sind auch die hiesige Bodenbeschaffenheit und die Trockenheit eine Herausforderung für die Bakterienstämme. „Teilweise findet man sogar Nachkommen von Stämmen, die einst mit inokulierten Sojabohnen-Samen aufs Feld gekommen sind“, erklärt Bellingrath-Kimura. Doch sie sind fast nicht wiederzuerkennen: Ihr Erbgut ist teilweise schon zu 90 Prozent mutiert.

Versuchsanbau auf brandenburgischen Testfeldern

In dem Forschungsprojekt wurden Bodenproben von 30 unterschiedlichen Standorten gesammelt und nach Japan geschickt. Die Kooperationspartner dort sind Spezialisten für Rhizobien. Um aus den tausenden Bodenbakterien diejenigen zu isolieren, die zur Symbiose mit Sojabohnen fähig sind, setzten sie Sojapflanzen in die Bodenproben aus Deutschland. Kleine, pinke Knöllchen an den Wurzeln zeigten an, dass eine Symbiose im Gange war. Aus den Knöllchen extrahierten die Wissenschaftler die Bakterien und analysierten ihre DNA. So wurden 60 geeignete Bakterienstämme gefunden und in verschiedenen Tests auf Robustheit und Effizienz untersucht. Fünf Stämme blieben übrig und wurden wieder nach Deutschland geschickt. In brandenburgischen Testfeldern wurden und werden bis Ende 2024 Sojabohnen ohne Rhizobien, Sojabohnen mit Standard-Rhizobien aus den USA sowie Sojabohnen mit den neu entdeckten Rhizobien-Stämmen mit unterschiedlicher Bewässerung beziehungsweise Trockenstress angebaut und bewertet.

„Wir haben herausgefunden, dass die Standard-Rhizobien aus den USA bei Bewässerung gut funktionieren, aber in trockenen Jahren zeigen unsere neuen Varianten ohne Bewässerung bessere Ergebnisse“, sagt Bellingrath-Kimura. Ein zweiter Vorteil: Die neu entdeckten Rhizobien-Stämme können auch hierzulande überwintern. Landwirte müssten dann kein teures inokuliertes Saatgut mehr kaufen, sondern könnten sich darauf verlassen, dass die Knöllchenbakterien nach dem ersten Jahr des Sojaanbaus bereits im Boden vorhanden sind.

Quelle: pflanzenforschung.de