Resistent, tolerant und ertragreich

Gentechnisch veränderte Pflanzen zeigen höhere Erträge und benötigen weniger Pestizide

06.11.2014 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Unter den transgenen Pflanzen wird Soja weltweit am häufigsten angebaut. 80% der Sojabohnenernte stammen aus Südamerika. (Bildquelle: © AnRo0002/ wikimedia.org/ CC0 1.0)
Unter den transgenen Pflanzen wird Soja weltweit am häufigsten angebaut. 80% der Sojabohnenernte stammen aus Südamerika. (Bildquelle: © AnRo0002/ wikimedia.org/ CC0 1.0)

Der Anbau von gentechnisch veränderten Pflanzen erhöht die Kosten für Saatgut, senkt jedoch den Einsatz von Pestiziden, stabilisiert oder erhöht die Erträge und lässt die Gewinne für Landwirte steigen.

Soja (Glycine max), Mais (Zea mays), Baumwolle (Gossypium) und Raps (Brassica napus) sind die vier gentechnisch veränderten (transgene) Pflanzenarten, die seit Beginn des kommerziellen Anbaus im Jahr 1995 bis heute am häufigsten angebaut werden. Mit Ausnahme des Raps stehen diese im Fokus einer aktuellen Studie, in der zwei Wissenschaftler der Universität Göttingen der Frage nachgehen, ob sich der Anbau transgener Pflanzen seit 1995 aus landwirtschaftlicher Perspektive rentiert hat oder nicht. Die Forscher stellen fest, dass die Produktionskosten zwar um 3% gestiegen sind, der Einsatz und die Kosten der Pestizide jedoch um 37 % bzw. 39 % gesunken sind. Im selben Zeitraum stiegen die Erträge um 21 % pro Hektar und die Gewinne der Landwirte sogar um bis zu 69 % an.

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Das in insektenresistenten Bt-Maispflanzen (Mon810) produzierte Protein des Bakteriums Bacillus thuringiensis ist giftig für den Maiszünsler. Dieser gehört zu den bedeutendsten Maisschädlingen und vernichtet schätzungsweise 4 % der jährlichen Maisernte.

Das in insektenresistenten Bt-Maispflanzen (Mon810) produzierte Protein des Bakteriums Bacillus thuringiensis ist giftig für den Maiszünsler. Dieser gehört zu den bedeutendsten Maisschädlingen und vernichtet schätzungsweise 4 % der jährlichen Maisernte.

Bildquelle: © Keith Weller/ wikimedia.org/ CC0

Insektenresistente Nutzpflanzen schneiden in der Studie besser ab als herbizidtolerante Sorten

Die Wissenschaftler werteten 147 Studien zum Thema gentechnisch veränderte Pflanzen aus, die Daten zu den Erträgen, den Pestizidmengen- und kosten, den Produktionskosten und den Gewinnen enthielten. Diese ermöglichten es den Forschern, nach Anbauregionen zu unterscheiden und auf bestimmte Pflanzenmerkmale einzugehen. Dabei stellten sie fest, dass der Großteil der Ertragssteigerung vor allem bei insektenresistenten Pflanzen zu beobachten war, ebenso beim Rückgang der eingesetzten Pestizide und den damit verbundenen Kosten. Vor allem Kleinbauern in tropischen und subtropischen Regionen profitierten am stärksten vom Anbau transgener Pflanzen.

Herbizidtolerante Pflanzen wurden 2013 am häufigsten angebaut

Während herbizidtolerante Pflanzen gezielt darauf gezüchtet sind, den Einsatz von Unkrautvernichtungsmitteln schadlos zu überstehen, schützen sich insektenresistente Pflanzen vor Insekten, indem sie in ihren Pflanzenteilen ein für Schadinsekten tödliches Gift produzieren. Im Fall des insektenresistenten Bt-Mais Mon810 handelt es sich z. B. um ein für Maiszünsler giftiges Protein, das vom Bakterium Bacillus thuringiensis (Bt) produziert wird.

Laut ISAAA (International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications) waren im Jahr 2013 rund 57 % der gentechnisch veränderten Pflanzen tolerant gegenüber Herbiziden und 16 % resistent gegenüber Insekten. 27% der angebauten Pflanzen waren sowohl herbizidtolerant als auch insektenresistent.

Toleranz und Resistenzen senken Vorernteverluste und steigern die Erträge

Die Forscher aus Göttingen weisen in ihrer Studie darauf hin, dass nicht etwa das optimierte Ertragspotenzial gentechnisch veränderter Pflanzen ausschlaggebend für die Ertragszuwächse war, sondern die Toleranzen und Resistenzen gegenüber Pflanzenschutzmitteln und Schadinsekten. Diese führten dazu, dass Vorernteverluste reduziert wurden. Infolgedessen stiegen die Erträge und somit auch die Gewinne. Die Kostenvorteile hingegen, die durch die Einsparungen bei den Pestiziden und beim Pflanzenschutz entstanden, wurden durch die höheren Preise für das gentechnisch veränderte Saatgut, besonders bei insektenresistenten Sorten, fast vollständig ausgeglichen.

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Der Goldene Reis ist eine transgene Reissorte, die einen deutlich höheren Gehalt an Beta-Carotin (Provitamin A) enthält, was an der goldgelben Farbe zu sehen ist. Er wurde 1992 entwickelt, um den Vitamin-A-Mangel in Asiens Entwicklungsländern zu bekämpfen.

Der Goldene Reis ist eine transgene Reissorte, die einen deutlich höheren Gehalt an Beta-Carotin (Provitamin A) enthält, was an der goldgelben Farbe zu sehen ist. Er wurde 1992 entwickelt, um den Vitamin-A-Mangel in Asiens Entwicklungsländern zu bekämpfen.

Bildquelle: © International Rice Research Institute/ wikimedia.org/ CC BY 2.0

Auf ca. 12,5 % der weltweiten Ackerflächen wachsen transgene Pflanzen.

Weltweit wuchsen laut ISAAA im Jahr 2013 auf 12,5 % der weltweiten Ackerflächen gentechnisch veränderte Pflanzen. Dies entspricht 175 Millionen Hektar von 1,4 Milliarden Hektar Ackerland. Bezogen auf die insgesamt fünf Milliarden Hektar landwirtschaftlich genutzte Fläche handelt es sich dabei um 3,4 %. Tendenz steigend. 87 % der gentechnisch veränderten Pflanzen wachsen in Nord- und Südamerika bzw. in den USA, Brasilien und Argentinien. Europa ist hingegen weitgehend frei. Der Anbau beschränkt sich auf den Anbau von Bt-Mais Mon810. Eine insektenresistente Maissorte, die hauptsächlich in Spanien wächst. In Deutschland ist der Anbau seit 2009 verboten.

Gentechnik polarisiert

Befürworter der Gentechnik in der Pflanzenzüchtung sprechen global betrachtet von der sich am schnellsten verbreitenden Technologie in der 15.000 jährigen Geschichte der Landwirtschaft. Vor allem in Familienbetrieben und bei Kleinbauern. Kritiker betonen hingegen, dass mit der Gentechnik eine Form der Landbewirtschaftung gefördert wird, die eine intensive, industrielle Flächennutzung fördert. Diese führt langfristig zu höheren Kosten, die von den Landwirten und der Gesellschaft getragen werden müssen. Kritisch sehen sie auch die Konzentration auf einige wenige Saatgutkonzerne als Technologieführer. Sie befürchten eine zu starke Abhängigkeit und Monopolisierung der Märkte. Grund hierfür sind die hohen Kosten, die ähnlich der bei der Medikamentenentwicklung in die Hunderte von Millionen Euro gehen. Darin sind Kosten für die Entwicklung, Prüfung und Zulassung einer transgenen Sorte enthalten.

Auf Pflanzenforschung.de findet sich übrigens zu diesem Thema der Essay des Gewinners des diesjährigen Preises des Institut Technik-Theologie-Naturwissenschaften (TTN) von Dr. Sascha Dickel mit dem Titel „Paradoxe Natur. Plädoyer für eine postromantische Ökologie“.

In Deutschland wächst die Biobranche

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Bio-Lebensmittel sind gefragt. So sehr, dass heimische Erzeuger die Nachfrage nicht bedienen können. Trotz des starken Wachstums bildet die Biobranche jedoch nach wie vor eine Nische im Lebensmittelhandel.

Bio-Lebensmittel sind gefragt. So sehr, dass heimische Erzeuger die Nachfrage nicht bedienen können. Trotz des starken Wachstums bildet die Biobranche jedoch nach wie vor eine Nische im Lebensmittelhandel.

Bildquelle: © Helene Souza/ pixelio.de

Während der Anbau von gentechnisch veränderten Pflanzen außerhalb von Europa zunimmt, wächst innerhalb Europas und vor allem in Deutschland ein anderes Segment seit Jahren. Die Biobranche. Der Bund Ökologische Lebensmittelwirtschaft (BÖLW) hat berechnet, dass der Umsatz mit Bio-Lebensmitteln in Deutschland von 2,1 Milliarden Euro im Jahr 2000 auf 7,6 Milliarden Euro im Jahr 2013 gestiegen ist. Auch die Zahl der Erzeugerbetriebe und der Öko-Anbauflächen ist seit 2000 kontinuierlich gewachsen, wenn auch längst nicht so stark wie der Handel.

Während der ökologische Landbau in einigen Bundesländern sogar teilweise stagniert, wächst das Marktsegment im Einzelhandel weiter. Da die heimische Produktion die Nachfrage nach ökologisch erzeugten Lebensmitteln nicht befriedigen kann, ist der Importanteil in den vergangenen Jahren gestiegen. Trotz des immensen Wachstums stellen Bioprodukte nach wie vor einen Nischenanteil (3,9 % im Jahr 2012) am Lebensmittelumsatz in Deutschland dar.

Die Rolle der Grünen Gentechnik

Gentechnik spielt nicht nur in der Landwirtschaft eine wichtige Rolle, sondern auch in der Wissenschaft. Beide Bereiche sind miteinander verknüpft, da gentechnisch veränderte Pflanzen das Ergebnis langjähriger intensiver Forschungsarbeit sind. Aber auch in der Grundlagenforschung ist die Gentechnik eine feste Größe. Ohne ihre Methoden wäre die Aufklärung von Genfunktionen nicht möglich. Das gezielte aus- und anschalten von Genen, deren Verstärkung oder Abschwächung, aber auch der Transfer in andere Organismen wie Bakterien, Hefen etc., gehören zum Standardrepertoire der biologischen Forschung und ergänzen andere Methoden.

Für die praktische Pflanzenforschung besteht ein Vorteil der Grünen Gentechnik darin, Zuchtziele zu erreichen und Eigenschaften zu erhalten, die auf herkömmlichem Weg nicht zu erreichen wären. Im Gegensatz zu anderen Züchtungsmethoden, können diese direkt und mit neuen Methoden zielgerichtet im Genom eingebaut werden. Die Gentechnik ist aber nicht nur in der Landwirtschaft von Bedeutung. Sie spielt eine wichtige Voraussetzung für aktuelle Entwicklungen in der Medizin und Pharmazie aber auch in anderen Industriezweigen wie der Chemie oder Erzeugung und Haltmarmachugn von Lebensmitteln.  

Ein Beitrag zur Versachlichung

Da die öffentliche Debatte zum Thema Gentechnik nach wie vor lebhaft und teils hitzig und ideologisch geführt wird, möchten die zwei Forscher aus Göttingen einen Beitrag zur Versachlichung leisten, indem sie auf die landwirtschaftlichen Vorteile verweisen. Diese wurden nicht nur von Seiten der Industrie, sondern auch aus der Politik und der Zivilgesellschaft hervorgehoben und bestätigt. Die Forscher weisen nach, dass der Anbau transgener Pflanzen Vorteile für die Landwirtschaft bietet und mit Blick auf die Wirtschaftlichkeit durchaus berechtigt ist. Wohlwissend, dass andere wichtige Fragen, die z. B. ökologische und sozio-ökonomische Aspekte betreffen, nach wie vor zu klären sind.

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