Leibniz-Institut

Hanf ist genügsame Alternative zu „durstigen“ Faserpflanzen wie Baumwolle

Forscher haben für Faserhanf die Wasserproduktivität als Maß für die Effizienz der Wassernutzung untersucht. Ergebnis: Hanf kann Wasser 6 x effizienter für die Biomassebildung nutzen als Baumwolle.

Drei niederschlagsarme Jahre in Folge haben den Blick auf die Verfügbarkeit von Wasser für die landwirtschaftliche Produktion geschärft. Angesichts des Klimawandels wird der Ruf nach einer nachhaltigen Wirtschaftsweise lauter, die einen sorgsamen Umgang mit dieser knappen Ressource ermöglicht. Dies impliziert auch, Pflanzenarten mit hohem Wasserbedarf durch solche zu ersetzen, die in der Lage sind, sprichwörtlich mehr aus jedem Tropfen Wasser herauszuholen, schreibt das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie.

Vielsprechend in dieser Hinsicht sei Hanf (Cannabis sativa L.). Früher eine weltweit verbreitete Pflanze für die Fasergewinnung wurde Hanf im letzten Jahrhundert durch Baumwolle und später durch synthetische Fasern fast vollständig verdrängt, so die Fachleute.

Der Baumwollanbau sei jedoch verbunden mit einem hohen Wasserbedarf von mindestens 750 mm Niederschlags- bzw. Bewässerungswasser pro Vegetationsperiode, einer häufig in Folge auftretenden Bodenversalzung und einem intensiven Pestizideinsatz. Hanf dagegen ist eine ertragreiche und im Hinblick auf Pflanzenschutz und Düngung vergleichsweise anspruchslose Mehrzweckpflanze, heißt es.

Die Wassernutzung von Hanfpflanzen im Wachstumsverlauf ist bisher wenig erforscht. ATB-Wissenschaftler haben daher in einem Feldversuch die Wasserproduktivität zweier Hanfsorten untersucht. Die an mitteleuropäische Standortbedingungen adaptierten Sorten ‘Santhica 27‘ und ‘Ivory‘ wurden basierend auf Ergebnissen des 2017 abgeschlossenen Projekts MultiHemp ausgewählt.

Der Versuch

Die Untersuchungen erfolgten am ATB-Forschungsstandort Marquardt im Nordwesten Potsdams - mit einem mittleren Jahresniederschlag von 579 mm eines der trockensten Anbaugebiete in Deutschland. Der Grundwasserspiegel liegt 10 m unter der Geländeoberkante, der sandige Boden weist eine nur begrenzte Speicherkapazität für Wasser und Nährstoffe auf.

Feld

Versuchsaufbau im Feld mit Regenfängern (Bildquelle: Flemming/ATB)

Die Vegetationsperiode 2018 war extrem trocken, von Mai bis September fiel nur an sieben Tagen geringer Niederschlag von 0,7 bis 19,6 mm. Um die Etablierung des Versuches nach dem Auskeimen abzusichern wurden die Pflanzen in der Aufgangsphase bewässert.

Für die Studie wurden neben meteorologischen Daten die Wasserverfügbarkeit aus dem Boden, Transpiration und volumetrischer Wassergehalt, der Blattflächenindex sowie pflanzenphysiologische Parameter wie der Gaswechsel, die Photosyntheseleistung und Reaktionen auf Umwelteinflüsse regelmäßig erfasst. Erstmals haben die Wissenschaftler mit Hilfe eines neuartigen Messaufbaus den Kronendurchlass bestimmt, d. h. den Niederschlag, der das Blattdach durchdringt.

In die Berechnung der Wasserproduktivität – also der Beziehung zwischen dem Wasserbedarf und dem Aufbau von Trockenmasse - flossen alle Komponenten des Wasserzuflusses über Luft und Boden ein, die für das Pflanzenwachstum genutzt werden. Der gesamte Biomasseertrag sowie der faserenthaltende Bastanteil wurden unmittelbar nach der Ernte im September ermittelt.

Ergebnisse

Die Ergebnisse belegen, dass die durchschnittliche Wasserproduktivität von Industriehanf mit 2,4 kg Trockenmasse pro Kubikmeter genutztem Wasser sechsmal höher ist als die von Baumwolle (0,4 kg / m3).

Faserhanf

Faserhanf im Feldversuch am ATB-Forschungsstandort Marquardt (Bildquelle: Flemming/ATB)

„Wir sehen, dass Hanf großes Potential für den Anbau an relativ trockenen Standorten bietet. Das macht Faserhanf interessant als umweltfreundliche Alternative zur Baumwolle, auch dank der geringeren Ansprüche an den Pflanzenschutz“, so Dr. Hans-Jörg Gusovius, Experte für Faserpflanzen am ATB. „Auch die hier verwendeten THC-freien und speziell für Wachstumsbedingungen in Europa gezüchteten Cannabis-Sorten sind für den Anbau auf eher trockenen Standorten geeignet.“

„Die Ergebnisse unserer Studie spiegeln die Bedingungen des Jahres 2018 für die Produktion an einem Standort wider“, resümiert Dr. Katrin Drastig, Hydrogeologin am ATB. Um angesichts der zu erwartenden klimatischen Szenarien die Produktivität der Wassernutzung in der Landwirtschaft auf Betriebsebene weiter verbessern zu können, bestehe noch erheblicher Forschungsbedarf.

„Wir brauchen viel mehr Daten, um aus Einzelergebnissen Modelle für bestimmte Regionen, Managementpraktiken und Kulturpflanzenarten ableiten zu können. Damit könnten wir Landwirten Entscheidungsunterstützung bei der Optimierung der Wassernutzung bieten“, fasst die Wissenschaftlerin zusammen.

Das ATB forscht intensiv an der Gewinnung von Faserrohstoffen, nicht nur von klassischen Faserpflanzen wie Hanf, Lein und Nessel. Unter Nachhaltigkeitsaspekten rückt auch die Fasergewinnung aus der Koppel- und Reststoffnutzung von Nahrungs- und Futtermittelpflanzen wie Hopfen, Öllein oder Sorghum in den Forschungsfokus. Die multifunktionalen Pflanzen liefern hochwertige Pflanzenfasern für die Bioökonomie, wo sie fossile Rohstoffe ersetzen können, z.B. in Verbundwerkstoffen, als Bau- oder Dämmstoff.


Diskussionen zum Artikel

von John Nissen

Das Kraut der Vergangenheit für die Zukunft

Nutzhanf hat das Potenzial viele industrielle Produkte zu ersetzen: Kunststoff, Papier, Dämmung, Öl, etc. Es bindet viel co2 und könnte zum Klimaretter werden. Auch für die deutsche Landwirtschaft könnte das eine großartige Produktionsrichtung sein. Wenig Dünger und PSM. Aber dank ... mehr anzeigen

von Gerhard Steffek

Und???

Was soll das für deutsche Verhältnisse helfen? Haben wir hier in Deutschland Baumwolleanbau, den man durch Hanf ersetzen könnte? Warum aber versuchen nicht die Länder, die mittlerweile Probleme mit dem Baumwollanbau bekommen, hier den Anbau von Hanf, wenn der schon um soviel besser ... mehr anzeigen

von Erwin Schmidbauer

Alles wunderbar?!

Für Baumwolle gibt es eingespielte Ernte-, Verarbeitungs-, Vertriebs- und Vermarktungsstrategien. Hanf ist noch lange nicht so weit, trotz vielleicht einiger Vorteile. Dieses Aufzubauen erfordert viel Mühe und so manche Pioniere haben in den letzten 20 Jahren teures Lehrgeld zahlen ... mehr anzeigen

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