Auch wenn die Fruchtfolgen im Ackerbau erfreulicherweise weiter werden und der Winterweizen damit an Anbaufläche verliert, ist und bleibt er auf den deutschen Äckern der wichtigste Grundpfeiler.
Um die negativen Folgen des Klimawandels und des zunehmend begrenzten Einsatzes von Pflanzenschutz- und Düngemitteln einzudämmen, wird die Sortenwahl dabei mehr und mehr zum Schlüssel für den erfolgreichen Anbau.
Zukünftig wird der Fokus stärker als bisher auf gesunden und standfesten Sorten liegen – stabile Erträge statt Höchsterträge „um jeden Preis“. Gleichzeitig sind die Züchter gefordert. In sie werden fast schon euphorische Hoffnungen gesetzt.
Fortschritte werden kleiner
Seit Jahren diskutieren wir über stagnierende Weizenerträge in der Praxis. Die Ursachen dafür sind vielschichtig. Tatsächlich sank der jährliche Ertragszuwachs bei Winterweizen in den vergangenen Jahren auf unter 0,2 dt/ha ab. Doch das ist nicht allein auf die Züchtung zurückzuführen.
Die Fortschritte in Technik, Pflanzenschutz und Düngung sind heute nicht mehr so groß wie z. B. Mitte der 1980er Jahre. Gleichzeitig haben die Landwirte den Weizenanbau auch auf Grenzstandorte ausgedehnt. Und der Klimawandel sowie enge, getreidelastige Fruchtfolgen tun ihr Übriges. Letztlich sind die in der Praxis erzielten Erträge immer die Summe aus Genetik (Sorte) und Umwelt- bzw. Managementfaktoren.
Und was die Genetik angeht, lassen sich die Fortschritte am besten an offiziellen, neutralen Versuchsergebnissen ablesen. So lässt sich mit einem statistischen Modellansatz anhand der amtlichen Wertprüfungsdaten der genetische vom nicht-genetischen Fortschritt getrennt berechnen.
Auswertungen der Universität Hohenheim haben gezeigt, dass der Zuchtfortschritt bei Weizen bis heute tatsächlich ungebrochen ist. Dabei hängt das Ausmaß natürlich von der Qualitätsgruppe der Sorten ab. Denn hohe Proteingehalte bzw. -qualitäten kosten Ertrag.
Zuchtfortschritt auch bei unterschiedlichen pflanzenbaulichen Intensitäten
In einem groß angelegten nationalen Verbundprojekt („BRIWECS“) haben mehrere Universitäten sowie das Julius Kühn-Institut 191 bedeutende Winterweizensorten aus den Zulassungsjahren zwischen 1966 und 2013 unter drei pflanzenbaulichen Intensitäten in zwei Jahren (2014/15 und 2015/16) an jeweils sechs unterschiedlichen Standorten geprüft.
Das Gesamtergebnis zeigt, dass die Erträge der Weizensorten unterschiedlicher Qualitätsgruppen bis heute züchtungsbedingt kontinuierlich ansteigen, berichtet Dr. Andreas Stahl vom Julius Kühn-Institut in Quedlinburg. Im Mittel verbesserten sie sich um mehr als 0,3 dt pro ha und Jahr. Diese Entwicklung setzt sich bis heute ungebrochen fort.
Darüber hinaus zeigt sich auch unter suboptimalen Bedingungen (reduzierter Pflanzenschutzmitteleinsatz bei gleichzeitig halbierter N-Düngung) ein Zuchtfortschritt, der meist sogar stärker ausgeprägt war als bei voller pflanzenbaulicher Intensität. Besonders interessant: Der jährlich realisierte Zuchtfortschritt fiel in der Variante ohne Fungizideinsatz bei gleichzeitig hoher NDüngung noch höher aus als in der intensiv geführten Variante, so Dr. Stahl.
Ertragsleistung und Resistenzniveau gehen bei ausbleibender Fungizidbehandlung somit „Hand in Hand“. Insbesondere weil gesunde Sorten den durch die Düngung angebotenen Stickstoff effizienter verwerten können, raten Wissenschaftler und Berater, das Resistenzprofil in Kombination mit der Ertragsleistung bei der Sortenwahl verstärkt zu berücksichtigen.
Hoffnung ruht auf Hybridzüchtung
Große Hoffnungen für die Zukunft liegen in der Hybridzüchtung. Bei Roggen, Mais und Zuckerrüben hat die Hybridzüchtung der Ertragsleistung einen deutlichen Schub gegeben. Dabei machen sich die Züchter den sogenannten Heterosiseffekt zunutze: Aus der Kreuzung zweier Inzuchtlinien gehen leistungsfähigere Nachkommen (Hybriden) hervor. Trotz höherer Saatgutkosten sind bei den genannten Kulturen Hybridsorten fast nicht mehr wegzudenken.
Der Weizen hinkt dieser Entwicklung hinterher. Das ist vor allem auf die Blühbiologie zurückzuführen. Weizen ist (anders als z. B. Roggen) ein Selbstbefruchter. Die Bestäubung und Befruchtung findet weitgehend innerhalb der geschlossenen Blüte statt. Eine gute Pollenausschüttung ist jedoch die Voraussetzung dafür, dass ein Vater eine andere Blüte erfolgreich bestäuben kann. Damit das funktioniert, muss man die Vaterlinien züchterisch in fremdbefruchtende Pflanzen umwandeln. Ein Vorgang, der sehr aufwendig und langwierig ist.
Für die Erzeugung von Hybriden benötigt man zudem Mutterlinien, die männlich steril sind, also selbst keinen Pollen bilden. Dafür ist ein sogenanntes Hybridsystem erforderlich, für das es gentechnische, biologische und chemische Ansätze gibt. Für den Weizen gibt es bislang jedoch noch kein wirtschaftlich erfolgreiches Hybridsystem.
Mit Blick auf die Wirtschaftlichkeit kommt erschwerend hinzu, dass der Heterosiseffekt bei Selbstbefruchtern geringer ausfällt als bei Fremdbefruchtern. Die Mehrleistung der derzeit zugelassenen Weizenhybriden liegt daher nur knapp über den Erträgen der besten Liniensorten. Dennoch bemühen sich die Züchter im Rahmen verschiedener Forschungsaktivitäten intensiv darum, die Hybridleistung bei Weizen zu erhöhen. Nicht zuletzt auch deshalb, weil Hybridsorten nicht nachgebaut werden sollten bzw. dürfen.
Widerstand gegen starre EU-Gentechnikregeln
Ein weiterer Hoffnungsschimmer ist die Genomeditierung. Die sogenannten „neuen Züchtungsmethoden“, zu denen z. B. CRISPR/Cas gehört, werden weltweit als „die“ Zukunftstechnologien im Bereich der Züchtung gefeiert. Für Europa haben die Richter des Europäischen Gerichtshofes (EuGH) diesen Technologien allerdings den Riegel vorgeschoben. Denn sie haben entschieden, dass mit den neuen Mutageneseverfahren entwickelte Pflanzen als gentechnisch verändert gelten. Somit unterliegen genom-editierte Pflanzen den gleichen strengen Zulassungs-, Anbau- und Kennzeichnungsregeln wie Pflanzen, die mithilfe der klassischen Gentechnik erzeugt werden.
Mit diesem Zustand wollen sich unsere Züchter allerdings nicht abfinden. Daher haben knapp 60 große und kleine deutsche Unternehmen im vergangenen Jahr das Forschungsprojekt PILTON ins Leben gerufen, in dem mithilfe von CRISPR/Cas Weizen gezüchtet werden soll, der resistent ist gegen Braunrost, Gelbrost, Septoria und Fusarium. Gleichzeitig soll das Projekt Antworten liefern auf Fragen zu Lizenzgebühren, Zugangs- und Schutzrechten. Auf internationaler Ebene konnten bei Weizen durch die Genomeditierung bereits verschiedenste Zuchterfolge erzielt werden.
------
Das Dilemma mit den neuen Düngevorgaben
Durch die Einschränkungen, die die neue Düngeverordnung mit sich bringt, steigt auch die Bedeutung der Nährstoffeffizienz von Sorten. Da nach wie vor der Proteingehalt das entscheidende Verkaufskriterium ist, sind Sorten gefragt, die den verfügbaren Stickstoff in möglichst hohe Proteinerträge umsetzen. Das stellt die Züchter vor eine Herkulesaufgabe, denn Ertrag und Eiweißgehalt beim Weizen sind bekanntermaßen negativ korreliert.
Naturgemäß wird bei knappem Stickstoffangebot zunächst der Ertrag bedient. Für die Weizenzüchter gilt es daher zum einen Sorten zu entwickeln, die den verfügbaren Stickstoff über das Wurzelsystem effizienter aufnehmen (Aufnahmeeffizienz) bzw. diesen effizienter aus der Pflanze in die Körner verlagern (Verwertungseffizienz).
Zum anderen sind zunehmend Sorten verfügbar, die auch bei geringeren Rohproteingehalten (aber gleichzeitig hohen Erträgen) hohe Backvolumina erzielen. Um die Vorteile solcher Sorten zu nutzen, müsste sie der Handel allerdings getrennt erfassen.
