Technologieforschung für die nächste Generation der Landwirtschaft
Getreu der Vision „Technologie befähigt · Effizienz gestaltet die Zukunft“ investiert das Institut kontinuierlich in Zukunftsfelder wie das rhizosphärische Mikrobiom, biobasierte Materialien und präzises Nährstoffmanagement, um wissenschaftliche Grundlagen für die Technologieiterationen nach 2.0 zu schaffen.
Fünf frühe Forschungsrichtungen
Die folgenden Richtungen befinden sich derzeit in einer frühen Laborforschungsphase und haben noch keine industrialisierungsreifen Verfahren hervorgebracht; konkrete technische Wege und Zeitpläne werden mit fortschreitender Forschung laufend aktualisiert.
Regulierung des rhizosphärischen Mikrobioms
Aufbauend auf der 2.0-Mikrobiom-Aktivierungstechnologie werden präzisere Methoden zur Steuerung der rhizosphärischen Mikroorganismengemeinschaften erforscht, um die Effizienz der Nährstoffumwandlung zu steigern.
Mikrobielle Stoffwechselprodukte und Mikrobenpräparate
Untersucht wird die Isolierung und Nutzung von durch nützliche Bakterien produzierten aktiven Substanzen (wie organische Säuren, Peptide, extrazelluläre Enzyme) sowie die Möglichkeit, funktionelle Mikrobenpräparate wie stickstofffixierende und phosphatlösende Bakterien als eigenständige Produktlinie zu etablieren, ergänzend zur Mikrobiom-Aktivierungstechnologie.
Biobasierte Beschichtungsmaterialien
Erforscht wird der Ersatz herkömmlicher Beschichtungsmaterialien durch abbaubare biobasierte Materialien, unter Berücksichtigung von Freisetzungskontrolle und Umweltfreundlichkeit.
Präzises Nährstoffmanagement
In Kombination mit Boden- und Kulturwachstumsdaten wird eine präzise Düngungslogik erforscht, die die Nährstofffreisetzung bedarfsgerecht abstimmt.
Digitale Felddatenerfassung
Erforscht werden digitale Felddatenerfassungsmethoden in Kombination mit den Prüfkapazitäten des Zentrallabors in China, um Validierungszyklen zu verkürzen.
Forschungs-Roadmap
Die folgende Roadmap orientiert sich an der allgemeinen Entwicklungsrichtung der internationalen Düngemittel-Effizienztechnologiebranche und veranschaulicht das mittel- bis langfristige Forschungstempo des Instituts; das konkrete Tempo wird dynamisch an Laborvalidierungen und Feldversuchsergebnisse angepasst.
Phase 1
Pilotvalidierung biobasierter Beschichtungsmaterialien
Die EU-Düngeprodukteverordnung (EU 2019/1009) stellt zunehmend strengere Anforderungen an die biologische Abbaubarkeit herkömmlicher Beschichtungsmaterialien – eine gemeinsame Herausforderung der globalen Branche für kontrolliert freisetzende Düngemittel. Das Institut treibt die Pilotvalidierung des Ersatzes herkömmlicher Beschichtungsmaterialien durch abbaubare biobasierte Materialien voran, unter Berücksichtigung von Freisetzungskontrolle und Umweltkonformität.
Großflächige Feldvalidierung des rhizosphärischen Mikrobioms
Aufbauend auf der 2.0-Mikrobiom-Aktivierungstechnologie wird der Umfang der Feldvalidierung von nützlichen Mikroorganismengruppen wie Bacillus velezensis und Bacillus licheniformis ausgeweitet, um mehr Anpassungsdaten für verschiedene Kultur- und Bodentypen zu gewinnen.
Phase 2
Integration präziser Nährstoffmanagementsysteme
In Kombination mit Bodenfeuchte- und Kulturwachstumsdaten aus der digitalen Felderfassung wird eine präzise Düngungslogik erforscht, die die Nährstofffreisetzung bedarfsgerecht abstimmt und dem globalen Trend der Landwirtschaft hin zu Variable-Rate-Technology (VRT) und digitalem Management entspricht.
Erforschung natürlicher biologischer Nitrifikationshemmungsmechanismen
Angelehnt an die internationale Forschung zur biologischen Nitrifikationshemmung (BNI, Biological Nitrification Inhibition) – wonach bestimmte Wurzelausscheidungen von Pflanzen von Natur aus die Aktivität nitrifizierender Bodenbakterien hemmen können – werden natürliche nitrifikationshemmende Wirkstoffe als ergänzender Weg zu synthetischen Nitrifikationshemmern erforscht.
Produktentwicklung mikrobieller Stoffwechselprodukte und Mikrobenpräparate
Im Einklang mit dem globalen Wachstum des Biologicals-Marktes werden Isolierungs- und Reinigungsverfahren für Stoffwechselprodukte nützlicher Bakterien sowie die Fermentationsstabilität und Feldwirksamkeit funktioneller Mikrobenpräparate wie stickstofffixierender und phosphatlösender Bakterien erforscht, um technologische Reserven für eine eigenständige Produktlinie aufzubauen.
Phase 3
Synergie aus Mikrobiom, Mikrobenpräparaten, stabilisiertem Stickstoffdünger und Biostimulanzien
Durch die Integration der Technologiewege Mikrobiom-Aktivierung, Mikrobenpräparate, Stickstoffstabilisierung und physiologische Aktivierung wird ein synergetisches Effizienzsystem nach der Kombination erforscht, das den Übergang von einzelnen Effizienzsubstanzen zu einer systemischen Effizienzlösung vorantreibt.
Erforschung neuartiger Trägertechnologien zur Effizienzsteigerung
Erforscht wird das Anwendungspotenzial neuartiger Trägertechnologien wie nanoskaliger und poröser Materialien für die Verabreichungseffizienz und Präzision der kontrollierten Freisetzung von Effizienzsubstanzen – eine der aktuellen Spitzenforschungsrichtungen im internationalen Bereich der Düngemitteleffizienz.
Die obige Roadmap stellt eine richtungsweisende Forschungsplanung dar und begründet keine konkrete Produkt- oder Zeitzusage; für aktuelle Informationen zu einer bestimmten Richtung kontaktieren Sie uns gerne.
Kontakt →Gemeinsam gestalten: Mit uns die nächste Generation der Effizienztechnologie erforschen
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