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„Wir wollen jeden Quadratmeter Boden ganz genau bedienen“

FORSCHUNG „Wir wollen jeden Quadratmeter Boden ganz genau bedienen“

Den Landwirtschaftsstandort Schleswig-Holstein und Deutschland weiterhin wettbewerbsfähig zu gestalten: Darauf richtet sich die Forschung der Christian-Albrechts- Universität zu Kiel (CAU) mit ihrer Agrar- und Ernährungswissen– schaftlichen Fakultät sowie der Fachbereich Agrarwirtschaft der Fachhochschule Kiel. Und das ganz praxisnah.

„Die Ansprüche an die Bereiche Ökologie, Ökonomie, Nachhaltigkeit und Soziales sind hoch, die Unternehmen müssen aber trotzdem die Chance haben, auf dem Markt zu bestehen“, beschreibt Prof. Dr.

Urban Hellmuth, Prodekan der FH Kiel, eine zentrale derzeitige Herausforderung.

Ein Thema ist vor diesem Hintergrund die „Landwirtschaft 4.0“. Wie kann mittels Computer und Datenverarbeitung die Landwirtschaft noch weiter optimiert werden? Bei der „präzisen Landwirtschaft“ etwa vermessen und kennen Landwirte dank „Smart Farming“ ihren Bestand ganz genau, um beispielsweise Dünge- und Pflanzenschutzmittel nicht mehr im teuren und unökologischen Gießkannenverfahren verteilen zu müssen. Drohnen und Sensoren liefern Datenmengen über Bodenbeschaffenheit und Witterungsbedingungen, die dann mit intelligenten Programmen ausgewertet werden müssen.

„Ein Acker hat nicht überall den gleichen Boden. Wir forschen daran, mit einem hochpräzisen GPS-System ganz kleinparzelliert die Unterschiede in den Böden darstellen zu können“, beschreibt Hellmuth die verschiedenen Ansätze, um die Düngung zu optimieren. Die Bodenleitfähigkeit wird beispielsweise auf den Quadratmeter genau gemessen: „Wir wollen jeden Quadratmeter Acker ganz genau bedienen.“

Ein wichtiger Bereich ist auch die Gentechnik – und ihr Verbot in Deutschland. Nur zu Forschungszwecken dürfen gentechnisch veränderte Pflanzen angebaut werden. Doch die Landwirte in anderen Ländern haben durch Gentechnik deutliche Standortvorteile. Zum Beispiel beim Gen-Soja, das importiert und als Futtermittel für Tiere auch in Deutschland eingesetzt wird. Das wiederum schmeckt vielen Verbrauchern nicht mehr, die Landwirte müssen reagieren.

„Wir arbeiten an der Fachhochschule Kiel daran, wie der Landwirt auf Soja verzichten kann“, erklärt Forscher Hellmuth. Raps wäre eine Alternative. Das Problem: „Soja enthält eine Aminosäurenkombination, die für die Ernährung von Tieren ideal ist. Wir müssen den Raps so unterstützen und aufbereiten, dass er vergleichbare Qualitäten hat und damit Wettbewerbsfähigkeit erreicht.“ Doch damit stehen die Landwirte vor der nächsten Fragestellung: Reicht der hierzulande anbaubare Raps aus, um die Tiere der Region damit zu ernähren? Hellmuth: „Nein, bisher gehen die Forschungen davon aus, dass 70 Prozent des Bedarfs gedeckt werden können.“

An diesem Punkt könnten die Forscher der Kieler Uni mit ihrer Genforschung ansetzen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am dortigen Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung ist es erstmals gelungen, Ölraps gezielt mit Hilfe einer solchen „Genome Editing“-Methode, der sogenannten CRISPR-Cas-Technologie, zu verändern. Ganz konkret hat das Team unter der Leitung von Professor Christian Jung die Gene im Raps ausgeschaltet, die die „Platzfestigkeit“ der Rapsschoten kontrollieren. Dies eröffnet neue Perspektiven für die Züchtung von Rapssorten, deren Schoten nicht schon vor oder während der Ernte platzen. Die Hoffnung: Dieser Raps könnte stärkere Erträge einfahren.

Ganz frisch ist der Durchbruch bei der Zuckerrübe. Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Kiel entdeckte dank Gentechnik einen Schutz vor einer verbreiteten Zuckerrübenkrankheit und könnte so landwirtschaftliche Erfolge sichern. Weltweit kann die Pflanzenkrankheit Rizomania, ein durch bodenlebende Pilze übertragener Virus, bis zu 80 Prozent Ertragsverluste beim Zuckerrübenanbau verursachen. Das Virus lässt sich nicht mit herkömmlichen Schutzmethoden wie Pflanzenschutzmittel, bekämpfen, wilde Zuckerrüben haben mit ihrer Resistenz den Durchbruch zur Entdeckung des Resistenzgens gebracht. In Zukunft könnten der Landwirtschaft damit Rübensorten zur Verfügung stehen, die zuverlässig unempfindlich gegenüber Rizomania sind.

Doch die „Landwirtschaft 4.0“ zieht mehr und mehr auch in den Stall ein. „Man geht wieder dazu über, die Tiere in Gruppen, nicht in Einzelboxen zu halten“, erklärt Urban Hellmuth.

Tierethisch ist das natürlich wesentlich besser, aber für den Landwirt risikoreich – wie kann er das einzelne Tier im Auge behalten? „Wenn eine Kuh viel liegt und nur selten zum Futtertrog geht, könnte das ein Indiz dafür sein, dass sie krank ist, zum Beispiel ein entzündetes Gelenk hat“, erläutert Professor Joachim Krieter, Direktor des Instituts für Tierzucht und Tierhaltung an der CAU und Koordinator des Projekts „Cow Alarm“. Das will der Landwirt möglichst früh merken, um gegensteuern zu können. Hochschulkollege Hellmuth: „Mit GPS im Stall kann jedes Tier exakt überwacht werden.“

Sensoren für die Pansenbewegung und die Körpertemperatur, besondere Halfter, die die Wiederkaubewegungen aufzeichnen, Überwachung des Saugverhaltens von Kälbern – in der Landwirtschaft 4.0 ist technisch sehr viel bereits Praxis und noch mehr möglich und damit Forschungsaufgabe für Fachhochschule und Universität.

An der Kieler Fachhochschule wurde jüngst eine Doktorarbeit über die Einzeltierorientierung ganz konkret in einem landwirtschaftlichen Betrieb mit 250 Kühen geschrieben. 80 davon wurden „gechipt“, jede Sekunde wurde die Position des Tieres erfasst. „Das ist auch eine Datenmenge, die es zu beherrschen gilt“, sagt Hellmuth. Eine Studentin hatte aus diesen Daten versucht herauszulesen, ob es „Kuhfreundschaften“ gibt, ob einzelne Tiere besonders oft nebeneinander liegen, das Gefühl des erfahrenen Landwirts konnte die Wissenschaft nicht bestätigen.

„Wir bekommen mit solchen Messungen Ergebnisse, um das einzelne Tier auch in der Gruppe frühzeitig erfassen zu können“, erklärt Hellmuth.

Universität und Fachhochschule forschen eng verbunden mit der Praxis im Stall und auf dem Feld, oft international und interdisziplinär sowie mit Partnern aus der Wirtschaft.

Hellmuth: „Viele unserer Studenten kommen direkt von den Höfen, so dass sie dann vor Ort Untersuchungen vornehmen können.“ Dazu gibt es Versuchsställe und -felder.

Zum Beispiel das CAU-Projekt „Ökoeffiziente Weidemilcherzeugung Lindhof“. Mit Jersey-Kühen – einer leichteren Rasse – sollen mehr als 10000 Liter Milch je Hektar Kleegras erzeugen, ökologisch ausgerichtet mit Weidegras und frühem Weideaustrieb. Ziel ist es laut Projektleiter Professor Friedhelm Taube, Landwirten in wirtschaftlich angespannten Zeiten Möglichkeiten zu bieten, um mit geringsten Kosten im Vergleich zur vorherrschenden Milchkuh „Holstein-Friesian“ nicht nur hochwertige Milchprodukte zu erzeugen, sondern gleichzeitig weitere Ökosystemdienstleistungen wie Biodiversität, Wasser- und Klimaschutz zu erbringen. Und damit eine sogenannte hohe Ökoeffizienz zu realisieren.

Nicole Hollatz

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