Gentechnik und KI für nachhaltigen Pflanzenschutz

Hightech-Agrarforschung am Stadtrand von Zürich

Eine motivierte Gruppe von fünfzehn NGW-Mitgliedern wurde im eindrucksvollen Hörsaal der Forschungsanstalt Reckenholz in Unteraffoltern bei Zürich herzlich empfangen. Das Reckenholz ist Teil von Agroscope, dem Kompetenzzentrum des Bundes für landwirtschaftliche Forschung, und beherbergt die Bereiche Pflanzenzüchtung sowie Agrarökologie und Umwelt.

Frau Dr. Brunner führte mit einem spannenden Überblick in die Geschichte der Pflanzenzüchtung ein – von der traditionellen Selektion bis hin zur modernen Gentechnologie. Besonderes Augenmerk galt dabei der Methode CRISPR/Cas, mit der sich einzelne Gene gezielt verändern oder entfernen lassen. In der Schweiz unterliegt die Anwendung solcher Verfahren dem Gentech-Moratorium und die Forschung findet in einem streng regulierten Rahmen statt. Der Grossteil davon findet im Labor statt, aber irgendwann geht es auch um die Frage, wie sich ein Produkt, in unserem Fall ein Mehltau-resistenter Weizen, unter realen Bedingungen verhält.

Nach dem theoretischen Teil ging es ins Feld – und zwar im wörtlichen Sinne. Besonders eindrücklich war der Besuch der sogenannten „protected site“, einer streng gesicherten Versuchsanlage, in der gentechnisch veränderter, mehltauresistenter Weizen unter realen Bedingungen angebaut wird. Doppelte Zäune, Überwachung und Zugangskontrollen erinnern eher an ein Hochsicherheitsgefängnis als an ein landwirtschaftliches Anbaugebiet.

Auf dem Rückweg zu den Laborgebäuden übernahm ein Kollege von Dr. Brunner die Führung und stellte ein weiteres innovatives Forschungsprojekt vor: das sogenannte spot-spraying. Dabei werden Spritzmittel nicht flächendeckend, sondern gezielt nur auf erkrankte Pflanzen gespritzt – erkannt durch eine intelligente Kameratechnologie. Diese Methode schont Umwelt und Ressourcen und wird nun weiterentwickelt, um auch in Biodiversitätsflächen gegen Problemunkräuter wie die Blacke eingesetzt zu werden.

Für die Erkennung wird zunächst ein tragbares System eingesetzt, das der Forscher trägt und mit dem Bilddaten von Unkräutern gesammelt und manuell markiert werden. Diese Daten dienen zum Training einer KI, welche in Zukunft die Unkrauterkennung selbstständig und in Echtzeit übernehmen soll. Ein doppelter Nutzen der teuren spot-spraying-Systeme für eine ganz andere Anwendung.

Die Exkursion bot einen faszinierenden Einblick in die Schnittstelle von Landwirtschaft, Umweltforschung und Hightech. Sie zeigte eindrücklich, wie wissenschaftliche Innovationen helfen können, drängende Herausforderungen nachhaltig zu lösen.

Bericht und Fotos: Michael Oettli