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Bioökonomie-Alternative für Phosphatdüngung
Was war die Frage hinter dieser Arbeit? Bio-Ökonomie strebt eine Wirtschaftsform an, die in Kreisläufen arbeitet und so nachhaltig ist. Davon sind wir noch weit entfernt, nicht nur in der Industrie, sondern auch in der Landwirtschaft. Wir setzen Mineraldünger ein – Nitrat muss unter hohem Energieaufwand über das Haber-Bosch-Verfahren aus Luftstickstoff hergestellt werden, Phosphorsalze werden in Minen gefördert, die in wenigen Jahrzehnten erschöpft sein werden und die zudem in politisch problematischen Ländern wie Syrien oder Saudi Arabien liegen, von denen man sich besser nicht zu abhängig machen sollte.
Wie sind wir die Frage angegangen? Nachdem es unserem Mitarbeiter Dr. Adnan Kanbar gelungen ist, im Botanischen Garten des KIT eine neue Sorte der Mohrenhirse (Sorghum bicolor) zu züchten, die unter unseren Klimabedingungen gedeiht und aufgrund ihres hohen Zuckergehalts für die Erzeugung von Bioethanol geeignet ist (Zur Pressemeldung des KIT), ging es nun darum, den Kreislauf zu schließen. In einem vom Bereich I geförderten Gemeinschaftsprojekt mit Prof. Stapf (Institut für Technische Chemie, Campus Nord) wurde untersuchen, ob die Mohrenhirse auf mageren Böden ohne Phosphor gedeihen kann.
Was kam heraus? Tatsächlich konnten wir zeigen, dass Sorghum bicolor in der Lage ist, unter Mangelbedingungen (wie sie auf Grenzertragsflächen vorkommen) ein größeres Wurzelsystem zu bilden und Gene für Phosphattransporter zu aktivieren, so dass aus dem Boden gebundener Phosphor, aber auch Silicat losgelöst und in der Pflanze angereichert werden. Wenn man nach Abtrennung des Zuckers die Reste unter niedriger Temperatur zu Biokohle verarbeitet, kann man so mineralische Phosphatdüngung ersetzen.
Veröffentlichung 170. Kanbar A, Mirzai M, Abuslima E, Flubacher N, Eghbalian R, Eiche E, Garbev K, Bergfeldt B, Ullrich A, Leibold H, Müller M, Mokry M, Stapf D, Nick P (2021) Starve to Sustain – An Ancient Syrian Landrace of Sorghum as Tool for Phosphorous Bioeconomy? Int J Mol Biol 22, 9312 - pdf
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