Quantifizierung von Ertragsverlusten durch Bt-Resistenz bei Mais-Sorten in Südafrika

Warum Maiserträge steigen und fallen

Mais ist ein Grundnahrungsmittel in Südafrika, insbesondere weißer Mais für den menschlichen Verzehr. Gentechnisch veränderte Sorten, die Insekten widerstehen und herbizidtolerant sind, sollten verlässliche Ernten für Landwirte und Nahrung für Verbraucher sichern. Diese Studie stellt eine einfache, aber wesentliche Frage: Haben diese Vorteile angehalten, oder gingen sie verloren, als sich Insekten anpassten, und können neue Saatguttechnologien das Verlorene wiederherstellen?

Mais, Insekten und nützliche Bakterien

Viele moderne Maissorten tragen Gene eines Bodenbakteriums namens Bacillus thuringiensis, kurz Bt. Diese Gene veranlassen die Pflanze, Proteine zu produzieren, die für bestimmte Insektenschädlinge toxisch, für Menschen aber ungefährlich sind. Bt-Mais wurde vielfach dafür gelobt, Ernteverluste zu verringern, den Insektizideinsatz zu reduzieren und sogar die Kontamination durch schädliche Pilze auf beschädigtem Getreide zu senken. In Südafrika, wo Mais zentral für Ernährung und Lebensunterhalt ist, übernahmen Landwirte Bt- und herbizidtoleranten Mais in großem Maßstab, was das Land zu einem der weltweit größten Anwender dieser Technologie machte.

Ein langer Datensatz von Maissortenversuchen

Die Forschenden nutzten einen ungewöhnlich umfangreichen Datensatz: mehr als 85.000 Maisversuchsparzellen, die zwischen 1980 und 2018 an über 100 Standorten in fünf großen südafrikanischen Provinzen angebaut wurden. Diese Versuche verglichen konventionellen Mais mit mehreren gentechnisch veränderten Typen: allein Bt, allein herbizidtolerant und gestapelte Kultivare, die beide Merkmale kombinierten. Da in jedem Versuch viele Sorten nebeneinander unter denselben lokalen Bedingungen wuchsen, konnte das Team die Wirkung der Saatgutm erkmale von Unterschieden in Boden, Klima, Anbaumethoden und Jahreswitterung trennen.

Wenn Vorteile erscheinen, verschwinden und zurückkehren

Indem sie das Jahr verfolgten, in dem jede Maissorte erstmals an Landwirtinnen und Landwirte freigegeben wurde, rekonstruierten die Autorinnen und Autoren, wie sich Ertragsvorteile im Zeitverlauf veränderten. Frühe Bt-Sorten, die um das Jahr 2000 eingeführt wurden, brachten solide Zuwächse gegenüber konventionellem Mais und erreichten Mitte der 2000er Jahre einen Spitzenwert von etwa einer halben Tonne mehr Getreide pro Hektar. Bald darauf begannen Landwirte und Forschende, Insekten zu melden, die Bt-Pflanzen überlebten, und diese Vorteile schwächten sich ab. Bei einfachen Bt-Sorten schrumpfte der Ertragsvorsprung stetig, bis er gegen Ende der 2010er Jahre im Wesentlichen verschwunden war. Gestapelte Sorten, die Bt mit Herbizidresistenz kombinierten, folgten anfangs einem ähnlichen Abwärtspfad, doch nachdem neue Bt-Kombinationen eingeführt wurden, erholte sich ihr Ertragsvorteil stark und übertraf frühere Höchststände.

Regionale Unterschiede und Nahrung auf dem Tisch

Das Muster aus anfänglichen Gewinnen, mittlerer Erosion und jüngster Erholung bei gestapelten Sorten zeigte sich in den meisten untersuchten Provinzen, wobei die genaue Größe der Veränderungen je nach Region variierte. Um diese Verschiebungen in alltägliche Begriffe zu übersetzen, schätzten die Forschenden, wie viel weißer Mais für den menschlichen Verzehr faktisch verloren ging, weil die Bt-Erträge im Vergleich zu früheren Vorteilen nachließen. Zwischen 2005 und 2018 berechnen sie, dass insgesamt mehr als 35 Millionen jährliche Maisrationen verloren gingen — nicht weil Bt-Mais schlechter als konventionelle Sorten abschnitt, sondern weil sein früherer Vorsprung schrumpfte, als Insekten schwerer zu kontrollieren wurden.

Warum Resistenzmanagement wichtig ist

Die Studie zeigt, dass gentechnisch veränderter Mais auf nationaler Ebene beträchtliche Ertragsprämien liefern kann, aber auch, dass diese Gewinne gefährdet sind, wenn Insektenresistenz wachsen darf. Neue gestapelte Merkmale können helfen, verlorenen Boden wiederzugewinnen, benötigen dafür jedoch viele Jahre und erhebliche Investitionen in Entwicklung. In der Zwischenzeit passen sich Insekten oft schneller an. Die Autorinnen und Autoren argumentieren, dass solide Managementpraktiken, etwa das Anpflanzen nicht-Bt-„Refugien“ zur Verlangsamung der Resistenzentwicklung, unerlässlich sind, wenn Gesellschaften die ökonomischen, sozialen und ökologischen Vorteile von Bt-Pflanzen bewahren wollen.

Zitation: Tack, J., Cooper, C.F., Nalley, L.L. et al. Quantifying yield losses from Bt resilience among maize cultivars in South Africa. Nat Commun 17, 4704 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71156-x

Schlüsselwörter: Bt-Mais, gentechnisch veränderte Pflanzen, Insektenresistenz, Landwirtschaft in Südafrika, Maiserträge