Wissenschaftler des Salk-Instituts haben ein Schlüsselmolekül identifiziert, das die symbiotische Beziehung zwischen Pflanzenwurzeln und Bodenpilzen fördert. Diese Entdeckung könnte die Abhängigkeit der Landwirtschaft von künstlichen Düngemitteln erheblich reduzieren.
Die moderne industrielle Landwirtschaft steht vor einem gravierenden Problem: Sie erschöpft den Boden an Nährstoffen und Mineralien. Diese Praxis zwingt Landwirte zur Verwendung künstlicher Düngemittel, deren Einsatz seit den 1960er Jahren um mehr als das Vierfache gestiegen ist.
Die Herstellung von Düngemitteln verbraucht enorme Energiemengen und verschmutzt Wasser, Luft und Boden. Die negativen Folgen des industriellen Landbaus für die Umwelt werden immer deutlicher.
Die am 18. April 2025 im Journal „The Proceedings of the National Academy of Sciences“ veröffentlichte Studie bietet eine innovative Lösung für dieses Problem, die auf natürlichen Mechanismen basiert. Die Forscher untersuchten die Interaktion zwischen Pflanzen und nützlichen Bodenpilzen.
Das Forscherteam identifizierte ein kleines Peptid namens CLE16, das von Pflanzenwurzeln produziert wird. Dieses Peptid fördert die Interaktion zwischen Pflanzen und Bodenpilzen – eine natürliche und für beide Seiten vorteilhafte Zusammenarbeit.
„Viele Pflanzen haben sich entwickelt, um symbiotische Beziehungen mit anderen Arten einzugehen“, sagt Lena Müller, leitende Autorin der Studie. Sie fügt hinzu, dass industrielle Züchtungsmethoden diese Eigenschaften in modernen Kulturpflanzen geschwächt haben, was eine Abhängigkeit von chemischen Düngemitteln geschaffen hat.
In dieser gegenseitig vorteilhaften Beziehung versorgen Bodenpilze die Pflanzen mit Wasser und Phosphor, während die Pflanzen den Pilzen Kohlenstoffmoleküle liefern. Dieser Austausch erfolgt über spezielle Pilzstrukturen, die als Arbuskeln bezeichnet werden.
Etwa 80% der Pflanzen können Ressourcen mit Pilzen austauschen. Diese Fähigkeit ging jedoch während der Züchtung allmählich verloren, da Züchter sich auf maximale Erträge konzentrierten und symbiotische Eigenschaften vernachlässigten.
Die Wissenschaftler planen nun, neue Kulturpflanzensorten mit verstärkten symbiotischen Eigenschaften zu züchten, was einen wichtigen Schritt in Richtung nachhaltigerer Landwirtschaft darstellen könnte.
### Quellen
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