Landwirtschaft – ökologisch und nachhaltig

Bis zum Jahr 2050 wird der weltweite Wasserbedarf voraussichtlich um die Hälfte steigen, wobei ein Großteil davon auf die Landwirtschaft entfällt. Ein Projekt der TU Hamburg zeigt, wie sich der Wasser- und Düngemitteleinsatz drastisch reduzieren lässt.


Foto: Pixabay

Erbsen, Bohnen, Kartoffeln und Reis. Die Landwirtschaft ernährt uns, aber sie verschmutzt das Grundwasser mit „ungesunden“ Nährstoffen, vor allem mit Nitraten und einer Vielzahl an Bioziden. Diese werden in der Landwirtschaft eingesetzt, um das Wachstum von schädlichen Organismen zu kontrollieren. Das macht sie aber auch potenziell gefährlich für Menschen, die Umwelt und andere Organismen. Gleichzeitig verbraucht Landwirtschaft weltweit etwa 80 Prozent aller Süßwasserentnahmen. Davon werden etwa 40 Prozent allein für den Reisanbau verwendet. Dieser Trend hält schon seit Langem an. Vor allem in den dichtbesiedelten Regionen Süd- und Südostasiens wurden zwischen den 1960er und 1980er Jahren enorme Investitionen in zusätzliche Bewässerungssysteme getätigt, um die Erträge weiter zu steigern.

Dr. Tavseef Shah hat mithilfe seines Teams von der Technischen Universität Hamburg neue Anbaumethoden vor Ort und in Feldversuchen im nordindischen Kaschmir erprobt. Seine Idee ist, den vor allem von der Cornell University in den USA propagierten Trockenreisanbau (System of Rice Intensification, SRI) deutlich zu verbessern. An der TU Hamburg entwickelte er ein Zwischenfruchtanbaukonzept, bei dem verschiedene Kulturen gleichzeitig auf einem Feld angebaut werden. Er kombinierte SRI-Reis mit Buschbohnen. Auf diese Weise konnte der Stickstoffbedarf der Reispflanzen über die Bohnen, die den Stickstoff an ihre Wurzeln binden, gedeckt werden.

Jätroboter beim Einsatz im Labor

Würde man diese Art des Anbaus weltweit anwenden, könnte man etwa 20 Prozent des weltweiten Wasserbedarfs und einen Teil des Düngerbedarfs einsparen. Und die Buschbohnen sorgten für einen zusätzlichen Effekt: Der Unkrautbeseitigungsbedarf, der bei Trockenreis sonst sehr hoch ist, sank um etwa 70 Prozent. Shah baute seine Forschung zu diesem Zweck noch weiter aus und gründete die Arbeitsgruppe „Environmental Robotics“. Parallel zur Entwicklung des Reisanbaus in Kaschmir erfand und baute die Gruppe einen selektiven Jätroboter, der über eine automatische Pflanzenerkennung verfügt und so in der Lage ist, mechanisch und ohne Chemikalien nur das Unkraut zu entfernen, das für die Pflanzen schädlich ist. Diese Entwicklung befindet sich im Prototypenstatus und wird von dem Doktoranden Durga Nasika geleitet.

Jätroboter beim Einsatz im Labor


Dr.-Ing. Tavseef Mairaj Shah, Technische Universität Hamburg


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