Bioökonomische Strategien: Anbau stress- und salztoleranter Pflanzen in Kreislaufwirtschaft – konkret und nachhaltig
Im Mittelpunkt des EU-Forschungsprojekts AQUACOMBINE standen Halophyten – salztolerante Pflanzen: Untersucht wurden verschiedenen Arten der Halophytenzucht in kombinierter Aquakultur, beispielsweise in der Kopplung der Bewässerung an Fischkulturen mit Filterung und Wiederverwendung des Nutzwassers.
Vor dem Hintergrund eines steigenden Süßwasserbedarfs in der Landwirtschaft und einem zunehmenden Verlust von Ackerland aufgrund von Versalzung widmete sich das Projekt der Frage, ob und inwiefern sich die Eigenschaften der Pflanze nutzen lassen, um den Folgen des Klimawandels entgegenzuwirken, und ob es möglich ist, eine Nutzungskette mit hoher Wertschöpfung aufzubauen.
Das durch das EU-Fördermittelprogramm Horizont 2020 über vier Jahre geförderte Projekt startete 2019. Inzwischen sind die Ergebnisse veröffentlicht.
Die 17 Projektgruppen, mit Projektleitung durch die Aalborg University in Dänemark, untersuchten Pflanzen wie den Europäischen Queller (Salicornia europaea) sowie Strandaster (Tripolium pannonicum) und Meeresfenchel (Crithmum maritimum).
Prof. Dr. Jutta Papenbrock, Projektpartnerin am Institut für Botanik, arbeitet bereits seit 20 Jahren mit Halophyten und erläutert im Projektergebnis zu den Merkmalen und Unterschieden der vielversprechenden salztoleranten Arten: „Als Halophyten gelten Pflanzen, die ihren Lebenszyklus in einer Salzkonzentration vom mehr als 200 mM (11,68 g/L NaCl) vollenden können. Die Pflanzen können auch Salze aus dem Nährboden extrahieren und so Böden entsalzen, denn die Arten der Gattung Salicornia sind obligate Halophyten, sie benötigen Salz für ihr Wachstum. Diese Arten haben anatomische Merkmale an Wurzeln und Stängeln, die auf die Anpassung an den Salzstress zurückzuführen sind.“
Halophyten-Biomasse ist interessant für die Herstellung von Lebensmitteln und Futtermitteln, aber auch als botanische Extrakte, denn es kann auch neue Produkte für die pharmazeutische und kosmetische Industrie liefern.
Potenzial von Queller als Nutzpflanze: Projektarbeitspaket CULTIVATION OF HALOPHYTES, ANALYSIS OF PHYSIOLOGICAL STATUS OF PLANTS
Am Institut für Botanik ergründete die hannoversche Projektgruppe unter Leitung von Prof. Dr. Jutta Papenbrock mehr als vier Jahre lang, inwiefern Queller – auch Meeresspargel genannt – mit seinen wertvollen Polyphenolen zum einen als Nahrung dienen und zum anderen durch sein Wurzelwerk maßgeblich zum Küstenschutz beitragen kann.
Die frischen Spitzen von Salicornia europaea und verwandten Arten sind zwar als sehr schmackhaftes Gemüse geschätzt, werden bisher aber nur in geringem Maßstab kommerziell angebaut. Dabei bringen sie einige Vorteile mit sich: Sie brauchen nur wenig Platz und sind aufgrund der hohen Salztoleranz nicht auf Süßwasser angewiesen.
Mit einer Pilotanlage testete das Team, wie die Aufzucht in einem Gewächshaus mit Kunstlicht gelingt. Der Ertrag lässt sich unter günstigen Bedingungen, wie einer optimalen Salzkonzentration in der Nährlösung, erheblich steigern, was langfristig für die Produktion von Queller in großem Umfang wichtig ist.
Mithilfe molekularbiologischer Techniken untersuchte Andre Fussy, Doktorand im Team von Prof. Dr. Papenbrock, zudem die Gründe für die außergewöhnliche Salztoleranz, um zum einen Queller schneller als Nutzpflanze etablieren zu können und zum anderen diese wichtige Eigenschaft auch für den Anbau anderer Kulturpflanzen auf salzbelasteten Böden nutzen zu können.
- The AQUACOMBINE project
- Forschung zu Halophyten am Institut für Botanik
- Pressemitteilung Leibniz Universität Hannover: Mit salztoleranten Pflanzen gegen die Folgen des Klimawandels
