Ein Forschungsprojekt von Walter Goldstein und seinem Team am Mandaamin Institute in Wisconsin, USA zeigt, dass Mais weit mehr ist als ein ertragreiches Korn. Unter biodynamischen Bedingungen entwickeln sich Maispflanzen, die nicht nur nährstoffreicher sind, sondern mit Bakteriengemeinschaften zusammenarbeiten, die Stickstoff aus der Luft binden und sich selbst genetisch erneuern können. Diese dynamischen Holobionten, biologische Systeme aus einem Wirtsorganismus und seinen Symbionten, könnten den Einsatz von Dünger und Pestiziden drastisch senken – und die Landwirtschaft von Grund auf verändern.
Vom Heiligtum zum Konzerngetreide
Mais, die heilige Pflanze der indigenen Völker Amerikas, hat dank seiner enormen Anpassungsfähigkeit und Produktivität die Welt erobert: Heute ist er das am häufigsten angebaute Getreide der Erde. In der modernen Landwirtschaft gerät Mais zunehmend unter die Kontrolle weniger mächtiger Konzerne, die ihn für den industriellen Anbau optimieren und gentechnisch verändern. Das Ergebnis: Einerseits steigen die Erträge, besonders bei dichter Pflanzung und intensiver Nutzung von Dünger und Pestiziden. Andererseits verschlechtert sich die Qualität – der Eiweiß- und Mineralstoffgehalt sinkt, die Fahnen werden kleiner, weshalb die Pollenproduktion abnimmt, die Pflanzen wirken uniform und verlieren an Geschmack. Zudem steigt das Kontaminationsrisiko mit Transgenen, sowie die Bodenerosion und Umweltbelastung, während Landwirtschaft und ganye Volkswirtschaften zunehmend von Mais abhängig werden.
Zwischen der Denkweise indigener Völker und der industriellen Landwirtschaft besteht ein Spannungsfeld, das sich im Mais widerspiegelt. Traditionelle Sorten überzeugen durch außergewöhnliche Eigenschaften: Sie sind reich an Nährstoffen, können ihr Genom dank «springender Gene» (Transposons) flexibel anpassen und gehen eine enge Partnerschaft mit Mikroorganismen ein. Konventionelle Linien dagegen sind hochproduktive, stabile Sorten, die unter optimalen Bedingungen zuverlässig wachsen.
Das Beste verbinden
Unser Ansatz war es, das Beste aus beiden Perspektiven zu verbinden. Durch diese Verbindung von Tradition und Innovation entstehen Maissorten, die nicht nur ertragreich, sondern auch anpassungsfähig, nährstoffreich und ökologisch wertvoll sind.
Wir selektierten die Maissorten unter langjährig biodynamischen Anbaubedingungen und beobachteten die Pflanzen genau. Die Forschung erfolgte überwiegend am Mandaamin Institutein Wisconsin sowie auf mehreren Bio- und Demeter-Höfen in Zusammenarbeit mit dem Team von James White von der Rutgers University, sowie landwirtschaftlichen Universitäten in Illinois, Iowa, Wisconsin Puerto Rico und mehreren Unternehmen.
Nach 14 Jahren Forschungsarbeit mit offen abblühenden Populationen verlagerte sich die Züchtung auf Selbstungen, Hybriden und synthetische Populationen – meist aus Kreuzungen zwischen traditionellen Landsorten und eigenen Linien. Ziel war es, stabile Sorten zu entwickeln, die robust, ertragreich und anpassungsfähig sind.
Überraschende Resultate: mehr Mineralstoffe und Mikroben
Ein erstes spektakuläres Ergebnis der Züchtung war das massenhafte Auftreten weichkörniger Samen. Diese Mutanten sind nicht nur leichter zu verarbeiten, sie enthalten auch deutlich höhere Mengen an essenziellen Aminosäuren wie Methionin, Lysin und Cystein sowie mehr Mineralstoffe. Bio-Geflügelhalter:innen könnten dadurch auf synthetisches Methionin verzichten und den Sojaeinsatz um rund 9 Prozent reduzieren.
Ausserdem waren die effizientesten Linien und Hybriden dicht mit Bakterien besiedelt – vom Saatgut über die Wurzeln bis in Blätter, Chloroplasten, Pollen, Narben und Embryonen. Diese Mikroben erzeugen dynamische Bewegungen im Zellplasma und produzieren Nitrat, Ammonium und Stickstoffmonoxid, während die Pflanze mit eigenen Abwehrstoffen reagiert. Sie werden nicht nur über den Samen weitergegeben, sondern aktiv über das Wurzelsystem aufgenommen, in Wurzelhaaren vermehrt und in speziellen Zellen eingelagert. Die Partnerschaft zwischen Pflanze und Bakterien erinnert an Rudolf Steiners Konzept des «lebendigen Stickstoffs».
Diese Linien zeigen deutlich höhere Vitalität und Stresstoleranz als konventionelle Linien, sehr dunkelgrüne, chlorophyllreiche Blätter, eine bessere Mineralstoffaufnahme und höhere Konkurrenzkraft gegenüber Unkraut. Isotopenuntersuchungen deuten darauf hin, dass einige Linien mit Hilfe ihrer Bakterien erhebliche Mengen Stickstoff aus der Luft binden.
Besonders bemerkenswert war, dass großflächig weiche Samen ausschließlich unter biodynamischen Bedingungen auftraten. Erste Tests mit biodynamischen Präparate-Saatbädern deuten darauf hin, dass damit die mikrobielle Besiedelung der Pflanzen verstärkt und das Wachstum zusätzlich gefördert werden kann. Die intensive bakterielle Präsenz könnte außerdem die Fähigkeit der Pflanzen erhöhen, durch Aktivierung «springender Gene» zusätzliche genetische Variation zu erzeugen. Eine vollständige Homogenität der Linien war kaum zu erreichen – ein spannender und herausfordernder Aspekt für die offizielle Sortenzulassung.
Revolutionäres Forschungspotenzial – biodynamische Holobionten
Die Resultate eröffnen ein völlig neues Forschungsfeld: die Holobiom-Züchtung, also die Züchtung biologischer Systeme mit Wirtsorganismus und eng zusammenlebenden Symbionten. Diese Herangehensweise könnte dazu beitragen, Klima-, Umwelt- und Gesundheitsprobleme der Landwirtschaft zu lösen, den Düngerbedarf zu reduzieren, Unkraut auf natürliche Weise zu kontrollieren und gleichzeitig wertvollere Produkte zu erzeugen. Wird diese Vision ernst genommen, hat sie das Potenzial, die biodynamische, die ökologische und sogar die industrielle Landwirtschaft grundlegend zu verändern.
Dr. Walter Goldstein, MSc und PhD in Agronomie, arbeitete 25 Jahre am Michael Fields Agricultural Institute und gründete 2011 das Mandaamin Institute in den USA. Er züchtet seit 1989 biodynamischen Mais.
Artikel in der neusten Ausgabe unseres Magazins Living Farms
