Wenn Reisfelder stark mit Metallen kontaminiert sind, müssen umfassende Maßnahmen wie der Austausch des Bodens vorgenommen werden. „Etwa ein Siebtel der Reisanbauflächen sind jedoch gering oder mäßig mit Metallen belastet. Dort wäre der Austausch des Bodens unverhältnismäßig und zu teuer. Außerdem müsste dafür die Reisproduktion auf den betreffenden Flächen unterbrochen werden“, sagt Andreas Kappler. Das internationale Team hat daher eine Strategie für das Bodenmanagement mäßig belasteter Reisfelder entwickelt, bei dem die essbaren Körner der Reispflanzen weniger giftige Metalle wie Arsen, Cadmium und Quecksilber aufnehmen.

Langfristiges Bodenmanagement

Die Forscherinnen und Forscher haben die biogeochemischen Prozesse detailliert untersucht, die die Aktivität giftiger Metalle in Reisfeldern kontrollieren, im Boden, im Wasser, in der Wurzel und in allen anderen Teilen der Reispflanze während des Wachstums. „Die aktivitätszentrierten Maßnahmen, die wir vorschlagen, zielen nicht darauf ab, den Metallgehalt des Bodens zu verringern, sondern die Bioverfügbarkeit der giftigen Stoffe für die Reispflanzen“, erklärt Kappler. So sollen bei der Bodenbearbeitung die Metalle zum Beispiel durch Zusatz von Pflanzenkohle in einen chemisch passiven Zustand versetzt werden. Während des Stängelwachstums der Reispflanzen wird Eisen gezielt durch Zusatz von Dünger abgefangen. Und schließlich könnten zugesetzte Nanokügelchen, die in die Pflanzen aufgenommen werden, eine physiologische Barriere für den Übertritt der Metalle vom Stängel in die Blüte aufbauen, sodass sich weniger stark belastete Samen ausbilden – die Reiskörner, die als Lebensmittel geerntet werden.