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Agrogentechnik und Biotechpflanzenproduktion : Entwicklung, Stand und Zukunftspotential
(2016) Kuhn, Ekkehard
Pflanzen sind die Nahrungsgrundlage für Mensch und Tier und werden es bleiben. Was unverfälschte Natur zu bieten hat, konnte nie befriedigen, doch war ein langer, weit in die vorchristliche Zeit zurückreichender Weg zurückzulegen, um von essbaren Wildpflanzen und einfachen Landrassen zu den heutigen Hochleistungssorten bei Getreide, Soja, Raps und anderen zu gelangen. Auch heute ist das Potential der klassischen Pflanzenzüchtung noch keineswegs erschöpft. Genomsequenzierung, auf molekulare Marker gestützte Identifizierung züchterisch wertvoller Merkmale und andere früher unbekannte Methoden können Züchtungsprogramme vereinfachen und die Sortenentwicklung beschleunigen. Es bleibt aber eine prinzipielle Schranke, welche die konventionelle Pflanzenzüchtung von wenigen Ausnahmen abgesehen nicht überwinden kann: Sie kann die Artgrenzen nicht überspringen und bleibt auf die Nutzung des arteigenen Genvorrats angewiesen. Das änderte sich um 1985, als es erstmals gelang, bakterielle Gene in dafür gut geeignete Modellpflanzen wie den Tabak einzuführen und zwar so, dass sie „exprimiert“ wurden, d. h. ein funktionelles Proteinprodukt lieferten und sich stabil an die sexuellen Nachkommen dieser ersten transgenen Pflanzen vererbten. Zehn Jahre später begann der kommerzielle Anbau von herbizidresistentem und wenig später insektenresistentem Mais in den USA und Kanada. Es war die Geburtsstunde der Agrogentechnik. Heute werden transgene Kulturpflanzen dort, wo ihre prinzipiellen Gegner weniger Einfluss haben als hierzulande, auf mehr als 180 Millionen ha Ackerland angebaut. Mehr als eine Milliarde Menschen und ein Mehrfaches an Nutztieren haben sich bis heute von „Genpflanzen“ und daraus hergestellten Nahrungs- und Futtermitteln ernährt. Der Grund für den Erfolg der neuen Technik liegt darin, dass sie messbare wirtschaftliche und ökologische Vorzüge hat, die sich in niedrigeren Umweltbelastungen, höheren Erträgen und deutlichen Einkommensverbesserungen der landwirtschaftlichen Betriebe niederschlagen. Während man die Vorteile der Agrogentechnik heute leicht erkennen kann, sind die ihr zugeschriebenen Risiken spekulativ geblieben. Es gibt weder zwingende theoretische Argumente noch praktische Erfahrungen, die dazu berechtigen, der gentechnischen Pflanzenzüchtung ein gegenüber traditionellen Verfahren größeres Gefahrenpotential zuzuschreiben. Ihre realisierbaren Anwendungen gehen über den gegenwärtig noch dominierenden Anbau herbizid- und insektenresistenter Ackerpflanzen weit hinaus. Sie umfassen Nahrungspflanzen mit erhöhter Krankheitsresistenz, verbesserter Trockentoleranz, besserer Verträglichkeit aus ihnen hergestellter Lebensmittel, ausgeglichenem Gehalt an Aminosäuren, Vitaminen und Spurenelementen ebenso wie Industriepflanzen zur Produktion von Grund- und Wirkstoffen für die Chemie- und Pharmaindustrie. An diesen Entwicklungen arbeiten öffentliche und private Forschungseinrichtungen überall in der Welt. Der Mangel an nutzbarem Ackerland, Trinkwasser und sich abzeichnende Folgen des Klimawandels für die Landwirtschaft erzeugen einen wachsenden Druck zur möglichst wirkungsvollen Nutzung aller verfügbaren Ressourcen. Zwar kann die Agrogentechnik das Welternährungsproblem ebensowenig dauerhaft lösen wie irgendeine andere Technik, solange das exponentielle Wachstum der Erdbevölkerung nicht zum Stillstand kommt. Sie vermag aber die Folgen der Übervölkerung abzumildern; denn sie leistet einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Grundversorgung und zu einer effizienteren, die Naturvorräte schonenden Landwirtschaft. Die Verdrängung der konventionellen Sorten durch transgene wird deshalb weitergehen. Transgene Ackerpflanzen der ersten Generation, die überwiegend nur ein transgenes Merkmal tragen, werden gegenwärtig rasch durch modernere Stapelsorten ersetzt, die zwei oder mehrere Transgene exprimieren. Sie sind oft herbizidtolerant und gleichzeitig gegen alle wichtigen Schädlinge resistent, die in den jeweiligen Anbaugebieten vorkommen. Gleichzeitig kommen immer mehr Sorten auf den Markt, die nicht nur für die Produzenten Vorteile haben sondern auch ernährungsphysiologisch wertvoller sind als ihre konventionellen Vorläufer. Am Ende dieser Entwicklung werden die konventionellen Sorten auf dem Agrarweltmarkt kaum noch eine Rolle spielen. Dieses Buch behandelt Geschichte, Methoden, Entwicklungsstand und Zukunftspotential der Agrogentechnik, beschreibt typische Vertreter dieses Kulturpflanzentyps und gibt anhand ausgewählter noch im Versuchsstadium stehender Prototypen einen Ausblick auf die kommende Entwicklung und ihre absehbaren Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenproduktion.
Entwicklung der Nahrungsmittelnachfrage und der Angebotspotenziale der Landwirtschaft in der Europäischen Union
(2009) Schönleber, Nicole; Zeddies, Jürgen
A strong growing demand for agricultural commodities for the production of food and bio-energy led to unexpected high world prices in the past years and consequently tightened the usage competition. Shortages of fossil fuels in future will contribute to further increases of commodity prices and therefore intensify the conflict of interests. Growing food scarcity on global level will be an additional problem next to the increasing implications of climate change on agricultural production. Since several years, food demand is growing faster than food supply. The current political goals on environmental and energy issues of specific countries (EU, USA, etc.) provoke a rapid increase in demand for renewable energy sources on a global scale. Consequently these developments aggravate the usage competition for agricultural commodities. The study at hand aims to analyse the potentials of the European agriculture sector for non-food and/or export purposes. Possibly occurring competition between food and bio-energy production shall be detected and excluded from the calculation of expected developments. Accordingly the agricultural accessible area and technically feasible production potentials are analysed for the years 2000, 2010 and 2020 for all member countries of the European Union. Changes of food consumption patterns due to population development, yield increases due to improvements in plant and animal production as well as changes in utilisation of agricultural land are taken into account. Furthermore, fallow land and areas of subsidised surplus production are assumed to be potentially utilised. The results of this study show an increase of food demand for the EU-27 within the years 2000 and 2020. During these decades the per capita consumption of the EU-27 will grow by 5.4 %. Agricultural area will decrease by approx. 6.5 % until 2020. Future yields of Europe?s most important crops are expected to increase. The rise of a weighted yield of the most important crops such as cereals, oilseeds and sugar beets will on average be approx. 24 % from 2000 to 2020. Further utilisable land is expected to be released due to an improved feed utilisation in animal production and possibly by a reduction in subsidised surplus production. The resulting accessible area potential of the EU-27 can be calculated using two approaches. The first approach sums up the individual national potentials to the total potential of the EU-27. This approach assumes that no trade within the European Union is taking place. Additional demand for food has to be imported from third countries. According the first approach, the theoretical accessible land potential sums up to 27.2 million ha (approx. 14.8 % of the agricultural area) in 2020. The second approach is considering the import and export trade within the EU. Deficiencies in the supply of a country will be compensated by a surplus producer country. Therefore, it is assumed that the rate of self-sufficiency of the EU-27 concerning crops, milk and beef is 100 %. Consequently, area potentials of the EU-27 for non-food purposes decrease in comparison to the first approach. According to the calculations, an area potential of 11.5 million ha is estimated for 2020 which corresponds to approx. 6 % of the total agricultural area. In a next step, the output of the potential area of the total EU has been estimated. The production volume of the three most important crops ? cereals, oilseeds (referring to rapeseed) and tuber crops (referring to sugar beets) ? has been calculated considering the current crop ratio. Consequently approx. 14.8 million t of bio-ethanol and 1.8 million t of bio-diesel could result from the estimated crop production volumes in 2020. Referring to the amount of (fossil) fuel consumption in 2005 a share of approx. 13.1 % of motor petrol and approx. 1.0 % of diesel could be replaced. The share of bio-fuels (from domestic production) at the fossil fuel consumption would add up to 5.6 % in 2020. The results of this study show that within the timeframe investigated a strong usage competition of agricultural commodities is not expected for the European Union. Giving priority to a secure food supply within the EU offers considerable area potentials for the expansion of agricultural production for non-food purposes. Agriculture could contribute a substantial share to the targets of the EU energy policy by 2020. Nevertheless only a few member countries of the European Union (France, Germany, Ireland, Czech Republic and Hungary) have the relevant potentials and are able to achieve national energy policy objectives. At the same time fewer commodities are available for export and world food security.
Spatial differences in stunting and household agricultural production in South Africa : (re-)examining the links using national panel survey data
(2017) Otterbach, Steffen; Rogan, Michael
One explanation for the increasing prevalence of stunting in South Africa over the past 15 years while other development indicators have improved is that Big Food retail chains have been contributing to a low quality diet across the country, particularly in poor urban households. We thus use nationally representative longitudinal data (2008–2014) to trace 6 years of stunting’s evolution among South African children, adolescents, and young adults aged 0–19, with particular attention to how the prevalence of under-nutrition differs between urban and rural areas and how the drivers of poor nutrition vary spatially. The results of our random-effects logistic regressions on the nutritional impact of household agricultural production suggest that, conditional on household income, subsistence farming is associated with a lower probability of stunting. Even more important, although under-nutrition retains a strong spatial component, once observable differences in living standards are controlled for, the higher tendency for children in deep rural households to suffer from (severe) stunting reverses.