RT Dissertation/Thesis T1 Pflanzenbauliche Untersuchungen zum ökologischen Anbau von Körnerleguminosen an sommertrockenen Standorten Südwestdeutschlands A1 Poetsch,Jens WP 2007/06/14 AB Körnerleguminosen sind als stickstofffixierende Kultur, Proteinfuttermittel und Marktfrucht von großer Bedeutung für die ökologische Landwirtschaft. Mit dem schrittweisen Wegfall der Zufütterungsmöglichkeit von konventionellen Futtermitteln wächst in der EU der Bedarf an ökologisch erzeugten Proteinfuttermitteln. Ackerbohne (Vicia faba) und Erbse (Pisum sativum) haben große Anbaubedeutung, weisen jedoch einen begrenzten Futterwert auf. Lupinenarten (Lupinus spp.) zeichnen sich durch Proteingehalte von bis zu 40% im Korn und höhere Proteinwertigkeit aus. In den wärmebegünstigten Lagen üdwestdeutschlands kann die hochwertige Sojabohne (Glycine max) erfolgreich angebaut werden und im Naturkostbereich überdurchschnittliche Erlöse erzielen. Einschränkungen der Ertragssicherheit von Körnerleguminosen ergeben sich mitunter durch oft hohe Verunkrautung im ökologischen Anbau und suboptimale Wasserversorgung an sommertrockenen Standorten. Für Lupinen sind zudem spezielle Bodenansprüche sowie die samenbürtige Pilzkrankheit Anthracnose problematisch. Stickstoffrückstände nach der Ernte sind sowohl für die Nachfrucht als auch für den Grundwasserschutz relevant. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Anbauvoraussetzungen zu definieren und Anbaustrategien zu entwickeln, um Ertragssicherheit und -niveau von Körnerleguminosen im ökologischen Anbau, mit Schwerpunkt auf sommertrockenen Standorten, zu optimieren, die Vielfalt anbauwürdiger Kulturen zu erhöhen und Informationen zum Verbleib von Stickstoffrückständen zu liefern. Hierfür wurden in den Jahren 2003 bis 2005 Versuche an mehreren Standorten sowie in Gewächshaus und Labor durchgeführt. Feldversuche zur ökologischen Unkrautregulierung in Sojabohne sowie Weißer und Schmalblättriger Lupine (Lupinus albus und L. angustifolius) wurden auf ökologisch bewirtschafteten Praxisflächen im Oberrheingebiet durchgeführt. Dabei wurden sowohl pflanzenbauliche Maßnahmen zur Optimierung der Konkurrenzkraft als auch der Geräteeinsatz variiert. Frühzeitig hohe Bodendeckung und Bestandeshöhe trugen wesentlich zur Konkurrenzkraft der Körnerleguminosen bei. Verzögerte Aussaat bei erhöhten Temperaturen förderte die zügige Jugendentwicklung und ermöglichte bereits vor der Saat eine Unkrautbekämpfung. Bei optimalem Saattermin können diese Effekte ohne Ertragsdepression oder Abreifeschwierigkeiten genutzt werden. Reduzierte Reihenweiten waren förderlich für Standraumnutzung und frühen Bestandesschluss, jedoch war die Effektivität mechanischer Maßnahmen bei großer Reihenweite und hohem hackbaren Flächenanteil am höchsten. Als optimaler Kompromiss sind für Körnerleguminosen Reihenweiten von 30 - 35 cm zu empfehlen. Die beste Wirkung mechanischer Maßnahmen gegen Unkräuter wurde durch Gerätekombinationen der Hacke mit Striegel oder Fingerhacke erzielt. Ein Verzicht auf die Hacke kann bei konkurrenzstarken Kulturen wie der Ackerbohne erwogen werden. Lupinenarten haben sich im Kulturvergleich als eher konkurrenzschwach gezeigt. Feldversuche zum Einfluss von Sortenwahl und Anbaustrategie auf Überwinterung und Ertragsleistung der Winterformen von Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine wurden an drei Standorten durchgeführt. Bei Sommertrockenheit erzielten die Winterformen aufgrund besserer Wasserversorgung in der vorgezogenen Blühphase erhebliche Ertragsvorteile gegenüber den Sommerformen. Bei ausreichender Wasserversorgung war der Entwicklungsvorsprung nicht ertragswirksam. Unterschiedliche Koinzidenz mit biotischen Schaderregern konnte für Winterformen Vorteile (Vorsprung vor Blattlauszuflug) oder Nachteile (Pilzinfektionen im Winter) bedeuten. Die Überwinterung war bei der Winterackerbohne sehr gut, bei der Wintererbse gut, bei der Winterlupine bedarf sie der weiteren Klärung. Temperaturen bis -12°C wurden von allen drei Kulturen gut überstanden. Als wichtigster Anbauparameter zeigte sich der Saattermin. Die Winterackerbohne erlaubte ein relativ breites Saatfenster. Die Winterlupine erforderte starke Vorwinterentwicklung und möglichst frühe Aussaat. Der Saattermin der Wintererbse stellte ein Optimierungsproblem dar, da zu frühe Aussaat zu Überentwicklung und abnehmender Frosthärte, zu späte Aussaat hingegen zu reduziertem Ertragspotenzial führt. Optimale Saattermine in Südwestdeutschland liegen nach den Versuchsergebnissen bei Anfang September (Winterlupine), Mitte Oktober (Winterackerbohne) und Ende Oktober (Wintererbse). Die Wassernutzungseffizienz kann zukünftig erheblich an Bedeutung gewinnen. Ein zweijähriger Versuch zu Anbauwürdigkeit und Ertragsleistung der besonders trockenstresstoleranten Kichererbse (Cicer arietinum) am Oberrhein ergab eine erfolgreiche Bestandesentwicklung, jedoch Probleme mit Taubhülsigkeit und mangelnder Kornqualität. Weitere Versuche werden als aussichtsreich eingeschätzt. In einem Feldversuch mit Weißer und Schmalblättriger Lupine wurde bestätigt, dass die Anthracnose der Lupine sich an sommertrockenen Standorten langsamer und weniger ertragswirksam ausbreitet, und dass die Schmalblättrige Lupine oft befallsfrei bleibt. Laboruntersuchungen zur Optimierung der Nachweismethodik für den Erreger Colletotrichum lupini auf Nährmedium ergaben Vorteile bei Verwendung von unterteilten Petrischalen, die die Ausbreitung von Störerregern eingrenzen. Ein Versuch zur Saatgutlagerung bei verschiedenen Temperaturen, Kornfeuchten und CO2-Atmosphäre ergab keinen eindeutigen Varianteneffekt, konnte jedoch die allgemeine Befallsabnahme mit der Zeit bestätigen. Nach Literaturangaben reduziert auch die Heißluftbehandlung (ca. 4 Tage bei 65°C) den Befall effektiv. Überlagerung oder Heißluftbehandlung von Basissaatgut und Vermehrung an sommertrockenen Standorten erscheinen somit als praktikable Gesamtstrategie. Die diffizilen Bodenansprüche von Weißer und Schmalblättriger Lupine wurden durch einen Gefäßversuch sowie eine umfangreiche Literaturanalyse untersucht. Es wird geschlossen, dass die sogenannte Kalkchlorose durch eine HCO3--induzierte Inaktivierung des physiologisch relevanten Fe(II) in der Pflanze verursacht wird. Die Anreicherung von HCO3- wird im Wesentlichen durch mangelnde Bodendurchlüftung verursacht, und durch die Anwesenheit von Kalk in der Tonfraktion unterstützt. Darüberhinaus treten, vor allem an Schmalblättriger Lupine, Wurzelentwicklungsstörungen auf, wenn hohe Ca-Gehalte oder ein hoher und zugleich stark gepufferter pH-Wert in der Bodenlösung vorliegen. Diese Bedingungen werden oft, jedoch nicht zwingend durch Kalk verursacht. Ernterückstandsanalysen und Bodenuntersuchungen wurden zur Abschätzung der Stickstoffdynamik herangezogen. Immobilisierung beim Abbau von Ernteresten mit hohem C:N-Verhältnis sowie Aufnahme durch Zwischenfruchtgemenge trugen wesentlich zur Stickstoffkonservierung bei. Das Auswaschungsrisiko ist vor allem standortabhängig. Die Gesamtstickstoffbilanz von Körnerleguminosen kann bei einem Export des Korngutes gering oder sogar negativ sein. Zusammenfassend können standortangepasste Anbausysteme mit pflanzenbaulichen Maßnahmen in den Bereichen Fruchtfolge, Sortenwahl, Saattermin oder Standraumzuteilung noch erhebliche Beiträge zur Ertragssicherheit im ökologischen Anbau von Körnerleguminosen leisten. K1 Körnerleguminosen K1 Lupine K1 Sojabohne K1 Biologischer Landbau K1 Unkrautbekämpfung K1 Wintersaat K1 Anthraknose K1 Wassermangel K1 Erbse K1 Ackerbohne PP Hohenheim PB Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim UL http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2007/193