Stickstoffdünger steigert weltweit die Ernteerträge, doch Nutzpflanzen nehmen derzeit nur etwa die Hälfte des ausgebrachten Düngers auf. Der verbleibende Stickstoff belastet Wasserreserven und setzt Lachgas frei, ein extrem schädliches Treibhausgas, das über einen Zeitraum von 100 Jahren 273-mal mehr Wärme speichert als Kohlendioxid. Da die Herstellung von Dünger zudem kostspielig und der Transport gefährlich ist, sucht die Wissenschaft nach effizienteren Lösungen.
Ein Forschungsteam der New York University und des argentinischen INGEBI-Instituts hat nun in der Fachzeitschrift „The Plant Cell“ eine Entdeckung veröffentlicht. Sie identifizierten das Protein HHO5, das Pflanzen das Signal für Stickstoffsattheit gibt. Der Mechanismus funktioniert folgendermaßen:
- Bei ausreichendem organischem Stickstoff steigen die HHO5-Werte in der Pflanze an.
- Isoliert verhindert HHO5 die weitere Aufnahme von anorganischem Stickstoff aus dem Boden, um Energie zu sparen.
- In Verbindung mit dem Protein WRKY21 aktiviert HHO5 Gene für die Nährstoffverarbeitung und die Abwehr.
Die Forscher wiesen diese Wechselwirkung mithilfe fluoreszierender Marker und Versuchen an der Modellpflanze Arabidopsis nach. Pflanzen ohne HHO5 nahmen unter bestimmten Bedingungen fast dreimal mehr Stickstoff auf. Durch die gezielte Steuerung dieses Proteins könnten künftig Pflanzensorten gezüchtet werden, die deutlich weniger Dünger benötigen. Das senkt die Kosten für Landwirte und reduziert Umweltschäden. Die New York University hat bereits ein Patent angemeldet.
Schwierige Wörter
- ernteertrag — Die Menge an landwirtschaftlichen Produkten aus einer Ernte.Ernteerträge
- belasten — Einen negativen und schädlichen Einfluss auf etwas haben.belastet
- treibhausgas — Ein Gas, das zur Erwärmung der Atmosphäre beiträgt.
- wechselwirkung — Eine gegenseitige Beeinflussung von zwei oder mehr Dingen.
- züchten — Pflanzen oder Tiere gezielt vermehren und verändern.gezüchtet
- anorganisch — Stoffe betreffend, die nicht aus Lebewesen stammen.anorganischem
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Diskussionsfragen
- Warum ist es für Landwirte wichtig, den Einsatz von Düngemitteln zu reduzieren?
- Welche Vorteile könnten Pflanzen bieten, die mit weniger Dünger auskommen?
- Inwiefern kann die Erforschung von Pflanzenproteinen zum Umweltschutz beitragen?
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