Neue Lösungen für den Pflanzenschutz
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Kooperation zwischen
Kontinenten
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Neue Lösungen für den Pflanzenschutz - Kooperation zwischen Kontinenten
Neue Lösungen für den Pflanzenschutz - Kooperation zwischen Kontinenten
Im Rahmen der „Herbicide Innovation“ Partnerschaft arbeiten die australischen Wissenschaftler Stephanie Bellmaine und Bruno Bašić in den Bayer-Laboren in Frankfurt am Main. Sie entwickeln neue Herbizid-Lösungen gegen hartnäckigste Unkräuter weltweit.

Hochkonzentriert blickt Stephanie Bellmaine durch die Gläser ihrer Schutzbrille, während sie in den Bayer-Laboren in Frankfurt-Höchst ihr nächstes Experiment startet. Aus den Reaktionsgefäßen vor ihr verdampft eine Flüssigkeit. Zurück bleibt ein Pulver, das die Wissenschaftlerin für ihren nächsten Versuch benötigt. Auf den ersten Blick erscheint diese Prozedur trivial, doch das Ergebnis kann bahnbrechend sein: Im besten Fall lassen sich so neue Ansätze zur Unkrautbekämpfung finden, die Landwirten weltweit beim Schutz ihrer Pflanzen helfen. Angesichts der stetig wachsenden Weltbevölkerung werden solche Ansätze dringend benötigt, um in Zukunft bis zu 10 Milliarden Menschen ernähren zu können.

Die „Herbicide Innovation“ Partnerschaft

Bellmaine ist eine von elf frisch promovierten Wissenschaftlern aus Australien und Neuseeland, die nun zwei Jahre in Frankfurt am Main forschen werden. Die Chance, nach ihrer Doktorarbeit in Deutschland zu arbeiten, verdanken die Post-Doktoranden der „Herbicide Innovation“ Partnerschaft, einer mit 45 Millionen australischen Dollar finanzierten, auf fünf Jahre angelegten Partnerschaft zwischen Bayer und der Australian Grains Research & Development Corporation (GRDC). Die Kooperation bietet promovierten Wissenschaftlern die Chance, ihre Forschungskenntnisse zu intensivieren. Sie möchten zukünftig in der Lage sein, fortschrittliche Technologien zu entwickeln, mit denen Herbizide verbessert und Resistenzen bekämpft werden können. Bellmaine untersucht die chemischen Eigenschaften von Pflanzenschutzmitteln. „Herbizide helfen uns, Unkräuter auf den Feldern zu bekämpfen. In manchen Fällen kann ein Herbizid jedoch auch die Kulturpflanze beeinträchtigen. Ich will ein Molekül finden, das die Kulturpflanzen schont und nur Unkräuter schädigt“, erklärt Bellmaine, die erst kürzlich ihre Doktorarbeit an der Melbourne University in Australien abgeschlossen hat. „Wenn unsere Herbizide keine Nebeneffekte auf die Kulturpflanzen haben, werden die Pflanzen auch besser wachsen – und das ermöglicht höhere Erträge.“

Ich will ein Molekül finden, das Kulturpflanzen schont und nur Unkräuter schädigt.

Stephanie Bellmaine
30.000

Weltweit konkurrieren rund 30.000 verschiedene Unkrautarten mit unseren Pflanzen um Ressourcen wie Wasser, Licht und Nährstoffe. Für die landwirtschaftlichen Erträge stellt dies eine große Bedrohung dar.
Quelle: Statista, The Statistics Porta

Neuer Wirkmechanismus gesucht

Auch Bruno Bašić von der Curtin University in Australien, der an der Queensland University of Technology promovierte, nimmt an der Kooperation teil und arbeitet aktuell in Frankfurt. Seine Forschungsmission beschreibt er so: „Da die Weltbevölkerung rasant wächst, müssen wir die Pflanzenerträge steigern. Die beste Strategie dafür bieten momentan Herbizide, die verhindern, dass unsere Pflanzen mit Unkräutern konkurrieren müssen. Langfristig ist eine unbegrenzte Steigerung der Nahrungs- und Futtermittelproduktion nicht möglich.“ Bašić arbeitet an einem neuen Wirkmechanismus, der die Entstehung von Herbizidresistenzen verhindern soll. Derartige Ansätze sind enorm wichtig, denn fast 250 verschiedene Unkrautarten haben bereits eine Resistenz gegen häufig eingesetzte Herbizide entwickelt. Folglich können viele Unkrautarten schlechter kontrolliert werden, was die Erträge deutlich beeinträchtigt. Daher schätzt Bašić den Einsatz der Bayer-Forscher gegen herbizidresistente Unkräuter und ihre Erfahrung im Pflanzenschutz sehr: „Es ist toll, Teil dieses Teams zu sein.“

Die Unkrautkonkurrenz auszuschalten, ist der beste Weg, um Erträge zu steigern.

Bruno Bašić

Stephanie Bellmaine hat ebenfalls den Eindruck, von der innovativen Atmosphäre bei Bayer zu profitieren: „Mir gefällt die starke, wissenschaftsbejahende Stimmung“, erzählt sie. „In Australien hat die chemische Forschung im Bereich der industriellen Agrarwissenschaft nicht den gleichen Stellenwert wie hier. Wir sind ein junges Land und unsere Erträge machen nur einen geringen Teil der globalen landwirtschaftlichen Produktion aus. Das ist einer der Hauptgründe, weshalb Kooperationen wie die „Herbicide Innovation“ Partnerschaft für Australien wichtig sind. Jeden Tag profitieren wir hier in Deutschland von der Ausstattung und dem Wissensschatz, der über Jahrzehnte in den Frankfurter Laboren gesammelt wurde. Und jeden Tag lernen wir etwas dazu, das uns neuen Lösungen im Pflanzenschutz näher bringt.“

Teamgeist im Labor

Beide Wissenschaftler glauben, dass sie ihre Ziele nur mit Teamgeist erreichen werden. Mit ihren Kollegen in Frankfurt haben sie sehr gute Erfahrungen gemacht. „Die verschiedenen Fachbereiche stehen in ständigem Austausch miteinander. Ein Gedanke führt zum nächsten und schließlich zu herausragenden Ideen“, sagt Bašić. Diese Auffassung teilt Bellmaine. Auch sie betont, dass das gute Arbeitsklima und der Teamgeist für ihren Erfolg entscheidend ist: „Es gibt viele Treffen, bei denen wir uns austauschen. Im Grunde arbeiten wir alle für das gleiche Ziel: Wir wollen ein neues Produkt entwickeln, um Landwirten zu helfen. Ob wir in unterschiedlichen Laboren und Arbeitsgruppen oder an verschiedenen Projekten arbeiten, spielt keine Rolle. Jeder leistet gerne seinen Beitrag.“

Resistenzen auf dem Vormarsch

Im März 2016 waren 249 Unkrautarten gegen Herbizide resistent. Vor 20 Jahren wiesen nicht einmal halb so viele Unkräuter eine Resistenz auf. Eine wachsende Sorge ist auch die Resistenz von Unkräutern gegenüber mehreren Herbiziden. Inzwischen sind bereits 13 Unkrautarten gegen bis zu fünf unterschiedliche Herbizide gleichzeitig resistent. 


Quelle: Heap, I., The International Survey of Herbicide Resistant Weeds, Focus

Obwohl die jungen Forscher ihren Beruf sehr mögen, stehen sie vor einer großen Herausforderung: „In der Forschung muss man Fehlschläge hinnehmen können. Wir leben sozusagen für die fünf Prozent der Fälle, in denen wir erfolgreich sind“, sagt Bašić. „Die meisten Experimente verlaufen jedoch erfolglos und wir müssen uns etwas Neues einfallen lassen.“

Neue Fähigkeiten für mehr Wissen

Doch unabhängig davon, ob die Ansätze der jungen Forscher zum Ziel führen, werden sie von den Erfahrungen bei Bayer in Frankfurt profitieren. Bruno Bašić hofft, dass er die neu erlernten Techniken und Fähigkeiten nach seiner Rückkehr nach Australien anwenden kann: „Ein Teil dieses Projekts wird von australischen Farmern finanziert. Sie investieren privates Vermögen, damit wir hier Herbizide für australische Felder entwickeln können. Diese Farmer hoffen, dass wir unsere Erfahrung in Australien anwenden.“

Stephanie Bellmaine hingegen könnte sich vorstellen, in Deutschland zu bleiben. Tatsächlich fühlt sie sich mit ihrer neuen Heimat besonders verbunden: „Ich habe einen Bachelor-Abschluss in Deutsch. Es ist meine Zweitsprache und ich wollte schon immer nach meinem Berufsabschluss hierher kommen“, sagt sie. „Mir gefallen die Kultur, die Sprache und die Menschen sehr. Es war ein Glücksfall, dass diese Stelle zur richtigen Zeit frei war.“ Bellmaine möchte auch zukünftig der Naturwissenschaft treu bleiben, um mit ihrer Forschung die Menschheit zu unterstützen: „Ich möchte etwas sinnvolles machen, damit Wissenschaft ein besseres Leben ermöglicht.“

Die „Herbicide Innovation“ Partnerschaft

Bayer und die Grains Research and Development Corporation (GRDC) wollen gemeinsam innovative Lösungen zur Unkrautbekämpfung entwickeln. Im Rahmen ihrer Partnerschaft – Herbicide Innovation Partnership – wollen sie Erzeugern neue Technologien zur Bekämpfung von Herbizidresistenzen zur Verfügung stellen. Außerdem soll die Nachhaltigkeit moderner Anbausysteme gestärkt werden.

„Die Unkrautbekämpfung kostet australische Landwirte pro Jahr rund 3,25 Milliarden australische Dollar. Dabei ist die größte Herausforderung für Erzeuger, mit der zunehmenden Anzahl resistenter Unkräuter zurecht zu kommen“, sagt Richard Clark, Vorstandsvorsitzender der GRDC. Als Teil der mit 45 Millionen australischen Dollar dotierten, auf fünf Jahre festgeschriebenen Kooperation erhalten promovierte Wissenschaftler aus Australien und Neuseeland die Chance, in fortschrittlichen industriellen Forschungstechniken geschult zu werden. Anfang 2016 begannen die ersten Forscher ihre Arbeit an vielversprechenden Projekten im Bereich der Chemie, Biochemie und Biologie in den Bayer-Laboren in Frankfurt am Main.

Die Unkrautbekämpfung kostet australische Landwirte pro Jahr rund 3,25 Milliarden australische Dollar.

Richard Clark, Vorsitzender der GRDC

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