Bodenbakterien sollen Stickstoffdünger ersetzen

Botaniker der Universität Würzburg arbeiten daran, die Vitalität und die Erträge von Kulturpflanzen zu erhöhen und gleichzeitig den Einsatz von Düngemitteln zu reduzieren. Dieses Ziel wollen sie durch die Optimierung eines Systems erreichen, das sich im Lauf von Jahrmillionen entwickelt hat und bei dem Bodenbakterien die Pflanzen mit Stickstoff versorgen.

Stickstoff ist ein Nährelement, das alle Pflanzen in relativ großen Mengen benötigen. In der Luft ist dieses Element reichlich vorhanden, und zwar zu rund 80 Prozent – allerdings liegt es dort in einer Form vor, welche die Pflanzen nicht direkt nutzen können. Im Boden leben aber Bakterien, die den atmosphärischen Stickstoff in eine für Pflanzen verwertbare Form überführen können. Einige dieser Bakterien kommen in enger Verbindung mit den Wurzeln nahezu aller Pflanzen vor.

Im Lauf der Evolution haben sich diese Kleinstlebewesen mit den Pflanzen zu einem Team zusammengefunden: Die Bakterien profitieren von den Photosyntheseprodukten der Pflanze und begünstigen im Gegenzug deren Wachstum. Laut Dr. Dirk Becker vom Julius-von-Sachs-Institut für Biowissenschaften der Universität Würzburg ist das unter anderem auch darauf zurückzuführen, dass die Bakterien die Versorgung der Pflanze mit Stickstoff verbessern.

Form und Ausmaß der Stickstoffversorgung seien derzeit noch weitgehend ungeklärt. Man müsse diesen Prozess jedoch genau kennen, um zum Beispiel die Düngemitteldosierung an die Bedürfnisse von Kulturpflanzen anpassen zu können. Deshalb will Dr. Becker mit Hilfe molekularphysiologischer Methoden die Wechselwirkungen zwischen stickstoffbindenden Bakterien und Kulturpflanzen aufklären. Sein Projekt wird vom Bayerischen Staatsministerium für Landesentwicklung und Umweltfragen mit rund 350.000 Mark gefördert. Es sollen Methoden entwickelt werden, mit deren Hilfe letzen Endes die fossilen Energievorräte geschont werden – die industrielle Produktion von Stickstoffdünger ist sehr energieaufwendig – und mit denen der Eintrag von Nitrat ins Grundwasser verringert werden kann.

Weitere Informationen: Dr. Dirk Becker, T (0931) 888-6108, Fax (0931) 888-6157, E-Mail: dbecker@botanik.uni-wuerzburg.de