Vortrag über die Bedeutung von Bor und anderen Halbmetallen für die Landwirtschaft

Zuckerrübe, Raps und Mais brauchen besonders viel Bor. Ein gut funktionierender Energiestoffwechsel, die Fruchtbarkeit der Blüten, das Wurzelwachstum und eine hohe Stresstoleranz in unseren Nutzpflanzen sind von einer ausreichenden Borzufuhr abhängig. Werden Pflanzen nicht genug damit versorgt, drohen Herz- oder Trockenfäule und ein stark funktionell beeinträchtigtes Wurzelsystem. Auch die Fruchtbildung und die Erträge gehen deutlich zurück.

Klimabedingungen erzeugen Bor-Mangel

Obwohl moderne Düngemethoden angewendet werden, kann es zu  Bor-Mangel in der landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion kommen, was Ertragsverluste zur Folge hat. Grund dafür ist das Klima. „Die Erfahrungen der letzten Jahre bestätigen, dass auf niederschlagsreiche Winter häufig anhaltende Trockenperioden im Frühjahr folgen. Diese Wetterabfolge macht die Wasser- und Nährstoffakquirierung für Pflanzen wie Winterraps, Mais oder Zuckerrübe zu einer Herausforderung mit potentiell folgenschweren Konsequenzen für den Ertrag“, erklärt Prof. Gerd Patrick Bienert.

Mobile Nährstoffe wie Bor aber auch Nitrat und Sulfat werden bis zum Frühjahr ausgewaschen und können bei anschließenden Trockenperioden die Pflanzenwurzeln auf Grund des ausbleibenden Bodenwasserflusses nicht mehr erreichen.

Grundlagen des pflanzlichen Bor-Haushaltes verstehen

Der daraus entstehende Bormangel führt dazu, dass die Wurzeln langsamer wachsen und das Leitgewebe, das innerhalb der Pflanze Wasser und Nährstoffe verteilt, zerstört wird. Damit beginnt eine Abwärtsspirale: Die Wurzeln nehmen zu wenig Wasser auf und durch das geschädigte Leitgewebe wird dieses Wasser nicht mehr gut genug innerhalb der Pflanze verteilt.

Ziel der Forschung der Arbeitsgruppe von Prof. Bienert an der TUM School of Life Sciences ist es daher, die genetischen und molekularen Grundlagen und Steuerungsmechanismen des pflanzlichen Bor-Haushaltes besser zu verstehen. 

Quelle: Andreas Heddergott / TUM

Über den Referenten: Die Hauptinteressen von Prof. Bienert liegen in der Aufklärung von Effizienzmechanismen, Funktionen und Transportwegen von Metalloiden und Wasser in Kultur

pflanzen sowie deren Anpassungsreaktionen an Überangebots- oder Mangel-Bedingungen. Die Forschung soll Grundlagenwissen generieren, welches erlaubt, biotechnologische und landwirtschaftliche Qualitäts- und Ertragsmerkmale zu optimieren. Prof. Bienert verfolgt dies mit detaillierten molekularen, genetischen und physiologischen Ansätzen, um zu einer nachhaltigen Lebensmittelproduktion und einer gesunden Ernährung beizutragen.

Prof. Bienert studierte Biologie an den Universitäten Würzburg und Darmstadt. Darauf folgte die Promotionszeit an der Universität Kopenhagen und eine Forschungsphase an der Universität UCLouvain. 2013 wurde er durch das Emmy Noether Programm der DFG gefördert und leitete eine unabhängige Arbeitsgruppe am Leibniz Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung in Gatersleben. Von dort wurde er 2020 auf die Professur für Crop Physiology an die TUM berufen.

Über die Reihe: Die Vortragsreihe „TUM@Freising – Wissenschaft erklärt für ALLE“ wird von der Technischen Universität München gemeinsam mit der Stadt Freising organisiert. In regelmäßigen Abständen stellt die TUM School of Life Sciences ihre Forschung in Form eines für Laien interessanten Vortrags vor. Eine anschließende Diskussion mit dem Publikum ist nach jedem Vortrag ausdrücklich erwünscht. Die Vortragsreihe soll Bürgerinnen und Bürger einen direkten Zugang zur wissenschaftlichen Arbeit am Campus Weihenstephan ermöglichen und bietet den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern öffentlichen Input für ihre Forschungsarbeiten.