Wie moderne Lebensmittel ihre Nährstoffe zurückgewinnen können

Heidis Spinat

Rachel Lovell schrieb für BBC einen aufschlussreichen Beitrag über unser Ernährungssystem: How modern food can regain its nutrients. Heidi hat daraus ein paar Abschnitte mithilfe von DeepL übersetzt. Wenn Sie Zeit haben, lesen Sie den ganzen wichtigen Beitrag auf Englisch.

Die Grundnahrungsmittel im Supermarkt sind grösser, saftiger und attraktiver geworden. Aber ihr Nährstoffgehalt hat damit nicht Schritt gehalten. Um die gesündesten Lebensmittel anzubauen, müssen wir erst einmal verstehen, was wir in sie hineinstecken.

Geringerer Nährwert seit 1950

Der Nährwert einiger beliebter Gemüsesorten, von Spargel bis Spinat, ist seit 1950 erheblich gesunken. Eine US-Studie aus dem Jahr 2004 ergab, dass der Gehalt an wichtigen Nährstoffen in einigen Gartenkulturen um bis zu 38% niedriger ist als noch Mitte des 20. Jahrhundert. Im Durchschnitt der 43 untersuchten Gemüsearten sank der Kalziumgehalt um 16%, der Eisengehalt um 15% und der Phosphorgehalt um 9%. Bei den Vitaminen Riboflavin und Ascorbinsäure war ein deutlicher Rückgang zu verzeichnen, während der Proteingehalt leicht zurückging. Ähnliche Rückgänge wurden auch bei den Nährstoffen in Weizen beobachtet. Was ist passiert?

Während die Grüne Revolution dazu beitrug, den Hunger in der Welt zu bekämpfen, haben wir es heute mit einem globalen Lebensmittelsystem zu tun, das in einigen Fällen darauf ausgelegt ist, Kalorien und kosmetische Perfektion zu liefern, aber nicht unbedingt Nährstoffe. Dies trägt zu einem Phänomen bei, das als „versteckter Hunger“ bekannt ist: Die Menschen fühlen sich satt, sind aber möglicherweise nicht gesund, weil ihr Essen viele Kalorien, aber wenig Nährstoffe enthält. Es mag zunächst widersinnig klingen, aber übergewichtige Menschen können einen Nährstoffmangel aufweisen. Kann man also die Nährstoffqualität unserer Lebensmittel wiederherstellen?

Bodengesundheit fördern

Forschungsresultate deuten darauf hin, dass je mehr Pilze und Mikroben im Boden aktiv sind, desto besser können die Nährstoffe in die Pflanzen und in unsere Lebensmittel gelangen. Mit anderen Worten: Ein Boden, in dem es von Pilzen und Bakterien nur so wimmelt, ist besser in der Lage, Nährstoffe in eine Form aufzuspalten, welche die Pflanzen leichter aufnehmen können.

Der Einfluss von Mykorrhizapilzen ist so gross, dass er kommerziell genutzt wird, um die Produktivität von Pflanzen zu verbessern. Wenn dieses kommerziell hergestellte Pulver zur Beschichtung von Wurzeln oder Saatgut verwendet wird, haben die daraus resultierenden Auswirkungen auf die Ernteerträge einige Landwirte dazu veranlasst, diese bemerkenswerten Pilze künstlichen Agrochemikalien vorzuziehen.

Der US-amerikanische Landwirt Cory Atley bewirtschaftet 8’000 Hektar Mais- und Sojabohnenanbaufläche in Ohio und hat den Einsatz von Inokulanzien getestet: „Wir versuchen wirklich, uns auf die Bodengesundheit zu konzentrieren, und wenn man den Aspekt der Bodengesundheit in den Griff bekommt, wird sich das auf die Pflanzengesundheit auswirken. Wir verwenden immer noch synthetischen Dünger, aber immer weniger, etwa 25% weniger. Wir versuchen, mehr von dem aufzubrechen, was bereits in unserem Boden vorhanden ist, anstatt dem Boden ständig mehr hinzuzufügen.“

Landwirte für Nährstoffertrag bezahlen

Was wir brauchen, ist ein Lebensmittelproduktionssystem, das den Nährstoffgehalt von Lebensmitteln überwacht und allgemein vergleichbar macht, und ein Handelsmodell, das den Nährstoffgehalt über alles andere stellt. „Die Landwirte müssen für den tatsächlichen Nährstoffertrag bezahlt werden, nicht nur für die Masse der Produkte. Das derzeitige Modell, bei dem pro Tonne Getreide bezahlt wird, ist aus Sicht der menschlichen Gesundheit nicht sinnvoll“, sagt McGrath, Professor für Boden- und Pflanzenwissenschaften bei Rothamsted Research in England.

Der Beitrag schliesst mit dem Hinweis, dass Zusammenhänge zwischen Ernährung und Landwirtschaft komplex sind und vieles noch nicht vollständig verstanden ist. Es brauche noch mehr Forschung. Aber angesichts von mehr als zwei Milliarden Menschen weltweit, die von Mikronährstoffmangel betroffen sind, könnte die Verfolgung der Spur der Nährstoffe sehr viel Gutes bewirken.

Weitere Verluste in der Lebensmittelindustrie

Heidi meint: „Zusätzlich zu diesem Verlust gehen bei der Herstellung von verarbeiten Lebensmittel weitere Nährstoffe verloren, z.B. Backwaren. Heidi kauft Getreidekörner und mahlt sie unmittelbar vor dem Brotbacken. Solches Brot ist aromatischer und nährstoffreicher. Wenn die nährstoffreichen Keimlinge in einer industriellen Mühle auch vermahlen würden, dann wäre das Mehl nicht lange haltbar.“

Mykorrhiza in der Schweiz

Etwa 80% aller Landpflanzen können mit arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen in Symbiose leben und so z.B.  ihre Versorgung mit Phosphor sichern. Das ist besonders wichtig, da weltweit die Phosphorvorräte am Versiegen sind.

Im Schweizer Biolandbau sind Mkorrhiza längst ein Thema, genauso wie die Bodengesundheit. Das ist wichtig, da keine Mineraldünger eingesetzt werden dürfen. Auf der Hilfsmittelliste 2022 für den biologischen Landbau in der Schweiz sind drei Mykorrhiza-Produkte aufgeführt.

Ein Anwendungsbeispiel zeigt das Forschungsinstitut für Biologischen Anbau (FiBL): Vielerorts sind Hochstammobstbäume im besten Ertragsalter mit abgestorbenen Ästen und Trieben, wenig Zuwachs oder abgehende Bäume anzutreffen. Die Ursachen sind vielfältig. Eine oberflächliche Düngung ist für Bäume oft wenig zielführend. 2018 wurden in einem Versuch mit einem Bodenrevitalisierungsgerät spezifische Mykorrhiza-Pilzsporen und Bakterienstämme zugeführt, kombiniert mit einer physikalischen Bodenlockerung durch Einpumpen von Luft in den Wurzelraum der Bäume. Mit der Erhöhung der Artenvielfalt an Mykorrhizen und Bakterien, welche sich gegenseitig positiv beeinflussen, soll die Nährstoffverfügbarkeit erhöht und das Wurzelwachstum verbessert werden.

Andermatt Biocontrol, der Schweizer Pionier im biologischen Pflanzenschutz, schreibt über die Wirkungsweise von Lalrise Max, einem Produkt, das keimfähige Sporen von Arbuskulären Mykorrhiza-Pilzen enthält: Mykorrhiza-Pilze (Glomus intraradices) gehen mit der Pflanzenwurzel eine symbiotische Beziehung ein. Dies ermöglicht eine bessere Erschliessung der Nährstoffe und des Wassers im Boden und beeinflusst die Bodenstruktur. Der positive Einfluss auf das Pflanzenwachstum ist vor allem bei mehrjährigen Kulturen sichtbar. Die stressbedingte Schwächung von Kulturpflanzen an Extremstandorten kann deutlich reduziert werden.

Schweizerischen Sammlung von Mykorrhizapilzen

Das Interesse an diesen Pilzen hat von Seiten der Forschung sowie der Industrie und der Öffentlichkeit in den letzten Jahren stark zugenommen. Aus diesem Grund ist die landwirtschaftliche Forschungsanstalt Agroscope am Aufbau einer schweizerischen Sammlung von Mykorrhizapilzen, um Anwender, Produzenten und Forscher mit verschiedensten Mykorrhizapilzen bedienen zu können.

Das Agroscope-Service-Center für Mykorrhizapilze bietet eine Reihe von Dienstleistungen an:

1. Bestimmung der Mykorrhiza-Arten und der Sporendichten
2. Qualitätskontrolle von kommerziellem Mykorrhiza-Inokulum
3. Bestimmung des Wurzelbesiedlungsgrads und des Infektionspotentials der Kulturpflanzen mit Mykorrhizapilzen.
4. Verkauf von Mykorrhizainokulur

Die landwirtschaftliche Beratungszentrale Agridea hat ein Merkblatt über Mykorrhiza herausgegeben: Bauer sucht Pilz – Eine fruchtbare Beziehung. Die Bedeutung der Mykorrhizapilze für die Landwirtschaft verstehen – Massnahmen zur Förderung kennenlernen.

HobbygärtnerInnen setzen ebenfalls Mykorrhiza-Pilze ein.

Mykorrhiza in Deutschland und Österreich

Auch in Deutschland und Österreich werden Mykorrhizapilze erforscht. Die Resultate sind erfolgversprechend. Ein Beispiel: 2014 konnten Wissenschaftler der Universität für Bodenkunde Wien (BOKU) eher per Zufall einen Zusammenhang zwischen dem Befall von Blattläusen und dem Vorhandensein von Regenwürmern nachweisen. Blattläuse stehen demnach in funktioneller Beziehung zu Regenwürmern im Boden. Die Forscher sehen dabei auch einen Zusammenhang mit den Mykorrhizapilzen, wobei die Pflanze als eine Art Vermittler zwischen der Ober- und Unterwelt fungiert.

How modern food can regain its nutrients. Rachel Lovell, BBC

Die Geschichte vom aromatischen Brot. Heidis Mist 26.5.21

Landwirtschaft mit der Natur. Regenerative Landwirtschaft – Diese Bauern produzieren ohne Pestizide. Netz Natur vom 10.12.20

Baumrevitalisierung mit Mykorrhizapilzen und Bakterien. BIOaktuell 24.6.19

Soziales Netzwerk im Boden. Medienmitteilung Agroscope 3.12.9

Schweizerische Sammlung für Arbuskuläre Mykorrhizapilze (SAF). Agroscope

Faszination Regenwurm. Bodenfruchtbarkeitsfonds

Symbiose sorgt für Phosphor – Ein Pilz wirft pflanzliche Protonenpumpe an. Pflanzenforschung.de 4.6.14

Frühling ??????? ??????? ??????? ??????? ??????? ??????? ??????? ??????? ??????? ?

Dear Scientist and Friend in Kyiv. While the war continues in your country, the first daffodils are blooming in some places here. There are meadows full of gentian and daffodils. I wish you peace. Heidi

7.5.22 HOME

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Bedrohung durch Unkraut heute grösser als je zuvor in der Geschichte der Menschheit

Copyright: Rothamsted Research

Ein Langzeitexperiment von Rothamsted Research zeigt, dass Klima, Pflanzenhöhe, Düngemittel und Herbizidresistenz Schuld sind am grössten Unkrautproblem, das die Menschen je hatte.

Rothamsted Research ist ein weltweit führendes, gemeinnütziges Forschungszentrum, das sich auf strategische Agrarwissenschaft zum Nutzen von Landwirten und der Gesellschaft weltweit konzentriert.

Nutzpflanzen sind heute anfälliger für Unkräuter als vor der Einführung von Herbiziden. Eine neue Studie zeigt, dass dies eine noch nie dagewesene Bedrohung für unsere Ernährungssicherheit darstellen.

Anhand von Daten aus dem weltweit am längsten laufenden Versuch, dem Rothamsted Broadbalk Weizenversuch (seit 1843) in Hertfordshire, fanden die Forscher heraus, dass auf Parzellen, auf denen noch nie Herbizide eingesetzt wurden, die Ertragsverluste durch Unkräuter seit den 1960er Jahren kontinuierlich zugenommen haben. In den ersten zehn Jahren des Datensatzes ging weniger als ein Drittel der Ernte durch Unkräuter verloren, doch zwischen 2005 und 2014 stieg dieser Anteil auf mehr als die Hälfte.

Das Team von Rothamsted Research, das die Studie durchgeführt hat, führt dies darauf zurück, dass Unkräuter in einem sich erwärmenden Klima besser gedeihen als Nutzpflanzen, gepaart mit einer Verschiebung hin zu kürzeren Nutzpflanzensorten, die von den höheren Unkräutern beschattet werden.

Und genau wie unsere Nutzpflanzen haben auch viele Unkrautarten in diesem Zeitraum vom erhöhten Einsatz von Stickstoffdünger profitiert.

Darüber hinaus hat mehr als ein halbes Jahrhundert konsequenter chemischer Spritzungen zum Aufkommen von herbizidresistenten Unkräutern geführt, was unsere Fähigkeit bedroht, die seit den 1960er Jahren erzielten Produktivitätsgewinne bei den Nutzpflanzen zu halten.

Herbizide haben Unkrautproblem vergrössert

Der Hauptautor, Jonathan Storkey, sagte: „Die Verringerung der Ertragsverluste durch Unkräuter wird aufgrund der Entwicklung von Herbizidresistenzen immer schwieriger, und wir können uns nicht mehr allein auf Herbizide verlassen, um der zunehmenden Bedrohung durch Unkräuter zu begegnen. Wenn wir die durch Unkräuter verlorenen Erträge in den ersten zehn Jahren des Datensatzes vergleichen, ‚raubten‘ Unkräuter im Durchschnitt 32 Prozent des Ertrags, verglichen mit 54 Prozent in den letzten zehn Jahren der Daten.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass Unkräuter heute eine grössere inhärente Bedrohung für die Pflanzenproduktion darstellen als vor dem Aufkommen von Herbiziden und dass integrierte, nachhaltige Lösungen für das Unkrautmanagement dringend erforderlich sind, um das hohe Ertragspotenzial moderner Pflanzensorten zu halten.“

Moderne Sorten und Stickstoff

Neben den immer grösser werdenden Verlusten durch Unkräuter zeigte die Analyse der Daten, dass Unkräuter auch die Weizenerträge auf Parzellen mit höheren Stickstoffdüngergaben proportional stärker reduzierten. Auf vergleichbaren Parzellen, auf denen Unkräuter mit Chemikalien bekämpft wurden, wurden höhere Weizenerträge erzielt, wenn mehr Stickstoffdünger zugeführt wurde – was bedeutet, dass Herbizide auf den ertragreichsten Weizenfeldern am vorteilhaftesten sind.

Moderne Sorten mit hohem Düngemitteleinsatz sind daher anfälliger für höhere Ertragsverluste, wenn Herbizidresistenzen zu einem grösseren Problem werden.

Erfahrungen seit 1843 …

Die Broadbalk-Winterweizenversuche wurden 1843 angelegt, um verschiedene Mengen und Kombinationen von anorganischen Düngemitteln im Vergleich zu Hofdünger auf die Weizenerträge zu vergleichen.

Seit Mitte der 1960er Jahre wurden in einigen Parzellen Herbizide eingesetzt, in anderen nicht. Das Team untersuchte Daten ab 1969 – etwa zu Beginn der so genannten „Grünen Revolution“, als ertragreichere Weizensorten und ein erhöhter Einsatz von Stickstoffdünger weltweit zur Norm wurden. Wie ihre Daten jedoch deutlich zeigen, wurden diese globalen Ertragssteigerungen nur durch einen gleichzeitigen Anstieg des Einsatzes von Pestiziden möglich gemacht.

In den Parzellen wurden insgesamt 41 Unkrautarten festgestellt, wobei die Haupt-„Rache“ der Landwirte, das Schwarze Rispengras, allgegenwärtig war – und besonders häufig auf Parzellen mit hohen Düngergaben auftrat.

Neben der zunehmenden Herbizidresistenz hat auch die Einführung kürzerer Pflanzensorten – die mehr Nährstoffe in das Korn und nicht in den Stängel bringen – zu erhöhten Ertragseinbussen geführt, da die zierlichen Pflanzen oft von viel grösseren Unkräutern verdrängt werden.

Infolgedessen, so Jonathan Storkey, „ist es wahrscheinlich, dass Pflanzenzüchter in Zukunft sowohl Eigenschaften berücksichtigen müssen, die Ertragsverluste durch Unkraut reduzieren, als auch solche, die das Ertragspotenzial optimieren“.

Klimawandel begünstigt Unkräuter

Der letzte Faktor, der für die Zunahme des Unkrautdrucks verantwortlich ist, ist der Klimawandel. Zwischen 1969 und 2014 sind die durchschnittlichen Lufttemperaturen, die am meteorologischen Standort in der Nähe des Broadbalk-Experiments gemessen wurden, kontinuierlich gestiegen. Über die Hauptwachstumszeit für Unkräuter in Grossbritannien gerechnet, sind die Durchschnittstemperaturen stetig gestiegen und liegen jetzt etwa 2°C höher als 1969. Da das Wachstum der Unkräuter stärker auf wärmere Temperaturen reagiert als das der Pflanzen, hat dies den Unkräutern einen Wettbewerbsvorteil verschafft.

Jonathan Storkey sagte: „Management und Klimawandel haben in den letzten 45 Jahren zusammen die Bedrohung durch Unkräuter erhöht. Wenn wir uns nicht mehr auf Herbizide verlassen können, könnte man argumentieren, dass die Situation in Bezug auf den Unkrautdruck heute schlimmer ist als vor ihrer weit verbreiteten Einführung in den 1960er Jahren. Unsere Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, Unkrautbekämpfungsstrategien zu diversifizieren, indem Herbizide durch nicht-chemische Optionen ergänzt werden, einschliesslich der Erhöhung der Pflanzenkonkurrenz und der Unterbrechung der Lebenszyklen von Unkräutern durch Brachen oder vielfältigere Anbaufolgen.“

INCREASING WEED THREAT NOW GREATER THAN ANY POINT IN HUMAN HISTORY. Rothamsted Research, 23.3.21

Agricultural intensification and climate change have increased the threat from weeds. Global Change Biology, 23.3.21. https://doi.org/10.1111/gcb.15585

Quelle: Johann G. Zaller, Twitter

21.5.21 HOME

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