Wissen hoch N Themen
Stärkekartoffeln – Wasser und Stickstoff effizient nutzen

04. 04. 2022
Verfasst von: Katharina Wellpott, Anna Maria Jozefowicz, Hans-Peter Mock, Traud Winkelmann, Christin Bündig

Stärkekartoffeln – Wasser und Stickstoff effizient nutzen

Beim Versuchsaufbau stehen viele Töpfe mit Kartoffelpflanzen in langen Reihen. © Katharina Wellpott
In der Vegetationshalle werden Stressexperimente mit Kartoffelpflanzen durchgeführt. Ein Forschungsteam will Marker finden für Sorten, die weniger empfindlich auf Trockenheit reagieren.

Durch den Klimawandel kommt es in Mitteleuropa im Frühjahr und Frühsommer zu ausgedehnten Trockenperioden. Um Erträge zu sichern, werden Kartoffelkulturen zunehmend bewässert. Doch dadurch fallen Dünge- und Bewässerungsperioden häufig zusammen, was das Grundwasser mit Nitrat belastet. In einem Kooperationsprojekt suchen Forschende Stärkekartoffel-Sorten, die tolerant gegenüber Trockenheit sind und Stickstoffdünger effizient nutzen. Mithilfe dieser Sorten sollen Merkmale gefunden werden, warum Genotypen unterschiedlich auf diese Stressoren reagieren.

Züchtung stresstoleranter Kartoffelsorten

Kartoffelproduzenten spüren zunehmend den globalen Klimawandel, denn die Kartoffel (Solanum tuberosum L.) ist aufgrund ihres flachen Wurzelsystems eine relativ anfällige Kultur gegenüber Wassermangel. Für Europa werden in den kommenden Jahren vermehrte Trockenperioden im Frühjahr und Frühsommer vorausgesagt. Dieser Zeitraum stellt für die Kartoffelproduktion eine wichtige Periode dar, in der eine optimale Wasser- und Düngerversorgung einen guten Ertrag sichern. Gleichzeitig birgt jedoch eine enge Folge von Wasser- und Düngergaben die Gefahr, dass Stickstoff in Form von Nitrat ins Grundwasser ausgewaschen wird. Dies belastet das Grundwasser, was jüngst von der EU-Politik scharf kritisiert wurde.

Die Pflanze unter Trockenstress ist nur halb so groß und hat viel weniger Blätter als die Kontrollpflanze. © Katharina Wellpott
Sind Kartoffelpflanzen 14-tägigem Trockenstress ausgesetzt, ist ihr Wuchs im Vergleich zu bewässerten Kontrollpflanzen erheblich eingeschränkt.

Kartoffelstärke für Klebemittel und Ethanol

Wie verschiedene Stärkekartoffel-Sorten auf Wasser- und Stickstoffmangel reagieren, untersucht das Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme der Leibniz Universität Hannover zusammen mit dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung Gatersleben. Stärkekartoffeln werden unter anderem für technische Anwendungen wie die Herstellung von Klebemitteln oder Bioethanol produziert. Unter Wassermangel kommt es jedoch zu geringeren Knollen- und Stärkeerträgen und Qualitätsverlusten. Ziel im Verbundprojekt VALPROKAR ist die „Validierung identifizierter Markerproteine als Grundlage für die züchterische Entwicklung stickstoffeffizienter und trockentoleranter Stärkekartoffeln“. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft unter Administration der Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe (FNR).

Eine Biologin kontrolliert die Blätter einer Kartoffelpflanze in einem Topf. © IGPS, Universität Hannover
Die Biologin Dr. Christin Bündig kontrolliert, wie die Kartoffelpflanzen im Versuch auf Trockenstress reagieren.

Proteine reagieren auf Trockenstress

Die Kooperationspartner setzen Kartoffelpflanzen spezifischem Stress aus, um deren Antwort auf der Ebene der Proteine zu untersuchen. Proteine (Eiweiße) sind wichtige Bausteine einer Pflanze und geben Aufschluss über deren Zustand. Kartoffelsorten, die eher tolerant gegenüber den Stressoren sind, nutzen demnach andere Proteine als solche Sorten, welche mit dem Stress weniger gut zurechtkommen. Auch die Züchtung von neuen Sorten wollen die Forscherinnen und Forscher gezielt verbessern, um möglichst früh eher stresstolerante Sorten zu identifizieren. Das Forschungsteam beabsichtigt, Schnelltests für Trockentoleranz zu entwickeln, die nach einer anschließenden Erprobungsphase Interessierten zur Verfügung gestellt werden.

 

Hier finden Sie weitere Informationen:

Zitation: Wellpott, K., Jozefowicz, A. M., Mock, H.-P., Winkelmann, T., & Bündig, C. (2022). Stärkekartoffeln – Wasser und Stickstoff effizient nutzen. Wissen hoch N. https://doi.org/10.60479/PHGD-KY66
Dr. Christin Bündig
Adresse
Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme
Gehölz- und Vermehrungsphysiologie
Leibniz Universität Hannover
Dr. Christin Bündig
Adresse
Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme
Gehölz- und Vermehrungsphysiologie
Leibniz Universität Hannover
Leibniz Universität Hannover, uni transfer
Leibniz Universität Hannover, uni transfer

Bestellen Sie unseren Newsletter.
Folgen Sie uns auf LinkedIn.
Abbonieren Sie unseren RSS-Feed.