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Forschung & Technik
26.10.2021

Zukünftig höhere Erträge mit Mischkulturen?

Eine Zwei-Arten-Mischung mit zwei abwechselnden Reihen von Hafer und blauer Lupine in Spanien. Foto: Christian Schoeb, Crop Diversity Experiment / ETH Zurich

Geänderte Pflanzenzüchtung könnte es möglich machen

Mischkulturen punkten mit einer besseren Abwehrkraft gegenüber Schädlingen und Krankheiten sowie mit einer höheren Artenvielfalt auf dem Feld und erhöhen damit die Biodiversität. Unter Umständen können Mischkulturen auf dem Acker zukünftig auch höhere Erträge als Monokulturen bringen. Dazu müssen aber in der Pflanzenzüchtung andere Merkmale als bisher in der Züchtung landwirtschaftlicher Nutzpflanzen untersucht werden.

Mehr Kulturarten auf dem Feld = mehr Ertrag? Ganz so einfach ist es nicht, aber unter Umständen ist dies durchaus möglich. Mischkulturen erhöhen den Konkurrenzdruck unter den Arten und spornen sie dadurch zu einer optimalen Ausnutzung der Ressourcen im Boden an. Auch die Bodenfruchtbarkeit und die Biomasse steigen an. Doch welchen Effekt haben Mischkulturen auf Nutzpflanzensorten in der modernen Landwirtschaft? Dies haben Schweizer Forscherinnen und Forscher jetzt untersucht. Für ihre Versuche säten sie acht verschiedene einjährige Nutzpflanzenarten (Hafer, Weizen, Linse, Blaue Lupine, Leindotter, Flachs, Koriander und Quinoa) jeweils in Monokulturen und Mischkulturen mit zwei und vier Arten pro Feld. Bei der Ernte wurden die Samenmasse und die oberirdische Biomasse erfasst. Derselbe Versuchsanbau wurde parallel auch in Spanien durchgeführt. Das Klima dort dient als Referenz für bei uns in Zukunft mögliches Klima durch den Klimawandel.

Erträge im gemischten Anbau höher …

Die Auswertung ergab, dass die Erträge bereits bei einem gemischten Anbau von nur zwei verschiedenen Arten im Vergleich zur Monokultur deutlich erhöht waren (in Spanien um durchschnittlich 3,4 Prozent, in der Schweiz um 21,4 Prozent). Bei vier verschiedenen Arten erhöhten sich die Samenerträge um 12,7 Prozent in Spanien und um 44,3 Prozent in der Schweiz. Noch höher waren allerdings die Biomassezuwächse: Sie stiegen beim Mischanbau von vier verschiedenen Arten um 25,8 Prozent in Spanien und um 46 Prozent in der Schweiz. Die Forscherinnen und Forscher erklären das mit der Konkurrenzsituation: Um mit den „fremden“ Nachbarpflanzen mithalten zu können, investieren Pflanzen mehr in Stängel und Blätter und weniger in ihre Samen.

… aber niedrigerer Harvest-Index

Der „Harvest-Index“ ist ein Maß dafür, wie viel ihrer Ressourcen eine Pflanze zur Produktion der verwertbaren Teile, wie zum Beispiel Samen und Früchte, verwendet und wie viel für die nicht nutzbaren Teile wie Blattmasse und Stängel. Vergleicht man den Harvest-Index der Erträge von Monokulturen mit denen einer Mischkultur, schneidet die Monokultur besser ab, da hier die Biomasseproduktion im Verhältnis zur Samenproduktion deutlich geringer ist. Der Grund dafür ist, dass unsere heutigen Nutzpflanzen seit Jahrzehnten auf den Anbau in einer Monokultur selektiert wurden. Das bedeutet für die Pflanzenzüchtung der Zukunft: Wenn die entscheidenden Merkmale identifiziert werden, die eine gegenseitige Ergänzung statt Konkurrenzdruck unter den Pflanzen fördern, dann können auch Sorten für Mischkulturen entwickelt werden, die höhere Erträge bringen. 

Quelle: pflanzenforschung.de

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