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Technology Options for Plant Breeding and Innovative Agriculture

Technology Options for Plant Breeding and Innovative Agriculture
Projektteam:Meyer, Rolf (Projektleitung)
Förderung:STOA
Starttermin:2012
Endtermin:

2013

Projektpartner:Dr. Tomas Ratinger (Technology Centre ASCR, Prague, Czech Republic), Prof. Dr. Armin Werner (Institut für Landnutzungssysteme, Leibnitz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung, Müncheberg)
Forschungsbereich:Nachhaltigkeit und Umwelt

Projektbeschreibung

Das Science and Technology Options Assessment (STOA) Panel des Europäischen Parlaments hat ein neues Projekt „Technology options for feeding 10 billion people“ gestartet. Übergeordnete Zielsetzung ist, Optionen für eine global verbesserte Nahrungsmittelversorgung zu untersuchen. ITAS hat zwei Teilstudien übernommen. Eine von diesen hat die Themenstellung „Technology Options for Plant Breeding and Innovative Agriculture“.

Diese Studie wird analysieren, wie landwirtschaftliche Managementkonzepte, Produktionssysteme und Technologien, unter Einbeziehung der Pflanzenzüchtung, zu einer nachhaltigen Intensivierung der Pflanzenproduktion führen können, mit dem Ziel, die Nahrungsmittelproduktion zu steigern und zur Ernährungssicherung beizutragen. Die Studie wird sich mit der Landwirtschaft in Entwicklungsländern und in Industrieländern (Europa), Kleinbauern und großen landwirtschaftlichen Betrieben, extensiven und intensiven Bewirtschaftungsformen befassen sowie unterschiedliche technologische Ansätze (von Low bis High Tech) einbeziehen. Im Hinblick auf die große Mehrheit der Landwirte in Entwicklungsländern, die Kleinbauern mit weniger als 2 Hektar Land sind, wird die Studie auf das vorhergehende von ETAG durchgeführtes STOA Projekt „Agricultural Technologies for Developing Countries“ aufbauen. Darin wurden wichtige ausgewählte landwirtschaftliche Produktionssysteme untersucht, mit dem Fokus Kleinbauern in Entwicklungsländern.

Die drei Hauptuntersuchungsbereiche der neuen Studie sind:

  • Reduktion der Ertragslücke – Nachhaltige Intensivierung und verbessertes Management in der Pflanzenproduktion
  • Erhöhung des Ertragspotentials – Pflanzenzüchtung
  • Reduktion der Nachernteverluste

In vielen Regionen besteht eine hohe Ertragslücke, d.h. ein großer Abstand zwischen den tatsächlich erzielten Erträgen pro Hektar und dem Ertragspotential der Pflanzensorten. Deshalb ist ein wichtige Zielsetzung, das Potential für Ertragssteigerungen auf schon bewirtschaftetem Land und mit den bestehenden Sorten zu nutzen, unabhängig von Fortschritten in der Pflanzenzüchtung. Drei wichtige Zielsetzungen einer verbesserten Pflanzenproduktion unter sich ändernden Umweltbedingungen (z.B. Klimawandel) sind: (1) erhöhte Produktion durch bessere Nutzung des genetischen Ertragspotentials, (2) verbesserte Inputnutzung durch höhere Produktionseffizienz, (3) gesteigerte standortspezifische Ertragspotentiale durch verbesserte Landproduktivität. Ausgehend von einer Analyse bedeutender Engpässe in der Pflanzenproduktion (wie abiotischer Stress, Bodenfruchtbarkeit, Pflanzenernährung, Konkurrenz durch Schädling, Krankheiten und Unkräuter, Energie- und Arbeitskräftebedarf, veränderte Umwelteinflüsse) werden mögliche technologische Optionen gesichtet und wichtige Produktionssysteme für nachhaltige Intensivierung analysiert.

In der Vergangenheit hat die Pflanzenzüchtung einen wichtigen Beitrag (etwa die Hälfte der erzielten Ertragszuwächse) zur besseren Nahrungsmittelversorgung geleistet und ermöglicht, dass die erhöhte Pflanzenproduktion im wesentlichen auf bestehenden landwirtschaftlichen Flächen stattgefunden hat. Auch in der Zukunft werden Erfolge in der Pflanzenzüchtung für höhere Erträge und eine gesteigerte Produktion benötigt. Gleichzeitig wird die Pflanzenzüchtung zur Anpassung an den Klimawandel, zu einer höheren Produktionseffizienz und zu einer umweltverträglicheren landwirtschaftlichen Produktion beitragen müssen. Ein breites Spektrum existierender und sich in der Entwicklung befindlicher Züchtungstechnologien – von konventionellen Techniken bis zur Züchtung mit gentechnisch veränderten Organismen (GVO) – soll untersucht werden, basierend auf einem Ansatz von Pflanzenzüchtung in Produktionssystemen.

Nachernteverluste bei Grundnahrungsmitteln werden in Industrieländern unter normalen Umständen als sehr niedrig eingeschätzt. Im Gegensatz dazu sind in Entwicklungsländern die Nahrungsmittelverluste bei der Handhabung und Lagerung nach der Ernte relativ hoch. Deshalb wird sich der letzte Untersuchungsbereich auf Entwicklungsländer und Grundnahrungsmittel (aufgrund ihrer Bedeutung für die Nahrungsmittelversorgung) konzentrieren. Hier werden die Verluste in der Nahrungsmittelkette bis zum Hoftor untersucht: Dies beinhaltet Ernte, Nach-Ernte-Handhabung und Lagerung sowie Transport und Verteilung durch Landwirte. Dabei wird berücksichtigt, dass in vielen Fällen technologische Optionen zur Verlustreduktion abhängig sind von Verbesserungen bei Bildung, Management, Infrastruktur usw.

Publikationen

Kontakt

PD Dr. Rolf Meyer
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Postfach 3640
76021 Karlsruhe

Tel.: 0721 608-24868
E-Mail