Category: erkenntnisse
- Written by: Karl-Ludwig Wieland
- Category: erkenntnisse, moderner, neue, sorten, zur
- Published: December 1, 2025
Neue Studien in der Getreideforschung beleuchten die Widerstandsfähigkeit moderner Sorten unter Klimastress. Genomische Analysen und mehrjährige Feldversuche zeigen Fortschritte bei Trockenheits- und Krankheitsresistenz, ohne Ertragsverluste.Der Überblick ordnet Methoden, Ergebnisse und Züchtungsstrategien ein.
Inhalte
- Nutzung genetischer Diversität
- Resistenz gegen Trockenstress
- Pathogendruck gezielt mindern
- Bodenmikrobiom als Schlüssel
- Anpassung von Anbauverfahren
Nutzung genetischer Diversität
Breite Erbgutbasis erweist sich als Schlüssel für robuste Getreidepopulationen. Durch die gezielte Einbindung von Landrassen und Wildverwandten in moderne Zuchtprogramme entstehen neue Haplotype-Kombinationen, die an Hitzestress, Trockenphasen und Krankheitsdruck angepasst sind. Pan-Genome-Analysen machen verborgene Allele sichtbar, während genomische Selektion und präzise Introgression die schnelle Nutzung dieser Varianten ermöglichen. so lassen sich Resistenzgene bündeln, ohne agronomische Leistung einzubüßen, und die Anfälligkeit gegenüber neu auftretenden Pathotypen sinkt messbar.
- Quellen genetischer Vielfalt: Genbanken, Landrassen, Wildarten (z. B. Aegilops, Hordeum spontaneum)
- Methoden: Pan-Genom, Haplotype-Mapping, MAGIC/NAM-Populationen, Genom-Editierung in regulatorischen Grenzen
- Zuchtziele: Trockenheits- und hitzetoleranz, Rost- und Fusariumresistenz, Wurzeltiefe, Nährstoffeffizienz
- Umsetzung im Anbau: Sortenmischungen, heterogene Populationen, standortangepasste Trait-Stacks
In praxisnahen Prüfnetzwerken wird genetische Diversität als Versicherung gegen Klima- und Krankheitsrisiken validiert: Trait-Stacks aus polygenen QTLs und spezifischen Resistenzgenen liefern stabile Erträge über variierende Umwelten. GxE-Modelle identifizieren dabei Anpassungstypen für Trockengebiete, kühl-feuchte Standorte oder salzbeeinflusste Böden. epigenetische Marker und Wurzelarchitektur-Merkmale erhöhen die Reaktionsfähigkeit auf stress,während agronomische Kompromisse wie Ertrag versus Proteinqualität clear quantifiziert werden.Das Ergebnis sind Sortenpools, die Belastungsspitzen abfedern und den pflanzenschutzmittelbedarf strukturell reduzieren.
| Merkmal | Quelle | Effekt |
|---|---|---|
| Trockenheit | Aegilops tauschii | Konstante Erträge |
| Rostresistenz | Äthiopische Landrasse | Weniger Fungizide |
| Salztoleranz | Hordeum spontaneum | Bessere Keimung |
| Standfestigkeit | Kombination Halbzwerg-Allele | Geringes Lager |
Resistenz gegen Trockenstress
Aktuelle Analysen zeigen, dass moderne linien die Wasserknappheit zunehmend über kombinierte physiologische und morphologische Strategien puffern.Besonders relevant sind eine erhöhte Wassernutzungseffizienz (WUE), fein abgestimmte ABA-Signalwege zur Stomataregulation, eine verbesserte Wurzelarchitektur für tiefere Bodenerschließung sowie verstärkte Kutikulawachse, die Transpiration senken.Genomweite Assoziationsstudien und präzises Phänotyping (z.B. Kronentemperatur, Chlorophyllfluoreszenz) beschleunigen die Selektion und ermöglichen die zielgerichtete Introgression trockentoleranter Allele.
- Tiefe und verzweigte Wurzeln erhöhen die Wasseraufnahme in trockenphasen
- Stomata-Feinregulation stabilisiert Photosynthese bei niedriger Bodenfeuchte
- Osmotische Anpassung (z. B. Prolin, Zuckerspeicher) schützt Zellfunktionen
- Stay-green-Effekt verzögert Seneszenz und erhält Blattfläche
- Wachsbelag reduziert unproduktive Verdunstung an der Oberfläche
Mehrortversuche 2022-2024 unter reduzierter nutzbarer Feldkapazität (<40 %) belegen, dass die Ertragsstabilität eng mit frühem Bestockungsvermögen, moderater Entwicklungsdauer sowie einer plastischen N-Aufnahme verknüpft ist. Sorten mit kühlerer Kronentemperatur in Hitzephasen und einem ausgewogenen Quellen-Senken-Verhältnis halten das Korngewicht besser, ohne Qualitätsparameter zu kompromittieren.Gleichzeitig zeigen Datensätze, dass extreme Frühreife zwar Wasser spart, jedoch in normal feuchten Jahren Ertragspotenzial kosten kann; robuste Linien kombinieren daher adaptive Reife mit resilienten Wurzelprofilen.
| Sorte | Kulturart | Dürreindex (1-5) | Ertragsstabilität | Wurzelprofil |
|---|---|---|---|---|
| Arida | Winterweizen | 1 | 88 % | Tief, feine Verzweigung |
| Solvara | Sommergerste | 2 | 85 % | Mittel, steilwinklig |
| DryMax | Triticale | 2 | 86 % | Tief, steil und dicht |
| Helion | Hartweizen | 3 | 82 % | Mittel, breitwinklig |
Pathogendruck gezielt mindern
Aktuelle Ergebnisse belegen, dass sich der Infektionsdruck in getreide am wirksamsten durch die Kopplung genetischer Widerstandsfaktoren mit präziser Bestandesführung senken lässt. Neben der Wahl moderner, quantitativ breit resistenter Sorten entschleunigen diversifizierte Fruchtfolgen und gezielt komponierte Sortenmischungen die Epidemiedynamik. Zentrale stellschraube ist die Reduktion primärer Inokulumquellen: infiziertes Stroh rasch mineralisieren, Ausfallgetreide eliminieren, zertifiziertes Saatgut verwenden. Ergänzend stabilisieren angepasste Saatstärken, Reihenweiten und ein ausgewogenes Nährstoffregime (insbesondere Schwefel, Kalium, Silizium) das Bestandesmikroklima und die Gewebefestigkeit – mit messbaren Effekten auf Blattnässephasen und Sporulation.
- Genetische diversifizierung: Resistenzpyramiden und Sortenmischungen verlangsamen Pathogenanpassung.
- Fruchtfolge & Zwischenfrüchte: Nicht-Wirtspflanzen senken Inokulum und fördern antagonistische Mikrobiota.
- Bestandesarchitektur: Saatstärke und Reihenweite regulieren Luftaustausch und Abtrocknung.
- Nährstoffmanagement: ausgeglichenes N, plus K/Si, stärkt Gewebe und reduziert Krankheitsanfälligkeit.
- Hygiene: strohmanagement, Ausfallgetreidekontrolle und Feldränder als Barrieren gegen Krankheitsbrücken.
- Biologische Beizen: Antagonisten wie Trichoderma/Bacillus stabilisieren das Rhizosphärenmilieu.
monitoring und Entscheidungsunterstützung reduzieren Eingriffsintensität und Resistenzrisiken. Sporenfallen, wettergestützte Prognosemodelle und Bonituren verknüpfen Befallsdruck, Sortenanfälligkeit und Entwicklungsstadium; daraus resultieren schwellenwertbasierte Maßnahmen: zielgenaue Fungizidfenster, teilflächenspezifische Applikationen, passende Düsentechnik sowie zeitlich optimal gesetzte nicht-chemische alternativen.Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass die Kopplung aus Frühwarnsystemen und präventiver Kulturführung den Wirkstoffeinsatz spürbar reduziert und Erträge bei hoher Anbaustabilität absichert.
| Maßnahme | Primärer Effekt | Hinweis |
|---|---|---|
| Sortenmischung | Ausbreitung verlangsamt | komplementäre resistenzen kombinieren |
| Strohmanagement | inokulum reduziert | Schnelle Zersetzung fördern |
| Reihenweite/Saatstärke | Blattnässe verkürzt | Luftaustausch verbessern |
| Nährstoffbalance | Gewebefestigkeit erhöht | N moderat, K/Si gezielt |
| prognose + Schwellen | Mitteleinsatz fokussiert | Timing nach Risikoindex |
Bodenmikrobiom als Schlüssel
Neue Analysen zeigen, dass die Widerstandsfähigkeit moderner Getreidesorten maßgeblich aus dem Zusammenspiel von Pflanze und ihrer mikrobiellen Umgebung entsteht. Genotyp-spezifische wurzelexsudate formen selektiv die Rhizosphären-Gemeinschaft und fördern funktionale Gilden, die Nährstoffkreisläufe stabilisieren, Signalwege für induzierte Resistenz aktivieren und die Wasser- sowie Nährstoffeffizienz erhöhen. Dabei korrelieren diversitäts- und Netzwerkmessgrößen (z. B. modulare Co-Occurrences, keystone-Taxa) mit Ertragsstabilität unter Trockenstress und Krankheitsdruck. Moderne Züchtung profitiert, wenn Wurzelarchitektur, Exsudatprofil und mikrobiomebezogene Marker gemeinsam betrachtet werden, sodass Pflanze und Mikrobiom als funktionelle Einheit optimiert werden.
Aus Versuchen in mehrjährigen Rotationen geht hervor,dass Managementmaßnahmen die mikrobiellen Netzwerke gezielt in Richtung Resilienz lenken. Kombiniert mit mikrobiom-informierter Züchtung entstehen robuste Systeme, in denen nützliche Konsortien schneller rekrutiert werden und Stresssignale abgeschwächt durchlaufen. Wirksam sind insbesondere:
- Züchtung: Selektion auf Exsudat-Profile und feine Wurzelhaardichte zur aktiven Anreicherung nützlicher Konsortien.
- Schonende Bodenbearbeitung: Erhalt von Porennetzwerken und Aggregatstabilität als Habitat für Schlüsselorganismen.
- Vielfältige Fruchtfolgen & Zwischenfrüchte: Kontinuierliche Kohlenstoffflüsse fördern AM-Pilze und PGPR.
- Organische Amendments: Qualitativ differenzierte Komposte/Fermente für stabile mikrobielle Lebensmittelketten.
- Inokula/Beizungen: Mehrstufige Konsortien statt Einzelstämme zur funktionalen Redundanz unter Stress.
- Monitoring: Metagenomik und Enzymindikatoren als Entscheidungsgrundlage für adaptive Maßnahmen.
| Mikrobieller Verbund | Primäre Funktion | Effekt auf Resilienz | Beispiel-Taxa |
|---|---|---|---|
| Arbuskuläre Mykorrhiza | Phosphor- und Wasseraufnahme | Trockentoleranz, Wurzelreichweite | Rhizophagus |
| PGPR | Phytohormone, ISR-Trigger | Krankheitsunterdrückung | Bacillus, Pseudomonas |
| Zersetzer | Humusaufbau, Nährstofffreisetzung | Bodenstruktur, Pufferung | Streptomyces |
| Antagonistische Pilze | Pathogenkontrolle | Geringere Fusarium-Last | Trichoderma |
Anpassung von Anbauverfahren
Moderne Genotypen entfalten ihre Widerstandsfähigkeit erst im Zusammenspiel mit passendem management. Entscheidend sind fein justierte stellschrauben wie Saattermin, Saatstärke und Nährstofftiming, die Hitzespitzen, Trockenphasen und Krankheitsdruck abfedern. Reduzierte Bodenbearbeitung und bodenbedeckende Zwischenfrüchte fördern tiefere Wurzelsysteme und stabile Bodenaggregate; gleichzeitig senkt ein abgestufter Stickstoffeinsatz das Risiko von Lager und Blattkrankheiten. Sortenübergreifende Mischungen erhöhen die populationsbasierte Robustheit, während gezielte Reihenweiten die Lichtkonkurrenz und den Bodenschluss steuern.
- Saattermin verschieben: Virus-/Läusedruck senken, Spätfrostfenster beachten
- Saatstärke sortenspezifisch: Architektur nutzen, Lager vermeiden
- Präzises N-Management: Splitting nach Wachstumsstadien und Sensorwerten
- Bodenruhe + Zwischenfrüchte: Wasserhaushalt stabilisieren, Erosion mindern
- Sortenmischungen: Krankheitsdynamik bremsen, Ertragsstabilität erhöhen
| Verfahren | Ziel | Hinweis |
|---|---|---|
| Spätere Aussaat | Weniger Virusdruck | Bei warmem Herbst sinnvoll |
| Variabler N-Einsatz | Standfestigkeit | Sensor-/Satellitendaten nutzen |
| Engere Reihen | Bodenschluss | Unkrautunterdrückung verbessern |
| Mischsaaten | Breitere Resilienz | Ähnliche Reife wählen |
| Zwischenfrüchte | Wasserhaltevermögen | Frosttolerante Arten |
Digitale Werkzeuge verfeinern die Steuerung: Wetter- und bodenfeuchtedaten lenken Bewässerungsfenster, verdichten Prognosemodelle und definieren Schwellenwerte für Pflanzenschutz. Biologische Ansätze wie Mikrobeninokulanten und biostimulative Blattapplikationen fördern Stressantworten, während mechanische Unkrautkontrolle und gezielte Strohführung die Krankheitskaskade unterbrechen. In Summe entsteht ein adaptives, evidenzbasiertes System, das Sortenpotenziale ausnutzt, Ressourceneffizienz hebt und Erträge über wechselhafte Jahre hinweg stabilisiert.
Welche Schaderreger-Resistenzen zeigen moderne Getreidesorten?
Aktuelle Studien zeigen verbesserte Resistenz gegenüber Rostpilzen, Mehltau und Fusarium dank polygenetischer Merkmale und Marker-Selektion. Breitere Resistenzspektren verringern Fungizideinsatz und stabilisieren Erträge über heterogene Standorte hinweg.
Welche genetischen Ansätze stärken die Widerstandsfähigkeit?
Genomweite Assoziationsstudien und genomische Selektion beschleunigen die Identifikation robuster Allelkombinationen. Präzisionszüchtung, inklusive CRISPR-basierter Mutationen, stärkt Abwehrwege, ohne Ertragsniveau oder Qualität stark zu beeinträchtigen.
Welche Rolle spielen Wurzelarchitektur und Mikrobiom?
Verbesserte Wurzelarchitektur mit tieferer Erschließung fördert Wasser- und Nährstoffaufnahme unter Trockenstress.Gleichzeitig zeigen Inokulationen und selektierte Rhizosphären-Mikrobiome eine stabilere Krankheitsunterdrückung und höhere Stresspufferung.
Wie beeinflussen Klimaextreme die Auswahl in der Züchtung?
Mehrjährige multistandortversuche mit Heat-Drought-Indices zeigen, dass resiliente Linien Erträge bei Hitzewellen länger halten.Frühreife, Stay-Green-Merkmale und osmotische Anpassung gelten als zentrale Bausteine klimaangepasster Sortenprofile.
Welche Zielkonflikte und Managementstrategien sind zu beachten?
Resilienzsteigerungen können temporär Ertrag oder Backqualität verschieben, etwa durch erhöhte Proteingehalte oder Biomasseallokation. Kombination mit diversifizierten Fruchtfolgen, angepasster Aussaatdichte und präziser N-Düngung gleicht Effekte aus.
