Saturna-Blüten_© Judith Van Dingenen und Vanessa Wahl.JPG
Forschung & Technik
09.08.2022

Auch mit wenig(er) Stickstoff zum Ertrag

Blüten der Kartoffelsorte Saturna. Foto: Judith Van Dingenen und Vanessa Wahl

Zukünftig stickstoffeffizientere Kartoffeln möglich

Eine wilde Kartoffel aus den Anden erwies sich im Forschungsprojekt "SolaMI“ als sehr effizient in der Stickstoffnutzung. Dieses Wissen könnten Pflanzenzüchter zukünftig nutzen, um Kartoffeln zu züchten, die auch mit weniger Stickstoffdünger oder suboptimalen Bodenverhältnissen klarkommen.

Alle Nutzpflanzen, also auch die Kartoffel, brauchen Stickstoff als Nährstoff. Leider kann sie aber den Stickstoff aus der Luft nicht nutzen, wie es zum Beispiel Erbsen und Bohnen können. Pflanzen, die mit deutlich weniger Nährstoffen auskommen oder diese effektiver nutzen können, wären deshalb ein enormer Fortschritt. Im Forschungsprojekt SolaMI forschte Dr. Vanessa Wahl mit ihrer Arbeitsgruppe „Metabolismus und Pflanzenentwicklung“ am Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie in Potsdam daran, die genetischen Grundlagen Stickstoffgesteuerter Entwicklungsprozesse zu verstehen, um später aus der Vielfalt bekannter Kartoffeln diejenigen zu finden, die mit geringen Mengen an Stickstoff ökonomisch sinnvolle Erträge liefern. Die Forscher untersuchten unter anderem, wie sich die Stickstoffverfügbarkeit auf die Induktion von Blüten- oder Knollenbildung ausgewählter Sorten auswirkt. Denn neben seiner Funktion als Nährstoff ist Nitrat auch ein wichtiges Signalmolekül, das Entwicklungsprozesse steuert. Das Projekt hatte außerdem noch ein weiteres Ziel, nämlich die Forschung voranzubringen, dass Kartoffeln künftig über ihre Samen vermehrt werden können, statt wie bisher vegetativ über die Saatkartoffeln.

Um den Effekt von Stickstoff und die entwicklungsphysiologischen Reaktionen besser zu verstehen, experimentierte das Projektteam mit vier Kartoffelsorten (Désirée, Milva, Saturna und Alegria) und einer Wildkartoffel (Solanum tuberosum ssp. andigena). Die Pflanzen wurden dabei in einem natürlichen Erdsystem unter zwei Bedingungen angezogen: Ein Boden enthielt einen optimalen Gehalt an Stickstoff, der andere eine reduzierte Menge davon – gerade noch so viel Stickstoff, dass die Pflanzen nicht durch Stickstoffmangel gestresst wurden und keine störenden Nebeneffekte auftraten. Auch die Tageslänge wurde variiert, da die Knollenbildung in der wilden Kartoffel von kurzen Tagen eingeleitet wird. Ergebnis: Die Wildkartoffel aus den Anden brachte auch bei geringer Stickstoffversorgung fast dieselben Erträge wie bei guter Stickstoffversorgung. Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass sich bestimmte Wildkartoffeln besser an unterschiedliche und auch niedrige Nährstoffangebote anpassen können. Diese Erkenntnis könnte die Pflanzenzüchtung zukünftig nutzen, um stickstoffeffizientere Kartoffelsorten zu züchten.

Quelle: pflanzenforschung.de

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