Bakterien für den nachhaltigen Pflanzenbau von Kleinbauern Prof. Dr. Barbara Reinhold-Hurek (Abteilung Mikroorganismen-Pflanzen Interaktionen, FB Biologie /Chemie) Die Kavango-Region im südlichen Afrika ist geprägt von kleinbäuerlichen Strukturen und Subsistenzlandwirtschaft, die ohne künstliche Bewässerung meist regenabhängig ist. Im Zuge der globalen Erwärmung ist mit höheren Temperaturen und veränderten Niederschlagsmengen zu rechnen. Mehrere Verbundprojekte, die durch das BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) gefördert werden, befassen sich mit Landnutzung und Klimawandel im südlichen Afrika (TFO: The Future Okavango; SASSCAL: Southern African Science Service Centre for Climate Change and Adaptive Land Management). In Flussnähe wird neben der Nutzung von Wäldern für Weidewirtschaft auch Brandrodung betrieben, um traditionelle Getreide wie Mahangu (Perlhirse, Pennisetum glaucum) oder Mohrenhirse (Sorghum bicolor) in Mischkultur mit Hülsenfrüchten wie Kuhbohne (Vigna unguiculata) oder Bambara Erdnuss (Vigna subterranea) anzubauen. Die Erträge sind allerdings auf den nährstoffarmen Kavangosanden ohne Düngung sehr niedrig. Stickstoff als eine der wichtigsten Nährstoffe kann durch Bakterien bereitgestellt werden: mittels biologischer Stickstoff-Fixierung kann durch das Enzym Nitrogenase Luftstickstoff N2 durch einige Bakterien zu Ammonium reduziert werden, einer für den Stoffwechsel verfügbaren Form. Dies ist auch für Bakterien ein energieaufwändiger Prozess, der zudem nur unter niedrigen Sauerstoffkonzentrationen abläuft. In Symbiosen können Pflanzen davon direkt profitieren. Eine der bekanntesten und landwirtschaftlich einsetzbaren Symbiosen ist die Knöllchensymbiose zwischen Rhizobien und Fabaceae, Schmetterlingsblütlern. Dazu gehören auch Kuhbohne und Bambara Erdnuss, die so neben einer Bodenverbesserung auch zu Ernährung mit proteinreichen Bohnen beitragen können. Um dieses Potential für Kleinbauern in der Kavango-Regoin besser nutzen zu können, hat unser Projekt zum Ziel, Rhizobien als Inokulum für diese Hülsenfrüchte zu entwickeln und zur Verfügung zu stellen, damit die N2-Fixierung effektiv abläuft. Hierzu werden zunächst Rhizobien aus lokalen Pflanzen isoliert, charakterisiert und auf Hitze- und Austrocknungs-Resistenz analyiert sowie auf die Ausbildung effektiver Knöllchen im Labor. Feldversuche zusammen mit unseren Namibischen Partnern (Polytechnic of Namibia, Windhoek) und Bereitstellung der Bakterien in einem modernen Stammsammlung, die etabliert wird (NTCCM Namibian Type Culture Collection for Microorganisms, an der UNAM University of Namibia, Windhoek), sollen zu einer nachhaltigen Anwendung führen. Dadurch hoffen wir, die Erträge von Kleinbauern zu verbessern und zur Nahrungssicherheit beizutragen. Links: Homepage Labor Universität Bremen http://www.nfe.uni-bremen.de/en/microbiology TFO: http://www.future-okavango.org/ SASSCAL: http://www.sasscal.org/