Modifizierte Muttererde lässt Pflanzen mit 40 % weniger Wasser 138 % größer werden

Überbevölkerung und Wasserknappheit: Diese beiden fatalen Faktoren führen zu Unterernährung und Hungersnöten – und zu der Frage, wie sich die tödlichen Folgen vermeiden lassen. Genügsamere Nutzpflanzen mit höherem Ertrag könnten Teil der Lösung sein, vorzugsweise solche, die mit deutlich weniger Wasser auskommen als ihre bisherigen Pendants. Vielleicht müssen wir dafür nicht einmal die Pflanzen modifizfieren, sondern nur den Boden, dachten sich US-amerikanische Wissenschaftler und erfanden ein spezielles Hydrogel.

Hydrogel lässt Pflanzen deutlich besser wachsen, mit weniger Wasserverbrauch

»Intelligente Erde« sorgt für eine effiziente Versorgung der Pflanzen

Den Forschern an der University of Texas in Austin gelang es, mit ihrer Erfindung die Nutzpflanzen mit 40 Prozent weniger Wasserverbrauch um 138 Prozent größer wachsen zu lassen. Sie nennen den modifizierten Mutterboden »intelligente Erde«, weil er Luftfeuchtigkeit effektiv bindet und seine integrierten Nährstoffe dosiert über einen längeren Zeitraum abgibt. So werden die Pflanzen besser versorgt und brauchen selbst keine Manipulation.

Etwa 70 Prozent des gesamten menschlichen Süßwasserbrauchs sind der Landwirtschaft geschuldet, vor allem in trockenen Gebieten. Gäbe es die künstliche Bewässerung nicht, würden noch mehr Menschen verhungern oder unter Fehl- und Unterernährung leiden. Sie ist also eine Notwendigkeit, ließe sich aber mit einem im Boden eingebrachten Hydrogel drastisch verringern. Das Gel enthält eine gewisse Menge Kalziumchlorid, das es zur Ernährung der Pflanzen Stück für Stück freisetzt.

Hydrogel-Pflanzen entwickelten deutlich längere Stämme

Im Labor ließen die Wissenschaftler Pflanzen in je 10 Gramm Erde wachsen. Einige profitierten von 0,1 Gramm Hydrogel als Zusatz, andere nicht. Alle durchliefen einen simulierten Tag-Nacht-Zyklus mit 2 x 12 Stunden bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius und entweder 60 % oder 90 % Luftfeuchtigkeit. Darauf folgten 12 Stunden Sonnenlicht bei heißen 35 Grad Celsius und nur 30 Prozent Luftfeuchtigkeit. Die Hydrogel-Pflanzen entwickelte deutlich längere Stämme bei drastisch reduziertem Wasserverbrauch.

Demnächst möchte das Forscherteam weitere Düngemittel in ihr Hydrogel einfügen, um herauszufinden, ob sich auf diese Weise noch besser Ergebnisse erzielen lassen. Der korrespondierende Studienautor Guihua Yu gibt jetzt schon bekannt: »Diese neue Klasse von Hydrogelen bietet eine vielversprechende Lösung, um den dringenden Bedarf an Wasserknappheit und effizienter Nährstoffaufnahme in der modernen nachhaltigen Landwirtschaft zu decken.«