Zuckerrohr

Mehr als drei Viertel der Weltzuckerproduktion stammt aus Zuckerrohr (Saccharum officinarum). Mit Abstand führend ist Brasilien, es folgen Indien, China Thailand und Pakistan. 2018 wurden weltweit auf einer Fläche von 26 Millionen Hektar 1,9 Milliarden Tonnen Zuckerrohr gewonnen, etwa 40 Prozent davon in Brasilien.

Nach Schätzungen wird mehr als die Hälfte des möglichen Ertrages durch Schaderreger, Pflanzenkrankheiten und Unkräuter reduziert.

Zucker aus Zuckerrohr findet Verwendung in Lebensmitteln und Zutaten. Melasse, ein sirupartiges Nebenprodukt der Zuckerproduktion, ist Rohstoff für Rum und andere Spirituosen.

Gehäckselte Zuckerrohrpflanzen sowie die faserigen Pflanzenreste aus der Zuckerproduktion (Bagasse) werden als Futtermittel verwendet.

Zuckerrohr hat auch als Nachwachsender Rohstoff und Energiepflanze eine große Bedeutung. Aus Zuckerrohr und Melasse wird Bioethanol erzeugt. Brasilien ist weltweit führend in der Nutzung von Bioethanol als Automobilkraftstoff. Zuckerrohr wird in Brasilien auch zur Elektrizitätsgewinnung eingesetzt (Anteil an der Stromerzeugung: 3 Prozent).

Zuckerrohr wird zudem eingesetzt für die Produktion abbaubarer Kunststoffe (Bio-Plastik), für die Papier- und Kartonherstellung sowie als Werkstoff - ähnlich wie Pressspan - für Möbel, Türen und in der Automobilherstellung.

Gentechnik: Ziele bei Forschung und Entwicklung

Anbaueigenschaften

• Insektenresistenz, vor allem gegen die Raupen des Stängelbohrer (Sugarcane borer), ein im Zuckerrohranbau verbreiteter Schädling, der bisher vor allem mit Insektiziden bekämpft wird. Im Juni 2017 wurde ein von dem brasilianischen Züchtungsunternehmen CTC (Centro de Tecnologia Canavieira) entwickeltes schädlingsresistentes gv-Zuckerrohr, in das ein Bt-Gen eingebracht wurde, für den kommerziellen Anbau zugelassen. In den nächsten Jahren will das Unternehmen angepasste Sorten für die wichtigsten Anbauregionen Brasiliens auf den Markt bringen. 2018 wurde erstmals auf 400 Hektar Bt-Zuckerrohr angebaut. Weitere gv-Sorten, die gegen andere Schädlinge sowie zusätzlich auch gegenüber Herbiziden resistent sind, sind in Planung.

• Trockentoleranz In Indonesien haben staatliche Forschungseinrichtungen gv-Zuckerrohr mit einer erhöhten Trockentoleranz (NXI-4T) entwickelt. In den gv-Pflanzen wird ein bakterielles Protein gebildet, das Pflanzenzellen unter Trockenstress stabilisiert. In Freilandversuchen hatte sich gezeigt, dass das neue Zuckerrohr unter Trockenstressbedingungen zehn bis 30 Prozent mehr Zucker liefert als vergleichbare konventionelle Sorten. Nach einer Überprüfung der Umwelt- und Lebensmittelsicherheit wurde das gv-Zuckerrohr 2013 für den Anbau zugelassen. Im August 2018 folgte die bis dahin noch fehlende Zulassung als Futtermittel. Nun wird der kommerzielle Anbau vorbereitet. 2018 soll bereits auf etwa 1350 Hektar gv-Zuckerrohr ausgepflanzt worden sein (ISAAA Brief 54).

• höhere Salztoleranz der Pflanzen zum Anbau auf versalzten Böden

• Virusresistenz z.B. gegen Mosaik-Viren

• Pilzresistenz

• Bakterienresistenz

• Herbizidtoleranz gegenüber dem Wirkstoff Glyphosat

Nutzung als Energiepflanze

Produktion von Bioethanol: In verschiedenen Forschungsprojekte arbeiten Wissenschaftler daran, die Effizienz der Bioethanolerzeugung aus Zuckerrohr zu erhöhen. Es werden verschiedene Ansätze verfolgt:

• erhöhter Zuckergehalt In Brasilien laufen mehrere große Projekte, an denen das brasilianische Zuckerrohr-Forschungsinstitut CTC (Centro de Tecnologia Canaviera) und Agro-Biotechnologie-Unternehmen zusammenarbeiten. Ziel ist eine deutliche Steigerung des Zuckergehaltes.

• mehr Biomasse durch gesteigertes Größenwachstum

• veränderte Ligninbildung Ziel ist es, in den Pflanzen weniger Lignin und dafür mehr Cellulose zu bilden. Im Gegensatz zu Lignin kann Cellulose bei der Bioethanolgewinnung verwertet werden.

• Optimierung für die Bioethanolerzeugung Durch Einführung geeigneter Gene sollen in den Zuckerrohrpflanzen bestimmte Enzyme gebildet werden, welche die Umwandlung von Cellulose in Zucker effektivieren. Forschungsprojekte mit diesem Ziel gibt es etwa in Australien.

• Bildung von Öl statt Zucker zur Erzeugung von Biodiesel/Pflanzenölkraftstoff

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