Steigern gentechnisch veränderte Nutzpflanzen den Ertrag?

In letzter Zeit behaupteten Kritiker der Agrarbiotechnologie, dass gentechnisch veränderte Nutzpflanzen den Ertrag nicht steigern. Manche äußerten sich sogar dahingehend, dass die Erträge von gentechnisch veränderten Pflanzen im Grunde niedriger ausfielen als die von gentechnisch nicht veränderten Nutzpflanzensorten.

Beide Behauptungen sind schlichtweg falsch. Eines der wichtigsten Merkmale bei Nutzpflanzen ist der Ertrag. Die Steigerung des Ertrags kann mithilfe der Züchtung und der Biotechnologie erreicht werden. Gentechnisch veränderte Nutzpflanzen zeichnen sich durch höhere Erträge aus, die das Ergebnis von Züchtung und biotechnologischen Verfahren sind.

Erbinformation

Die Erbanlagen stellen die genetische Basisinformation einer Pflanze dar, die das Wachstum und die Entwicklung bestimmt. So kann sich zum Beispiel bei verschiedenen Tomatensorten die Erbinformation hinsichtlich der Schädlings- und Krankheitsresistenz, der Trockenheitstoleranz, der Farbe und Größe, des Ertragspotenzials und vieler anderer Merkmale unterscheiden.

Pflanzenzüchtung

Lange vor der Einführung der modernen Biotechnologie haben Pflanzenzüchter an der Verbesserung der Erbinformation gearbeitet, um beispielsweise Saatgut zu entwickeln, das durch eine optimale Merkmalskombination den höchstmöglichen Ertrag unter den gegebenen Bedingungen einer Anbauregion (wie z.B. Boden und Klimaverhältnisse) erbringt.

Heutzutage verwenden Pflanzenzüchter eine Kombination von traditionellen und modernen Methoden, um Nutzpflanzen zu verbessern. Moderne Methoden beinhalten die markergestützte Züchtung, bei der bereits auf der Grundlage des genetischen Bauplans das Saatgut mit den nützlichsten Eigenschaften selektiert wird, ohne dass die Pflanzen angebaut werden müssen. Das verkürzt zum einen langwierige Züchtungsprozesse. Zum anderen erleichtert es den Züchtern die Auswahl passender Kreuzungspartner für eine bestimmte Merkmalsverbesserung (z. B. Tomate A mit Tomate B oder C oder XY usw.).

Biotechnologie

Verglichen mit Züchtungsverfahren verfolgt die Biotechnologie einen direkteren Ansatz, da genetisches Material direkt in die bestehende Erbinformation einer Nutzpflanze eingebaut wird. Auf diese Weise können Pflanzen mit bestimmten Merkmalen entwickelt werden, die sich so nur schwer oder überhaupt nicht züchten ließen. Bei einigen gentechnisch veränderten Pflanzen wird auf genetisches Material zurückgegriffen, das von anderen Arten stammt. Die gängigsten Merkmale gentechnisch veränderter Pflanzen sind derzeit Herbizidtoleranz (HT) und Insektenresistenz (IR). Herbizidtolerante Pflanzen enthalten Erbgut von weit verbreiteten Bodenbakterien. Insektenresistente Nutzpflanzen wiederum enthalten Erbgut eines Bakteriums, das ganz bestimmte Schadinsekten bekämpft.

Ertrag

Ertragssteigerungen können sowohl durch Züchtung als auch durch den Einbau gentechnisch veränderter Merkmale erzielt werden. Mithilfe klassischer Züchtung entwickelte Nutzpflanzensorten haben zu stetigen, wenngleich moderaten Ertragssteigerungen beigetragen. Mit der markergestützten Züchtung können diese Ertragszuwächse etwa verdoppelt werden.

Gentechnisch veränderte Merkmale wie z. B. Insektenresistenz und Herbizidtoleranz leisten einen wesentlichen Beitrag zur Ertragssteigerung, indem sie verhindern, dass ein Teil der Ernte Schadinsekten oder Unkrautkonkurrenz zum Opfer fällt. In welchem Umfang sich der Ertrag eines Landwirts aufgrund von Insektenresistenz und Herbizidtoleranz erhöht, hängt wesentlich davon ab, wie effektiv die Programme zur Schädlings- und Unkrautbekämpfung des betreffenden Landwirts vor dem Anbau dieser gentechnisch veränderten Nutzpflanzen waren. Falls die Schädlings- und Unkrautkontrolle ausgefeilt war, kommt insektenresistenten und herbizidtoleranten Pflanzen keine vorrangige Bedeutung bei weiteren Ertragssteigerungen zu.

In Entwicklungsländern dagegen, wo die Möglichkeiten einer wirkungsvollen Schädlings- und Unkrautkontrolle oft begrenzt sind, haben diese Merkmale bereits zu erheblichen Ertragssteigerungen geführt. Das Gleiche gilt in industrialisierten Ländern, in denen es bestimmte Schädlinge gibt, die nur schwer zu bekämpfen sind, wie z. B. der Maiswurzelbohrer oder bestimmte mehrjährige Unkräuter.

Die Einführung von gentechnisch veränderten Merkmalen hat unabhängig vom Züchtungsfortschritt zu Ertragssteigerungen beigetragen. Berechnungen hierzu finden sich beispielsweise in Publikationen des Agrarberatungs-Unternehmens PG Economics, das anhand zahlreicher Studien aus der ganzen Welt folgende Bilanz der Vorteile von gentechnisch veränderten Nutzpflanzen zieht:

  • In Mexiko lieferten herbizidtolerante Sojapflanzen einen um 9 Prozent höheren Ertrag.
  • In Rumänien stieg der Ertrag bei herbizidtoleranten Sojapflanzen durchschnittlich um 31 Prozent.
  • Auf den Philippinen wurden bei herbizidtolerantem Mais durchschnittliche Ertragssteigerungen in Höhe von 15 Prozent erzielt.
  • Ebenfalls auf den Philippinen brachte insektenresistenter Mais im Durchschnitt einen um 24 Prozent höheren Ertrag.
  • Auf Hawaii lag die durchschnittliche Ertragssteigerung bei einer virenresistenten Papayasorte bei 40 Prozent.
  • In Indien erreichte eine insektenresistente Baumwolle einen Mehrertrag von über 50 Prozent.

Selbst dort, wo Insektenresistenz und Herbizidtoleranz nicht die Hauptfaktoren für die Ertragssteigerung darstellen, bieten diese gentechnisch veränderten Nutzpflanzen viele weitere Vorteile. Untersuchungen von PG Economics zeigen, dass durch gentechnisch veränderte Nutzpflanzen der Pflanzenschutzmittel- und Treibstoffverbrauch gesenkt wird. In Kombination mit Anbauverfahren, die ohne vorherige Bodenbearbeitung auskommen, kann zudem die Bodenerosion reduziert, die Bindung von Kohlenstoff verbessert und der Ausstoß von Treibhausgasen gemindert werden. Es handelt sich nicht allein nur um Einsparungen und Vorteile für den Landwirt, denn die Umweltverbesserungen, die so möglich werden, kommen jedem zugute.

  • Die Verringerung der Treibhausgasemissionen, die im Jahr 2006 auf gentechnisch veränderte Nutzpflanzen zurückzuführen war, entspricht schätzungsweise der Stilllegung von 500.000 Kraftfahrzeugen. 
  • Der Verbrauch an Pflanzenschutzmitteln im Maisanbau hat sich seit der Einführung von herbizidtolerantem Mais im Jahr 1996 um durchschnittlich 20 Prozent verringert.

In den USA beläuft sich der Anteil gentechnisch veränderter Sorten im Sojaanbau auf etwa 95 Prozent und im Maisanbau auf etwa 75 Prozent. Über 95 Prozent der in Argentinien und mehr als die Hälfte der in Brasilien angebauten Sojabohnen sind gentechnisch verändert. Wo immer ihnen die Möglichkeit gegeben wird, entscheiden sich Landwirte umgehend und auf breiter Basis für die Einführung von gentechnisch veränderten Nutzpflanzen, denn die Verbesserungen, die diese Produkte bringen, liegen für sie auf der Hand.

Monsanto und andere Agrarunternehmen arbeiten weiter an der Verbesserung von pflanzlichen Erbinformationen und an der Entwicklung von gentechnisch veränderten Merkmalen, die neben der Ertragssteigerung weitere Vorteile bieten. 2009 brachte Monsanto eine Sojabohnenlinie auf den Markt, die zuvor in Feldversuchen Ertragssteigerungen von 7 bis 11 Prozent ermöglichte. Monsanto hat sich öffentlich zu dem Ziel bekannt, die Erträge von wichtigen Nutzpflanzen bis zum Jahr 2030 zu verdoppeln. Ebenso wichtig wie die Ertragssteigerung ist uns ein zweites Ziel, nämlich gleichzeitig Ressourcen einzusparen:  Wir wollen ein Drittel weniger Ressourcen wie z. B. Dünger und Wasser pro Ertragseinheit aufwenden.

Weitere Informationen:

> PG Economics