GENOMXPRESS SCHOLÆ 5
Moderne Landwirtschaft
Ausgabe 2016
Die Landwirtschaft als Primärproduzentin muss hohen, teils widersprüchlichen Anforderungen gerecht werden. Wir benötigen gesunde und ausreichend Lebensmittel für eine stetig wachsende Erdbevölkerung. Im Sinne einer Bioökonomie brauchen wir biologische, nachwachsende Rohstoffe und Quellen erneuerbarer Energie, um uns von fossilen Ressourcen zu lösen. Dabei muss die moderne Landwirtschaft nachhaltig sein, in allen drei Dimensionen: ökologisch, ökonomisch und sozial. Ein sich veränderndes Klima bringt zusätzlich Herausforderungen mit sich.
Auf die Frage, wie alle Bedürfnisse gestillt werden können, ohne noch mehr in natürliche Lebensräume einzugreifen, gibt es jedoch keine einfache, zufriedenstellende Antwort. Vielmehr wird die Lösung kleinteilig sein, mit vielen kleinen Verbesserungen, die zu großen Trends werden. In der Wissenschaft wird daher in viele Richtungen geforscht, von direkt anwendbaren Erfindungen bis hin zu visionärem Umdenken. Die Bestrebungen lassen sich zwei Hauptströmungen zuordnen. Die einen arbeiten an der kontinuierlichen Verbesserung von Nutzpflanzen und -tieren, die anderen erforschen existierende und völlig neue landwirtschaftliche Systeme.
Wir haben deshalb den GENOMXPRESS SCHOLÆ 5 zum Thema „Moderne Landwirtschaft“ in die zwei Module Züchtung und Agrarsysteme gegliedert. Die Ausgabe spiegelt so die aktuellen Entwicklungen und Ergebnisse der Forschung wider. Wie die vorherigen Ausgaben ist auch dieses Heft in sich stimmig und jeder Artikel kann unabhängig oder im Modulkontext in den Unterricht integriert werden. Wir haben in dieser Ausgabe verstärkt weiterführende Informationen thematisch passend zusammengestellt und online verfügbar gemacht, um tiefergehende Recherchen zu vereinfachen.
Illustration: Eva Langhorst
Aus dem Inhalt
Modul 1 - Züchtung
Modul 1 Züchtung
Züchtung schafft seit jeher Vielfalt unter Nutzpflanzen und -tieren. In der Forschung trifft altes Wissen auf moderne Technologien, damit die Landwirtschaft stetig ändernden Herausforderungen gewachsen ist.
Übersicht: Züchtung im Genomzeitalter
Neues Wissen verändert seit jeher die Pflanzen- und Tierzucht
Fokus: Landwirtschaft in Zeiten des Klimawandels
Neue Pflanzensorten helfen die Ernte auch in Zukunft zu sichern
Fokus: Dem Phänotyp einen Schritt voraus
Molekulare Marker ermöglichen effiziente und präzise Züchtung
Interview: Genbank – Eine Schatzkammer der Vielfalt
Ein Interview mit Professor Dr. Andreas Graner vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben
Projektportraits: Forschung für gesunde Kühe und hochwertiges Bier
Projekt 1: Kuh-L erforscht die Genetik leistungsstarker und gesunder Kühe
Projekt 2: INNO GRAIN-MALT ist hochwertigem Braumalz auf der Spur
Aus dem Inhalt
Modul 2 - Agrarsysteme
Die Lebensräume der Erde sind vielfältig. Entsprechend unterschiedlich sind die Anforderungen an landwirtschaftliche Systeme. Die Wissenschaft forscht daher an Agrarsystemen, die jeweils optimal zu den ökologischen, klimatischen und sozialen Bedingungen vor Ort passen.
Übersicht: Auf der Suche nach der Landwirtschaft der Zukunft
Wie ernähren wir zehn Milliarden Menschen?
Fokus: Der digitale Bauernhof
IT-Steuerung macht für Landwirte vieles einfacher und noch mehr anders
Fokus: Salat im Weltall
Geschlossene Produktionssysteme machen‘s möglich
Projektportrait: Tomatenfische aus der Stadt
ASTAF-PRO kombiniert clever die Produktion von Fischen und Gemüse
Interview: ZFarm – Landwirtschaft ohne Land
Ein Interview mit Diplom-Ingenieurin Kathrin Specht vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e. V.
Experiment
Kräuter aus der Flasche
Hydroponik einfach selbstgemacht
Viele Pflanzen können einfach und effizient in einem hydroponischen System kultiviert werden. Bei dieser erdfreien Kultivierung ist der Schädlings- und Schimmelbefall gering, sie verbraucht nur wenig Wasser und das System kann wiederverwendet werden. Hier gibts eine Anleitung für den Selbstversuch:
Infografiken zum Download
Alle Infografiken können unter Angabe der Quelle "© GENOMXPRESS SCHOLAE" kostenfrei genutzt werden.
Züchtung im Genomzeitalter
Neues Wissen verändert seit jeher die Pflanzen- und Tierzucht (S. 6-7)
Dem Phänotyp einen Schritt voraus
Molekulare Marker ermöglichen effiziente und präzise Züchtung (S. 10-11)
Projektportraits: Forschung für gesunde Kühe und hochwertiges Bier
Projekt 1: Kuh-L erforscht die Genetik leistungsstarker und gesunder Kühe (S. 14-15)
Auf der Suche nach der Landwirtschaft der Zukunft
Wie ernähren wir zehn Milliarden Menschen? (S. 18-19)
Salat im Weltall
Geschlossene Produktionssysteme machen‘s möglich (S. 22-23)
Tomatenfische aus der Stadt
ASTAF-PRO kombiniert clever die Produktion von Fischen und Gemüse (S. 24-25)
Interessante Artikel zum Weiterlesen
GENOMXPRESS SCHOLÆ 5 Moderne Landwirtschaft
Modul 1 - Züchtung
- Wie CRISPR/Cas funktioniert
Eine einfache Technologie verbessert die Effizienz der Genom Editierung - Wenn das Klima zuschlägt
Rückblick und Prognose: Wetterextreme sind eine Gefahr für den Getreideanbau - Wild und tolerant
Gene der Wildtomate für Stresstoleranz identifiziert - Aus CO2 wird „grünes Öl“
Kohlenstoffgewinnung aus Kohlendioxid schont fossile Quellen - Alte Daten neu berechnet
Treibhausgasemissionen: Trend weiter steigend - CO2-Anstieg fördert Virenbefall
Weizen in Gefahr - Kraftloses Korn: Klimawandel verschlechtert Weizenqualität
- Genomische Selektion
Aufbruch in ein neues Züchtungszeitalter - Wilde Pflanzenarten werden unser Überleben sichern
Biodiversität nutzbar machen - Projektportrait "INNO GRAIN-MALT"
Top Brauqualität für Bier, trotz abiotischem Stress - Interview "INNO GRAIN-MALT"
Besseres Malz für unser Bier
Modul 2 - Agrarsysteme
- Die Vielfalt der Anbausysteme
Ein Überblick - Landwirtschaft im 21. Jahrhundert
Forscher suchen nach der Blaupause für die Landwirtschaft der Zukunft - Agrarsystem mit Zukunft?
Erste Meta-Analyse zur Low-Input-Landwirtschaft erschienen - Projektportrait "PHENOvines"
Der PHENObot: Ein technischer Helfer in der Rebenzüchtung - Bauernhof-Romantik war gestern
Wie IT die Landwirtschaft digitalisiert und grundlegend verändert - Hilfe von Oben
Agrardrohnen stützen Präzisionslandwirtschaft - Der digitale Pflanzen-Doktor
Eine neuartige Software erkennt Pflanzenkrankheiten bereits im Frühstadium - Die essbare Stadt
Grüne urbane Trends zum Mitmachen - Angeln in der Hochhaus-Farm
Interview mit Dr. Dickson Despommier - Buntes Licht für mehr Aroma
Blaues und rotes Licht sorgen für mehr Aroma im Tee
Quellennachweis
GENOMXPRESS SCHOLÆ 5 Moderne Landwirtschaft
Seite 18-19 – Einleitung
- Agroforst: http://agroforst-info.de/forschung, Stand: August 2016
- Brinkmann, I. (1951) Die von Thünensche Rentenlehre und die Entwicklung der neuzeitlichen Landwirtschaft. In: Zeitschrift für die gesamte Staatswissenschaft/Journal of Institutional and Theoretical Economics, Band 102, H. 2, 307-356.
- Gullers, E. (2015) Urban agriculture- experiences from the Swedish horticulture. Master’s thesis SLU Uppsala. Link zur Masterarbeit
- Hossard, L. et al. (2016) A Meta-Analysis of Maize and Wheat Yields in Low-Input vs. Conventional and Organic Systems. In: Agronomy Journal , Volume 108, Issue 3, 1155-1167. DOI: 10.2134/agronj2015.0512
- Milchleistung: https://de.statista.com/statistik/daten/studie/153061/umfrage/durchschnittlicher-milchertrag-je-kuh-in-deutschland-seit-2000/, Stand: August 2016
- O’Kelly, M. and Bryan, D. (1996) Agricultural Location Theory: von Thuenen's Contribution to Economic Geography'. In: Progress in Human Geography, Volume 20, Issue 4, 457-475. DOI: 10.1177/030913259602000402
- Reganold, J.P. and Wachter, J.M. (2016): Organic agriculture in twenty-first century. In: Nature Plants, Volume 2, Nr. 15221. DOI: 10.1038/nplants.2015.221
Seite 20-21 – Präzisionslandwirtschaft
- Automatische Melksysteme und Digitalisierung in der Landwirtschaft: www.bauernverband.de/36-digitalisierung-in-der-landwirtschaft, Stand: Juni 2016
- BoniRob: www.innovations-report.de/html/berichte/agrar-forstwissenschaften/moderne-unkrautregulierung-in-der-landwirtschaft-modularer-feldroboter-im-praxistest.html, Stand: Juni 2016
- PHENO-VINES: www.hs-geisenheim.de/forschungszentren/institut-fuer-technik/forschung/phenovines.html, Stand: Juni 2016
Seite 22-23 – Geschlossene Produktionssysteme
- Controlled Environment Agriculture/Cornell University: www.cornellcea.com/about/index.html, Stand: September 2016
- Eden ISS: www.dlr.de/blogs/home/space/Pflanzenkunde-fuer-die-Gemuesezucht-am-Suedpol.aspx , http://eden-iss.net, jeweils Stand: August 2016
- Sky Greens Farm: www.skygreens.com, Stand: August 2016
Seite 24-25 – Projektportrait
- FAO Statistik Fischerei und Aquakultur: ftp://ftp.fao.org/FI/STAT/summary/a-0a.pdf, Stand: August 2016
- Leibnizjounal 4/2014: www.leibniz-gemeinschaft.de/fileadmin/user_upload/bilder/Presse/Journal/14_4_Landwirtschaft/Leibniz_Journal_4_2014-Tomatenfischer.pdf, Stand: August 2016
Seite 26-27 – Interview
- www.zalf.de/htmlsites/zfarm/Seiten/index.html
- Specht, K. et al. (2016) Socially acceptable urban agriculture businesses. In: Agronomy for Sustainable Development, Volume 36, Nr. 17. DOI: 10.1007/s13593-016-0355-0
Seite 30 – Praxis
- Kratky, B.A. (2002) A simple hydroponics growing kit for short term vegetables. In: Univ. of Hawaii, Cooperat. Ext. Serv. Bullet. Home Garden Series. Volume 42, 1-2. Link
- Kratky, B.A. (2004) A suspended pot, non-circulating hydroponic method. In: Proceedings of the South Pacific Soilless Culture Conference, Acta Hort. Volume 648, 83-89. DOI: 10.17660/ActaHortic.2004.648.10
Seite 32 – Rückseite
- VBIO: Nachrichten des Verbandes Biologie, Biowissenschaften & Biomedizin in Deutschland. Biologie in unserer Zeit (2013) 43: 153–156. DOI:10.1002/biuz.201390056
- Forum Lernort Bauernhof: http://www.lernenaufdembauernhof.de/index.php?id=53&tx_ttnews%5Bpointer%5D=12&tx_ttnews%5Btt_news%5D=72&tx_ttnews%5BbackPid%5D=1&cHash=6f81728635 (Stand November 2016)