Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME
Funktionale Evaluierung der Saatgutbeschichtung
In einer sehr anspruchsvollen Zeit des Klimawandels und der eingeschränkten Nutzung von Pflanzenschutzmitteln steigen die Ansprüche an die Landwirte in der ökologischen, aber vor allem auch in der konventionellen Landwirtschaft. Ein wichtiger Baustein in der Anpassung von Anbaumethoden ist die Unterstützung der ertragskritischen Frühentwicklung von Kulturpflanzen durch innovative Saatgutbeschichtung.
Um der Kulturpflanze gegenüber konkurrierenden Unkräutern einen Vorteil zu verschaffen, nehmen aktive Komponenten in neueren Saatgutformulierungen eine immer wichtigere Rolle ein. Neben strukturgebenden Komponenten, wie beispielsweise Binder oder Füllsubstanzen, werden in der Saatgutbeschichtung zunehmend Schutzmittel wie Pestizide und Repellentien, Nährstoffe, sowie Keimungs- und Wachstumsstimulanzien, symbiontische Bodenmikroorganismen und Bodenverbesserer (Hydroabsorber) integriert. Auch wenn durch ihre Integration in der Saatgutbeschichtung der Einsatz chemischer Pflanzenschutzmittel im Anbau reduziert werden konnte, so ist auch hier ein weiteres Umdenken gefordert. Die Alternative zu synthetischen Komponenten liegt vor allem in der Nutzung natürlicher Ausgangsstoffe. Ihre Integration in eine Beschichtung und ihre Wirksamkeit im Feld müssen jedoch erst kulturspezifisch etabliert und überprüft werden.
Bei der Entwicklung innovative, multifunktionaler Saatgutbeschichtungen überprüfen wir in der Abteilung »Funktionelle und Angewandte Genomik« die Einflüsse einzelner Komponenten in unterschiedlichen Formulierungen auf das jeweilige Saatgut. In einem ersten Sortierungsschritt der Ausgangsstoffe werden Material-, Prozess- und mechanische Verträglichkeit untersucht. Diese evaluieren wir anhand der Keimfähigkeit des behandelten Saatguts im zeitlichen Verlauf und unter standardisierten Bedingungen. Aus diesem Sortierungsschritt resultiert zunächst die grundlegende Eignung einer Formulierung als Binde- oder Füllmittel oder als aktive Substanz in einer multifunktionalen Beschichtung.
Die weitere Evaluierung der Formulierungen erfolgt hinsichtlich einer verbesserten Leistung der Kultur durch Variationen und Kombinationen der Beschichtungen im Vergleich zu unbehandeltem Saatgut. Kulturspezifische Anpassungen und Funktionserweiterungen erfolgen zu diesem Zeitpunkt gemeinsam mit unseren Partnern über Additive in der jeweiligen Formulierung oder durch Veränderungen im strukturellen Aufbau. Die Leistung des Saatguts und der Kultur können über verschiedene Parameter im Gewächshaus und unter Freilandbedingungen untersucht werden. Zur funktionalen Evaluierung wird unter anderem das Absorptionsverhalten des Saatguts bezüglich Schadstoffe und Wasser, die Frühentwicklung des Keimlings bei eingeschränkter Wasserversorgung, die Biomasseentwicklung nach Auflauf der Pflanzenkultur, sowie die Lagerfähigkeit des Saatguts und dessen Kompatibilität mit gängiger Aussaattechnik analysiert.