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TopSoil

  • Zwei Menschen, ein Ziel: Die Ernte soll besser werden. Auf einem Feld in der Okavango-Region diskutiert der namibische Kleinbauer Markus Kamburu mit Professorin Barbara Reinhold/ Universität Bremen.

    Zwei Menschen, ein Ziel!

    Die Ernte soll besser werden. Auf einem Feld in der Okavango-Region diskutiert der namibische Kleinbauer Markus Kamburu mit Professorin Barbara Reinhold von der Universität Breme

  • Knöllchenbildung an den Wurzeln einer Kuhbohne nach der „Düngung“ mit Rhizobien.

    Erfolgreiche Hilfe aus Bremen

    Knöllchenbildung an den Wurzeln einer Kuhbohne nach der „Düngung“ mit Rhizobien.

  • Auf namibischen Regierungsfarmen führt das Forschungsteam Feldexperimente mit der Kuhbohne durch. Dabei werden verschiedene Nährstoffgaben und unterschiedlichen Bakterien ausprobiert.

    Bessere Knöllchenbildung

    Auf namibischen Regierungsfarmen führt das Forschungsteam Feldexperimente mit der Kuhbohne durch. Dabei werden verschiedene Nährstoffgaben und unterschiedlichen Bakterien ausprobiert.

  • Kurs in landwirtschaftlicher Mikobiologie in Windhuk

    Bildung

    Kurs in landwirtschaftlicher Mikobiologie in Windhuk.

TopSoil kurz und bündig

„Towards Improving Food Security For Smallholders in Dry Southern African Climates” – dafür steht die Abkürzung TOPSOIL. Auf Deutsch bedeutet sie „Beiträge zur verbesserten Ernährungssicherung von Kleinbauern in den Trockengebieten des südlichen Afrikas.“ Das Vorhaben ist ein ideales Beispiel, wie wissenschaftliche Expertise aus Deutschland in der Landwirtschaft afrikanischer Staaten zur Verbesserung von Ernten führen kann – und wie das Know-how an dortige Forscherinnen und Forscher, aber auch an die Landbevölkerung, weitergegeben wird.

Projektlaufzeit

01.02.2017 - 31.08.2021

Das Projekt vorgestellt

Niedrige Produktivität des Pflanzenanbaus ist ein generelles Problem kleinbäuerlicher Landwirtschaft in Subsahara-Afrika.

In der Kavango-Region Namibias ist landwirtschaftlicher Anbau dominiert von Kleinbauern, die ohne Bewässerung und aufgrund fehlender Düngung oder sonstiger Inputs sehr niedrige Erträge erwirtschaften. Niedrige Erträge sind verbunden mit sich verschlechternder Bodenfruchtbarkeit. Bodenanalysen weisen darauf hin, dass die landwirtschaftliche Produktivität insbesondere durch einen vorherrschenden Mangel an pflanzenverfügbarem Stickstoff beeinträchtigt ist.

Luftstickstoff-fixierende Knöllchensymbiosenvon Hülsenfrüchten und Futterleguminosen mit Rhizobien können bei guter landwirtschaftlicher Management-Praxis protein-und nährstoffreiche Nahrungs-und Futtermittel liefern. Zudem können Pflanzenreste dem Boden zugeführt werden, um dessen Gehalt an Stickstoff und organischem Material zu erhöhen und somit auch die Bodenfruchtbarkeit zu verbessern.Folglich könnte die Stickstofffixierung durch Knöllchensymbiosen einen wichtigen Eintrag von Stickstoff und organischem Material in lokale Landwirtschaftssysteme ermöglichen, dies wird in dieser Region allerdings nicht gezielt genutzt. Außerdem wird die Zielregion im Zuge des Klimawandels voraussichtlich stark von Temperaturerhöhungen und zurückgehenden Niederschlagsmengen betroffen sein.

Daher beabsichtigt ein interdisziplinäres Team von Bodenwissenschaftlern, Mikrobiologen, Molekularbiologen, Biotechnologen und Ökonomen die Einführung eines angepassten Rhizobien-Inokulants für Hülsenfrüchte, das sich auch unter den prognostizierten Trockenheits-und Temperaturerhöhungen eignen sollte.

Vorherige Ergebnisse deuten darauf hin, dass einige Rhizobien in der Zielregion besonders gut an solch raue Bedingungen angepasst sind. Feldexperimente mit der Kuhbohne sollen die Effizienz bereits vorhandener Bakterienstämme testen. Vielversprechende Leguminosen, die besonders trockenresistent sind, wurden im Kavanga bisher kaum getestet oder eingesetzt: Kichererbse und Luzerne.

Hier soll getestet werden, ob sie sich für die klimatischen und Bodenbedingungen eignen, und geeignete Symbiose-Bakterien sollen gefunden werden. Dazu werden Masterstudenten aus Namibia im Projekt wissenschaftlich mitarbeiten und auch die deutschen Partnerlabore besuchen. Um die wissensbasierten Technologien besser im Zielland zu verankern, werden zusätzlich breiter angelegte Lehrveranstaltungen in Namibia stattfinden. Sie werden für Masterstudenten aus beiden Namibischen Universitäten, UNAM (University of Namibia) und NUST (Namibia University of Science and Technology) gemeinsam durchgeführt.

Bünger W, Sarkar A, Grönemeyer JL, Zielinski J, Revermann R, Hurek T, Reinhold-Hurek B. 2021. Root nodule rhizobia from undomesticated shrubs of the dry woodlands of Southern Africa can nodulate Angolan teak Pterocarpus angolensis, an important source of timber. Frontiers in Microbiology 12: 611704.

Grönemeyer JL, Kulkarni A, Berkelmann D, Hurek T, Reinhold-Hurek B. 2014. Identification and characterization of rhizobia indigenous to the Okavango region in Sub-Saharan Africa. Applied & Environmental Microbiology 80: 7244-7257.

Grönemeyer JL, Reinhold-Hurek B. 2018. Diversity of bradyrhizobia in Subsahara Africa: A rich resource. Frontiers in Microbiology 9: 2194. doi: 2110.3389/fmicb.2018.02194.

Luchen CC, Uzabikiriho JD, Chimwamurombe PM, Reinhold-Hurek B. 2018. Evaluating the yield response to bio-inoculants of Vigna unguiculata in the Kavango Region in Namibia. Journal of Plant Pathology and Microbiology 9: 456.

Nachhaltigkeitsziele

TopSoil bezieht sich auf die Nachhaltigkeitsziele 2 (Kein Hunger), 3 (Gesundheit und Wohlergehen) und 4 (hochwertige Bildung) und hat zum Ziel durch den direkten Bezug zur Community einen Transfer von der Forschung in die Gesellschaft zu leisten.

Nachhaltigkeitsziel 2 zur Bekämpfung von Hunger
SDG-Indikator 2 für Kein Hunger
Nachhaltigkeitsziel 3 für Gesundheit und Wohlergehen
SDG-Indikator 3 für Gesundheit und Wohlergehen
Nachhaltigkeitsziel 4 für Hochwertige Bildung
SDG-Indikator 4 für Hochwertige Bildung
Porträt von Prof. Barbara Reinhold-Hurek
Prof. Barbara Reinhold-Hurek

Projektleiterin

Prof. Dr. Barbara Reinhold-Hurek

Molekulare Pflanzen-Bakterien-Interaktionen
Fachbereich 2 Biologie/ Chemie
Universität Bremen

Barbara Reinhold-Hurek

An dem von Barbara Reinhold geleiteten TOPSOIL-Projekt sind Spezialisten weiterer Universitäten beteiligt – wie hier Professorin Annette Eschenbach und Dr. Jona Luther-Mosebach von der Universität Hamburg.
Bodenkundler in Aktion: An dem von Barbara Reinhold geleiteten TOPSOIL-Projekt sind Spezialisten weiterer Universitäten beteiligt – wie hier Professorin Annette Eschenbach und Dr. Jona Luther-Mosebach von der Universität Hamburg.

Die Hitzechampions aus Namibia

Forschungsmagazin „highlights“ der Universität Bremen: Ausgabe 36/2018

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Kooperationen und Förderer

Fachbereich 2 Biologie/ Chemie

Molekulare Pflanzen-Bakterien-Interaktionen
Prof. Dr. Barbara Reinhold-Hurek

Bodentechnologie und Bodenschutz
Prof. Dr. Annette Eschenbach

MIN Faculty
Sustainability & Global Change
Agricultural Economics and Resource Management
Prof. Dr. Uwe Schneider

 

 

Gefördert durch

DAAD - Partnerschaften für nachhaltige Lösungen mit Subsahara-Afrika
Partnerschaften für nachhaltige Lösungen mit Subsahara-Afrika