Pflanzenbauliche Untersuchungen zum ökologischen Anbau von ...

opus.ub.uni.hohenheim.de

Pflanzenbauliche Untersuchungen zum ökologischen Anbau von ...

Aus dem Institut für Pflanzenbau und Grünland

der Universität Hohenheim

Fachgebiet Allgemeiner Pflanzenbau

Prof. Dr. W. Claupein

Pflanzenbauliche Untersuchungen

zum ökologischen Anbau von Körnerleguminosen

an sommertrockenen Standorten Südwestdeutschlands

Dissertation

zur Erlangung des Grades eines Doktors

der Agrarwissenschaften

vorgelegt

der Fakultät Agrarwissenschaften

der Universität Hohenheim

von

Jens Poetsch

aus Salzgitter

November 2006


Die vorliegende Arbeit wurde am 09. Februar 2007 von der Fakultät Agrarwissenschaften der

Universität Hohenheim als „Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Agrarwissenschaften“

angenommen.

Tag der mündlichen Prüfung: 12. März 2007

1. Prodekan: Prof. Dr. W. Bessei

Berichterstatter, 1. Prüfer: Prof. Dr. W. Claupein

Mitberichterstatter, 2. Prüfer: Prof. Dr. R. Gerhards

3. Prüfer: Prof. Dr. T. Müller

© Jens Poetsch

mac_poetsch@web.de


Danksagung

Diese Arbeit wurde aus Mitteln der EU-Gemeinschaftsinitiative INTERREG III und des Ministeriums

für Ernährung und Ländlichen Raum Baden-Württemberg finanziert und am Institut

für Pflanzenbau und Grünland der Universität Hohenheim durchgeführt.

Mein ganz besonderer Dank gilt Prof. Dr. Wilhelm Claupein für das in mich gesetzte Vertrauen,

den oft zwischen Tür und Angel erbetenen und doch immer hilfreichen Rat, die subtile

aber umfassende Betreuung und nicht zuletzt für die Übernahme des Referates. Für die bereitwillige

Übernahme des Koreferates danke ich Prof. Dr. Roland Gerhards herzlich. Dr. Dirk

Kauter danke ich für die wertvollen Hinweise zu Projektarbeit und Versuchsplanung sowie

die Überlassung der von ihm angelegten Feldversuche auf dem Ihinger Hof.

Für tatkräftige Unterstützung in Feld, Labor und Gewächshaus danken möchte ich Dagmar

Mezger, Andrea Rückle, Birgit Beierl und Ilona Weikert. Ebensolcher Dank gebührt den Mitarbeitern

der Versuchsstationen Ihinger Hof, namentlich Johannes Marquardt, Martin Zahner

und Helmut Kärcher, sowie Kleinhohenheim, Martin Klotz und Oliver Hübner. Den Versuchstechnikern

des IfuL Müllheim, Karl Heitz und K.-H. Gebhard danke ich für die Durchführung

der Feldarbeiten am Oberrhein. Ganz besonders danke ich den Landwirten Friedrich Ruesch

und Konrad Ehrler für die freundschaftliche und engagierte Zusammenarbeit und gewissenhafte

Bearbeitung auch unüblicher Varianten auf ihren Feldern.

Eine unentbehrliche und unermüdliche Hilfe bei der Auswertung der Versuche war Dr. Andreas

Büchse, dem dafür herzlich gedankt sei. Danken möchte ich auch Frau Ingrid Gräschus

für die zuverlässige Hilfe bei allen Verwaltungsfragen, Herrn Thomas Ruopp für die technische

Administration sowie allen anderen Mitarbeitern des Institutes für Pflanzenbau und

Grünland, die mit Rat, Tat oder einem freundlichen Wort zum Gelingen meiner Arbeit beigetragen

haben und nicht namentlich erwähnt sind.

Meinen wissenschaftlichen Hilfskräften an den Universitäten Hohenheim und Freiburg danke

ich für die gute und selbstständige Arbeit. Des Weiteren bedanken möchte ich mich beim

ITADA-Sekretariat, Jürgen Recknagel und Hervé Clinkspoor, sowie meinen Projektpartnerinnen

Claudia Frick und Armelle Buisson für die gute Zusammenarbeit. Frau Andrea Jonitz

und Frau Zaiser von der LUFA Augustenberg danke ich für die freundliche Einführung in die

Saatgutgesundheitsprüfung. Dr. Peter Römer danke ich für die Unterstützung in lupinenrelevanten

Fragen. Ich danke auch all den Unternehmen, die meine Arbeit mit Saatgut, Hilfsstoffen

oder Geräten unterstützt haben.

Meinen Eltern gebühren Anerkennung für das Fundament, auf dem ich stehe, und Dank für

ihre vorbehaltlose Unterstützung.

Britta, Dir danke ich für alles.


für Jonathan


INHALT SEITE

1 EINLEITUNG ___________________________________________________ 1

1.1 Problemstellung und Zielsetzung _______________________________________ 1

1.2 Literaturübersicht ____________________________________________________ 3

2 MATERIAL UND METHODEN _____________________________________ 12

2.1 Standorte und Wetterdaten ___________________________________________ 12

2.2 Ökologische Unkrautregulierung in Körnerleguminosen ___________________ 15

2.2.1 Feldversuche zur ökologischen Unkrautregulierung in Sojabohne _____________ 15

2.2.2 Feldversuche zur ökologischen Unkrautregulierung in Schmalblättriger und

Weißer Lupine _____________________________________________________ 19

2.3 Winterformen von Körnerleguminosen _________________________________ 24

2.3.1 Feldversuche zu Sortenwahl und Anbautechnik bei Sommer- und Winterformen

von Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine im ökologischen Anbau____________ 24

2.3.2 Feldversuche zu Sortenwahl und Anbautechnik bei Sommer- und Winterformen

von Ackerbohne und Erbse im konventionellen Anbau ______________________ 28

2.4 Standortanforderungen von Körnerleguminosen _________________________ 32

2.4.1 Feldversuch zur Anbauwürdigkeit von Kichererbse am Oberrhein _____________ 32

2.4.2 Gefäßversuch zu den Bodenansprüchen von Weißer und Schmalblättriger

Lupine____________________________________________________________ 33

2.5 Anthracnose der Lupine______________________________________________ 36

2.5.1 Feldversuch zum Einfluss von Sortenwahl und nicht-chemischer

Saatgutbehandlung auf den Befall von Lupinenarten mit Colletotrichum lupini ____ 37

2.5.2 Laborversuche zur Befallsermittlung und nicht-chemischen Bekämpfung von

Colletotrichum lupini im Saatgut von Lupinenarten _________________________ 38

2.6 Stickstoffrückstände nach Ernte von Körnerleguminosen__________________ 45

2.7 Statistische Auswertung _____________________________________________ 47

3 ERGEBNISSE UND DISKUSSION _________________________________ 49

3.1 Ökologische Unkrautregulierung in Körnerleguminosen ___________________ 49

3.1.1 Feldversuche zur ökologischen Unkrautregulierung in Sojabohne _____________ 49

3.1.2 Feldversuche zur ökologischen Unkrautregulierung in Schmalblättriger und

Weißer Lupine _____________________________________________________ 58

3.1.3 Diskussion der ökologischen Unkrautregulierung __________________________ 66

I


3.2 Winterformen von Körnerleguminosen _________________________________ 73

3.2.1 Feldversuche zu Sortenwahl und Anbautechnik bei Sommer- und Winterformen

von Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine im ökologischen Anbau____________ 73

3.2.2 Feldversuche zu Sortenwahl und Anbautechnik bei Sommer- und Winterformen

von Ackerbohne und Erbse im konventionellen Anbau ______________________ 85

3.2.3 Diskussion des Anbaus von Winterformen der Körnerleguminosen ____________ 96

3.3 Standortanforderungen von Körnerleguminosen ________________________ 107

3.3.1 Feldversuch zur Anbauwürdigkeit von Kichererbse am Oberrhein ____________ 107

3.3.2 Gefäßversuch zu den Bodenansprüchen von Weißer und Schmalblättriger

Lupine___________________________________________________________ 108

3.3.3 Diskussion der Standortanforderungen _________________________________ 112

3.4 Anthracnose der Lupine_____________________________________________ 121

3.4.1 Feldversuch zum Einfluss von Sortenwahl und nicht-chemischer

Saatgutbehandlung auf den Befall von Lupinenarten mit Colletotrichum lupini ___ 121

3.4.2 Laborversuche zur Befallsermittlung und nicht-chemischen Bekämpfung von

Colletotrichum lupini im Saatgut von Lupinenarten ________________________ 122

3.4.3 Diskussion der Lupinen-Anthracnose___________________________________ 127

3.5 Stickstoffrückstände nach Ernte von Körnerleguminosen_________________ 132

3.5.1 Untersuchungen an Pflanze und Boden_________________________________ 132

3.5.2 Diskussion der Stickstoffrückstände____________________________________ 138

3.6 Gesamtdiskussion _________________________________________________ 143

3.6.1 Ertragssicherheit von Körnerleguminosen im ökologischen Anbau an

sommertrockenen Standorten ________________________________________ 143

3.6.2 Ausblick _________________________________________________________ 148

4 SCHLUSSFOLGERUNGEN______________________________________ 151

5 ZUSAMMENFASSUNG _________________________________________ 154

6 SUMMARY ___________________________________________________ 156

7 LITERATUR __________________________________________________ 158

ANHANG ________________________________________________________ 166

Anhang A: Parzellenpläne und Termine der Feldarbeiten ______________________ 168

Anhang B: Detaillierte Ergebnisse und statistische Auswertung ________________ 193

II


Tabellenverzeichnis Seite

Tab. 1: Schlagspezifische Standortangaben zu den Feldversuchen an drei

Standorten und in drei Versuchsjahren _______________________________ 14

Tab. 2: Behandlungsvarianten und Sorten in den Feldversuchen zur ökologischen

Unkrautregulierung in Sojabohne ___________________________________ 16

Tab. 3: Parametererhebung zu Bestandesentwicklung und -konkurrenzkraft sowie

Verunkrautung und Ertragsleistung von Sojabohne in drei Versuchsjahren ___ 19

Tab. 4: Behandlungsvarianten und Sorten in den Feldversuchen zur ökologischen

Unkrautregulierung in Schmalblättriger Lupine (2003) und Weißer Lupine

(2004 u. 2005) __________________________________________________ 20

Tab. 5: Parametererhebung zu Bestandesentwicklung und -konkurrenzkraft sowie

Verunkrautung und Ertragsleistung von Weißer Lupine in zwei

Versuchsjahren _________________________________________________ 23

Tab. 6: Sorten und Saattermine in den Versuchen mit Sommer- und Winterformen

von Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine am Standort Oberrhein ________ 24

Tab. 7: Varianten in den Versuchen mit Winterlupine am Standort Kleinhohenheim __ 25

Tab. 8: Parametererhebung zu Bestandesentwicklung und Ertragsleistung bei

Sommer- und Winterformen von Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine im

ökologischen Anbau _____________________________________________ 28

Tab. 9: Sorten, Saattiefen, Saatdichten und Saattermine in den Versuchen mit

Sommer- und Winterformen von Ackerbohne und Erbse in Reinsaat am

Standort Ihinger Hof______________________________________________ 29

Tab. 10: Mischungsverhältnisse im Versuch zum Wintergemengeanbau mit

Futtererbse und Triticale am Standort Ihinger Hof_______________________ 29

Tab. 11: Parametererhebung zu Bestandesentwicklung und Ertragsleistung bei

Sommer- und Winterformen von Ackerbohne und Erbse sowie Wintererbsen-

/Triticale-Gemenge im konventionellen Anbau _________________________ 31

Tab. 12: Zusammensetzung und Eigenschaften der Substrate im Gefäßversuch zu

den Bodeneigenschaften von Weißer und Schmalblättriger Lupine _________ 34

Tab. 13: Varianten im Versuch zu Einfluss von Sortenwahl und nicht-chemischer

Saatgutbehandlung auf den Befall von Lupinenarten mit Colletotrichum lupini_ 37

Tab. 14: Mit Colletotrichum lupini infizierte Saatgutpartien in den Laborversuchen zu

Befallsermittlung und -bekämpfung der Lupinen-Anthracnose _____________ 39

Tab. 15: Varianten von Oberflächendesinfektion des Kornmaterials,

Zusammensetzung des Nährmediums und Inkubationsbedingungen in den

Versuchen zur Methodik der Befallsermittlung von Colletotrichum lupini an

Lupinen-Saatgut ________________________________________________ 41

Tab. 16: Übersicht der beprobten Varianten zur Nmin-Bestimmung nach Ernte von

Körnerleguminosen ______________________________________________ 46

Tab. 17: Zeitliche Entwicklung der Sojabohnenbestände in Abhängigkeit von Sorte

und Saattermin in drei Versuchsjahren _______________________________ 50

Tab. 18: F-Werte der Effekte von Sorte, Behandlung und Interaktion auf

Bestandesdichte, Bestandeshöhe und Bodendeckung der Sojabohne in

Versuchen zur ökologischen Unkrautregulierung in drei Versuchsjahren _____ 51

Tab. 19: Bestandesdichten von Sojabohne nach Abschluss der Unkrautbekämpfung

in Abhängigkeit von der Behandlungsvariante in drei Versuchsjahren _______ 52

III


Tab. 20: In den Versuchen zur ökologischen Unkrautregulierung in Sojabohne

aufgetretene Unkrautarten und ihre relative Häufigkeit bei Zählungen

innerhalb eines Jahres____________________________________________ 54

Tab. 21: F-Werte der Effekte von Sorte, Behandlung und Interaktion auf

Unkrautzahlen und Unkraut-Trockenmasse zur Ernte in Versuchen zur

ökologischen Unkrautregulierung in Sojabohne über drei Versuchsjahre _____ 55

Tab. 22: Zeitliche Entwicklung der Bestände von Schmalblättriger und Weißer Lupine

in Abhängigkeit von Sorte und Saattermin in drei Versuchsjahren __________ 59

Tab. 23: F-Werte der Behandlungseffekte auf Bestandesdichte, Bestandeshöhe und

Bodendeckung der Weißen Lupine in Versuchen zur ökologischen

Unkrautregulierung in zwei Versuchsjahren ___________________________ 60

Tab. 24: Bestandesdichten von Weißer Lupine nach Abschluss der

Unkrautbekämpfung in Abhängigkeit von der Behandlungsvariante in zwei

Versuchsjahren _________________________________________________ 60

Tab. 25: In den Versuchen zur ökologischen Unkrautregulierung in Weißer Lupine

aufgetretene Unkrautarten und ihre relative Häufigkeit bei Zählungen

innerhalb eines Jahres____________________________________________ 62

Tab. 26: F-Werte der Behandlungseffekte auf Unkrautzahlen und Unkraut-

Trockenmasse zur Ernte von Weißer Lupine in Versuchen zur ökologischen

Unkrautregulierung in zwei Versuchsjahren ___________________________ 63

Tab. 27: F-Werte der Effekte von Saattermin, Sorte, Untersaat und Interaktion auf

Bestandesdichte und Bestandesentwicklung von Sommer- und Winterformen

von Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine im ökologischen Anbau in zwei

Versuchsjahren _________________________________________________ 75

Tab. 28: F-Werte der Effekte von Saattermin, Sorte, Untersaat und Interaktion auf

Ertrag, Ertragskomponenten und Proteingehalt von Sommer- und

Winterformen von Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine im ökologischen

Anbau in zwei Versuchsjahren _____________________________________ 81

Tab. 29: F-Werte der Effekte von Saattermin, Sorte, Saatdichte, Saattiefe,

Versuchsjahr und deren Interaktionen auf Etablierung, Ertrag,

Ertragskomponenten und Proteingehalt von Sommer- und Winterform der

Ackerbohne im konventionellen Anbau in zwei Versuchsjahren ____________ 86

Tab. 30: F-Werte der Effekte von Saattermin, Sorte, Saatdichte, Versuchsjahr und

deren Interaktionen auf Etablierung, Ertrag, Ertragskomponenten und

Proteingehalt von Sommer- und Winterform der Erbse im konventionellen

Anbau in zwei Versuchsjahren _____________________________________ 87

Tab. 31: F-Werte der Effekte von Variante, Versuchsjahr und Interaktion auf

Etablierung, Komponentenbeiträge und Gesamtproteinertrag eines

Wintergemenges aus Triticale und Futtererbse sowie deren Reinsaaten im

konventionellen Anbau in zwei Versuchsjahren ________________________ 87

Tab. 32: Bestandesdichten bei Ernte der Gemengepartner im Versuch mit

Wintererbse und Triticale in Abhängigkeit von Variante und Versuchsjahr ____ 95

Tab. 33: Einfluss des Substrates auf Gehalte von Ca und Gesamt-Fe im Spross bzw.

Fe(II) in den jüngsten Blättern von Lupinus albus sowie pH-Werte in

Bodenlösung, Mischprobe und wurzelnahem Substrat bei Ernte eines

Gefäßversuches _______________________________________________ 110

Tab. 34: Ernteindex, N-Ernteindex, C:N-Verhältnis des Strohs und im Stroh

enthaltener Gesamt-Stickstoff bei Ackerbohne, Erbse, Weißer Lupine und

IV


Sojabohne in Feldversuchen an den Standorten Oberrhein, Ihinger Hof und

Kleinhohenheim ________________________________________________ 132

Tab. 35: Abschätzung der potenziellen N-Auswaschung von Oktober 2004 bis April

2005 nach Ernte verschiedener Körnerleguminosen auf einem Versuchsfeld

am Oberrhein__________________________________________________ 136

Abbildungsverzeichnis Seite

Abb. 1: Witterungsdiagramme für die Versuchsjahre 2003 bis 2005 an den

Standorten Oberrhein, Ihinger Hof und Kleinhohenheim__________________ 13

Abb. 2: Spezielle Geräte zur mechanischen Unkrautbekämpfung - Kress

Fingerhacke (links, in Weißer Lupine) und Yetter Rotorhacke (rechts) _______ 17

Abb. 3: Sojabohnenbestände der Reihenweiten 54 cm (links) und 30 cm (rechts) 35

Tage nach Feldaufgang im Versuchsjahr 2005 _________________________ 51

Abb. 4: Korrelationen zwischen Unkrautanzahl im Juli und Unkraut-Trockenmasse

bei Ernte von Sojabohnen in drei Versuchsjahren_______________________ 55

Abb. 5: Unkrautdichte in der Reihe und zwischen den Reihen von Sojabohnen in

Abhängigkeit von der Variante bei Zählung im Juli 2005__________________ 56

Abb. 6: Kornertrag und oberirdischer Unkrautaufwuchs in Sojabohnen in

Abhängigkeit von der Behandlungsvariante in drei Versuchsjahren _________ 57

Abb. 7: Unterschiedliche Entwicklung der Weißen Lupine in den Versuchen zur

ökologischen Unkrautregulierung 2004 und 2005 _______________________ 59

Abb. 8: Schäden durch von Feldhasen abgebissene Blütenstände der Weißen

Lupine, 2004 ___________________________________________________ 61

Abb. 9: Flächendeckende Verunkrautung Weißer Lupine mit Polygonum

lapathifolium, 2005_______________________________________________ 64

Abb. 10: Kornertrag und oberirdischer Unkrautaufwuchs in Weißer Lupine in

Abhängigkeit von der Behandlungsvariante in zwei Versuchsjahren ________ 65

Abb. 11: Spannweiten der zeitlichen Entwicklung von Sommer- und Winterformen der

Ackerbohne, Erbse und Weißen Lupine in Abhängigkeit vom Saattermin am

Standort Oberrhein in zwei Versuchsjahren ___________________________ 74

Abb. 12: Frostschaden an Winterlupinensorte Lumen, Oberrhein, 08.02.2005 ________ 77

Abb. 13: Maroder Stängelgrund von Wintererbsen nach vorangegangener Staunässe

und Befall mit Pseudomonas pisi, Oberrhein, 01.06.2005_________________ 80

Abb. 14: Erträge von Winter- und Sommerackerbohnen in Abhängigkeit von

Saattermin und Sorte in zwei Versuchsjahren am Oberrhein ______________ 82

Abb. 15: Erträge von Winter- und Sommererbsen in Abhängigkeit von Saattermin und

Sorte in zwei Versuchsjahren am Oberrhein ___________________________ 82

Abb. 16: Erträge von Winter- und Sommerlupinen in Abhängigkeit von Saattermin und

Sorte in zwei Versuchsjahren am Oberrhein und einem Versuch am Standort

Kleinhohenheim _________________________________________________ 83

Abb. 17: Erträge von Winter- und Sommerackerbohnen in Abhängigkeit von

Saattermin und Sorte in zwei Versuchsjahren am Standort Ihinger Hof ______ 90

Abb. 18: Erträge von Winter- und Sommererbsen in Abhängigkeit von Saattermin und

Sorte in zwei Versuchsjahren am Standort Ihinger Hof ___________________ 91

V


Abb. 19: Korn- und Proteinerträge eines Wintergemenges aus Triticale und

Futtererbse in Abhängigkeit vom Mischungsverhältnis und im Vergleich zu

Reinsaaten in zwei Versuchsjahren am Standort Ihinger Hof ______________ 93

Abb. 20: Entwicklung von Kichererbse am Oberrhein - Blühphase und zunehmende

Bodendeckung (29.06.2005, links) sowie Hülsenansatz (14.07.2004, rechts) 108

Abb. 21: Weiße Lupine in Substraten C, D und E (von links nach rechts), 12 Wochen

nach Aussaat __________________________________________________ 109

Abb. 22: Säurepufferkurven dreier Substrate nach 120tägiger Inkubation __________ 111

Abb. 23: Colletotrichum lupini: Schadbild an Lupinenhülsen, Konidienbildung auf

Nährmedium und Unterscheidung von Fusarium sp. ___________________ 123

Abb. 24: Colletotrichum lupini: Konidienbildung auf Lupinenkorn, Konkurrenz durch

andere Pilze auf Nährmedium und Einfluss verschiedener Petrischalentypen 124

Abb. 25: Messwerte und Regressionskurven für das Verhältnis von N-Rückstand im

Stroh zu Kornertrag in Abhängigkeit des N-Ernteindex bei den Kulturen

Sojabohne, Weiße Lupine, Ackerbohne und Erbse_____________________ 134

Abb. 26: Zeitliche Entwicklung des mineralischen Bodenstickstoffs Nmin (NO3 - u. NH4 + )

in Abhängigkeit von der Bodentiefe nach Ernte verschiedener

Körnerleguminosen auf einem Versuchsfeld am Oberrhein 2004/2005 _____ 135

Abb. 27: Zeitliche Entwicklung des Bodenwassergehaltes in Herbst und Winter auf

einem Versuchsfeld am Oberrhein 2004/2005 ________________________ 137

Abb. 28: Zeitliche Entwicklung des prozentualen Anteils von Ammonium-Stickstoff am

mineralischen Gesamt-Stickstoff auf einem Versuchsfeld am Oberrhein

2004/2005 ____________________________________________________ 138

Abb. 29: Beziehung von Korn- und Stroherträgen bei Ackerbohne, Erbse, Weißer

Lupine und Sojabohne in mehreren Feldversuchen ____________________ 143

VI


Abkürzungsverzeichnis

Abb. Abbildung

Akh Arbeitskraftstunde

bzw. beziehungsweise

ca. circa

Ca Calcium

cm Zentimeter

dest. destilliert

dt Dezitonne (= 10 2 kg)

Fe Eisen

g Gramm

Gl. Gleichung

ha Hektar

HCO3 - Hydrogencarbonat

insbes. insbesondere

Kap. Kapitel

KF Kornfeuchte

kg Kilogramm

kmf. Kö. keimfähige Körner

Kö. Körner

l Liter

m Meter

m 2 Quadratmeter

max. maximal

mg Milligramm (= 10 -3 g)

µg Mikrogramm (= 10 -6 g)

min Minuten

min. mindestens

ml Milliliter (= 1 cm 3 )

mm Millimeter (= 10 -3 m)

VII

µm Mikrometer (= 10 -6 m)

mmol Millimol

mol Mol

m ü. NN Meter über dem Meeresspiegel

n „normal“ (Konzentration 1 mol/l)

N Stickstoff

Nmin anorganisch gebundener Stickstoff

nm Nanometer (= 10 -9 m)

Ofd. Oberflächendesinfektion

Pfl. Pflanze(n)

ppm parts per million (0,0001%)

Rw Reihenweite

s. siehe

sek Sekunden

SNK Säureneutralisationskapazität

s.o. siehe oben

Std. Stunden

s.u. siehe unten

Tab. Tabelle

TM Trockenmasse

TS Trockensubstanzanteil

u. und

v.a. vor allem

Var. Variante

vgl. vergleiche

Wdh. Wiederholung

z.T. zum Teil


1 Einleitung

Einleitung: Problemstellung und Zielsetzung 1

1.1 Problemstellung und Zielsetzung

Der Begriff Körnerleguminosen kennzeichnet großsamige, zumeist einjährige Kulturarten der

Familie der Schmetterlingsblütler (Leguminosae oder Fabaceae), die im Allgemeinen als

Druschfrucht zur Gewinnung der proteinreichen Samen für die Human- und Tierernährung

angebaut werden. Den Körnerleguminosen kommt erhebliche Bedeutung für die globale Proteinversorgung

zu. Der Selbstversorgungsgrad mit pflanzlichem Protein für die Tierfütterung

lag sowohl in der EU-15 (2002/03) als auch in der EU-25 (2003/04) bei nur 23% bzw. 24%.

Das Defizit wurde fast vollständig durch Importe von Sojabohnen und Sojaextraktionsschrot

gedeckt [AEP, 2005].

Für die ökologische Landwirtschaft spielen Leguminosen aufgrund ihrer Fähigkeit, Stickstoff

in Symbiose mit Knöllchenbakterien (Rhizobien) aus der Luft zu fixieren und so dem Betriebskreislauf

zuzuführen, eine essenzielle Rolle. Von den ca. 1% der landwirtschaftlichen

Nutzfläche Deutschlands, auf der im Jahr 2002 Körnerleguminosen angebaut wurden, waren

etwa 11% ökologisch bewirtschaftet [UNTIEDT, 2004]. Aber auch in der ökologischen Tierfütterung

besteht eine mehr oder weniger große Proteinversorgungslücke, besonders im höheren

Leistungsbereich [ZWINGEL & BINDER, 2003]. Die in der EU-Verordnung zum ökologischen

Landbau vorgesehene Möglichkeit, bei nachweislich unzureichender Versorgung mit

ökologisch erzeugten Futtermitteln, in begrenztem Umfang solche aus konventioneller Erzeugung

zuzufüttern, kommt praktisch ausschließlich für Proteinfuttermittel zur Anwendung.

Die ursprünglich bis 2005 geltende Ausnahmeregelung wurde verlängert, unterliegt jedoch

zusätzlichen Einschränkungen (z.B. GVO-Freiheit), ist je nach Tierart auf maximal 15% der

Trockenmasse der Futterration begrenzt und läuft bis 2011 stufenweise aus [EUROPÄISCHE

KOMMISSION, 2005]. Deutsche Importe ökologisch erzeugter Sojabohnen stammen derzeit

überwiegend aus Brasilien. Wachsende Bedeutung wird von Italien und China erwartet

[GÖSSLER, 2005]. Als problematisch könnte sich hierbei die langfristige Sicherung der GVO-

Freiheit von Öko-Sojabohnen aufgrund von Einkreuzungen erweisen.

Eine Ausweitung und Optimierung des ökologischen Anbaus von Körnerleguminosen in

Deutschland kann dazu beitragen, die Proteinversorgung in der ökologischen Tierfütterung

zu sichern, und die Abhängigkeit von Futtermittelimporten im Ökolandbau zu begrenzen.

Unter den heimischen Körnerleguminosen haben vor allem Ackerbohne (Vicia faba L. var.

minor) und Erbse (Pisum sativum L. ssp. sativum) große Bedeutung, weisen jedoch einen

begrenzten Futterwert auf. Lupinenarten (Lupinus spp. L.) zeichnen sich durch Proteingehalte

von bis zu 40% im Korn und höhere Proteinwertigkeit aus. In den wärmebegünstigten Lagen

Südwestdeutschlands kann auch die hochwertige Sojabohne (Glycine max (L.) Merr.)

erfolgreich angebaut werden. Im ökologischen Anbau kommt ihr dort aufgrund der regionalen

Nachfrage eines Bio-Tofu-Produzenten überragende wirtschaftliche Bedeutung zu.

Als Hauptproblem des ökologischen Körnerleguminosenanbaus wird die geringe Ertragssicherheit

angesehen [UNTIEDT, 2004]. Körnerleguminosen weisen eine geringe Konkurrenzkraft

auf, und die ökologische Unkrautregulierung wird oft mit erheblichem Aufwand betrieben.

Spätverunkrautung ist ein häufiges Problem. Ferner stellen sie hohe Ansprüche an die

Bodenstruktur und benötigen während der Blühphase eine ausreichende Wasserversorgung,

um nicht Ertragsanlagen zu reduzieren. Lupinenarten weisen hohe, mitunter standortabhängige

Ertragsschwankungen auf. Die samenbürtige Pilzkrankheit Anthracnose stellt zudem


Einleitung: Problemstellung und Zielsetzung 2

den Lupinenanbau insgesamt in Frage, und die Zuverlässigkeit nicht-chemischer Bekämpfungsmethoden

ist nicht hinreichend belegt.

Das südwestdeutsche Oberrheintal zeichnet sich einerseits durch hohe Wärmesummen, die

den Anbau von Weinrebe, Mais und Sojabohne begünstigen, andererseits durch häufige

Wasserknappheit im Sommer aus. Darüberhinaus dominieren in der Region, aufgrund des

intensiven Maisanbaus, einzelne wärmeliebende Unkrautarten, die den ökologischen Anbau

konkurrenzschwacher Körnerleguminosen zusätzlich erschweren. Die nach Ernte von Körnerleguminosen

auf dem Feld verbleibenden Stickstoffrückstände können der Nachfrucht zur

Verfügung stehen, wenn sie nicht ausgewaschen werden. Zur Abschätzung dieser Effekte in

Abhängigkeit von Kultur und Standort besteht noch Informationsbedarf.

Der vorliegenden Arbeit lagen folgende Hypothesen zugrunde:

� Die ökologische Unkrautregulierung in Körnerleguminosen kann durch pflanzenbauliche

Erhöhung der Konkurrenzkraft der Kulturpflanzenbestände sowie verbesserte mechanische

Maßnahmen optimiert werden.

� Winterformen von Körnerleguminosen sind unter südwestdeutschen Standortbedingungen

anbauwürdig und bieten insbesondere an sommertrockenen Standorten höhere Ertragssicherheit

durch Vorverlegung der Blühphase. Überwinterung und Ertragsleistung

werden durch Sortenwahl und pflanzenbauliche Maßnahmen beeinflusst.

� Die Kichererbse (Cicer arietinum L.) ist unter den Klima- und Bodenbedingungen des

Oberrheintals aufgrund ihrer Wassernutzungseffizienz anbauwürdig.

� Eine genauere Beschreibung der Bodenansprüche von Lupinenarten trägt zu höherer

Ertragssicherheit dieser Kulturen bei.

� Nachweissicherheit und nicht-chemische Reduzierung des Befalls von Lupinensaatgut

mit dem Erreger der Anthracnose können verbessert werden.

� Ernterückstandsanalysen und Bodenuntersuchungen lassen eine Abschätzung der

Stickstoffhinterlassenschaft und -dynamik von Körnerleguminosen zu.

Ziel der Untersuchungen war es, Anbauvoraussetzungen zu definieren und Anbaustrategien

zu entwickeln, um im ökologischen Anbau von Körnerleguminosen an sommertrockenen

Standorten Südwestdeutschlands Ertragssicherheit und -niveau zu optimieren, die Vielfalt

anbauwürdiger Kulturen zu erhöhen und Informationen zur Dynamik von Stickstoffrückständen

zu liefern.


1.2 Literaturübersicht

KULTUREN, STANDORTANFORDERUNGEN UND ANBAU

Einleitung: Literaturübersicht 3

Erbse (Pisum sativum L. ssp. sativum) und Ackerbohne (Vicia faba L. var. minor) sind die in

Deutschland wichtigsten Körnerleguminosen mit langer Anbautradition. Die Erbse wird als

ertragsstärkste heimische Körnerleguminose auf leichteren Böden angesprochen

[HERRMANN & PLAKOLM, 1991]. Dennoch benötigt sie eine ausreichende und gleichmäßige

Wasserversorgung. Die Ackerbohne stellt aufgrund hoher Blattmasse, langer Vegetationsdauer

und geringer Wassernutzungseffizienz besonders hohe Ansprüche an die Wasserversorgung

[DIEPENBROCK, 1999]. Wassermangel während Blüh- und Hülsenansatzperiode sowie

Kornausbildung reduziert das Ertragspotenzial von Körnerleguminosen erheblich. Dies

schränkt die Standorteignung, besonders der Ackerbohne, ein [AUFHAMMER, 1998]. In Sortenversuchen

zum ökologischen Anbau erzielten zahlreiche Erbsensorten auf Lehmböden in

Hessen 1997-2002 mittlere Erträge von ca. 40 dt/ha, auf nördlichen Sandstandorten hingegen

nur ca. 25-32 dt/ha. Ökologisch angebaute Ackerbohnen erzielten im Mittel der Jahre

1998-2002 Erträge von 45 bis über 55 dt/ha, nur auf Sandstandorten blieben die Erträge mit

max. 30 dt/ha begrenzt [GRUBER & ZENK, 2003].

Etwa 50% der Lupinenanbaufläche der EU-15 befinden sich in Deutschland, wobei der trockenstresstoleranten

Schmalblättrigen Lupine (Lupinus angustifolius L.) die größte Bedeutung

zukommt [UFOP, 2005]. Frühreife Sorten der Schmalblättrigen Lupine eignen sich für

sandige Standorte bis nach Südfinnland [KURLOVICH et al, 2002]. In Westaustralien konnten

bei 160 mm Niederschlag während der Vegetationsperiode mit Schmalblättrigen Lupinen bis

zu 23 dt/ha geerntet werden [PALTA et al, 2002]. In Sorten- und Anbausystemversuchen in

Südwestdeutschland wurden mit ökologisch angebauten Weißen Lupinen (Lupinus albus L.)

Erträge bis ca. 40 dt/ha und mit Schmalblättrigen Lupinen bis ca. 30 dt/ha erzielt [NAWRATH &

VETTER, 2001]. Besonders vorteilhaft für die maschinelle Ernte von Lupinen sind der hohe

Hülsenansatz und die gute Standfestigkeit [DIERAUER & BÖHLER, 2002].

Die Sojabohne (Glycine max (L.) Merr.) ist ursprünglich eine wärmeliebende Kurztagspflanze.

Eine Aussaat unter Kurztagsbedingungen, aber bei den erforderlichen Bodentemperaturen

von 8-10°C ist in nördlichen Breiten nicht ohne Weiteres möglich. Allerdings hat die

Züchtung mittlerweile tagneutrale Formen hervorgebracht, die in guten Körnermaislagen

Deutschlands angebaut werden können. Da der Gesamtwasserbedarf der Sojabohne von

500 mm zu ca. 300 mm in der Blüh- und Kornfüllungsphase liegt, ist sie nicht als dürreresistent

anzusprechen. Eine Beregnung ist an sommertrockenen Standorten häufig ertragswirksam

[DIEPENBROCK, 1999]. Von 913 ha Sojabohnenanbaufläche in Deutschland (2004) umfassten

245 ha den ökologischen Vertragsanbau für die Tofuproduktion in Baden-

Württemberg, bei einer mittleren Ertragsleistung von 25 dt/ha und Spitzenerträgen von >35

dt/ha [RECKNAGEL, 2005].

Die Anbaubedeutung der Kichererbse (Cicer arietinum L.) ist in Europa stark zurückgegangen,

jedoch weltweit mit der der Erbse vergleichbar [AUFHAMMER, 1998]. Die Kichererbse ist

eine Langtagspflanze, die ein warmes, sonnenreiches Klima und Keimtemperaturen von min.

7-8 °C erfordert. In nördlichen Breiten ist ihr Anbau bis nach Tschechien/Slowakei vorgedrungen.

Proteingehalte im Korn liegen zwischen 18 und 30% bei sehr hoher Proteinwertigkeit.

Die Kichererbse gilt als eine der trockenstresstolerantesten Leguminosenarten [ESER et

al, 1999].


Einleitung: Literaturübersicht 4

Ein im Vergleich zu anderen Feldkulturen besonders kritischer Bereich des Körnerleguminosenanbaus

liegt bei der Bestandesetablierung. Ein ungleichmäßiger Feldaufgang hat negative

Auswirkungen von der Konkurrenzkraft über die Bearbeitungsmöglichkeiten bis hin zur

Gleichmäßigkeit der Abreife [AUFHAMMER, 1998]. Für Ackerbohne, Erbse und Lupine wird,

unter Berücksichtigung von Bodenzustand und Temperaturen, eine möglichst frühe Saat

empfohlen, um hohe Erträge zu erzielen. Wichtiger als eine frühe Aussaat ist jedoch, dass

die Saatbettbereitung unter günstigen Bedingungen erfolgt, um Verschlämmungen zu vermeiden

und einen gut strukturierten und durchlüfteten Boden zu gewährleisten [HERRMANN &

PLAKOLM, 1991]. Die damit verbundene gleichmäßige Wasser- und Sauerstoffversorgug der

Keimlinge ermöglicht einen hohen und zügigen Feldaufgang sowie ungestörte Bildung von

Wurzelknöllchen [AUFHAMMER, 1998]. Lupinen und Sojabohne keimen epigäisch und dürfen

daher nicht zu tief gesät werden. Um dennoch blind striegeln zu können, wird eine Saattiefe

von 3-4 cm empfohlen. Die hypogäisch keimenden Erbsen können tiefer (4-6 cm) und die

hypogäisch keimenden und großsamigen Ackerbohnen noch tiefer (6-10 cm) gesät werden

[HERRMANN & PLAKOLM, 1991]. Möglich ist auch das flache Einpflügen von Ackerbohnen auf

10-12 cm Tiefe mit dem Ziel einer intensiven Bewurzelung und erhöhten Standfestigkeit

[AUFHAMMER, 1998].

Als anzustrebende Bestandesdichte für Ackerbohnen werden 30-35 Pfl./m 2 (Einzelpflanzentyp)

bzw. 60-70 Pfl./m 2 (Bestandesdichtetyp) angegeben. Für Erbsen liegen die Empfehlungen

zwischen 90 und 120 Pfl./m 2 , wobei einige Sorten auch bei 60 Pfl./m 2 bereits ihren Optimalertrag

erreichen [HERRMANN & PLAKOLM, 1991]. Für Weiße Lupine werden 60-70 Pfl./m 2

angestrebt, für Schmalblättrige Lupine, abhängig vom Wuchstyp 90-100 (verzweigt) bzw.

100-120 (unverzweigt) Pfl./m 2 [RÖMER, 2003a]. Die Sojabohne kann in traditionellen Anbauländern

mit geringen Bestandesdichten und hohen Einzelpflanzenerträgen angebaut werden

[DIEPENBROCK, 1999]. Unter mitteleuropäischen Bedingungen sind früher reifende Sorten

und höhere Bestandesdichten erforderlich. In der Oberrheinregion haben sich die Reifegruppen

00 bis 000 sowie Bestandesdichten von 60-70 Pfl./m 2 als optimal erwiesen [RP FREI-

BURG, 2003]. Für die Kichererbse werden in üblichen Anbauregionen min. 24-28 Pfl./m 2 für

einen lückenlosen Bestand veranschlagt [ESER et al, 1999].

Saatgut von Lupinenarten, Sojabohne und Kichererbse sollte auf Standorten ohne regelmäßigen

Anbau der jeweiligen Kultur geimpft werden, da die spezifischen Rhizobienstämme, im

Gegensatz zu denen von Erbse, Ackerbohne oder Kleearten, in Deutschland nicht verbreitet

sind. Schmalblättrige Lupinen reagierten auf das Fehlen von Wurzelknöllchen, auch bei mineralischer

N-Düngung, mit geringeren Rohproteingehalten und Kornerträgen [UFOP, 2005].

In der ökologischen Landwirtschaft werden Anbaupausen von 3-4 Jahren (Ackerbohne, Lupine)

bzw. 4-5 Jahren (Erbse, Sojabohne) empfohlen [HERRMANN & PLAKOLM, 1991]. Andererseits

kann ein Sojabohnenanbau in zwei aufeinanderfolgenden Jahren durch verstärkte

Besiedelung des Bodens mit Bradyrhizobium japonicum zu höheren Rohproteingehalten

führen (über die Saatgutimpfung hinausgehender Effekt) [NAWRATH & VETTER, 2001]. Erheblichen

Einfluss auf die notwendigen Anbaupausen hat neben der artspezifischen Krankheitsanfälligkeit

die Abbauintensität infizierter Ernterückstände, die durch Witterungsverlauf sowie

Bodeneigenschaften und -bearbeitung mitbestimmt wird [AUFHAMMER, 1998]. Die besonders

geringe Selbstverträglichkeit der Erbse ist vor allem auf sog. Fuß- und Brennfleckenkrankheiten,

die meist durch einen Komplex der Pilze Phoma medicaginis, Ascochyta pisi und Mycosphaerella

pinodes verursacht werden, zurückzuführen [DIEPENBROCK, 1999]. Zur Vermeidung

von Fruchtfolgekrankheiten sind neben den empfohlenen Anbaupausen auch mögliche

Zwischenwirte zu berücksichtigen. So sind viele Schaderreger auf allen Körnerleguminosen


Einleitung: Literaturübersicht 5

vertreten, und z.B. Sclerotinia sclerotiorum befällt die Kulturen Sojabohne, Sonnenblume,

Raps und Kohlarten [HERRMANN & PLAKOLM, 1991].

Für diverse andere Pflanzenkrankheiten, die sich nicht vorbeugend durch Anbaupausen oder

Saatgutgesundheitsprüfung vermeiden lassen, wie z.B. die regelmäßig auftretende Schokoladenfleckigkeit

(Botrytis fabae) der Ackerbohne, wird in der ökologischen Landwirtschaft auf

Toleranz und Kompensationsvermögen gesunder Kulturpflanzenbestände gesetzt [LAMPKIN,

2002]. Die derzeitig wichtigste Lupinenkrankheit Anthracnose wird weiter unten vertieft behandelt.

Der Blattrandkäfer (Sitona lineata) kann Erbse, Ackerbohne, Lupine und Sojabohne befallen

[DIEPENBROCK, 1999]. Als besonders kritisch ist der Fraß der Larven an den Wurzelknöllchen

zu beurteilen. Schwarze Bohnenlaus (Aphis fabae) sowie Grüne Erbsenblattlaus (Acyrthosiphon

pisum) können an Ackerbohne und Erbse größere Ertragseinbußen verursachen.

Eine frühe Blühphase (vor dem Blattlausflug) sowie die Förderung von Nützlingspopulationen

gelten im ökologischen Landbau als wichtigste Gegenmaßnahmen [SCHMUTZ & BÖHLER,

2002a]. Die seit 1981 in Europa nachgewiesene Lupinenblattlaus Macrosiphum albifrons

schützt sich (als Population) durch erworbene Alkaloid-Toxizität vor Fressfeinden. Allerdings

bleibt dieser Effekt auf alkaloidarmen Lupinensorten sowie auf Gelben Lupinen (abweichende

Alkaloidzusammensetzung) aus, so dass die Entwicklung von Prädatoren nicht beeinträchtigt

wird [EMRICH, 1991]. Späte Schäden und Qualitätsminderungen am Korngut von

Ackerbohne und Erbse werden in manchen Jahren durch Erbsenwickler (Cydia nigricana),

Erbsenkäfer (Bruchus pisorum) und Ackerbohnenkäfer (Bruchus rufimanus) verursacht.

Schließlich kann Wildverbiss, insbesondere durch Hasen, an Sojabohne [DIEPENBROCK,

1999] und Süßlupinen [RÖMER, 2003a] erhebliche Bestandesschäden anrichten.

ÖKOLOGISCHE UNKRAUTREGULIERUNG

Der vorbeugenden Unkrautregulierung kommt im ökologischen Landbau große Bedeutung

zu. Wesentliche Grundlagen für unkrautarme Bestände sind abwechslungsreiche Fruchtfolgen,

angepasste Bodenbearbeitung, konkurrenzstarke Bestände und zeitgerechte mechanische

Maßnahmen [HACCIUS & NEUERBURG, 1996]. Insbesondere gegen tiefwurzelnde Wurzelunkräuter

(z.B. Cirsium arvense, Convolvulus arvensis) sind Stoppelbearbeitung und tief

lockernde Grundbodenbearbeitung wirksamer als die Unkrautbekämpfung in der Kultur

[DIERAUER & STÖPPLER-ZIMMER, 1994].

Blindstriegeln wird bei Körnerleguminosen grundsätzlich empfohlen. Vorsicht ist bei den epigäisch

keimenden Lupinenarten und der Sojabohne angebracht. Der Hackstriegel kann in

Körnerleguminosen vor allem in frühen Stadien (jedoch erst ab ca. 5 cm Pflanzenhöhe)

scharf eingesetzt werden, da Körnerleguminosen fest verwurzelt sind und Schäden in frühen

Stadien gut durch Kompensationswachstum ausgleichen können. Mit zunehmender Pflanzenhöhe

muss vorsichtiger gestriegelt werden, da die Stängel sonst umknicken. Ab ca. 20

cm Höhe sollte nicht mehr gestriegelt werden [HERRMANN & PLAKOLM, 1991]. Neben der Gerätewahl

sind richtige Einstellung und Einsatzzeitpunkt der Geräte von großer Bedeutung

[DIERAUER & STÖPPLER-ZIMMER, 1994].

Erhöhte Saatdichten können die schnelle Entwicklung gut beschattender Bestände unterstützen

[HAMPL et al, 1995]. In einem Versuch mit ökologisch angebauten Sommererbsen

war die Unkrautbiomasse bei einer Saatdichte von 120 Kö./m 2 um 35% reduziert gegenüber

80 Kö./m 2 [CORRE et al, 2000]. Vorteile bei der Unkrautregulierung konnten in Sojabohne

durch verzögerte Aussaat und reduzierte Reihenweite erzielt werden. Späte Saat ermöglicht


Einleitung: Literaturübersicht 6

die verstärkte Bekämpfung wärmekeimender Unkräuter vor der Aussaat, reduziert jedoch

das maximale Ertragspotenzial der Sojabohne. Reduzierte Reihenweite führt zu früherem

Bestandesschluss. Dabei sollte jedoch die Einsatzmöglichkeit der Hacke gewährleistet bleiben

[GUNSOLUS, 1990].

Untersaaten können Unkraut unterdrücken und positive Nebeneffekte (Bodenschutz, Nützlingsförderung)

mit sich bringen. Jedoch ist die Entwicklung von Hauptfrucht und Untersaat

stark von der Jahreswitterung abhängig, was die Planbarkeit einschränkt [DIERAUER &

STÖPPLER-ZIMMER, 1994].

WINTERFORMEN VON KÖRNERLEGUMINOSEN

Eine Herbstaussaat von Körnerleguminosen ist unter wintermilden, mediterranen Bedingungen

üblich. Vorteile liegen vor allem in der Vorverlegung der gegen Hitze- und Trockenstress

empfindlichen Blüh- und Hülsenansatzphase, sowie besserer Ausnutzung der Winterniederschläge.

Nördlichere Standorte können aufgrund maritimer Einflüsse hinreichend milde Winter

aufweisen, führen jedoch aufgrund feucht-kühler Witterung häufig zu sehr später Abreife

[AUFHAMMER, 1998]. Derzeit verfügbare Anbauempfehlungen beziehen sich hauptsächlich

auf Frankreich und Großbritannien.

Neuere Sorten von Winterformen der Erbse, Ackerbohne und Weißen Lupine mit erhöhter

Frosttoleranz versprechen eine Ausdehnung der Anbaumöglichkeiten. Bei ausreichender

Winterhärte könnten somit die zuvor genannten Vorteile auch an sommertrockenen Standorten

in Deutschland genutzt werden. Die Frosttoleranz aktueller Wintererbsensorten vor der

Blühinduktion wird mit -16°C angegeben [ITCF/UNIP, 2002]. Winterackerbohnen gelten als

geringfügig weniger frosttolerant [ARVALIS, 2003a]. Winterlupinen werden als am wenigsten

frosttolerant beschrieben, weshalb der Anbau im Nordosten Frankreichs nur begrenzt möglich

ist [UNIP-ITCF, 2002]. Eine weiterführende Züchtung von Winterackerbohnen mit besonderer

Anbaueignung für den ökologischen Landbau in Deutschland findet derzeit statt

[LINK, 2004].

Um eine optimale Überwinterung von Körnerleguminosen zu ermöglichen, sollten Blattrosetten

und eine kräftige Wurzel gebildet werden, ohne dass es vor Winter zu einer Internodienstreckung

kommt. Sowohl zu weit als auch zu schwach entwickelte Bestände sind durch

Frost gefährdet [AUFHAMMER, 1998]. Eine Untersuchung an Sommer- und Wintererbsen ergab,

dass bei kühlen Temperaturen, dicht über dem Gefrierpunkt, der Gehalt an löslichen

Zuckern in den Blättern zunimmt. Dies ging mit steigender Frosttoleranz einher. Wintererbsen

entwickelten dabei höhere Gehalte an löslichen Zuckern als Sommererbsen, und darüber

hinaus auch in den Wurzelspitzen erhöhte Gehalte [BOURION et al, 2003]. Für Winterlupinen

sind ein fortgeschrittenes sekundäres Dickenwachstum und gute Lignifizierung der

Hauptwurzel wichtige Kriterien, um die mechanischen Belastungen von Bodenfrösten zu

überleben. Untersuchungen zeigten, dass die hiermit verbundene Entwicklung bei Anlage

von 18-20 Blattprimordien erreicht ist [LEACH et al, 1997]. Da dies im Frühjahr meist zu stark

vegetativ entwickelten Einzelpflanzen und erhöhter Lagerneigung führt, wurden in jüngerer

Zeit kleinwüchsigere „Zwerg“-Typen entwickelt [HUYGHE & PAPINEAU, 1990].

Anbauempfehlungen für Wintererbsen im Nordosten Frankreichs geben einen Saattermin

zwischen Ende Oktober und Mitte November an [ARVALIS, 2003b]. Ähnliche Empfehlungen

liegen für den ökologischen Anbau in der Schweiz vor, während Winterackerbohnen etwa

einen Monat früher gesät werden sollen [SCHMUTZ & BÖHLER, 2002b]. Nach CARROUEE &

BOUTTET [2004] müssen Winterackerbohnen in einer Tiefe von wenigstens 8-9 cm gesät


Einleitung: Literaturübersicht 7

werden, um gute Überwinterungschancen zu haben. Für die bei Winterlupinen erforderliche

Vorwinterentwicklung hat sich eine Aussaat in der zweiten Septemberhälfte in kühleren Lagen

Frankreichs [UNIP-ITCF, 2002] bzw. Anfang September in Großbritannien [SHIELD et al,

1996] als optimal gezeigt.

BODENANSPRÜCHE DER LUPINEN

Ein wesentlicher, die Anbauwürdigkeit und Ertragssicherheit von Lupinenarten einschränkender

Faktor sind ihre diffizilen Bodenansprüche. Typischerweise wird von der „Kalkchlorose“

der Lupine gesprochen, wenn sie auf kalkreichen Böden Eisenmangelsymptome entwickelt.

Mit Blick auf die üblicherweise hohen Gesamt-Fe-Gehalte in mitteleuropäischen Böden

sind Eisenmangelchlorosen, von Ausnahmen abgesehen, vorwiegend physiologisch bedingt

und beruhen auf einer gestörten Fe-Aufnahme und/oder einem gestörten Fe-Transport innerhalb

der Pflanze. Sie müssen daher als Funktion des gesamten Boden-Pflanze-Systems

betrachtet werden [BERGMANN, 1993].

Nach DIERAUER & BÖHLER [2002] sollen Lupinen grundsätzlich nicht bei pH-Werten (H2O)

über 7,0 angebaut werden. Nach HUYGHE [1997] ist L. albus empfindlich gegen hohen Boden-pH

in Gegenwart von Kalk, da die damit verbundene Abpufferung saurer Wurzelexsudate

die Erhöhung der Fe-Verfügbarkeit behindert. RÖMER [2003a] gibt an, dass für L. angustifolius

und L. albus der pH-Wert (CaCl2) 6,8 nicht überschreiten darf, und dass große Mengen

frei verfügbaren Calciums schädlich für Lupinen sind.

Zahlreiche Untersuchungen kommen jedoch zu dem Schluss, dass der Boden-pH-Wert nicht

als primäre Ursache für Ernährungs-/Entwicklungsstörungen bei Lupinen anzusehen ist.

WHITE & ROBSON [1989a] stellten einen additiven Effekt von hohem Boden-pH und mangelnder

Bodendurchlüftung auf die Fe-Mangelsymptome bei L. angustifolius fest. Beide Ursachen

bedingen eine Anreicherung von HCO3 - in der Bodenlösung, was mit einer reduzierten Fe-

Aufnahmefähigkeit der Lupinen in Verbindung gebracht wird. PEITER et al [2001] fanden eine

starke Beeinträchtigung des Wurzelwachstums von L. albus, L. angustifolius und L. luteus

durch HCO3 - in der Nährlösung. JESSOP et al [1990] geben an, dass L. angustifolius auf Tonböden

mit pH-Werten > 7,5 (CaCl2) gute Erträge liefern kann, wenn kein „freier Kalk“ zugegen

ist. In einem Gefäßversuch mit Kalkböden zeigten sich Chlorosen, die durch Fe-Chelat-

Düngung beseitigt werden konnten. Trotz adäquater Fe-Gehalte in den Pflanzen blieben

erhebliche Wuchsstörungen bestehen, die von den Autoren in direkten Zusammenhang mit

erhöhten Ca-Gehalten in Boden und Pflanze gebracht werden.

Da hohe Kalkgehalte gleichermaßen hohe pH-Werte, HCO3 - -Gehalte und Ca-Gehalte im

Boden bedingen, ist die Abgrenzung verschiedener Effekte schwierig. Offensichtlich lässt

jedoch weder der pH-Wert noch der Kalkgehalt eines Bodens allein eindeutige Aussagen

über die Eignung für den Anbau von Lupinen zu. Eine genauer definierte Beschreibung der

für Lupinen förderlichen und limitierenden Bodeneigenschaften würde wesentlich zu ihrem

erfolgreichen Anbau beitragen.

ANTHRACNOSE DER LUPINEN

Die Anthracnose ist die weltweit bedeutendste Lupinenkrankheit [FEILER & NIRENBERG,

2004], die den Lupinenanbau vor ernsthafte Probleme stellt. Der pilzliche Erreger stammt

aus Lateinamerika und breitete sich Anfang der 1980er Jahre in Europa und anderen Kontinenten

aus. Nachdem er lange Zeit der Art Colletotrichum gloeosporioides zugeordnet wurde,

ergaben neuere Untersuchungen, dass es sich um eine genetisch und morphologisch


Einleitung: Literaturübersicht 8

abweichende, und somit eigenständige und lupinenspezifische Art handelt, die den Namen

Colletotrichum lupini erhielt [NIRENBERG et al, 2002]. Der Erreger befällt alle Lupinenarten,

wobei die Anfälligkeit der landwirtschaftlich bedeutenden Arten in der Reihenfolge Weiße

Lupine > Gelbe Lupine > Schmalblättrige Lupine abnimmt. Typische Symptome sind Einschnürungen

und Verdrehungen von Stängel, Blattstielen und Hülsen sowie „Brennflecken“

mit braunem Rand und orangefarbenen Konidienlagern am Ort der Läsionen. Früh befallene

Pflanzen sterben häufig ab [RÖMER].

Die Primärinfektion erfolgt über das Saatgut, jedoch kann sich der Pilz unter günstigen (v.a.

feuchten) Bedingungen im Bestand so rasant ausbreiten, dass schon ein Ausgangsbefall von

0,1% im Saatgut Ertragseinbußen von bis zu 50% verursachen kann [THOMAS et al, 1998,

zit. in FEILER & NIRENBERG, 2004]. Auch unter für die Ausbreitung des Erregers weniger

günstigen Bedingungen wurden teilweise stark infizierte Bestände gefunden, was auf höhere

Saatgutbefallsgrade zurückgeführt wird [FRENCEL, 2002]. OLLENDORF et al [2001] zeigten

zudem, dass der Erreger sich bei einem weiten Spektrum von Umweltbedingungen ausbreiten

kann, und dass eine zuverlässige Negativ-Prognose unrealistisch ist. Eine Übertragung

des Erregers über den Boden spielt nach bisherigem Kenntnisstand keine Rolle [FRENCEL,

2002]. Zwar konnte sie in den ersten zwei Jahren nach Ernte eines stark befallenen Bestandes

nachgewiesen werden, jedoch trat schon im dritten Jahr keine Infektion von gesundem

Saatgut mehr auf. Die Einhaltung der Anbaupausen von 3-4 Jahren genügt demnach, um

eine bodenbürtige Infektion auszuschließen [OLLENDORF et al, 2001].

Als Kernprobleme stellen sich somit die sichere Diagnose auch geringer Befallsraten bei der

Saatgutgesundheitsprüfung sowie die nicht-chemische Bekämpfung des Erregers im Saatgut

für den ökologischen Anbau dar. Aussichtsreiche Ansätze mit gut befallsreduzierender Wirkung

stehen mit der Warmwasserbehandlung (30 min bei 50°C) oder der Überlagerung des

Saatgutes über 1½ Jahre zur Verfügung [RÖMER, 2003a].

STICKSTOFFRÜCKSTÄNDE NACH DER ERNTE

Nach einer Literaturübersicht von KAUL [2004] akkumulieren Körnerleguminosen insgesamt

meist über 100 und bis zu 300 (Erbse), 400 (Lupine) oder 500 (Ackerbohne) kg N/ha in ihrer

Trockenmasse. Der symbiotisch fixierte Stickstoff hängt zum einen vom Angebot mineralischen

Stickstoffs im Boden ab und unterliegt zum anderen starken Jahres- und Standorteffekten,

weshalb in der Literatur sehr große Spannen angegeben werden [DIEPENBROCK,

1999]: 50 - 650 kg N/ha (Ackerbohne), 15 - 190 kg N/ha (Erbse), 120 - 200 kg N/ha (Lupinen),

15 - 260 kg N/ha (Sojabohne). Auch mit der methodisch aufwändigen δ 15 N-Methode

wurden an Standorten in Niedersachsen Spannen von < 20 bis >280 kg N/ha bzw. im Mittel

193 (Ackerbohne), 141 (Erbse) und 125 (Weiße Lupine) kg N/ha gefunden [JOST, 2003].

Abhängig von Körnerleguminosenart und Kornertrag verbleiben oft N-Mengen in der Größenordnung

von 80-150 kg N/ha auf dem Feld, die zwar überwiegend organisch gebunden

sind, jedoch witterungsabhängig mehr oder weniger zügig mineralisiert werden können

[AUFHAMMER, 1998]. Untersuchungen nach Ernte von ökologisch angebauten Sojabohnen

am Oberrhein ergaben N-Auswaschungsverluste während der Winterperiode von max. 20 kg

N/ha [NAWRATH & VETTER, 2001]. Bei einer Sickerwassermenge von 300 l/m 2 entspricht dies

einer Nitrat-Konzentration im Sickerwasser von ca. 30 mg/l. Der Grenzwert für Nitrat im

Grundwasser liegt bei 50 mg/l. Lysimeter-Versuche nach Ernte von Ackerbohnen ergaben

eine Auswaschung von 60 kg N/ha aus dem Oberboden [FIEGENBAUM et al, 1994], was vermutlich

mit einer Grenzwertüberschreitung einherging.


Einleitung: Literaturübersicht 9

Die durch Bodenmikroorganismen bedingten Prozesse der N-Mineralisierung und -Immobilisierung

führen zu einem ständigen Fluss zwischen dem organisch gebundenen N-Vorrat

des Bodens, der meist mehrere 1000 kg N/ha ausmacht, und dem wasserlöslichen mineralischen

Stickstoff (NO3 - + NH4 + ) [SCHEFFER et al, 1998]. Vollständige N-Bilanzen sind ohne

sehr umfangreiche Datenerhebung nur schwer zu schätzen. Unter Zuhilfenahme von Literaturangaben

und Beachtung bodenchemischer und -biologischer Zusammenhänge lassen

sich jedoch relevante Werte wie N-Auswaschung und N-Flächenbilanzsaldo gut eingrenzen.

VERWERTUNG UND ÖKONOMIE

Grundsätzlich sind bei entsprechender Zubereitung alle Körnerleguminosen für die Humanernährung

geeignet. Ihre tatsächliche Verwendung hängt neben kulturellen Einflüssen von

der Verfügbarkeit tierischen Eiweißes ab. Weltweit spielt die Sojabohne eine bedeutende

Rolle für die menschliche Proteinversorgung. In Deutschland werden vor allem die unreif

geerntete Gemüseerbse oder zumeist importierte Bohnen der Gattung Phaseolus genossen.

Der Großteil der in Europa angebauten Körnerleguminosen wird für die Tierernährung genutzt.

Dabei kommen dem Rohproteingehalt sowie der Verdaulichkeit und Wertigkeit des

Proteins große Bedeutung zu. Andere Inhaltsstoffe können sich wertsteigernd oder -mindernd

auswirken.

Futterwert

Es treten relativ starke sorten- und standortabhängige Schwankungen der Korninhaltszusammensetzungen

auf. Typische Rohproteingehalte (Korn-Trockenmasse) liegen in folgenden

Größenordnungen: Sojabohne u. Gelbe Lupine (40-45%) > Weiße Lupine (35-40%) >

Ackerbohne u. Schmalblättrige Lupine (30-35%) > Erbse (20-25%). Sojabohnen werden

konventionell meist aufgrund ihres Ölgehaltes von ca. 20% als Ölfrucht angebaut, und nach

dem Pressen als hocheiweißreicher Presskuchen in der Fütterung eingesetzt. Auch die Verfütterung

vollfetter Sojabohnen ist möglich. Lupinen weisen ebenfalls hohe Ölgehalte von 9%

(Weiße Lupine) bzw. 6% (Gelbe u. Schmalblättrige Lupine) auf [ROTH-MAIER et al, 2004].

Erbsen und Ackerbohnen besitzen hingegen höhere Stärkegehalte und ersetzen in der Futterration

auch einen Anteil Getreide.

Die Aminosäurezusammensetzung des Proteins (biologische Wertigkeit) muss bei der Fütterung

von Monogastriern beachtet werden, während Wiederkäuer durch die mikrobielle Proteinsynthese

in den Vormägen eine ideale Proteinzusammensetzung erhalten. Aufgrund der

für hohe Leistungsklassen (vor allem Hochleistungsmilchkühe) limitierenden Energiebilanz

des Pansenstoffwechsels kommt jedoch heute zunehmende Bedeutung dem Anteil von pansenstabilem

Protein (UDP) zu. Dieses wird im Pansen nicht umgebaut und steht dem Tier

direkt zur Verfügung, muss aber folglich auch die Anforderungen an die Aminosäurezusammensetzung

erfüllen [KRUTZINNA].

Leistungsbegrenzend sind unter hiesigen Fütterungsbedingungen im Allgemeinen die Aminosäuren

Lysin, Methionin+Cystein, Threonin, Tryptophan [ROTH-MAIER et al, 2004]. Das

günstigste Verhältnis dieser Aminosäuren weisen Lupinen auf. Allen heimischen Körnerleguminosen

gemein ist jedoch ein geringer Gehalt an schwefelhaltigen Aminosäuren (Methionin

und Cystein). Ackerbohne und Erbse bieten zudem keine ausreichende Versorgung mit

Tryptophan [ZOLLITSCH et al, 2000]. Nach weiteren Angaben nimmt die biologische Wertigkeit

des Proteins in der Reihenfolge Gelbe Lupine > Weiße Lupine > Schmalblättrige Lupine


Einleitung: Literaturübersicht 10

ab [ROTH-MAIER et al, 2004], und ist bei der Erbse höher als bei der Ackerbohne [ZWINGEL &

BINDER, 2003].

Neben der Wertigkeit ist auch die Verdaulichkeit des Proteins von Bedeutung. Zudem können

antinutritive Inhaltsstoffe die Verdaulichkeit oder Aufnahme des Futters mindern oder die

Tiergesundheit beeinträchtigen, was wiederum zu einer verminderten Aufnahme führt. Eine

mechanische Zerkleinerung (Schroten) ist grundsätzlich sinnvoll, um die Verdauung der

großkörnigen Leguminosen zu vereinfachen. Darüberhinaus können verschiedene (vor allem

thermische) Behandlungen die Verdaulichkeit steigern oder antinutritive Inhaltsstoffe zerstören.

Erbsen weisen eine im Vergleich zu Weizen oder Lupinen geringere Verdaulichkeit auf. Als

wertmindernde Inhaltsstoffe treten Proteaseinhibitoren und Tannine auf, die vor allem für

Monogastrier ungünstig sind. Allerdings weisen weißblühende Erbsensorten nur geringe Gehalte

dieser Stoffe auf. Fütterungsempfehlungen liegen für Schweine bei bis zu 40%, Mastgeflügel

bis 50%, Legehennen bis 30% Erbsenanteil und Milchkühe bis 4 kg Erbsen je Tag

[BELLOF et al, 2004]. In einem Fütterungsversuch mit hydrothermisch behandelten Erbsen

wurde trotz verdoppeltem UDP-Anteil keine signifikante Leistungssteigerung bei Milchkühen

festgestellt, so dass das Verfahren für Erbsen als nicht ökonomisch angesehen wird [BAARS,

2005b].

Bei Ackerbohnen wird die Verdaulichkeit durch den Tanningehalt begrenzt, und die Glucoside

Vicin und Convicin führen zu Stoffwechselbeeinträchtigungen. Wie bei Erbsen sind weißblühende

Sorten genetisch tanninarm. In der Wiederkäuerfütterung sind buntblühende, tanninreiche

Ackerbohnen aufgrund des erhöhten UDP-Anteils eher vorteilhaft. Hydrothermische

Behandlung führt auch bei Ackerbohnen zu einer Verdopplung des UDP-Anteils. Empfohlene

Obergrenzen für die Verwendung von Ackerbohnen in der Futterration liegen bei

25% für Mastschweine, 40% für Mastgeflügel, 10% für Legehennen und 4 kg Ackerbohnen je

Tag für Milchkühe [ABEL et al, 2004]. Jedoch führten in der Futterration von Legehennen

auch weißblühende, tanninarme Ackerbohnen schon ab 10% Anteil zu Verminderung von

Futteraufnahme und Eigewicht, während 20-40% weißblühende Erbsen unproblematisch

waren. Für Legehennen sollten daher nur vicin-/convicinarme Sorten eingesetzt werden

[HALLE, 2005].

Das Lupinenprotein ist ähnlich gut verdaulich wie das von Sojabohne oder Weizen. Der Gehalt

an Alkaloiden liegt bei den „Süßlupinen“ bei max. 0,05% und ist unproblematisch. In der

Wiederkäuerfütterung zeichnen sich Lupinen durch hohe Verdaulichkeit und Pansenproduktivität

aus. Der UDP-Anteil liegt bei Lupinen bei ca. 20% [ROTH-MAIER et al, 2004] im Vergleich

zu Ackerbohne und Erbse mit etwa 15% UDP [BELLOF et al, 2004]. Die hydrothermische

Behandlung von Lupinen erhöht den UDP-Gehalt nach Produzentenangaben von 20%

auf 45%. Für Monogastrier könnte die hydrothermische Behandlung Vorteile durch Inaktivierung

antinutritiver Inhaltsstoffe erbringen [ROTH-MAIER et al, 2004]. Lupinen enthalten hohe

Gehalte an Nicht-Stärke-Polysacchariden (NSP), die bei Monogastriern zu Blähungen führen

und die Futteraufnahme einschränken. Dieser Effekt kann durch NSP-abbauende Enzymzusätze

vermieden oder durch Schälen der Lupinen reduziert werden. Empfohlene Obergrenzen

für die Futterration liegen bei 20% in der Monogastrierfütterung bzw. 4 kg Lupinen je Tag

bei Milchkühen [ROTH-MAIER et al, 2004].

Sojabohnen weisen einen hohen Gehalt an verdauungshemmenden Trypsininhibitoren auf,

die durch Hitze zerstört werden. Das sog. „Toasten“ der Sojabohnen ist erforderlich, um hohe

Futterwerte zu erzielen. Der UDP-Gehalt von getoastetem Sojapresskuchen wird auf 35%


Einleitung: Literaturübersicht 11

geschätzt [DRERUP & SCHUMACHER, 2003]. Der Einsatz mobiler Toastanlagen für Sojabohnen

findet derzeit in Deutschland nicht statt, so dass die Sojabohnen zur Toastanlage transportiert

werden müssen. Verfahren, bei denen durch mechanisches Pressen zur Ölextraktion

genügend Hitze entsteht, um einen bereits getoasteten Presskuchen zu erhalten, sind noch

nicht verbreitet, könnten aber die Wirtschaftlichkeit der Sojabohne für die Futternutzung

verbessern.

Vermarktung und Wirtschaftlichkeit

Aufgrund der Import-Verfügbarkeit von ökologisch angebauten Sojabohnen ist es derzeit

kaum möglich, für heimische Körnerleguminosen auf dem ökologischen Futtermittelmarkt viel

mehr als 30,- €/dt zu erzielen [UNTIEDT, 2004]. Zudem werden hohe Proteingehalte und

-wertigkeit am Markt nicht angemessen bezahlt, sondern Erbse, Ackerbohne und Lupinen

häufig zu Einheitspreisen gehandelt [GERKE, 2005]. Höhere Preise sind in der Humanernährung

möglich. Ein gewisser Marktwert wird zudem der regionalen Erzeugung beigemessen.

So wurden 2005 in Süddeutschland für ökologisch erzeugte Sojabohnen als Futterware ca.

36,- €/dt, als Speiseware (für die Tofuproduktion) hingegen 62,- €/dt erlöst [RECKNAGEL,

2005]. Nach Auskunft eines Naturkostunternehmens könnten für ökologisch erzeugte Kichererbsen

aus Deutschland bis zu 120,- €/dt gezahlt werden.

Auf der Kostenseite sind nach Literaturangaben und eigenen Schätzungen im ökologischen

Anbau von Körnerleguminosen etwa 200,- €/ha für das Saatgut, 200,- €/ha für den Maschineneinsatz

und 40,- €/ha für Trocknung und Lagerung zu veranschlagen. Genaue Zahlen

sind von Kultur, Produktionsziel und standortbedingten Anforderungen abhängig. Neben der

Ertragsoptimierung kann vor allem durch Senkung der Saatgutkosten eine Steigerung des

Deckungsbeitrags von Körnerleguminosen erreicht werden. Da das Saatgut im Allgemeinen

nach Gewicht gehandelt wird, können, abhängig vom Korngewicht einer Sorte, die Saatgutkosten

bei gegebener Saatdichte um 50,- bis 80,- €/ha variieren [UNTIEDT, 2004]. Bei Erbse

und Ackerbohne sind die Saatgutkosten von Winterformen geringer als von Sommerformen,

da Wintererbsen ein geringeres Korngewicht aufweisen, und für Winterackerbohnen eine

geringere Saatdichte erforderlich ist.

In sommertrockenen Lagen wie der Oberrheinregion werden Körnerleguminosen regelmäßig

beregnet. Bei Beregnungskosten von 1,80 €/mm·ha und einem mittleren Marktpreis von 27,-

€/dt (Futterware) muss eine Beregnungsgabe von 30 mm einen Ertragszuwachs von mehr

als 2 dt/ha erbringen, um wirtschaftlich zu sein. Dies ist bei Trockenheit in ertragssensitiven

Phasen (insbesondere Blühphase) häufig der Fall. Bei Sojabohnen für die Tofuproduktion ist

bereits 1 dt / 30 mm wirtschaftlich.

Bei der betrieblichen Wertschätzung von Körnerleguminosen muss der Vorfruchtwert, oder

besser der Mehrwert der Gesamtfruchtfolge berücksichtigt werden. Mehrerträge der Folgefrucht

nach Leguminosenanbau werden sowohl auf bessere N-Versorgung (Konservierung

der N-Rückstände vorausgesetzt) als auch bessere Bodengare zurückgeführt. Hinzu kommen

eventuell verringerter Aufwand bei der Bodenbearbeitung sowie positive phytosanitäre

Effekte. Die Kalkulationen zum Fruchtfolgewert der Körnerleguminosen unterliegen großen

Schwankungen, führen jedoch häufig zu Ergebnissen zwischen 100,- und 200,- €/ha [LÜTKE

ENTRUP et al, 2001].


2 Material und Methoden

Material und Methoden 12

Die Fragestellungen wurden schwerpunktmäßig in Form von praxisnahen Feldversuchen am

Oberrhein sowie ergänzend auf den Versuchsstationen Ihinger Hof und Kleinhohenheim der

Universität Hohenheim bearbeitet. Die Datenerhebung erfolgte sowohl im Feldbestand als

auch anhand entnommener Proben. Zusätzlich wurden Versuche in Gewächshaus und Labor

durchgeführt.

2.1 Standorte und Wetterdaten

Die Feldversuche am Oberrhein wurden auf ökologisch bewirtschafteten Praxisflächen im

Markgräfler Land (zwischen Basel und Freiburg) in einer Höhenlage von ca. 220 m ü. NN

durchgeführt. Die Versuchsstation für ökologische Landwirtschaft Kleinhohenheim liegt im

Süden Stuttgarts auf ca. 430 m ü. NN. Die konventionell bewirtschaftete Versuchsstation

Ihinger Hof liegt westlich von Stuttgart auf ca. 470 m ü. NN . Abb. 1 zeigt den Witterungsverlauf

der drei Versuchsjahre 2003 bis 2005 an den drei Standorten. Die Jahresmitteltemperaturen

lagen in jedem der Jahre 2003 bis 2005 über dem langjährigen Mittel des jeweiligen

Standortes (durchschnittlich ca. 1,0°C). Die Jahresniederschläge lagen 2003 an allen Standorten

mehr als 100 mm unter dem langjährigen Mittel. Auf dem Ihinger Hof lagen zudem die

Niederschläge in jedem der Jahre 2003 bis 2005 unter dem langjährigen Mittel (durchschnittlich

88 mm). Am Oberrhein und in Kleinhohenheim hingegen lagen sie 2004 und 2005 deutlich

über dem langjährigen Mittel.

In Tab. 1 sind die wesentlichen Bodeneigenschaften und vorausgehenden Bewirtschaftungsmaßnahmen

auf den Versuchsfeldern aufgeführt.


Niederschlag (mm)

Niederschlag (mm)

Niederschlag (mm)

160

120

80

40

0

40

160

120

80

40

0

40

160

120

80

40

0

40

Oberrhein

2003

553 mm

11,6 °C

Material und Methoden: Standorte und Wetterdaten 13

2004

760 mm

10,8 °C

2005

80

803 mm (Jahressumme)

10,8 °C (Jahresmittel)

60

J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D

Ihinger Hof

2003

539 mm

9,7 °C

2004

673 mm

9,0 °C

J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D

Kleinhohenheim

2003

501 mm

10,5 °C

2004

753 mm

9,6 °C

40

20

0

Temperatur (°C)

20

2005

80

604 mm (Jahressumme)

8,8 °C (Jahresmittel)

60

J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D

40

20

0

Temperatur (°C)

20

2005

80

757 mm (Jahressumme)

9,6 °C (Jahresmittel)

60

Abb. 1: Witterungsdiagramme für die Versuchsjahre 2003 bis 2005 an den Standorten Oberrhein,

Ihinger Hof und Kleinhohenheim

Kurve: Monatsmitteltemperaturen (Luft), Säulen: monatliche Niederschlagssummen

(Daten der Wetterstationen des IfuL Müllheim (Oberrhein), der Versuchsstation Ihinger Hof und der

Versuchsstation Kleinhohenheim, letztere teilweise ergänzt durch Wetterstation Hohenheim)

40

20

0

Temperatur (°C)

20


Material und Methoden: Standorte und Wetterdaten 14

Tab. 1: Schlagspezifische Standortangaben zu den Feldversuchen an drei Standorten und in drei Versuchsjahren

Standort

Jahr 1

Versuche

Oberrhein

2003

Unkrautregulierung

Anthracnose der Lupine

2004

alle Versuche

2005

Unkr.reg. in Sojabohne

alle sonstigen Versuche

Ihinger Hof

2004

Wintererbse u. -ackerb.

Wintererbsen-Gemenge

2005

Wintererbse u. -ackerb.

Wintererbsen-Gemenge

Kleinhohenheim

2004

Winterlupine

2005

Winterlupine

Bodenart

Bodeneigenschaften

Boden-pH 2

P2O5 (mg/100g) 3

uL 7,3 34

(D)

sL 7,2 19

(C)

lU 6,6 7

(B)

uL 7,5 8

(B)

tL 6,1 4

(A)

tL 7,3 34

(E)

uL 7,0 41

(E)

uL 7,3 30

(E)

uL 7,0 41

(E)

tL 6,2 8

(B)

tL 6,1 11

(B)

K2O (mg/100g) 3

29

(D)

27

(D)

10

(B)

8

(B)

14

(B)

30

(E)

45

(E)

34

(E)

45

(E)

23

(C)

18

(B)

Mg (mg/100g) 3

7

(B)

12

(C)

14

(D)

16

(D)

24

(E)

19

(E)

21

(E)

26

(E)

21

(E)

17

(D)

12

(C)

Humus (%)

Beregnung

(Vor-Vorfrucht) Vorfrucht

Grundbodenbearbeitung

1,9 - (Erbse, Gelbsenf) Ackerbohne, Gelbsenf

Herbst- und Winterpflugfurche

1,7 + (Sojabohne) Sojabohne

Winterpflugfurche

k.A. + (DInkel, SZF) Winterweizen, SZF

Schälpflug und Herbstpflugfurche

k.A. - (Winterweizen) Sonnenblume

Herbstpflugfurche

k.A. + (Sojabohne) Sommerweizen, SZF+Roggen

Schälpflug und Herbstpflugfurche

k.A. - (Wintertriticale) Hafer

Grubber

k.A. - (Zuckerrüben) Winterweizen

Pflugfurche

k.A. - (Winterraps) Wintertriticale

Pflugfurche (15 cm)

k.A. - (Winterweizen) Sommergerste

Pflugfurche

2,1 - (Sommerweizen) Winterroggen

Herbstpflugfurche

2,3 - (Feldgemüse) Sommerweizen

Stoppelbearbeitung mit Grubber

k.A. = keine Angabe SZF = Sommerzwischenfrucht (Alexandriner- u. Perserklee, Sommerwicken, Weidelgras)

1 Winterungen nach Erntejahr eingeordnet

2 nach CaCl2-Methode

3

Gehaltsklassen: A/B = starker/mäßiger Mangel C = optimale Versorgung D/E = mäßige/starke Überversorgung


Material und Methoden: Ökologische Unkrautregulierung 15

2.2 Ökologische Unkrautregulierung in Körnerleguminosen

Versuche zur ökologischen Unkrautregulierung wurden in den Jahren 2003 bis 2005 am Oberrhein

durchgeführt. Die Region ist durch intensiven Maisanbau und verstärktes Auftreten

wärmeliebender, sommerannueller Unkräuter charakterisiert. Alle Versuchsfelder waren

langjährig ökologisch und unter Pflugeinsatz bewirtschaftet und wiesen lehmige Böden auf.

2.2.1 Feldversuche zur ökologischen Unkrautregulierung in Sojabohne

Für die Unkrautregulierung in Sojabohne (Glycine max (L.) Merr.) wurden ein Vorversuch

(2003), ein breit angelegter Versuch mit diversen Strategien (2004) und schließlich ein Versuch

zur Überprüfung der Ergebnisse unter praxisnahen Bedingungen (2005) durchgeführt.

VERSUCHSANLAGEN

Eine Übersicht der Varianten aller drei Versuchsjahre mit zugehörigen Reihenweiten und

durchgeführten Maßnahmen zeigt Tab. 2. Häufigkeit und Termingerechtheit der Maßnahmen

waren naturgemäß witterungsabhängig. Eine günstige Wirkung des Blindstriegelns wurde als

gegeben angenommen.

Um die Wirkung von Hacke und Striegel bei unterschiedlich konkurrenzstarken Sorten festzustellen

wurde im Versuchsjahr 2003 ein zweifaktorieller Versuch mit vier Behandlungsvarianten

und zwei Sorten durchgeführt. Bei den Varianten ohne Hackeinsatz wurden der Reihenabstand

reduziert und die Saatdichte erhöht, um früheren Reihenschluss zu ermöglichen.

Die Variante V4(03) wurde ortsüblich mit Praxisgeräten durchgeführt. Die Sorte Quito galt

nach Praxiserfahrungen als konkurrenzstärker als die früher reife Sorte Dolly. Der Versuch

wurde als Spaltanlage (Großteilstück: Unkrautbekämpfungsvariante, Kleinteilstück: Sorte)

mit zwei Wiederholungen so angelegt, dass die Bearbeitung innerhalb eines Großteilstücks

einheitlich erfolgen konnte. Die Parzellengröße betrug 3,00 x 6,70 m (20 m 2 ) bzw. 4,50 x

6,70 m (30 m 2 ) bei Variante V4(03).

Ausgehend von den Erfahrungen des ersten Versuchsjahres sowie Informationen aus der

Praxis wurden im Versuchsjahr 2004 direkte und indirekte Wirkungen von Reihenweite,

Saattermin und Behandlungsintensität auf Verunkrautung und Ertrag der Sojabohne untersucht.

Ferner wurde die Kress Fingerhacke (schräg abrollende Gummisterne, s. Abb. 2) zur

gezielten Unkrautbekämpfung innerhalb der Pflanzenreihe in Kombination mit der Gänsefußhacke

getestet. Leindotter (Camelina sativa (L.) Crantz) und Weißklee (Trifolium repens

L.) wurden als Untersaaten auf ihre Verträglichkeit mit der Sojabohne sowie ihre Wirkung auf

Unkräuter untersucht. Die Sojabohnen-Sorte wurde nicht mehr variiert und gemäß aktueller

Praxisempfehlung für die Region gewählt. Der Versuch wurde als einfaktorielle Blockanlage

mit acht Varianten und vier Wiederholungen durchgeführt. Die Parzellengröße betrug 1,50 m

� 10,70 m.

Im Versuchsjahr 2005 wurden die Fragestellungen vom Vorjahr unter ausschließlichem Einsatz

von Praxisgeräten wiederholt. Die Variante V1(05) wurde praxisüblich durchgeführt und

ersetzte die Varianten V1(04) und V4(04) vom Vorjahr. Die Weißklee-Untersaat wurde nicht

weiter verfolgt. Als zusätzliche Variante wurde die Yetter Rotorhacke (Sternräder mit Metallspaten,

s. Abb. 2) zur reihenunabhängigen Bekämpfung junger Unkräuter bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit

getestet. Die Parzellengröße betrug geräteabhängig 4,90 m (V1(05) -


Material und Methoden: Ökologische Unkrautregulierung 16

V3(05)) bzw. 3,20 m (V4(05) - V7(05)) x 18,00 m. Aufgrund der geringen Schlagbreite sowie

der Maßgabe, Varianten gleicher Arbeitsbreite hintereinander anzuordnen, um die technische

Durchführung nicht zu erschweren, wurde der Versuch 2005 als einfaktorieller Zeilen/Spalten-Plan

mit vier Wiederholungen angelegt. Die besondere Randomisationsstruktur

wurde bei der Auswertung als gemischtes Modell berücksichtigt.

Tab. 2: Behandlungsvarianten und Sorten in den Feldversuchen zur ökologischen Unkrautregulierung

in Sojabohne

Var.nr. Kurzbezeichnung Rw durchgeführte Maßnahmen

2003

S1 (03) Sorte Dolly (00/000)

S2 (03) Sorte Quito (00)

V1(03) „Kontrolle" 15 Blindstriegeln, erhöhte Saatdichte

V2(03)

V3(03)

V4(03)

2004

„Striegel" 15 Blindstriegeln, 1x Striegeln, erhöhte Saatdichte

„Hacke“ 30 Blindstriegeln, 1x Hacken

„Praxis“ 50 Blindstriegeln, 3x Hacken u. Striegeln

Sorte: Ohgata (00/000)

V1(04) „Intensiv“ 30 Blindstriegeln, 4x Hacken u. Striegeln

V2(04) „Späte Saat“ 30 Saat 3 Wochen später, Blindstriegeln, 3x Hacken

V3(04) „Fingerhacke“ 50 Blindstriegeln, 4x Hacken mit zusätzlich Fingerhackelementen

V4(04) „Späte Hacke“ 50 Blindstriegeln, 4x Hacken (verlängerte Zeitspanne)

V5(04) „Hacke“ 30 Blindstriegeln, 3x Hacken

V6(04) „Striegel“ 15 Blindstriegeln, 3x Striegeln

V7(04) „Leindotter“ 30

V8(04) „Weißklee“ 30

2005

Blindstriegeln, 1x Striegeln, dabei Einbringung von Leindotter

alsUntersaat

wie V5(04), zum letzten Hackdurchgang Einbringung von Weißklee

als Untersaat

Sorte: Amphor (00)

V1(05) „Praxis" 54 Blindstriegeln, 4x Hacken u. Striegeln

V2(05) „Späte Saat" 54 Saat 3 Wochen später, Blindstriegeln, 2x Hacken u. Striegeln

V3(05) „Fingerhacke“ 54 Blindstriegeln, 3x Hacken mit zusätzlich Fingerhackelementen

V4(05) 1

„Rotorhacke“ 54 Blindstriegeln, 2x Rotorhacke

V5(05) „Hacke“ 30 Blindstriegeln, 3x Hacken

V6(05) 2

V7(05) 2

„Striegel“ 17 2x Striegeln

„Leindotter“ 17 1x Striegeln, dabei Einbringung von Leindotter als Untersaat

Rw: Reihenweite (cm), Reifegruppen der Sorten: 00/000 früher reif als 00

1

abschließender Durchgang mit Gänsefußhacke konnte nicht durchgeführt werden (zu dichter Bestand beim

Zieltermin)

2

Blindstriegeln nicht möglich wegen zu flacher Saatgutablage (andere Sätechnik)


Material und Methoden: Ökologische Unkrautregulierung 17

Abb. 2: Spezielle Geräte zur mechanischen Unkrautbekämpfung - Kress Fingerhacke (links, in Weißer

Lupine) und Yetter Rotorhacke (rechts)

I: DURCHFÜHRUNG 2003

� Saatbettbereitung: Eggenstrich im Frühjahr sowie kurz vor der Aussaat

� Saatgut-Impfung mit Bradyrhizobium japonicum (Präparat „fix-fertig“)

� Aussaat: 28.04.2003

− V1(03) - V2(03): erhöhte Saatdichte (100 kmf. Kö./m 2 ), Drillsaat in Doppelparzellen

mit Parzellensämaschine (2x Arbeitsbreite 1,50 m), Ablagetiefe ca. 4 cm

− V3(03): reguläre Saatdichte (70 kmf. Kö./m 2 ), Drillsaat wie oben

− V4(03): Einzelkornsaat mit Praxisgerät (Arbeitsbreite 4,50 m), Ablagetiefe ca. 6 cm,

Saatdichte technisch bedingt etwas erhöht (78 kmf. Kö./m 2 )

� Bearbeitung:

− Blindstriegeln (Gesamtversuch) und V4(03) mit Praxisgerät

− V2(03) und V3(03) mit Versuchstechnik

II: DURCHFÜHRUNG 2004

� Saatbettbereitung: Zinkenegge, für Späte Saat nochmals parzellenweise

� Saatgut-Impfung mit Bradyrhizobium japonicum (Präparat „Fors 48“)

� Aussaat: 27.04.2004, Späte Saat V2(04): 18.05.2004

− Drillsaat mit Parzellensämaschine (Arbeitsbreite 1,50 m), Ablagetiefe ca. 4 cm

− Saatdichte: 70 kmf. Kö./m 2 in allen Varianten; V6(04) aufgrund von 30% Fahrspuranteil

100 kmf. Kö./m 2 im Parzelleninneren = 70 kmf. Kö./m 2 im Parzellenmittel

� Untersaaten:

− Leindotter (kurzstrohige, spätreife Zuchtlinie): breitwürfige Ausbringung von Hand

unmittelbar vor Striegelgang am 18.05.2004, 350 kmf. Kö./m 2

− Weißklee (Sorte Rivendel): breitwürfige Ausbringung von Hand unmittelbar vor 3.

Hackdurchgang am 21.06.2004, 1000 kmf. Kö./m 2

� Pflanzenschutz:

− Vergällungsmittel Arbin gegen Hasenverbiss (18.05. u. 04.06.2004)


Material und Methoden: Ökologische Unkrautregulierung 18

� Bearbeitung: aus arbeitswirtschaftlichen Gründen erfolgte die Bearbeitung variantenübergreifend

sowohl mit Praxis- als auch mit Versuchsgeräten

III: DURCHFÜHRUNG 2005

� Saatbettbereitung: Zinkenegge, für Späte Saat nochmals parzellenweise

� Saatgut-Impfung mit Bradyrhizobium japonicum (Präparat „Fors 48“)

� Aussaat: wetterbedingt verzögert 12.05.2005, Späte Saat V2(05): 31.05.2005

− V1(05) - V4(05): Einzelkornsaat mit Praxisgerät, Ablagetiefe ca. 5 cm, Saatdichte

technisch bedingt erhöht (85 kmf. Kö./m 2 )

− V5(05): Drillsaat mit Parzellensämaschine, Ablagetiefe ca. 5 cm, reguläre Saatdichte

(70 kmf. Kö./m 2 )

− V6(05) - V7(05): Drillsaat mit Praxisgerät, Ablagetiefe ca. 3-4 cm, reguläre Saatdichte

(70 kmf. Kö./m 2 )

� Untersaat:

− Leindotter (Zuchtlinie vom Vorjahr): breitwürfige Ausbringung von Hand unmittelbar

vor Striegelgang am 01.06.2005), 350 kmf. Kö./m 2

� Bearbeitung: ausschließlich mit Praxisgeräten

PARAMETERERHEBUNG

Zur Beschreibung der zeitlichen Bestandesentwicklung wurden die Termine von Feldaufgang,

Blühbeginn und -ende sowie Erntereife dokumentiert. Zudem wurde 2004 u. 2005 das

von Reihenweite und Saattermin abhängige Erreichen geschlossener Pflanzenreihen festgehalten.

Weitere Parameter zu Bestandesentwicklung und -konkurrenzkraft sowie Verunkrautung

und Ertragsleistung sind in Tab. 3 mit Erhebungsterminen aufgeführt.

Am 25.06.2003 wurde zusätzlich die Lichttransmission (Verhältnis der Einstrahlung am Boden

zur Einstrahlung oberhalb des Bestandes) mit dem Line Quantum Sensor LI-COR 1000

optosensorisch gemessen und in Beziehung zu Bodendeckung und Bestandeshöhe der Sojabohne

gesetzt. Die Entwicklung der Untersaaten (2004 u. 2005) wurde nach Möglichkeit

anhand von Höhe und Bodendeckung dokumentiert. Je nach Auftreten wurden Krankheiten,

Schädlinge und Lager der Sojabohnen bonitiert. 2003 wurden zusätzlich die N-Gehalte in

Korn und Stroh bestimmt, um Stickstoffverteilung und -hinterlassenschaft im oberirdischen

Aufwuchs von Sojabohnen abzuschätzen (vgl. Kap. 2.6).


Material und Methoden: Ökologische Unkrautregulierung 19

Tab. 3: Parametererhebung zu Bestandesentwicklung und -konkurrenzkraft sowie Verunkrautung

und Ertragsleistung von Sojabohne in drei Versuchsjahren

Parameter

Bestandesdichte (Pflanzen/m 2 )

anhand fester Zählstrecken

� nach Feldaufgang

(Späte Saat)

Erhebungstermine

2003 2004 2005

19.05. 18.05.

(04.06.)

01.06.

(17.06.)

� nach Abschluss der mechanischen Pflegemaßnahmen 24.07. 08.07. 17.07.

Bestandeshöhe (cm)

Abstand vom Boden zum geschlossenen Blätterdach

� während des vegetativen Wachstums 25.06. 14.07. 17.07.

� bei voll entwickelten Beständen 24.07. 20.08. 09.09.

Bodendeckung durch die Sojabohne

prozentual mit Schätzrahmen

� während des vegetativen Wachstums 25.06. 14.07. 06.07.

� bei voll entwickelten Beständen 24.07. 20.08. 12.08.

Verunkrautung 1

� 2003: Zählung aller Unkräuter innerhalb eines Quadratmeterrahmens

(nicht fixiert)

� 2004 u. 2005: Zählung von Unkräutern ab 4-Blatt-Stadium oder 5

cm Höhe anhand fester Zählflächen (Breite der Zählfläche = ganzzahliges

Vielfaches der Reihenweite)

� getrennt nach Arten

� räumlich differenziert: Unkräuter „in der Reihe“ (+/- 5 cm von

der Säspur entfernt), Unkräuter im „Reihenzwischenraum“ (Abstand

von der Säspur > 5 cm)

� Bestimmung der Unkraut-Trockenmasse in Probeschnitten zur

Erntereife

(2003: Quadratmeterrahmen; 2004 u. 2005: fixierte Zählflächen)

Ertragsleistung

� Bestimmung von Korn- u. Stroh-Trockenmasse in Probeschnitten

zur Erntereife

� Parzellendrusch (2005: Kerndrusch von 1,50 m Breite) und Bestimmung

von Kornfeuchte und Unkrautanteil in Druschproben

25.06.

24.07.

04.06.

08.07.

20.08.

20.08. 29.09.

(12.10.)

22.06.

06.07.

11.10.

04.09. 29.09. 11.10.

1 Unkrautzählung in August 2003 wegen kurzer Vegetationsperiode und August 2005 wegen extrem dichter Sojabohnenbestände

nicht möglich; Probeschnitte 2003 sehr früh wegen Kornausfall bei Sorte Dolly; „Späte

Saat“ 2005 gemeinsam mit übrigen Varianten geerntet

2.2.2 Feldversuche zur ökologischen Unkrautregulierung in Schmalblättriger

und Weißer Lupine

Für die Unkrautregulierung in Lupinen wurde 2003 zunächst ein Vorversuch mit Schmalblättriger

Lupine (Lupinus angustifolius L.) angelegt. Aufgrund der Erfahrungen in diesem und

einem anderen Versuch (Kap. 2.5.1) wurden die Versuche mit Weißer Lupine (Lupinus albus

L.) fortgeführt. 2004 wurden diverse Strategien untersucht, und 2005 ein darauf aufbauend

weiterentwickelter Versuch durchgeführt.


VERSUCHSANLAGEN

Material und Methoden: Ökologische Unkrautregulierung 20

Eine Übersicht der Varianten aller drei Versuchsjahre mit zugehörigen Reihenweiten und

durchgeführten Maßnahmen zeigt Tab. 4. Häufigkeit und Termingerechtheit der Maßnahmen

waren naturgemäß witterungsabhängig. Eine günstige Wirkung des Blindstriegelns wurde als

gegeben angenommen.

Tab. 4: Behandlungsvarianten und Sorten in den Feldversuchen zur ökologischen Unkrautregulierung

in Schmalblättriger Lupine (2003) und Weißer Lupine (2004 u. 2005)

Var.nr. Kurzbezeichnung Rw durchgeführte Maßnahmen

2003 1

S1 (03) Sorte Borlu (verzw.)

S2 (03) Sorte Boruta (unverzw.)

V1(03) „Kontrolle" 15 Blindstriegeln, 1x Striegeln

V2(03)

V3(03)

V4(03)

2004

„Striegel" 15 Blindstriegeln, 2x Striegeln

„Hacke“ 30 Blindstriegeln, 1x Striegeln, 1x Hacken

„Intensiv“ 30 Blindstriegeln, 2x Striegeln, 1x Hacken

Sorte: Amiga

V1(04) „Intensiv“ 30 Blindstriegeln, 4x Hacken u. Striegeln

V2(04) „Späte Saat“ 30 Saat 4 Wochen später, Blindstriegeln, 4x Hacken

V3(04) „Fingerhacke“ 50 Blindstriegeln, 4x Hacken mit zusätzlich Fingerhackelementen

V4(04) „Späte Hacke“ 50 Blindstriegeln, 4x Hacken (verlängerte Zeitspanne)

V5(04) „Hacke“ 30 Blindstriegeln, 3x Hacken

V6(04) „Striegel“ 15 Blindstriegeln, 3x Striegeln

V7(04) „Leindotter“ 30

V8(04) 2

2005 3

„Weißklee“ 30

Blindstriegeln, 1x Striegeln, dabei Einbringung von Leindotter als

Untersaat

Blindstriegeln, 2x Hacken, zum letzten Hackdurchgang Einbringung

von Weißklee als Untersaat

Sorte: Amiga

V1(05) „Intensiv“ 30 1x Hacken u. Striegeln, 1x Hacken

V2(05) „Frühe Saat" 30 Saat 2 ½ Wochen früher, 3x Hacken

V3(05) 4

„Weißklee“ 50

„Direktsaat“ in keimenden Weißklee-Bestand, 1x Fingerhacke

ohne Gänsefußschare

V4(05) „Häufeln“ 50 1x Hacken, 1x Häufelkörper

V5(05) „Hacke" 30 2x Hacken

V6(05) „Striegel“ 15 1x Striegeln

Rw: Reihenweite (cm), verzw. = verzweigt, unverzw. = unverzweigt

1 1x Striegeln aller Varianten 2003 erfolgte ungeplant

2 3. Hackdurchgang wäre günstig gewesen, war jedoch wegen aufgelaufener Untersaat nicht mehr möglich

3 Blindstriegeln 2005 wegen anhaltender Feuchtigkeit nicht möglich

4 aufgrund extremer Verunkrautung zusätzlich Mulchen zwischen den Reihen (s. Text)

Um die Wirkung von Hacke und Striegel bei unterschiedlich konkurrenzstarken Sorten

Schmalblättriger Lupine festzustellen, wurde im Versuchsjahr 2003 ein zweifaktorieller Versuch

mit vier Behandlungsvarianten sowie einer verzweigten und einer unverzweigten Sorte


Material und Methoden: Ökologische Unkrautregulierung 21

durchgeführt. Bei den Varianten ohne Hackeinsatz wurde der Reihenabstand reduziert, um

früheren Reihenschluss zu ermöglichen. Die Saatdichte wurde für die unverzweigte Sorte

erhöht. Der Versuch wurde als Spaltanlage (Großteilstück: Unkrautbekämpfungsvariante,

Kleinteilstück: Sorte) mit zwei Wiederholungen so angelegt, dass die Bearbeitung innerhalb

eines Großteilstücks einheitlich erfolgen konnte. Die Parzellengröße betrug 3,00 x 6,70 m

(20 m 2 ).

2004 und 2005 folgten Versuche mit der ertrags- und konkurrenzstärkeren Weißen Lupine.

Die Versuche wurden jeweils als einfaktorielle Blockanlagen mit vier Wiederholungen angelegt.

Der Versuch 2004 wurde homolog zum Versuch 2004 in Sojabohne (vgl. Kap. 2.2.1) mit

verschiedenen Reihenweiten, Saatterminen und Behandlungsintensitäten sowie Kress Fingerhacke

(Abb. 2, Kap. 2.2.1) und Untersaaten durchgeführt. Es gab acht Varianten, und die

Parzellengröße betrug 1,50 m � 10,70 m.

2005 wurden größere Parzellen mit doppelter Arbeitsbreite und Länge angelegt (3,00 m x

20,00 m), um Effekte von Fraßschäden und Bodenunterschieden zu reduzieren. Die späte

Saat wurde nach den Vorjahresergebnissen als Regelfall übernommen und dafür eine Variante

„Frühe Saat“ (V2(05)) eingeführt. Die Weißklee-Untersaat (V3(05)) wurde 2005 bereits

im März gesät, und die Lupine 2 ½ Wochen später ohne erneute Saatbettbereitung in den

Klee gesät. Die Unkrautregulierung erfolgte mit der Kress Fingerhacke in der Reihe, jedoch

ohne Gänsefußschare (keine Bearbeitung zwischen den Reihen). Die Hacke bei großer Reihenweite

(V4(05)) wurde 2005 erst mit Gänsefußscharen, dann mit Häufelkörpern durchgeführt.

Die Leindotter-Untersaat wurde nicht weiter verfolgt. Wegen anhaltender Niederschläge

konnte 2005 nicht blind gestriegelt, erst 5 Wochen nach Saat gehackt und gestriegelt, und

insgesamt nur selten mechanisch bearbeitet werden.

I: DURCHFÜHRUNG 2003

� Saatbettbereitung: Eggenstrich im Frühjahr sowie kurz vor der Aussaat

� Warmwasser-Behandlung des Saatgutes (30 min Laborwasserbad bei 50°C, 24 Std.

Rücktrocknung bei 30°C) zur Vorbeugung gegen Anthracnose [NAWRATH & VETTER,

2001]

� Saatgut-Impfung mit Rhizobium lupini (Präparat „HiStick“)

� Aussaat: 27.03.2003

− Drillsaat in Doppelparzellen mit Parzellensämaschine (2x Arbeitsbreite 1,50 m, Ablagetiefe

ca. 4 cm)

− Saatdichte (durch Behandlung veränderte Keimfähigkeit nachträglich bestimmt):

Borlu 94 kmf. Kö./m 2 , Boruta 121 kmf. Kö./m 2

� Bearbeitung: Blindstriegeln und 1. Striegelgang (ungeplant) mit Praxisgerät, danach mit

Versuchstechnik

II: DURCHFÜHRUNG 2004

� Saatbettbereitung: Zinkenegge, für Späte Saat nochmals parzellenweise

� Warmwasser-Behandlung des Saatgutes zur Vorbeugung gegen Anthracnose (s.o.)

� Saatgut-Impfung mit Rhizobium lupini (Präparat „HiStick“)

� Aussaat: 04.03.2004, Späte Saat: 01.04.2004


Material und Methoden: Ökologische Unkrautregulierung 22

− Drillsaat mit Parzellensämaschine, Ablagetiefe ca. 4 cm

− Saatdichte: 70 kmf. Kö./m 2 in allen Varianten

� Untersaaten:

− Leindotter (kurzstrohige, spätreife Zuchtlinie): breitwürfige Ausbringung von Hand

unmittelbar vor Striegelgang am 16.04.2004, 350 kmf. Kö./m 2

− Weißklee (Sorte Rivendel): breitwürfige Ausbringung von Hand unmittelbar vor 2.

Hackdurchgang am 10.05.2004, 1000 kmf. Kö./m 2

� Pflanzenschutz:

− Vergällungsmittel Arbin gegen Hasenverbiss (18.05. + 04.06.2004)

− Handjäten von Cirsium arvense in 3./4. Wdh., um nesterweises, unrepräsentatives

Auftreten zu begrenzen (15.06.2004)

� Bearbeitung: aus arbeitswirtschaftlichen Gründen erfolgte die Bearbeitung variantenübergreifend

sowohl mit Praxis- als auch mit Versuchsgeräten

III: DURCHFÜHRUNG 2005

� Saatbettbereitung: Zinkenegge; mit Ausnahme von „Frühe Saat“ und „Weißklee“ wiederholte

Saatbettbereitung

� keine Anthracnosevorbeugung (Saatgutmenge zu groß)

� Impfung mit Rhizobium lupini (Präparat ‚HiStick’)

� Aussaat: 04.04.2005, Frühe Saat: 17.03.2005

− Drillsaat in Doppelparzellen mit Parzellensämaschine (2x Arbeitsbreite 1,50 m), Ablagetiefe

ca. 4 cm

− Saatdichte: 70 kmf. Kö./m 2 in allen Varianten

� Weißklee-Untersaat (Sorte Rivendel): breitwürfige Ausbringung von Hand am

17.03.2005, Anwalzen

� Düngung (14.04.2005):

− 37,5 kg P2O5/ha (Physalg 25)

− 75 kg K2O/ha; 25,5 kg S/ha (Kaliumsulfat 50)

� Beregnung (16.07.2005): 20 mm

� Bearbeitung: Versuchstechnik; Ausnahme V3(05) mit Praxisschlepper, daher breitere

Fahrspur erforderlich (Doppelparzelle gesamt: 3,40 m)

PARAMETERERHEBUNG

Da die Schmalblättrige Lupine (2003) kümmernden Wuchs, lückige Bestände und in Folge

dessen extreme Verunkrautung aufwies, wurden lediglich die Bestandesdichte (25.04. u.

25.06.03), die Bestandeshöhe (25.06.03) und die visuelle Verunkrautung (Bonitur: 1=kaum

verunkrautet, 5=extrem verunkrautet; 25.06. u. 17.07.03) dokumentiert. Eine Auswertung der

Erträge wurde aufgrund des Zustandes der Kultur nicht vorgenommen.

Zur Beschreibung der zeitlichen Bestandesentwicklung der Weißen Lupine (2004 u. 2005)

wurden die Termine von Feldaufgang, Blühbeginn und -ende, Erntereife sowie das von Rei-


Material und Methoden: Ökologische Unkrautregulierung 23

henweite und Saattermin abhängige Erreichen geschlossener Pflanzenreihen dokumentiert.

Weitere Parameter zu Bestandesentwicklung und -konkurrenzkraft sowie Verunkrautung und

Ertragsleistung sind in Tab. 5 mit Erhebungsterminen aufgeführt. Die Entwicklung der Untersaaten

(2004 u. 2005) wurde nach Möglichkeit anhand von Höhe und Bodendeckung dokumentiert.

Je nach Auftreten wurden Krankheiten, Schädlinge und Lager der Lupinen bonitiert.

Tab. 5: Parametererhebung zu Bestandesentwicklung und -konkurrenzkraft sowie Verunkrautung

und Ertragsleistung von Weißer Lupine in zwei Versuchsjahren

Parameter

Bestandesdichte (Pflanzen/m 2 )

anhand fester Zählstrecken

� nach Feldaufgang

(zwei Saattermine)

Erhebungstermine

2004 2005 1

16.04.

27.04.

04.04.

28.04.

� nach Abschluss der mechanischen Pflegemaßnahmen 21.06. 12.08.

Bestandeshöhe (cm)

Abstand vom Boden zum geschlossenen Blätterdach

� während des vegetativen Wachstums 07.06. 01.06.

� bei voll entwickelten Beständen 14.07. 29.06.

Bodendeckung durch die Weiße Lupine

prozentual mit Schätzrahmen

� während des vegetativen Wachstums 07.06. -

� bei voll entwickelten Beständen 14.07.

Verunkrautung (Pflanzen/m 2 )

� Zählung von Unkräutern ab 4-Blatt-Stadium oder 5 cm Höhe anhand fester

Zählflächen (Breite der Zählfläche = ganzzahliges Vielfaches der Reihenweite)

� getrennt nach Arten

� räumlich differenziert: Unkräuter „in der Reihe“ (+/- 5 cm von der Säspur

entfernt), Unkräuter im „Reihenzwischenraum“ (Abstand von der

Säspur > 5 cm)

� 2004: Schätzung der Bodendeckung durch windende Unkrautarten

prozentual mit Schätzrahmen

� Bestimmung der Unkraut-Trockenmasse in Probeschnitten zur Erntereife

(fixierte Zählflächen)

Ertragsleistung

� Bestimmung von Korn- u. Stroh-Trockenmasse in Probeschnitten zur Erntereife

� Parzellendrusch und Bestimmung von Kornfeuchte und Unkrautanteil in

Druschproben

21.06.

14.07.

21.06.

14.07.

02.08.

17.08.

02.08.

17.08.

01.06.

12.08.

12.08.

1 2005: schwache Entwicklung der Lupinen; Zählung nach Abschluss der Maßnahmen erst bei Ernte;

Bodendeckung mangels geschlossener Pflanzenreihen nicht geschätzt; weitere Unkrautzählung wegen

extremer Verunkrautung nicht möglich; gemeinsame Ernte aller Varianten


Material und Methoden: Winterformen von Körnerleguminosen 24

2.3 Winterformen von Körnerleguminosen

In den Vegetationsperioden 2003/04 und 2004/05 wurden Versuche mit Winterformen von

Ackerbohne (Vicia faba L. var. minor), Erbse (Pisum sativum L. ssp. sativum) und Weißer

Lupine (Lupinus albus L.) durchgeführt, um Winterhärte und Ertragsleistung aktueller Sorten

und den Einfluss von Anbauparametern zu untersuchen. Die Versuche erfolgten unter ökologischen

Anbaubedingungen am Oberrhein (mildes Klima, Neigung zur Sommertrockenheit)

und auf der Versuchsstation Kleinhohenheim (mittleres Klima) sowie unter konventionellen

Bedingungen auf der Versuchsstation Ihinger Hof (rauheres Klima).

2.3.1 Feldversuche zu Sortenwahl und Anbautechnik bei Sommer- und

Winterformen von Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine im ökologischen

Anbau

Bei den Versuchen am Standort Oberrhein wurde in zwei Versuchsjahren der Einfluss von

Sortenwahl und Saattermin auf Vorwinterentwicklung, Überwinterung und Ertragsleistung

von Winterformen aller drei Kulturen untersucht. Zum Vergleich wurde jeweils eine bewährte

Sorte (Sommerform) in den Versuch integriert. Am Standort Kleinhohenheim wurden ergänzend

Versuche mit Winterlupinen durchgeführt, um Effekte von Saattiefe (2003/04) und abfrierender

Untersaat (2004/05) zu untersuchen.

I: VERSUCHSANLAGEN AM STANDORT OBERRHEIN

Eine Übersicht der Varianten in den Versuchen am Oberrhein zeigt Tab. 6. Es wurden jeweils

drei Sorten zu zwei Terminen im Herbst (Winterform), und eine Sorte zu zwei Terminen

im Frühjahr (Sommerform) gesät. Die daraus resultierenden acht Varianten wurden vollständig

randomisiert und die Versuche als zweifaktorielle Blockanlage mit drei Wiederholungen

angelegt. (Ausnahme: im ersten Versuchsjahr gab es nur eine Sorte der Winterackerbohne

und somit vier Varianten.) Die Parzellengröße betrug jeweils 1,50 m x 10,00 m.

Tab. 6: Sorten und Saattermine in den Versuchen mit Sommer- und Winterformen von Ackerbohne,

Erbse und Weißer Lupine am Standort Oberrhein

Kultur

Ackerbohne

Erbse

Weiße Lupine

Sorten

Winterform Diva 1 1

, Karl, Olan

14. Okt.

12. Nov.

Sommerform

2

Aurelia

04. Mär.

01. Apr.

Winterform Cheyenne, Iceberg, Lucy

Sommerform Hardy

Winterform Lugain, Lumen, Luxe

Sommerform Amiga

1 nur Versuchsjahr 2004/05 2 tanninarme Sorte 3 Termin gezielt vorverlegt

Saattermine

2003/04 2004/05

14. Okt.

12. Nov.

04. Mär.

01. Apr.

18. Sep.

14. Okt.

04. Mär.

01. Apr.

14. Okt.

16. Nov.

17. Mär.

04. Apr.

14. Okt.

16. Nov.

17. Mär.

04. Apr.

02. Sep. 3

14. Okt.

17. Mär.

04. Apr.


Material und Methoden: Winterformen von Körnerleguminosen 25

Die verwendeten Winterformen stammen aus Frankreich und wurden anhand von Informationen

aus klimatisch mit dem Oberrheingebiet vergleichbaren Lagen ausgewählt. (Die Wintererbsensorte

Iceberg stammt aus Dänemark, war aber auch bereits in Frankreich geprüft

worden.) Die Wahl der Sommerformen erfolgte anhand aktueller, regionaler Erfahrungen.

II: VERSUCHSANLAGEN AM STANDORT KLEINHOHENHEIM

Eine Übersicht der Varianten in den Versuchen mit Winterlupine in Kleinhohenheim zeigt

Tab. 7. Im ersten Versuchsjahr wurde der Effekt der Saattiefe auf die Überwinterung von

zwei Sorten untersucht. Der Versuch wurde als zweifaktorielle, randomisierte Blockanlage

mit drei Wiederholungen angelegt. Die Parzellengröße betrug 2,50 m x 4,00 m.

Aufgrund von Beobachtungen im ersten Versuchsjahr, wurde im zweiten Jahr untersucht,

wie eine abfrierende Untersaat sich auf die Überwinterung von Winterlupinen auswirkt (Mikroklimaeffekt)

und ob sie einen Einfluss auf den Unkrautaufwuchs vor Winter hat (Konkurrenzeffekt).

Hierfür wurden drei Winterlupinensorten jeweils mit und ohne quer gesätem einjährigen

Büschelschön (Phacelia tanacetifolia Benth.) gesät. Der Versuch wurde als zweifaktorielle

Spaltanlage (Großteilstück: Untersaat, Kleinteilstück: Sorte) angelegt. Die Parzellengröße

betrug 1,50 m x 5,00 m.

Tab. 7: Varianten in den Versuchen mit Winterlupine am Standort Kleinhohenheim

Versuchsjahr Sorten 2. Versuchsfaktor

2003/04 Lugain, Luxe

2004/05 Lugain, Luxe, Lumen

SAATTIEFE

3-4 cm, 6-7 cm

UNTERSAAT

mit, ohne

I: DURCHFÜHRUNG DER VERSUCHE AM STANDORT OBERRHEIN

� Saatbettbereitung: zum ersten Saattermin flächendeckend mit Zinkenegge, danach jeweils

parzellenweise mit Kreiselegge u. Krümelwalze

� Aussaat mit Parzellensämaschine (Drillsaat)

� mechanische Unkrautbekämpfung mit Hacke und Striegel:

− in beiden Versuchsjahren aufgrund der Bodenfeuchte erst nach Winter möglich

− weniger Maßnahmen im 2. Versuchsjahr wegen niederschlagsreichem Frühjahr

− Hackeinsatz auch in Erbse vor Reihenschluss (30 cm Reihenweite)

− Jäten von Hand: Weiße Lupine 2004 (diverse Unkräuter in lückigen Beständen),

Weiße Lupine und Erbse 2005 (nesterweises Auftreten von Cirsium arvense)

� Düngung (nur zweites Versuchsjahr, Ausbringung Oktober 2004):

− 50 kg P2O5/ha als weicherdiges Rohphosphat (Gafsa 27)

− 60 kg K2O/ha (Patentkali)


Material und Methoden: Winterformen von Körnerleguminosen 26

Ackerbohne: Anbautechnik und Besonderheiten

� Reihenweite 50 cm, Saatdichte 30 kmf. Kö./m 2 (Winterform) bzw. 40 kmf. Kö./m 2 (Sommerform)

� Beregnung: 16.07.2005 (20 mm)

Erbse: Anbautechnik und Besonderheiten

� Reihenweite 30 cm, Saatdichte 90 kmf. Kö./m 2

� Pflanzenschutz (nur erstes Versuchsjahr): Spritzung mit Herba Vetyl (10.06.2004) gegen

akuten Blattlausbefall (Aufwandmenge ca. 935 ml Wirkstoff Pyrethrum je ha)

Weiße Lupine: Anbautechnik und Besonderheiten

Aufgrund der Erfahrungen im ersten Versuchsjahr erfolgten im zweiten Jahr Anpassungen

bei Reihenweite, Saatdichte und Pflanzenschutz.

� Saatgutimpfung mit Rhizobium lupini (Präparat ‚HiStick’)

� Reihenweite: Sommerform 30 cm, Winterform im ersten Jahr 50 cm, im zweiten Jahr 30

cm

� Saatdichte: Sommerform 70 kmf. Kö./m 2 , Winterform im ersten Jahr 35 kmf. Kö./m 2 , im

zweiten Jahr sortenabhängig erhöht: 50 (Luxe), 78 (Lugain), 130 (Lumen) Kö./m 2 (Keimfähigkeit

zu sehr frühem ersten Saattermin nicht bekannt)

� Nachbearbeitung der Septembersaat (trockene, klutige Böden) mit Krümelwalze

� Pflanzenschutz:

− Warmwasser-Behandlung des Saatgutes (30 min Laborwasserbad bei 50°C, 24 Std.

Rücktrocknung bei 30°C) zur Vorbeugung gegen Anthracnose [NAWRATH & VETTER,

2001]

− 2003/04: Vergällungsmittel Arbin gegen Hasenverbiss (18.05. + 04.06.2004)

− 2004/05: Hasenzaun (gesamte Vegetationsperiode), Schreckschussanlage gegen

Vogelfraß (Nov. – April)

� Beregnung: 16.07.2005 (20 mm)

II: DURCHFÜHRUNG DER VERSUCHE AM STANDORT KLEINHOHENHEIM

Anpassungen zum zweiten Versuchsjahr entsprechen Versuchen am Oberrhein.

� Saatbettbereitung: Kreiselegge

� Saatgutimpfung mit Rhizobium lupini (Präparat ‚HiStick’)

� Aussaat: 16.09.2003, 20.09.2004, Drillsaat

− Faktor Tiefenablage 2003/04 durch Federspannung nach Testläufen eingestellt;

2004/05 ca. 4 cm

− Phacelia (2004/05) unmittelbar vor Lupine quer zur Arbeitsrichtung gesät, 15 cm Reihenweite

� Reihenweite: erstes Jahr 40 cm, zweites Jahr 30 cm


Material und Methoden: Winterformen von Körnerleguminosen 27

� Saatdichte: erstes Jahr 35 kmf. Kö./m 2 , zweites Jahr sortenabhängig erhöht: 50 (Luxe),

78 (Lugain), 130 (Lumen) Kö./m 2 (Keimfähigkeit nicht bekannt, s.o.)

� Unkrautbekämpfung: mechanisch mit Hacke, im ersten Jahr einmal vor Winter möglich,

sonstige Arbeitsgänge nach Winter, im zweiten Jahr zusätzlich Jäten von Hand (einschließlich

nicht abgefrorener Untersaat)

� Pflanzenschutz:

− Warmwasser-Behandlung des Saatgutes gegen Anthracnose (s.o.)

− 2004/05: Hasenzaun (gesamte Vegetationsperiode)

PARAMETERERHEBUNG

Zur Beschreibung der zeitlichen Bestandesentwicklung der Kulturen wurden für jede Variante

die Termine von Feldaufgang, Blühbeginn und -ende sowie Erntereife festgehalten. Zudem

wurden die Entwicklungsstadien zu Beginn der Winterruhe (ca. Mitte Dezember) und das

Erreichen geschlossener Reihen im Frühjahr dokumentiert. Weitere Parameter zu Bestandesentwicklung

und Ertragsleistung sind in Tab. 8 mit Erhebungsterminen aufgeführt (Kleinhohenheim

2003/04 s.u.).

Überwinterungsverluste wurden anhand der Bestandesdichten vor und nach Winter bestimmt.

Darüberhinaus traten im zweiten Versuchsjahr am Oberrhein sichtbare Frostschäden

auf, die am 08.02.05 (Erbse) bzw. 17.03.05 (Ackerbohne, Weiße Lupine) als prozentualer

Anteil der geschädigten Blattfläche bonitiert wurden. Je nach Auftreten wurden Krankheiten,

Schädlinge und Lager bonitiert.

Anhand der zur Erntereife entnommenen Probeschnitte (vorherige Zählstrecken) wurden als

Ertragskomponenten Hülsen/Pflanze (errechnet aus Probeschnittertrag und übrigen Komponenten),

Körner/Hülse und Einzelkorngewicht bestimmt. Aufgrund der basalen Verzweigung

der Winterform wurden bei der Ackerbohne zusätzlich Triebe/Pflanze gezählt. Darüberhinaus

wurden Stroherträge aus den Probeschnitten ermittelt. N-Gehalte in Korn und Stroh wurden

zur Berechnung des Rohproteingehaltes im Korn (6,25 · N-Gehalt) sowie zur Abschätzung

der mit dem oberirdischen Aufwuchs der Kulturen auf dem Feld verbleibenden Stickstoffrückstände

herangezogen (vgl. Kap. 2.6). Der Kornertrag wurde durch Drusch der Gesamtparzellen

bestimmt und mittels Druschproben um Kornfeuchte und Unkrautbesatz bereinigt.

Am Standort Kleinhohenheim wurde aus technischen Gründen nur der Ertrag des Probeschnittes

verwendet.

In den Versuchen mit Winterlupine 2003/04 konnten Parameter aufgrund kümmernder Entwicklung

nur eingeschränkt ermittelt werden. Am Standort Kleinhohenheim wurden lediglich

Bestandesdichten bestimmt. Am Standort Oberrhein lag keine schätzbare Bodendeckung,

dafür aber eine extreme Verunkrautung vor. Die Probeschnitte der Winterlupine 2003/04

wurden an beiden Standorten als „zwei gut etablierte Laufmeter“ entnommen, um als beste

verfügbare Information einen Indikator für das Ertragspotenzial zu erhalten. Im Versuch mit

Winterlupine 2004/05 am Standort Kleinhohenheim wurden Erhebungen zur Bestandesentwicklung

nur in den Parzellen ohne Untersaat durchgeführt, da mit dem Entfernen der nicht

abgefrorenen Untersaat ein erheblicher Eingriff stattgefunden hatte, der Bonituren nicht sinnvoll

erscheinen ließ.


Material und Methoden: Winterformen von Körnerleguminosen 28

Sonstige Einschränkungen bei der Bestimmung von Verunkrautung und Bodendeckung waren

auf notwendiges Unkrautjäten, mangelnden Reihenschluss oder einsetzenden Blattfall

zurückzuführen.

Tab. 8: Parametererhebung zu Bestandesentwicklung und Ertragsleistung bei Sommer- und Winterformen

von Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine im ökologischen Anbau

Ackerbohne Erbse Weiße Lupine

Parameter Oberrhein Oberrhein Oberrhein KLH

Bestandesdichte (Pflanzen/m 2 , fixe Zählstrecken)

� nach Feldaufgang

(abhängig von Saattermin)

03/04 04/05 03/04 04/05 03/04 04/05 04/05

04.12.

04.02.

16.04.

27.04.

16.11.

08.02.

04.04.

28.04.

04.12.

04.03.

16.04.

27.04.

16.11.

08.02.

04.04.

22.04.

14.10.

04.02.

16.04.

27.04.

25.10.

16.11.

04.04.

28.04.

21.10.

� nach Überwinterung 16.04. 17.03. 16.04. 17.03. 16.04. 17.03. 06.04.

Frühjahrswüchsigkeit (1 = kräftigste,

9 = schwächste vegetative Bestandesentwicklung)

� kurz nach Beginn der Vegetationsperiode 1 -

22.04. 16.04. 22.04. 16.04. 22.04. -

Bestandeshöhe (cm)

Abstand von Boden zu Blätterdach

� während des vegetativen Wachstums 07.06. 11.05. 11.05. 11.05. 07.06. 11.05. 19.05.

� bei voll entwickelten Beständen 06.07. 06.07. 07.06. 15.06. 14.07. 15.06. 28.06.

Bodendeckung durch Kulturpflanze

prozentual mit Schätzrahmen

� während des vegetativen Wachstums 07.06. 07.06. 11.05. - - - 19.05.

� bei voll entwickelten Beständen 06.07. - 07.06. 07.06. - 07.06. 28.06.

Verunkrautung (Bodendeckung durch Unkraut)

prozentual mit Schätzrahmen

� während des vegetativen Wachstums 07.06. 07.06. 11.05. - 07.06. 07.06. 19.05.

� bei voll entwickelten Beständen 06.07. 06.07. 07.06. 07.06. - 29.06. 28.06.

Ertrag und Ertragskomponenten

� Probeschnitte 2 zur Ermittlung von Ertragskomponenten

und N-Gehalten (vgl. Text)

10.08. 27.07.

12.08.

06.07. 29.06. 17.08. 27.07.

12.08.

� Parzellendrusch zur Ertragsermittlung jeweils direkt nach Probeschnitt -

KLH = Kleinhohenheim 1 nur Winterform 2 Termine z.T. sortenabhängig

2.3.2 Feldversuche zu Sortenwahl und Anbautechnik bei Sommer- und

Winterformen von Ackerbohne und Erbse im konventionellen Anbau

Bei den Versuchen am Standort Ihinger Hof wurden in zwei Versuchsjahren die Einflüsse

von Sortenwahl (je zwei für Sommer- und Winterform), Saattermin, Saatdichte und Saattiefe

(nur Winterackerbohne) auf Bestandesentwicklung und Ertragsleistung von Ackerbohne und

Erbse untersucht. Zudem wurde die Anbaueignung eines Wintergemenges aus Futtererbse

und Triticale (x Triticosecale Wittm.) bei verschiedenen Mischungsverhältnissen geprüft.

17.08.


Material und Methoden: Winterformen von Körnerleguminosen 29

I: VERSUCHSANLAGEN MIT ACKERBOHNE UND ERBSE IN REINSAAT

Eine Übersicht der Varianten in den Reinsaat-Versuchen zeigt Tab. 9. Die Versuche wurden

als drei- bzw. vierfaktorielle Spalt-Blockanlagen mit jeweils vier Wiederholungen angelegt.

Bei der Erbse gab es vier durch den Saattermin definierte Großteilstücke. Im ersten Versuchsjahr

waren diese zusätzlich zu zwei Überteilstücken (Sommer- und Winterform) zusammengefasst,

im zweiten Jahr hingegen frei randomisiert. Bei der Ackerbohne gab es in

beiden Jahren drei Überteilstücke (Sommerform, Winterform flach gesät, Winterform tief gesät),

die durch den Saattermin wiederum in sechs Großteilstücke zerfielen. Jedes Großteilstück

beinhaltete vier randomisierte Parzellen (zwei Sorten x zwei Saatdichten) der Größe

4,00 m x 10,00 m bzw. 2,00 m x 8,60 m (Erbse 2003/04).

Die Winterackerbohnen stammten aus Frankreich, die Wintererbsen aus Großbritannien

(Beckii) und Dänemark (Iceberg). Die Sommererbsensorte Alliance ist in Frankreich, die übrigen

Sorten in Deutschland zugelassen. Das Versuchsfeld im zweiten Versuchsjahr wurde

aufgrund von Problemen im ersten Jahr vorsorglich auf Nematoden untersucht.

Tab. 9: Sorten, Saattiefen, Saatdichten und Saattermine in den Versuchen mit Sommer- und Winterformen

von Ackerbohne und Erbse in Reinsaat am Standort Ihinger Hof

Kultur

Sorten

Saatdichten

kmf. Kö./m

Saattermine

2 Saattiefen

2003/04 2004/05

Winterform Diva, Karl 20

Acker-

40

7-8 cm

14-16 cm

14. Okt.

06. Nov.

06. Okt.

04. Nov.

bohne

Sommerform Espresso, Limbo

35

55

7-8 cm

09. Mär.

01. Apr.

22. Mär.

06. Apr.

Erbse

Winterform Beckii, Iceberg

Sommerform Alliance, Santana

60 (70) 1

80 (90) 1

60

80

kmf. Kö. = keimfähige Körner 1 im zweiten Versuchsjahr erhöht

14. Okt.

06. Nov.

17. Mär.

13. Apr.

06. Okt.

04. Nov.

22. Mär.

06. Apr.

II: VERSUCHSANLAGE ZUM WINTERGEMENGEANBAU MIT FUTTERERBSE UND TRITICALE

Eine Übersicht der Varianten im Gemengeversuch zeigt Tab. 10.

Tab. 10: Mischungsverhältnisse im Versuch zum Wintergemengeanbau mit Futtererbse und Triticale

am Standort Ihinger Hof

Saatdichten 2003/04 Saatdichten 2004/05

Variante Triticale Erbse Triticale Erbse

kmf. Kö./m 2 kmf. Kö./m 2

G1 320 - 320 -

G2 320 15 320 25

G3 160 40 250 40

G4 - 80 - 80

Der Versuch wurde als einfaktorielle Blockanlage mit vier Wiederholungen angelegt. Dabei

wurden die in Deutschland zugelassene Wintertriticalesorte SW Talentro und die französische

Winterfuttererbsensorte Assas (Normalblatttyp) jeweils in Reinsaat sowie in zwei Ge-


Material und Methoden: Winterformen von Körnerleguminosen 30

mengeverhältnissen angebaut. Die Saatdichte je eines Gemengepartners wurde im zweiten

Versuchsjahr erhöht. Die Parzellengröße betrug 2,00 m x 8,60 m.

DURCHFÜHRUNG

Um die Varianten mit tiefer Saatgutablage der Winterackerbohne (14-16 cm) zu realisieren,

wurde eine Zinkensämaschine (Kverneland Tine Seeder) eingesetzt. Aufgrund der gleichmäßigen

Saatgutablage wurde diese im zweiten Jahr auch für die Erbsen verwendet. Eine

Düngung war aufgrund der guten Versorgung nicht erforderlich, mit Ausnahme einer N-

Düngung im Gemengeversuch mit Triticale.

� Saatbettbereitung mit Saatbettkombination (Kultiegge + Krümler) oder Kreiselegge

(Gemenge 2004/05 direkt nach Pflugeinsatz); vor Zinkensämaschine nur Egge zur Einebnung

erforderlich

� Aussaat:

− Gemengeversuch und Erbse 2003/04: Oyjord Parzellensämaschine (bei Erbse erneute

Saatbettbereitung vor jedem Saattermin)

− Erbse 2004/05 und Ackerbohne: Zinkensämaschine Tine Seeder (Saatbettbereitung

Anfang Oktober zur Einebnung, erneute Saatbettbereitung nicht erforderlich)

− Reihenweiten: 12/12,5 cm (Ausnahme Ackerbohne 2003/04: 25 cm)

− Saattiefe Erbse und Gemengeversuch: ca. 4 cm

− Saattermine Gemengeversuch: 14.10.2003 und 05.10.2004

− Anwalzen: Gemenge, Erbse (außer Novembersaat 2003/04), Ackerbohne (nur Aprilsaat

2003/04 und Oktobersaat 2004/05)

� N-Düngung im Gemengeversuch:

− G1 u. G2, zwei Termine: 40 + 70 kg N/ha (2003/04); 60 + 70 kg N/ha (2004/05)

− G3 u. G4: keine Düngung (2003/04); 20 kg N/ha (2004/05)

� Saatgut-Beizung durch Saatgutproduzent; eigene Beizung mit Tutan (Sommerackerbohne

Espresso) und Fastac SC (Triticale)

� chemische und mechanische Unkrautbekämpfung:

− Vorauflauf-Herbizid: Stomp SC (4 l / ha) - alles bis auf Sommererbse

− Nachauflauf-Herbizide: Basagran (1,5 l / ha) + Stomp SC (2,5 l / ha) - Sommererbse

− Nachauflauf-Herbizid gegen Monokotyle: Fusilade Max (1 l / ha) - Winterackerbohne

(beide Jahre), Erbse 2004/05

− mechanisches Hacken gegen Spätverunkrautung - Ackerbohne 2003/04

� chemische Bekämpfung von Krankheiten und Schädlingen:

− Fungizide: Folicur (0,5 l / ha) + Amistar (0,5 l / ha) - Winterackerbohne (gegen Ascochyta

fabae, Botrytis fabae)

− Fungizid: Ortiva (1 l / ha) - Wintererbse und Gemenge 2003/04, Winter- und Sommererbse

2004/05 (gegen Phoma medicaginis, Ascochyta pisi)


Material und Methoden: Winterformen von Körnerleguminosen 31

− Insektizid: Karate Zeon (75 ml / ha) - Ackerbohne (beide Jahre), Erbse und Gemenge

2003/04 (gegen Sitona lineatus)

− Insektizid: Bulldock (300 ml / ha) - Ackerbohne 2004/05 ca. 1 Monat nach Karate Zeon,

Erbse 2004/05 (gegen Sitona lineatus)

− Insektizid: Pirimor (400 g/ha) - Ackerbohne (gegen Aphis fabae), Erbse 2003/04 (gegen

Acyrthosiphon pisum)

− Blütenspritzung Fungizid + Insektizid: Amistar (1 l / ha) + Karate Zeon (75 ml / ha)

- Erbse 2003/04

− Blütenspritzung Fungizid + Insektizid: Verisan (3 l / ha) + Karate Zeon (75 ml / ha)

- Erbse 2004/05

PARAMETERERHEBUNG

Eine Übersicht der Parameter zu Bestandesentwicklung und Ertragsleistung ist in Tab. 11

mit Erhebungsterminen gegeben. Die Entwicklung der Bestände wurde anhand von Bestandesdichten

und -höhen dokumentiert (Höhe im Gemengeversuch nur im zweiten Versuchsjahr).

Überwinterungsverluste wurden anhand der Bestandesdichten vor und nach Winter

bestimmt, sofern der Feldaufgang nicht erst im ausgehenden Winter erfolgte. Im zweiten

Versuchsjahr wurden zur Beschreibung der zeitlichen Bestandesentwicklung der Kulturen

zusätzlich die Termine von Feldaufgang, Blühbeginn und -ende sowie Erntereife festgehalten.

Tab. 11: Parametererhebung zu Bestandesentwicklung und Ertragsleistung bei Sommer- und Winterformen

von Ackerbohne und Erbse sowie Wintererbsen-/Triticale-Gemenge im konventionellen

Anbau

Parameter Ackerbohne Erbse Gemenge

Bestandesdichte (Pflanzen/m 2 , fixe Zählstrecken)

� nach Feldaufgang

(abhängig von Saattermin bzw. Gemengepartner)

03/04 04/05 03/04 04/05 03/04 04/05

05.02.

17.03.

03.05.

03.05.

10.12.

04.04.

13.05.

13.05.

05.02.

17.03.

21.04.

03.05.

10.12.

04.04.

13.05.

13.05.

24.11.

05.02.

� nach Überwinterung 1 11.05. 04.04. 11.05. 04.04. - 04.04.

Bestandeshöhe 3 (cm)

Abstand von Boden zu Blätterdach des Bestandes

� Mai 11.05. 1 11.05. 1

25.10.

- 11.05. - 11.05.

� Juni 15.06. 14.06. 15.06. 14.06. - 14.06.

� Juli 16.07. 22.07. 16.07. 22.07. 2

Ertrag und Ertragskomponenten 4

� Probeschnitte zur Ermittlung von Ertragskomponenten

und N-Gehalten (vgl. Text)

� Parzellendrusch zur Ertragsermittlung

02.08.

11.08.

12.08.

18.08.

04.08.

19.08.

11.08.

29.08.

19.07.

28.07.

29.07.

06.08.

1 nur Winterform 2 nur Sommerform 3 Gemenge (nur 2004/05) getrennt nach Partnern

4 Termine von Sorte und Saattermin abhängig

11.07.

28.07.

15.07.

05.08.

- -

28.07. 28.07.

04.08. 11.08.

Ertragskomponenten wurden anhand von Probeschnitten ermittelt. Bei der Erbse (Reinsaat

und Gemenge) wurde die Pflanzenzahl, bei Ackerbohne (Winterform basal verzweigt) und


Material und Methoden: Winterformen von Körnerleguminosen 32

Triticale (bestockt) hingegen die Anzahl Triebe je Fläche bestimmt. Anhand von Probeschnittertrag

und Einzelkorngewicht wurde die Kornzahl je Pflanze bzw. Trieb berechnet. Bei

der Ackerbohne konnten zusätzlich die Hülsen/Trieb gezählt und die Körner/Hülse berechnet

werden. Bei der verrankten Erbse konnten Hülsen nicht einzelnen Pflanzen zugeordnet werden,

und eine Zählung der Körner je Hülse war aufgrund trockener Lagerung der Probeschnitte

und aufgeplatzter Hülsen nicht möglich. Weiterhin wurden Stroherträge aus den

Probeschnitten ermittelt. N-Gehalte in Korn und Stroh wurden zur Berechnung des Rohproteingehaltes

im Korn (6,25 · N-Gehalt) sowie zur Abschätzung der mit dem oberirdischen Aufwuchs

der Kulturen auf dem Feld verbleibenden Stickstoffrückstände herangezogen (vgl.

Kap. 2.6).

Der Kornertrag wurde durch Beerntung auf 2,00 m Breite (Gesamtparzelle oder Kerndrusch)

bestimmt und mittels Druschproben um Kornfeuchte und Reinigungsabgang korrigiert. Im

Gemengeversuch wurden zudem die Ertragsanteile der Gemengepartner bestimmt. Der Mischungseffekt

M der Gemenge-Varianten wurde folgendermaßen definiert:

Gl. ( 1 ) Mi = Y1i / r1 + … + Yni / rn

wo Mi der Mischungseffekt der i-ten Parzelle, Y1i bis Yni die Erträge der Mischungspartner

1 bis n in der i-ten Parzelle, und r1 bis rn die mittleren Reinsaaterträge

der Mischungspartner 1 bis n im jeweiligen Versuch sind

Nach dieser Definition entspricht der Mischungseffekt dem relativen Flächenbedarf, der zur

Erzielung des gleichen Ertragsergebnisses mit Reinsaaten erforderlich gewesen wäre, und

ist somit ein direktes Maß für die Flächenproduktivität des Gemenges.

Je nach Auftreten wurden Krankheiten, Schädlinge, abiotische Schadfaktoren und Lager

bonitiert und analysiert. Im Fall der Sommererbsen 2004/05 konnte das Lager durch eine

späte Messung der gleichmäßig reduzierten Bestandeshöhen quantifiziert werden.

2.4 Standortanforderungen von Körnerleguminosen

Zu Anbauwürdigkeit und Ertragsleistung von Kichererbse (Cicer arietinum L.) unter den Klima-

und Bodenbedingungen der Oberrheinregion wurde in den Versuchsjahren 2004 und

2005 ein Feldversuch durchgeführt. Als Beitrag zur Klärung der in der Literatur unterschiedlich

definierten Ansprüche von Lupinenarten an die Bodeneigenschaften wurde im Gewächshaus

2005 ein Gefäßversuch mit Weißer und Schmalblättriger Lupine (Lupinus albus

L. und L. angustifolius L.) in verschiedenen Substraten durchgeführt.

2.4.1 Feldversuch zur Anbauwürdigkeit von Kichererbse am Oberrhein

Die Versuche wurden auf ökologisch bewirtschafteten Praxisflächen am Oberrhein durchgeführt.

Die Böden wiesen relativ hohe Schluff- und Tongehalte, pH-Werte zwischen 6 und 7,

und eine mäßige PK-Versorgung auf. Da kein Saatgut verfügbar war, wurde ökologisch erzeugte

Verbrauchsware herangezogen. Nach Angaben der Firma Rapunzel wird diese in der

Türkei ebenfalls als Landsorte zur Wiederaussaat verwendet.

VERSUCHSANLAGE

Im ersten Versuchsjahr stand nur eine Herkunft (Rapunzel, Türkei) zur Verfügung. Der Versuch

wurde mit vier Parzellen ohne Versuchsfaktoren durchgeführt. Im zweiten Jahr standen


Material und Methoden: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 33

drei Herkünfte (Rapunzel, Neuform, Davert Mühle) zur Verfügung, die wie Sorten in einer

Blockanlage mit drei Wiederholungen behandelt wurden. Die Parzellengröße betrug jeweils

10,00 m x 1,50 m.

DURCHFÜHRUNG

Da im ersten Versuchsjahr kein passender Rhizobien-Impfstoff zur Verfügung stand, wurde

eine Misch-Impfung mit den Rhizobien der Lupine (Rhizobium lupini) und der Sojabohne

(Bradyrhizobium japonicum) versucht. Im zweiten Versuchsjahr konnte Kichererbsen-

Impfstoff (Bradyrhizobium sp. Cicer, Präparat „SelfStik“) verwendet werden.

Die Aussaat erfolgte am 27.04.2004 und am 12.05.2005 mit jeweils 45 Körnern/m 2 (Keimfähigkeit

unbekannt) in ein praxisüblich geeggtes Saatbett. Die Reihenweite betrug 30 cm, und

die Unkrautbekämpfung wurde mit der Hacke vorgenommen. 2004 konnte zusätzlich blind

gestriegelt werden.

AUSWERTUNG

Neben der Zählung des Feldaufganges wurde die allgemeine Entwicklung der Bestände dokumentiert

(Massenwuchs, Reihenschluss, Knöllchenansatz, Blühperiode, Krankheiten). Ertragsdaten

konnten nur 2005 anhand von Probeschnitten ermittelt werden.

2.4.2 Gefäßversuch zu den Bodenansprüchen von Weißer und Schmalblättriger

Lupine

Ziel des Versuches war es, die Bodeneigenschaften pH-Wert, Ca-Gehalt, Carbonat-Gehalt

und Säureneutralisationskapazität (SNK) anhand spezieller Substratmischungen zu entkoppeln,

und die Entwicklung von Weißer Lupine sowie zweier Sorten Schmalblättriger Lupine

mit unterschiedlichen Bodenansprüchen (Auswahl durch Züchter) auf den Substraten zu

untersuchen.

VERSUCHSAUFBAU

Als Hauptbestandteile der Substrate standen Sand, Lehm (Oberboden einer ehemaligen

Praxisfläche) und Torf zur Verfügung. Das Basissubstrat wurde aus je 50 Gew.-% Sand und

Lehm gebildet. Die vergleichsweise hohe Basensättigung des Lehms schränkte die Einstellung

von pH-Wert und Pufferkapazität ein, jedoch hatten Vorversuche gezeigt, dass ein noch

höherer Sandanteil zu ungenügender Wasserspeicherkapazität führte. Für eine Variante mit

zusätzlich erhöhter Pufferkapazität wurden 20% Torf zugesetzt. Die pH-Einstellung erfolgte

mittels Branntkalk oder Carbonatkalk (Substratzusätze) bzw. verdünnter Salzsäure (Durchfeuchtung

der Substrate im Gefäß). Als pH-neutrale Ca-Quelle wurde Gips beigemischt. Tab.

12 zeigt eine Übersicht der Substrate.

Die jeweiligen Mengen der Zusätze wurden durch vorherige Aufnahme von Pufferkurven der

Substratmischungen mit und ohne Torf bestimmt. Ohne Zusatz hatte das Basissubstrat einen

pH-Wert (CaCl2) von genau 7,0 bzw. mit Torf von 6,5. Aufgrund der sauer und puffernd

wirkenden Huminstoffe im Torf [SCHWERTMANN et al, 1987] war für Substrat D eine deutlich

höhere Menge Branntkalk erforderlich, um den pH-Wert auf 7,5 einzustellen, als für Substrat

C. Der Carbonatkalk bewirkte in einem Vorversuch selbst bei 10% Anteil am Substrat nach 5

Tagen in einer regelmäßig geschüttelten Suspension keine pH-Erhöhung, da Carbonatkalk


Material und Methoden: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 34

oberhalb pH 6,0 - 6,5, je nach Mahlfeinheit, erst im Laufe von Jahren reagiert [SCHEFFER et

al, 1998]. Es war daher kein kurzfristiger pH-Effekt, sondern vor allem eine starke Pufferung

durch CaCO3 zu erwarten.

Tab. 12: Zusammensetzung und Eigenschaften der Substrate im Gefäßversuch zu den Bodeneigenschaften

von Weißer und Schmalblättriger Lupine

Substrat

A

B

C

D

E

Hauptbestandteile

Zusätze 1

(Gewicht) g/kg mmol/kg

50% Sand, 50%

Lehm

50% Sand, 50%

Lehm

50% Sand, 50%

Lehm

40% Sand, 40%

Lehm, 20% Torf

50% Sand, 50%

Lehm

HCl flüssig 160 H +

HCl

CaSO4

flüssig

27,2

160 H +

-

CaO 0,43 15,5 OH -

CaO 2,52 90 OH -

ZielpH

CaCO3 20,0 400 OH - 7,0 2

angestrebte Eigenschaften

6,0 keine Wachstumseinschränkungen

6,0 erhöhter Calcium-Gehalt (wie in E)

7,5 hoher pH-Wert, geringe SNK

7,5 hoher pH-Wert, hohe SNK

Kalkgehalt 2%, mittl. pH, hohe SNK

SNK = Säureneutralisationskapazität

1 Angaben beziehen sich auf den Anteil im Gesamtsubstrat einschließlich des Zusatzes

2 kein kurzfristiger pH-Effekt, 400 mmol OH - /kg bezogen auf vollständige Protonierung von CO3 2-

Die fünf Substrate wurden mit den drei Sorten Amiga (Lupinus albus) sowie Bora und Vitabor

(L. angustifolius) faktoriell kombiniert. Der Versuch wurde im Gewächshaus als Blockanlage

in vier Wiederholungen aufgestellt. Zusätzlich wurde ein unbepflanztes Gefäß je Substrat als

Kontrolle regelmäßig durchfeuchtet, um die Substratentwicklung ohne Pflanzen zu beobachten.

DURCHFÜHRUNG

Die Substrate wurden für jedes Gefäß einzeln angemischt, wobei die festen Zusätze (Gips,

Branntkalk, Carbonatkalk) stets zuerst mit Torf bzw. Lehm gemischt wurden (bessere Haftung

als an Sand), um die pH-aktiven Partikel in räumliche Nähe zu bringen. Der Sand kam

zuletzt hinzu. Jeweils 6 kg Substrat wurden in ein Mitscherlichgefäß gefüllt (Höhe 18cm,

Durchmesser 20cm, Bodenloch mit grobmaschigem Kunststoffnetz abgedeckt, darunter Abtropfgefäß

für überschüssiges Wasser). Anschließend wurden alle Gefäße mit ca. 1 l Wasser

durchfeuchtet und im Gewächshaus inkubiert, um eine Gleichgewichtseinstellung zwischen

den verschiedenen Substratbestandteilen zu ermöglichen. Für die Substrate A und B wurde

das Wasser mit 0,96 mol HCl je Gefäß versetzt, um den pH auf 6,0 abzusenken.

Nach vier Tagen wurden 600 ml Minerallösung je Gefäß zugesetzt, um die Grundnährstoffversorgung

zu sichern. Die Bemessung der Mengen je Element orientierte sich an Angaben

aus TANG et al [1995a] und JESSOP et al [1990] und wurde an die verfügbaren Chemikalien

angepasst. Eisen wurde als EDTA-Chelat mit 13% Fe gedüngt (Fetrilon). Folgende Dünger

und Mengen wurden verwendet (mg je kg Substrat):

CaSO4 · 2 H2O (100); K2HPO4 (180); MgCl2 · 6 H2O (100); NH4NO3 (100); MnSO4 · H2O (15);

ZnSO4 · 7 H2O (6,6); CuSO4 · 5 H2O (3); H3BO3 (1); CoCl2 · 6 H2O (0,5); Na2MoO4 · 2 H2O

(0,3); Fetrilon (16)


Material und Methoden: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 35

Nachdem die Substrate insgesamt 24 Tage inkubiert und feucht gehalten worden waren,

erfolgte die Aussaat der Lupinen in eine aufgelockerte obere Substratschicht. Das Saatgut

wurde praxisüblich mit Rhizobium lupini geimpft. Je Gefäß wurden 7 Körner bei gleichmäßiger

Standraumzuteilung gesät. Nach 2 Wochen wurden die Pflanzen auf 3 je Gefäß ausgedünnt.

Im weiteren Verlauf mussten die Gefäße mit unterschiedlichen Mengen bewässert

werden, da sowohl die Substrat-Struktur als auch die Position im Gewächshaus die Evaporation

beeinflussten. Grundsätzlich wurde eine mittlere Feuchte angestrebt. Die mittlere Temperatur

im Gewächshaus (Herbst/Winter) lag bei ca. 15-20°C.

Aufgrund eines Befalls mit Trauermücken (Sciaridae), v.a. in Substrat D, wurden zusätzlich

zu den bereits vorhandenen Gelbtafeln alle Gefäße mit Lizetan-Stäbchen (Wirkstoff: Imidacloprid)

behandelt, zur Auflösung des Wirkstoffs durchfeuchtet und danach längere Zeit nicht

gewässert, da die an den Wurzeln parasitierenden Larven feuchte Bedingungen bevorzugen.

PARAMETERERHEBUNG WÄHREND DER PFLANZENENTWICKLUNG

Nach 25, 39 und 91 Tagen ab Aussaat wurden jeweils die Blattfarbe visuell bonitiert und die

Sprosslänge zwischen Boden und Vegetationskegel gemessen. Die Boniturskala für die

Chlorosen war folgendermaßen definiert: 9 = dunkelgrün, 7 = hellgrün, 5 = hellgrün bis gelb,

3 = gelb, braune Nekrosen, 1 = braun, abgestorben. Gerade Zahlen wurden für Zwischenstufen

verwendet. Für die Sprosslänge wurde der Median (mittlere der 3 Pflanzen eines Gefäßes)

notiert. Nach 39 Tagen wurde zusätzlich die mittlere (Median) Anzahl Blattpaare je

Pflanze in jedem Gefäß gezählt, wobei unvollständig entfaltete Blattpaare durch Dezimalstellen

beschrieben wurden (beginnendes erstes Blatt = 0,2; ein Blatt = 0,5; beginnendes zweites

Blatt = 0,8).

ANALYSE VON PFLANZENMATERIAL

96 Tage nach Aussaat wurden die Lupinen geerntet. Es wurden die Trockenmassen von

Spross und Wurzel ermittelt, sowie Gehaltsanalysen auf Fe, Fe(II) und Ca vorgenommen.

Die Analyse auf zweiwertiges Eisen (Fe(II)) wurde wie bei KERLEY et al [2004] anhand der

jüngsten Blätter und mit der von KATYAL & SHARMA [1980] entwickelten Prozedur durchgeführt.

Um auf ca. 2 g Frischmasse je Gefäß zu kommen, wurden jeweils die jüngsten 6-8

Blätter jeder Pflanze geerntet. Das Material wurde sofort nacheinander in Leitungswasser, in

0,1 n HCl und schließlich in dest. Wasser gewaschen und mit Filterpapier getrocknet. Dann

wurde es in 1-2 mm große Stücke geschnitten und für 16 Std. mit jeweils 20 ml 1,5%-iger

1,10-Phenanthrolin-Lösung (mit HCl auf pH 3,0 angesäuert) extrahiert. Der Extrakt wurde

abgefiltert, und die Konzentration des selektiv gebildeten Phenanthrolin-Fe(II)-Komplexes

anhand der spezifischen Absorptionslinie bei 510 nm photometrisch gemessen. Die Trockenmasse

des im Filterpapier verbliebenen Blattmaterials wurde nachträglich bestimmt.

Die Analyse der Gesamtgehalte von Fe und Ca im Spross wurde anhand des verbleibenden

Sprossmaterials nach standardisierter Atomabsorptionsspektroskopie durchgeführt. Die

Spross-Trockenmasse wurde als Summe des für beide Analysereihen verwendeten Materials

berechnet.


Material und Methoden: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 36

ANALYSE DER SUBSTRATE

Die Substrate wurden bei Versuchsende auf pH-Wert und Säureneutralisationskapazität

(SNK) sowie pH-Wert und Alkalinität der „Bodenlösung“ (auch wenn es sich nicht um natürliche

Böden handelte, wird der Begriff im Folgenden verwendet) untersucht.

Für die pH-Bestimmung wurden aus allen Gefäßen Mischproben entnommen. Zusätzlich

wurden bei der Pflanzenernte jeweils ca. 50 g an der Wurzel anhaftendes Substrat getrennt

gesammelt und untersucht, um einen ggf. pH-senkenden Einfluß der Lupinen auf die Wurzelumgebung

zu messen. Die pH-Messung erfolgte in 0,02 n CaCl2-Lösung.

Die SNK der Substrate nach 120-tägiger Inkubation wurde anhand der Kontrollgefäße ohne

Pflanzen bestimmt. Hierfür wurden jeweils 25 g der Substrate in Schüttelflaschen gefüllt und

mit 50 ml 0,02 n CaCl2-Lösung suspendiert. Zur Ermittlung der Pufferung wurden in weiteren

Flaschen mit 25 g Substrat zunehmende Mengen (1.5, 5.0, 11.25, 21.25, 31.25 und 50 ml)

der CaCl2-Lösung durch 0,2 n HCl ersetzt. Alle Suspensionen wurden über 4 Tage regelmäßig

geschüttelt und dann mit einem pH-Meter gemessen. Aus den interpolierten Kurven wurden

Säureneutralisationskapazitäten abgelesen.

Zur Gewinnung der Bodenlösung wurden die Substrate nach der Pflanzenernte wassergesättigt,

aber nicht übersättigt. Nach einem Tag der Gleichgewichtseinstellung wurden zusätzlich

ca. 300 ml je Gefäß gegossen. Das innerhalb der folgenden Stunde abtropfende Wasser

wurde als Bodenlösung analysiert. Nach Beobachtungen von MENGEL et al [1984] kann angenommen

werden, dass der Verdrängungseffekt deutlich stärker zum Tragen kam als der

Verdünnungseffekt, so dass die Zusammensetzung der Bodenlösung akkurat war. Unmittelbar

nach ihrer Gewinnung wurden der pH-Wert der Bodenlösung gemessen sowie ihre Alkalinität

durch Titration mit 0,01 n HCl bis pH 6,0 bestimmt. Die Pufferung ergab sich aus der

zugesetzten Menge von HCl abzüglich der anhand der pH-Werte zu berechnenden tatsächlichen

Zunahme an H + -Ionen in der Lösung. Es wurde angenommen, dass die Pufferung überwiegend

durch HCO3 - -Ionen in der Lösung bestimmt wurde, und bei pH 6,0 nahezu das

gesamte HCO3 - als CO2 entwichen war. Eine weitere pH-Absenkung hätte die Messgenauigkeit

reduziert, da die H + -Anreicherung auf der logarithmischen pH-Skala gegenüber der Pufferung

dominiert hätte.

2.5 Anthracnose der Lupine

Im Versuchsjahr 2003 wurde zunächst ein Feldversuch zur Erprobung nicht-chemischer Verfahren

der Bekämpfung des samenbürtigen Anthracnose-Erregers (Colletotrichum lupini) an

verschiedenen Sorten der Weißen und Schmalblättrigen Lupine (Lupinus albus L. und L.

angustifolius L.) durchgeführt. Um Umwelteinflüsse und Sekundärinfektionen auszuschalten,

wurden weitere Versuche im Labormaßstab durchgeführt. Hierbei spielte zunächst die Methodik

der Befallsermittlung eine wesentliche Rolle, um den Effekt von Behandlungsvarianten

sicher nachweisen zu können.


Material und Methoden: Anthracnose der Lupine 37

2.5.1 Feldversuch zum Einfluss von Sortenwahl und nicht-chemischer

Saatgutbehandlung auf den Befall von Lupinenarten mit Colletotrichum

lupini

Der Versuch wurde auf einem ökologisch bewirtschafteten Praxisschlag am Oberrhein

durchgeführt. Aufgrund kurzer Versuchsvorbereitungszeit war der Ausgangsbefall der Saatgutpartien

mit C. lupini nicht bekannt. Die Wirksamkeit der Behandlungsverfahren konnte

daher nur falsifiziert werden.

VERSUCHSANLAGE

In dem zweifaktoriellen Versuch wurden sechs Sorten der Weißen Lupine, sechs Sorten der

Schmalblättrigen Lupine sowie zwei Mischungen der beiden Arten mit drei Behandlungsvarianten

faktoriell kombiniert. Neben einer unbehandelten Kontrollvariante kamen zwei für den

ökologischen Landbau geeignete Verfahren der vorbeugenden Saatgutbehandlung zum Einsatz.

Tab. 13 gibt einen Überblick der Varianten sowie der Typ-abhängigen Saatdichten. Der

Versuch wurde als Spalt-Blockanlage mit 42 Varianten und 3 Wiederholungen angelegt. Um

die Gefahr von Sekundärinfektionen zu reduzieren, wurden die Blöcke (Wiederholungen)

jeweils in Schmalblättrige und Weiße (einschl. Mischungen) Lupinen unterteilt, so dass sich

jeweils ein Teilblock mit Weißer und ein Teilblock mit der als anthracnosetoleranter geltenden

Schmalblättrigen Lupine abwechselten. Innerhalb der Teilblöcke wurden Sorte und Behandlungsvariante

randomisiert. Als zusätzliche Maßnahme wurden zwischen allen Parzellen

Haferstreifen eingesät, um eine windbürtige Ausbreitung des Erregers zu erschweren.

Die Parzellengröße betrug 3,00 m x 3,33 m = 10,00 m 2 . Die Abstände zwischen den Parzellen

betrugen 1,50 m quer (= Breite der Haferstreifen) und 4,00 m in Arbeitsrichtung.

Tab. 13: Varianten im Versuch zu Einfluss von Sortenwahl und nicht-chemischer Saatgutbehandlung

auf den Befall von Lupinenarten mit Colletotrichum lupini

Art, Wuchstyp, Saatdichte

Weiße Lupine,

70 kmf. Kö./m 2

Schmalblättrige Lupine, verzweigt,

100 kmf. Kö./m 2

Schmalblättrige Lupine, unverzweigt,

130 kmf. Kö./m 2

Substitutive Mischungen,

35 + 50/65 kmf. Kö./m 2

Sorten Saatgutbehandlung

Amiga, Arès, Fortuna,

Lublanc, Rondo, Fabiola

Bolivio, Bordako, Borlu

Boruta, Borweta, Sonet

Fortuna + Bolivio

Amiga + Boruta

kmf. Kö. = keimfähige Körner Durchführung der Saatgutbehandlung s.u.

DURCHFÜHRUNG

Saatgutbehandlung

Kontrolle (unbehandelt)

Warmwasser

Tillecur

Auswahl und Durchführung der Behandlungsvarianten erfolgten anhand von Versuchsergebnissen

aus [NAWRATH & VETTER, 2001].

Bei der Warmwasserbehandlung wurde das Saatgut 30 Minuten in perforierten Plastikbeuteln

bei 50°C im Laborwasserbad behandelt. Anschließend erfolgte eine Rücktrocknung des


Material und Methoden: Anthracnose der Lupine 38

stark gequollenen Saatgutes über 24 Std. bei 30°C Lufttemperatur im Trockenschrank.

Korngewicht und Keimfähigkeit wurden danach erneut bestimmt.

Die Tillecur-Behandlung erfolgte mit einem biologischen Beizmittel. Zur Anwendung wurde

eine Suspension mit 180g der pulverförmigen Substanz in 1 Liter 1%-iger Essigsäure hergestellt.

Je 1 kg Saatgut wurde mit 60 ml der Suspension bis zur gleichmäßigen Benetzung

durchmischt und anschließend luftgetrocknet.

Feldversuch

� Saatbettbereitung: Eggenstrich im Frühjahr und kurz vor Aussaat

� Saatgut-Impfung mit Rhizobium lupini (Präparat "HiStick")

� Aussaat: 27.03.2003, Reihenweite 15 cm, Ablagetiefe ca. 5 cm

� Unkrautregulierung: Blindstriegeln, 2x Striegeln, Jäten von Hand

� Beregnung: 04.06. (30 mm), 11.06. (40 mm), 25.06. (40 mm)

PARAMETERERHEBUNG

Die Bestandesdichten (Pflanzen/m 2 ) wurden nach Feldaufgang und bei Ernte bestimmt.

Der Anthracnosebefall wurde regelmäßig kontrolliert und anhand folgender Boniturskala bewertet:

0 = kein Befall

1 = einzelne Pflanzen befallen

2 = deutliches Befallsnest

3 = mehr als 5% des Bestandes befallen

4 = flächenhafter Befall bis 10% des Bestandes

5 = flächenhafter Befall über 10% des Bestandes

Bei Erreichen der Erntereife wurden Probeschnitte mittels eines Quadratmeterrahmens entnommen,

um Korn- und Strohertrag sowie N-Gehalte in Korn und Stroh zu bestimmen (vgl.

Kap. 2.6). Die verbleibende Erntefläche wurde gedroschen, und der Parzellenertrag anhand

von Druschproben um Kornfeuchte und Unkrautbesatz bereinigt.

2.5.2 Laborversuche zur Befallsermittlung und nicht-chemischen Bekämpfung

von Colletotrichum lupini im Saatgut von Lupinenarten

Als Voraussetzung zur Erfolgsbewertung von Verfahren der Bekämpfung von Colletotrichum

lupini in Lupinen-Saatgut ist eine zuverlässige Methode der Befallsermittlung erforderlich.

Hierfür wurde an mehreren Saatgutpartien die Diagnosestärke verschiedener Verfahrensvariationen

verglichen.

MATERIAL

Als Material für die Versuche wurde Erntegut aus zwei stark befallenen Parzellen Weißer

Lupine (Lupinus albus) der Sorte Arès im Feldversuch zu Sortenwahl und Saatgutbehand-


Material und Methoden: Anthracnose der Lupine 39

lung (voriges Kapitel) verwendet. Material der Sorten Amiga und Fortuna stand aus einem

ähnlichen Feldversuch in der Schweiz zur Verfügung. Infiziertes Saatgut der Schmalblättrigen

(L. angustifolius var. Bolivio) und Gelben Lupine (L. luteus var. Bornal) wurde von einem

Züchter zur Verfügung gestellt. Da das für aussagefähige Versuche erforderliche, stark befallene

Material vergleichsweise knapp war, wurde ein eigens dafür angelegter Bestand künstlich

infiziert.

Tab. 14 zeigt eine Übersicht der verwendeten Saatgutpartien mit festgestellten Befallsraten.

Diese dienen nur als Anhaltspunkt, da zum einen die Ermittlung der besten Methode für eine

korrekte Befallsanalyse Gegenstand dieser Versuche war, und zum anderen der Befall mit

der Zeit abnahm, wie nach THOMAS & SWEETINGHAM [2000] zu erwarten war. Die höchsten

Befallsraten wurden im Allgemeinen bei den frühesten Versuchsreihen festgestellt und sind

hier als geschätzter Ausgangsbefall angegeben.

Tab. 14: Mit Colletotrichum lupini infizierte Saatgutpartien in den Laborversuchen zu Befallsermittlung

und -bekämpfung der Lupinen-Anthracnose

Art Sorte Befall 1 Herkunft

S1a Arès 19%

S1b Fabiola 4%

S2a

S2b

L. albus

Fortuna

Amiga

13%

66%

S3a Amiga 34%

S3b

Amiga 40%

S4 L. angustifolius Bolivio 6%

S5 L. luteus Bornal 6%

Feldversuch Oberrhein, 2003

Feldversuch Schweiz, 2004

künstl. infizierter Bestand, Hohenheim, 2004

von Züchter zur Verfügung gestellt,

Erntejahr 2003 (Bolivio) bzw. 2004 (Bornal)

1 gerundete Werte des jeweils höchsten in einer Versuchsreihe festgestellten Befalls, vgl. Text

Herstellung von künstlich infiziertem Material

Eine einfache Benetzung von gesundem Saatgut mit Konidien von C. lupini entspräche nicht

dem Befallszustand des Erntegutes eines real infizierten Bestandes, da der Erreger in infiziertem

Saatgut vor allem als in das Korn hineingewachsenes Mycel vorliegt [RÖMER,

2003b]. Daher wurden am 19.04.2004 auf einem Versuchsfeld der Univ. Hohenheim vier

Parzellen der Größe 20 m 2 mit Weißer Lupine (Sorte Amiga) zur künstlichen Infektion ausgesät.

Die Herstellung einer ausreichenden Menge des Inokulums von C. lupini wurde wie folgt

durchgeführt:

� Etwa 5 kg Saatgut der Weißen Lupine wurden 15 Minuten in Wasser gekocht.

� 6 handelsübliche, sterilisierte Milchflaschen (Glas) wurden je etwa zur Hälfte mit den

gequollenen Lupinen gefüllt, nochmals autoklaviert (20 min bei 121°C und ca. 2 bar) und

verschlossen.

� Konidien von Colletotrichum lupini, die in einer der vorangegangenen Versuchsreihen

identifiziert worden waren, wurden auf mehrere Agarplatten überimpft und unter UV-

Licht zu Wachstum und weiterer Konidienbildung angeregt (Details s.u.). Agarplatten mit

Fremdinfektionen wurden ggf. verworfen.

� Die Konidien je einer mit C. lupini bewachsenen Agarplatte wurden mit sterilem Wasser

abgeschwemmt und in eine der mit gequollenem Saatgut gefüllten Flaschen gespült.


Material und Methoden: Anthracnose der Lupine 40

Die Flaschen wurden gründlich geschüttelt, um eine gleichmäßige Verteilung des Inokulums

zu gewährleisten. Sodann wurden die Flaschen 3 Wochen gelagert (Keller: schwaches

Tageslicht, Zimmertemperatur) und einmal wöchentlich geschüttelt, bis ein umfangreiches

Mycel von C. lupini gebildet war.

� Das mycelüberwachsene Lupinenmaterial wurde in zwei mit 70%-igem Ethanol sterilisierte

flache Plastikschalen (Euroschalen) gefüllt, in einen sterilen, transparenten Folienbeutel

gesteckt und 10 Tage unter UV-A-Licht bei 18°C inkubiert, um zur Konidienbildung

angeregt zu werden. Dabei wurde es regelmäßig mit sterilem Wasser befeuchtet,

durchmischt und belüftet. Die Bedingungen waren nun eher keimarm als steril, C.

lupini jedoch klar dominierend.

� Abschließend wurde das konidienhaltige Material getrocknet und in Plastikbeuteln bei

4°C bis zur Verwendung gelagert.

� Zur Anwendung wurde die gewünschte Menge des Materials in steriles Wasser gegeben,

kräftig geschüttelt und die Konidiensuspension mit einem groben Sieb abgetrennt.

Die Konidienkonzentration in der Lösung wurde mittels einer Thoma-Zählkammer unter

dem Mikroskop bestimmt. Die Ausbringung im Feld erfolgte mit Handsprühflaschen.

Am 05.07.2004 (Haupttriebe abgeblüht, Nebentriebe in Blüte) wurden zwei der Parzellen mit

ca. 3,4 · 10 9 Konidien/m 2 besprüht. Zwei Wochen später wurden sehr deutliche Anthracnose-

Symptome beobachtet. Am 16.07. wurden die anderen beiden Parzellen bei sehr trockener

Witterung mit ca. 0,5 · 10 9 Konidien/m 2 besprüht. Da nach 17 Tage noch keine Symptome

sichtbar waren, wurde die Inokulation mit der gleichen Stärke wiederholt. Die Ernte erfolgte

am 14.09.2004, und das Material wurde in zwei Klassen (S3a: frühe Infektion, S3b: späte

Infektion) getrennt gelagert.

METHODIK DER BEFALLSERMITTLUNG

Ein Befall von Lupinensaatgut mit Colletotrichum lupini kann anhand junger Pflanzen nach

dem Challengetest [OLLENDORF et al, 2001], anhand typischer Appressorien am Plattenboden

eines Nährmediums [FEILER & NIRENBERG, 1998] sowie anhand typischer Konidien auf

Nährmedium [JONITZ & LEIST, 1997] quantitativ festgestellt werden. Der für die Praxis entwickelte

Challengetest erfasst nur auflaufende Körner und ist nur in Kombination mit einer mikroskopischen

Untersuchung eindeutig. Die Methode nach FEILER & NIRENBERG [1998] erscheint

nach bei NAWRATH & VETTER [2001] geschilderten Problemen vergleichsweise zeitaufwändig

und erfahrungsabhängig. Es wurden daher Variationen der Methode nach JONITZ

& LEIST [1997] untersucht, mit dem Ziel, die vollständige und spezifische Erfassung des C.

lupini - Befalls an Lupinensaatgut zu optimieren.

Das Prinzip der Methode besteht darin, Colletotrichum lupini durch Auslegen von Saatgut auf

einem Nährmedium unter geeigneten Inkubationsbedingungen (in der Regel 7 Tage) zu

Wachstum und Konidienbildung anzuregen. Die Identifikation erfolgt anhand typischer, konzentrisch

um das Korn gebildeter, orange/rosa-farbener Konidienlager im binokularen Auflichtmikroskop

(10-20x Vergrößerung) sowie, um Verwechslungen auszuschließen, anhand

typischer hyaliner Konidien in einem Abstrich auf Objektträger im Durchlichtmikroskop (100-

200x Vergrößerung).

Das Nährmedium basiert auf Agar und wird nach Sterilisation im Autoklaven (20 Minuten,

121°C, ca. 2 bar) und hinreichender Abkühlung unter sterilen Bedingungen in Petrischalen

gegossen (ca. 15 ml je Petrischale, Ø10 cm). Um die schwer zu vermeidende Besiedelung


Material und Methoden: Anthracnose der Lupine 41

des Nährmediums mit Bakterien zu unterdrücken, wird der Agar mit einem Antibiotikum versetzt.

In den hier beschriebenen Versuchen wurden stets 10 ml 0,1%-ige Chlortetracyclinlösung

(CTC) je Liter Agar nach dem Abkühlen auf ca. 50°C (aufgrund der Hitzeempfindlichkeit

des CTC) zugesetzt. Um außen am Saatgut anhaftende, ubiquitäre Fremderreger auszuschalten,

die sich störend auf dem Nährmedium ausbreiten, erfolgt vor der Auslegung des

Saatgutes eine Oberflächendesinfektion sowie eine Nachspülung mit sterilem dest. Wasser.

Eine Übersicht der verwendeten Varianten von Oberflächendesinfektion, Nährmedium und

Inkubationsbedingungen zeigt Tab. 15.

Tab. 15: Varianten von Oberflächendesinfektion des Kornmaterials, Zusammensetzung des Nährmediums

und Inkubationsbedingungen in den Versuchen zur Methodik der Befallsermittlung

von Colletotrichum lupini an Lupinen-Saatgut

Variante Beschreibung

Oberflächendesinfektion

O1a NaClO Standard 10 min in 1%-iger NaClO-Lösung

O1b NaClO erhöht 10 min in 3%-iger NaClO-Lösung

O2a EtOH lang 2 min in 70%-igem Ethanol

O2b EtOH kurz 40 sek in 70%-igem Ethanol

Nährmedium (Zusammensetzung auf 1000 ml dest. H2O) 1

N1a PDA

39 g PDA (15 g Agar, 20 g Glukose, 4 g Kartoffelextrakt), 1 g

Ochsengalle; Einstellung auf pH 5.6 mit HCl

N1b PDA, pH 6.8 wie N1a, Einstellung auf pH 6.8 mit NaOH

N1c Nitrat-Agar wie N1a, zusätzlich 4 g NaNO3

N1d saurer Nitrat-Agar

wie N1a, zusätzlich 8 g NaNO3, keine pH-Einstellung, Zugabe

von 0.25 ml 1n HCl nach dem Autoklavieren

N2 Pepton-Agar

20 g Agar, 2.8 g Glukose, 3.4 g K3PO4 · 3 H2O, 2.5 g MgSO4 ·

7 H2O, 1 g Pepton, Hefeextrakt (Spuren)

N3 Lup.mehl-Agar

wie N1a, 24 g Lupinenmehl (handelsüblich) ersetzen Glukose

und Kartoffelextrakt

N4 Wasseragar 15 g Agar

Inkubationsbedingungen

I1 UV-C/Wechsellicht 12 Std. UV-C (235 nm) + Weißlicht / 12 Std. dunkel; 20°C

I2 UV-A 24 Std. UV-A (365 nm), 20°C

I3 Weißlicht 16 Std. Weißlicht / 8 Std. dunkel; 20°C

Standardmethode nach JONITZ & LEIST [1997]: O1a / N1a / I1

1 zzgl. 10 ml 0,1%-ige Chlortetracyclinlösung (CTC) nach Autoklavieren, alle Varianten

Bei der Inkubation im Keimschrank wurden dreidimensionale Randomisationseinheiten gebildet,

da je nach Position von einer unterschiedlichen Bestrahlung durch die seitlich angebrachten

Weiß- und UV-Lichtquellen auszugehen war. Effekte wurden gegebenenfalls bei

der statistischen Auswertung berücksichtigt. Sofern nicht anders angegeben, wurden 200

Körner je Variante untersucht. Die Auslage erfolgte mit 5 oder 10 Körnern je Petrischale. Bei

der Auswertung wurden die mit C. lupini befallenen Körner, die unbefallenen Körner (ohne

Pilzmycel-Hof) sowie die sonstig befallenen Körner gezählt.


Material und Methoden: Anthracnose der Lupine 42

Oberflächendesinfektion, Nährmedium und Inkubationsbedingungen

Die zur Auslösung der Konidienbildung empfohlene UV-C-Strahlung wirkt biozid und könnte,

angesichts der vergleichsweise hohen UV-Empfindlichkeit anderer Colletotrichum-Spezies

[MEBALDS et al, 1996], zu einer Befallsreduzierung führen. Entsprechend könnte eine zu intensive

Oberflächendesinfektion den Befallsgrad reduzieren, während jedoch ein starker

Besatz mit unerwünschten Pilzen die Ausprägung von C. lupini auf dem Nährmedium unterdrückt.

Die Standard-Methode wurde daher mit UV-A-Licht und Wechsellicht ohne UV-

Strahlung, sowie mit einer alternativen Oberflächendesinfektion und einer Variante ohne

Desinfektion verglichen.

� Versuchsreihe 1: (Standardmethode, Material S1b)

Oberflächendesinfektion: O1a; O2a; keine

� Versuchsreihe 2: (Standardmethode, Material S1b)

Inkubationsbedingungen: I1; I2; I3

In der folgenden Versuchsreihe wurde der Einfluss der Oberflächendesinfektion an zwei anderen

Saatgutpartien untersucht, wobei die Einwirkdauer von Ethanol verkürzt und eine höhere

NaClO-Konzentration geprüft wurden.

� Versuchsreihe 3: (Standardmeth., Material S1a u. S4)

Oberflächendesinfektion: O1a; O1b; O2b

Um eine höhere Spezifität der Methode für C. lupini zu erzielen, wurden Konidien von C.

lupini, Fusarium acuminatum sowie weitere in den ersten Versuchen häufig gefundene Pilze

auf verschiedene Nährmedien überimpft und inkubiert. Neben dem Standardnährmedium

(N1a) wurden Abwandlungen mit Nitratzusatz sowie höherem pH untersucht. Da sich der

höhere pH als ungünstig und das Nitrat als günstig erwiesen, wurde im Folgenden eine PDA-

Variante mit Nitrat und reduziertem pH entwickelt. Die Säure darf dabei erst nach dem Autoklavieren

zugegeben werden, da sonst keine Verfestigung des Agars stattfindet. Weiterhin

wurden ein Lupinenmehl-Agar und der nach CHAMPION [1997] für Colletotrichum lindemuthianum

besonders gut geeignete Pepton-Agar getestet. Höhere und niedrigere Inkubationstemperaturen

zeigten sich in Vorversuchen als nachteilig für C. lupini.

� Versuchsreihe 4: (Überimpfung verschiedener Pilze, Inkubation unter Standardbed.)

Nährmedium: N1a, N1b, N1c, N1d, N2, N3

Konidienbildung auf Lupinenkorn

Da mehrfach Konidienlager von C. lupini direkt auf dem Lupinenkorn gefunden wurden, wurde

eine Inkubation von vorgequollenem Saatgut auf Wasseragar vorgenommen. Die Quellung

erfolgte nach der Oberflächendesinfektion in sterilem Wasser über 2 Std. (Gewichtszunahme

ca. 50%). Alternativ wurde die Quellung in einer sterilen Nährlösung (8g NaNO3 u.

20g Glukose je Liter Wasser) durchgeführt, um dem Pilz eine bessere Anfangsentwicklung

zu ermöglichen. Der nährstofffreie Wasseragar diente der Feuchterhaltung im Keimschrank.

Die Inkubation unter Standardbedingungen erfolgte mit 10-14 Tagen länger als sonst.

� Versuchsreihe 5: (Standardmethode mit Wasseragar (N4), Material S1a)

Quelllösung: dest. H2O; Nährlösung

Aufgrund schwacher Ausprägung von C. lupini in Versuchsreihe 5 wurde die Variante mit

Quellung in Nährlösung um eine Ethen-Begasung erweitert. Das von reifenden Früchten

produzierte Ethen beendet bei Colletotrichum gloeosporioides die Quieszenz und löst eine


Material und Methoden: Anthracnose der Lupine 43

Infektion aus [PRUSKY et al, 2000]. Um einen eventuellen Einfluss auch bei der Ausprägung

von C. lupini auf Lupinenkorn festzustellen, wurden die in Nährlösung gequollenen Körner

auf Wasseragar zunächst 24 Std. in einem sterilen Exsikator bei Zimmertemperatur gelagert

und durch den Hahn mit Ethen begast (Konzentration nach Diffusionsausgleich ca. 70 ppm).

Danach erfolgte die übliche Inkubation bei UV-C/Wechsellicht. Der Versuch wurde mit zwei

Saatgutpartien durchgeführt. Zusätzlich fand ein Vergleich mit der Standardmethode statt.

� Versuchsreihe 6: (Stdrdmeth. mit PDA (N1a) oder Wasseragar (N4), Mat. S1a u. S3b)

PDA; Wasseragar + Quellung in Nährlsg.; Wasseragar + Quellung in Nährlsg. + Ethen

Einfluss der Kornausgangsfeuchte zu Beginn der Inkubation

Nach bisherigen Beobachtungen lag die Vermutung nahe, dass die Kornausgangsfeuchte

Einfluss auf die Ausprägung von C. lupini während der 7-tägigen Inkubation im Keimschrank

haben kann. Dies wurde in zwei Versuchsreihen mit jeweils drei Saatgutpartien anhand der

Standardmethode überprüft. Das in einer Scheune gelagerte Saatgut wies Kornfeuchten von

7-11% auf. Ein Teil jeder Partie wurde vor Beginn der Untersuchung 7 Tage bei hoher Luftfeuchtigkeit

(Exsikator mit wasserbedecktem Boden und Filterpapierdochten) gelagert und

wies bei Untersuchungsbeginn Kornfeuchten von ca. 30% auf.

� Versuchsreihe 7: (Standardmethode, Material S2a, S2b, S3a)

Kornausgangsfeuchte: 7-11%, 30%

� Versuchsreihe 8: (Standardmethode, Material S2b, S3a, S5)

Kornausgangsfeuchte: 7-11%, 30%

Vergleich dreier Methoden und Einfluss von Umschichtung im Keimschrank

Die drei Nährmedien Standard (PDA), saurer Nitratagar und Wasseragar (mit Vorquellung in

Nährlösung) wurden nochmals anhand einer anderen Saatgutpartie verglichen. Ergänzend

wurde an der Hälfte des Materials untersucht, ob zweimaliges Umschichten der Petrischalen

während der Inkubation im Keimschrank durch gleichmäßigere UV-Lichtausbeute zu einer

höheren Trefferquote bei der Ausprägung von C. lupini führt.

� Versuchsreihe 9: (Standardmethode, Material S2b, 2 x 200 Kö./Var.)

Nährmedium: N1a, N1d, N4 + Vorquellung in Nährlösung

Kornauslage in verschiedenen Anzahlen und Petrischalentypen

Die Auslage mehrerer Lupinenkörner in einer Petrischale kann einerseits zu Sekundärinfektionen

mit C. lupini (Überschätzung) führen, andererseits erhöht sich für jedes Korn die

Wahrscheinlichkeit von einem agressiven Fremdmycel innerhalb der Petrischale überwachsen

zu werden (Unterschätzung des C. lupini - Befalls). Zur Prüfung dieser Effekte wurde

mittels Standardmethode in zwei Versuchsreihen eine Einzelkornauslage (Petrischalen-Ø=6

cm) mit 5 und 10 Körnern je Petrischale (Ø=10 cm) verglichen. Darüberhinaus wurden mit

Trennwänden in 4 Kammern unterteilte Petrischalen (1 Korn je Kammer) mit 1 bzw. 5 Körnern

je Petrischale anhand von 3 Saatgutpartien verglichen.

� Versuchsreihe 10: (Standardmeth., Material S2b)

Kornauslage: 1 Ko./Petrisch., 10 Kö./Petrisch.

� Versuchsreihe 11: (Standardmeth., Material S2b)

Kornauslage: 1 Ko./Petrisch., 5 Kö./Petrisch., 10 Kö./Petrisch.


Material und Methoden: Anthracnose der Lupine 44

� Versuchsreihe 12: (Standardmeth., Material S2b, S4, S5)

Kornauslage: 1 Ko./Petrisch., 5 Kö./Petrisch., 4-Kammer-Petrisch.

BEFALLSABNAHME UNTER VERSCHIEDENEN LAGERBEDINGUNGEN

THOMAS & SWEETINGHAM [2000] zeigten, dass der Infektionsgrad von Lupinensaatgut mit

Colletotrichum lupini über einen Zeitraum von 6 Monaten stark abnehmen kann, und dass

hohe Lagertemperaturen die Befallsreduktion beschleunigen. Um diesen Effekt zu bestätigen

und ggf. zu optimieren, wurde infiziertes Saatgut der Weißen Lupine (S3b) bei zwei Temperaturen,

drei Ausgangskornfeuchten sowie Luft oder CO2-Atmosphäre gelagert. Die Einlagerung

erfolgte in sterilisierten 250 ml Glasflaschen mit Plastikverschluss, wobei je Variante

zwei Flaschen mit je 325 Körnern gefüllt wurden (insgesamt 24 Flaschen).

Die Ausgangskornfeuchte des Materials betrug ca. 9%, da die Luftfeuchtigkeit im Lagerraum

sehr niedrig war. Durch Trocknung bei 40°C sowie durch kurzzeitige Quellung in dest. Wasser

wurden Kornfeuchten von 8%, 13% und 18% angestrebt. Da die Quellung mit dem Versuchsmaterial

sehr viel schneller erfolgte als zuvor in einer Testreihe, und nicht genügend

Material für einen neuen Ansatz zur Verfügung stand, war eine Rücktrocknung des zu stark

gequollenen Materials erforderlich. Auch das nur getrocknete Material (KF 8%) wurde mit

dest. Wasser gewaschen.

Für die CO2-Variante wurde das Gas mit einem Schlauch, unter Ausnutzung der höheren

Dichte, in die offenen Flaschen gefüllt. Eine Kontrolle konnte durch Wägung der verschlossenen

Flaschen erfolgen, da 250 ml CO2 ca. 0,16 g mehr wiegen als 250 ml Luft. Aufgrund

des Eigenvolumens der Lupinenkörner wurden mittlere Gewichtszunahmen von 0,14 g verzeichnet,

so dass von einer CO2-Befüllung nahe 100% ausgegangen werden kann. Als Maßnahme

gegen Diffusionsverluste wurden die Flaschen mit Aluminiumfolie umwickelt und in

einem CO2-gefüllten Exsikator gelagert. Auch die luftgefüllten Flaschen wurden mit Aluminiumfolie

umwickelt, um für alle Varianten einheitlich eine Dunkellagerung zu erzielen.

Schließlich wurden die Flaschen in einem Kühlschrank (4°C) sowie bei Zimmertemperatur

(ca. 20°C) für einen Zeitraum von ca. 12 Wochen gelagert.

Zur Auswertung erfolgten zunächst eine Wägung der verschlossenen Flaschen sowie eine

Wägung nach Luftaustausch, um ggf. CO2-Verluste festzustellen. Dann wurden die Proben

ca. 1 Woche unter gleichen Bedingungen (offene Becher in einer Scheune) gelagert und

abermals gewogen, um die Anpassung der Kornfeuchte zu berechnen. Schließlich wurden

100 Körner aus jeder Flasche mit der Standardmethode (s.o.) auf ihren Anthracnose-Befall

untersucht.

Ein zweiter Versuch wurde mit Weißer Lupine (S2b) und Gelber Lupine (S5), zwei Kornfeuchten

(8% u. 14%) und Luft / CO2 durchgeführt. Die Lagerung der Flaschen erfolgte einheitlich

in einer Scheune bei Temperaturen um 20°C. Die Kornfeuchteerhöhung wurde bei

hoher Luftfeuchtigkeit (Exsikator mit wasserbedecktem Boden und Filterpapierdochten) und

ohne erforderliche Rücktrocknung durchgeführt. Aufgrund der zuvor festgestellten CO2-

Verluste wurde das Gas nach 5 und 8 Wochen Lagerung nachgefüllt.

Nach 13 Wochen erfolgte die Auswertung des Anthracnosebefalls mittels der Standardmethode

in 4-Kammer-Petrischalen. Untersucht wurden 164 Körner je Variante.


Material und Methoden: Stickstoffrückstände 45

2.6 Stickstoffrückstände nach Ernte von Körnerleguminosen

Der mit der nicht geernteten Pflanzenmasse (Stroh, Wurzel) auf dem Feld verbleibende

Stickstoff kann nach Mineralisation einerseits der Nachfrucht zur Verfügung stehen, andererseits

aber auch durch vorzeitige Auswaschung als Nitrat die Grundwasserqualität gefährden.

Insbesondere im ökologischen Landbau spielen Leguminosen als wichtigste Stickstoffquelle

für den Betriebskreislauf eine entscheidende Rolle.

Nach Abschluss verschiedener Feldversuche wurden zusätzlich Daten zu Stickstoffgehalten

in Korn und Stroh sowie mineralischem Stickstoff im Boden erhoben. In der vorliegenden

Arbeit nicht berücksichtigt werden konnte der organisch in Blattfall sowie Wurzelmasse und -

knöllchen gebundene Stickstoff. Eine Unterscheidung von luft- und bodenbürtigem Stickstoff

war nicht Gegenstand der Untersuchung. Auch ist die natürliche N-Mineralisation der Böden

nicht bekannt, da für die Bodenuntersuchungen keine vegetationsfreien Kontrollparzellen zur

Verfügung standen.

Die vorliegenden Daten lassen somit keine vollständige Bilanzierung der Stickstoffflüsse zu,

liefern aber Angaben zur Stickstoffnutzungseffizienz, zur Abbaubarkeit des Strohs (C:N-

Verhältnis) sowie zur Größenordnung von Stickstoffrückständen nach Ernte verschiedener

Körnerleguminosen. Der Einfluss von Versuchsfaktoren, Jahr und Standort sowie Zusammenhänge

mit der Ertragsleistung wurden untersucht.

DATENERHEBUNG UND ANALYSEN

Daten wurden zu den Kulturen Ackerbohne (Vicia faba L. var. minor), Erbse (Pisum sativum

L. ssp. sativum), Weiße Lupine (Lupinus albus L.) und Sojabohne (Glycine max (L.) Merr.)

erhoben.

Untersuchungen an Korn und Stroh wurden bei Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine in

allen Versuchen mit Sommer- und Winterformen (Kap. 2.3) sowie bei Weißer Lupine zusätzlich

im Versuch zum Einfluss von Sortenwahl und Saatgutbehandlung auf den Anthracnosebefall

(Kap. 2.5.1) durchgeführt. Für die Sojabohne liegen Daten aus dem Versuch zur Unkrautregulierung

2003 (Kap. 2.2.1) vor. Aus den Versuchsauswertungen waren bereits Kornertrag,

Strohertrag und Korn-N-Gehalt bekannt. Zusätzlich wurden N- und C-Gehalte in

Strohproben ermittelt. Um eine repräsentative Strohprobe zu erhalten, wurde das aus dem

Drusch der Probeschnitte gewonnene Stroh (einschließlich Hülsen und noch vorhandener

Blattmasse) zunächst gehäckselt und daraus wiederum eine Mischprobe entnommen. Diese

wurde fein vermahlen (Siebdurchgang 1 mm) und anschließend analysiert.

Die Analyse der Elemente N und C im Pflanzenmaterial erfolgte vollautomatisch mit dem

Gerät „vario Max CNS“ nach dem Prinzip der katalytischen Verbrennung mit Reinsauerstoff,

Reduktion von NOx zu N2, Adsorption von Störstoffen, Trennung der Messkomponenten N2

und CO2 mittels reversibler CO2-Adsorption und schließlich quantitativer Messung mit einem

Wärmeleitfähigkeitsdetektor. Als Trägergas diente Helium (He).

Messungen des mineralischen Stickstoffs nach Ernte der Kultur wurden jeweils in den Bodenschichten

(0-30cm), (30-60cm) und (60-90cm) durchgeführt. Bei den Versuchen mit

Sommer- und Winterform der Ackerbohne und Erbse am Standort Ihinger Hof (Kap. 2.3.2)

wurde jede Parzelle beprobt. Die Beprobungstermine lagen ca. 1 Woche nach Ernte der

Sommerformen bzw. bei der Erbse 2003/04 ca. 3 Wochen nach Ernte der Sommerform. Die

Bodenproben wurden getrocknet und zu einem späteren Zeitpunkt auf ihren NO3 - -Gehalt


Material und Methoden: Stickstoffrückstände 46

analysiert (s.u.). Der NH4 + -Anteil am mineralischen Gesamt-N wurde zu den gegebenen Beprobungsterminen

(mäßige Bodenfeuchte) als vernachlässigbar angenommen.

Am Standort Oberrhein wurden aufgrund von Handarbeit (Probenahme mit Bohrstock und

Hammer) jeweils nur ausgewählte Parzellen beprobt. In den Versuchen mit Sommer- und

Winterform von Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine (Kap. 2.3.1) erfolgte die Auswahl der

Parzellen mit dem Ziel, jeweils eine praxisnahe (d.h. gut entwickelte, ertragreiche) Variante

von Sommer- und Winterform zu vergleichen. In den Versuchen zur Unkrautregulierung in

Sojabohne (Kap. 2.2.1) wurden Sorte und Einstichposition, Reihenweite sowie Leindotter-

Untersaat berücksichtigt. Zur Abschätzung der Streubreite der Werte wurden jeweils Proben

aus zwei Parzellen (Wiederholungen) gleicher Behandlung entnommen. Die Bodenproben

wurden unmittelbar nach Entnahme gekühlt und nach wenigen Stunden tiefgefroren (-18°C).

Dies ermöglichte eine Analyse von NO3 - und NH4 + . Nach der Ernte 2004 am Standort Oberrhein

wurden zu mehreren Terminen (September bis Februar) Proben an fixierten Punkten

entnommen, um Hinweise über die zeitliche Entwicklung der Mineralisation sowie ggf. Verlagerungseffekte

zu erhalten.

Die Analyse von NO3 - und NH4 + erfolgte anhand eines Bodenextraktes mittels vollautomatischer

Fließinjektionsanalyse. Für die Herstellung des Extraktes werden 20 g Boden mit 200

ml 0,025 n CaCl2-Lösung 1 Stunde lang geschüttelt und anschließend filtriert. Die quantitative

Messung der Konzentrationen im Extrakt erfolgt anhand spezifischer Farbverbindungen

von NO3 - und NH4 + durch die Extinktion in einem Spektralphotometer. Tab. 16 zeigt eine Übersicht

der beprobten Varianten nach Kultur und Termin der Probenahme.

Tab. 16: Übersicht der beprobten Varianten zur Nmin-Bestimmung nach Ernte von Körnerleguminosen

Standort Probenahme Kultur

Ihinger Hof

Oberrhein

Sojabohne Weiße Lupine Erbse Ackerbohne

S W S W S W

19.08.2004 alle Parzellen alle Parzellen

12.08.2005 alle Parzellen

05.09.2005 alle Parzellen

04.09.2003

Praxis (beide

Sorten) 1

14.10.2003

Mischproben

(nach Pflug)

29.09.2004

25.10.2004

16.11.2004

18.02.2005

09.09.2005

11.10.2005

Hacke 2

Späte Hacke 3

Leindotter

Hacke 2

Späte Hacke 3

Leindotter

Hacke 2

Praxis 3

Amiga

(späte

Saat)

Amiga

(späte

Saat)

Amiga

(frühe

Saat)

Lumen

(frühe

Saat)

Hardy

(frühe

Saat)

Lucy

(frühe

Saat)

Lucy

(frühe

Saat)

Lucy

(späte

Saat)

Aurelia

(frühe

Saat)

Aurelia

(frühe

Saat)

Aurelia

(frühe

Saat)

S = Sommerform W = Winterform

1 2 3

Beprobung in Reihe und Reihenzwischenraum Reihenweite 30 cm Reihenweite 50/54 cm

Karl

(frühe

Saat)

Karl

(frühe

Saat)

Karl

(frühe

Saat)


Material und Methoden: Stickstoffrückstände 47

In Winterlupine und Sommererbse war 2004 eine Beprobung nicht sinnvoll, da die Bestände

kaum entwickelt waren und somit auch keine bedeutenden N-Rückstände erwartet wurden.

In Sojabohne war die Leindotter-Untersaat 2005 nicht etabliert.

AUSWERTUNG

Aus den Analysen des Pflanzenmaterials wurden folgende Kenngrößen errechnet:

� absolute N-Gehalte in Korn, Stroh und Gesamtspross (kg/ha)

� N-Ernteindex = N im Korn dividiert durch N im Gesamtspross

� C:N-Verhältnis des Strohs

Für jede Kultur wurde die Abhängigkeit dieser Parameter von Standort, Versuchsjahr und

den jeweiligen Versuchsfaktoren varianzanalytisch untersucht. Sofern sinnvoll wurden kulturspezifische

Mittelwerte gebildet. Zusammenhänge zwischen den Parametern und dem Ertrag

wurden untersucht.

Der mineralische Stickstoff Nmin im Boden bezeichnet grundsätzlich den aufsummierten, reinen

Stickstoffanteil, der in Nitrat- (NO3 - ) und Ammoniumfraktion (NH4 + , nur gefrorene Proben)

enthalten ist. Eine gesonderte Betrachtung von NH4 + bei den Proben vom Standort Oberrhein

2004 erfolgte als prozentualer Anteil am Gesamt-Nmin.

Die Nmin-Daten vom Standort Ihinger Hof wurden varianzanalytisch ausgewertet. Für die Daten

vom Standort Oberrhein war aufgrund der wenigen Daten eine Varianzanalyse nicht

sinnvoll. Die Auswertung erfolgte rein deskriptiv. Für die Interpretation der Zeitreihe nach

Ernte am Oberrhein 2004 wurden Niederschlagsdaten und Bodenwassergehalte zur Abschätzung

der potenziellen N-Verlagerung herangezogen.

2.7 Statistische Auswertung

Die erhobenen Daten wurden varianzanalytisch mit der Statistik-Software SAS ausgewertet.

Modelle wurden entsprechend der Randomisationsstruktur der jeweiligen Versuche angepasst.

Insbesondere wurden Randomisationseinheiten (Großteilstücke, Zeilen/Spalten-

Elemente) als zufällige Effekte berücksichtigt. Parameter, die die Voraussetzungen für eine

Varianzanalyse (Normalverteilung der Fehler, Varianzhomogenität) verletzten, wurden für die

statistische Auswertung transformiert. Im Allgemeinen kam für Zählwerte (z.B. Unkrautzahlen)

eine Wurzeltransformation (y = x ) und für Prozentwerte (z.B. Bodendeckung) eine Arcussinustransformation

(y = arcsin(x)) zur Anwendung. Die Arcussinusfunktion wurde jeweils

nach linearer Transformation auf das Intervall 0-1, und im Falle der Auswinterung (kleine

Werte) auf die Überlebensrate (= 1 - Auswinterung) angewandt.

Multiple Mittelwertsvergleiche wurden anhand gegebenenfalls transformierter Daten als abgesicherter

t-Test durchgeführt, d.h. nur Effekte, die nach dem globalen F-Test signifikant

waren (Irrtumswahrscheinlichkeit 5%), wurden auch auf signifikante Mittelwertsdifferenzen

geprüft. Sofern signifikante Interaktionen vorlagen, wurden diese vor den Haupteffekten interpretiert.

Boniturparameter (1-9) wurden mittels Rangvarianzanalyse nach Kruskal & Wallis getestet

(H-Test). Um die Auswertung mehrfaktorieller Versuche zu ermöglichen, wurde das Alignment-Verfahren

nach Hodges & Lehmann angewandt [BORTZ et al, 2000].


Material und Methoden: Statistische Auswertung 48

Zusammenhänge zwischen Parametern wurden durch Korrelationskoeffizienten beschrieben

und gegebenenfalls mittels multipler nicht-linearer Regressionsmodelle auf funktionale Beziehungen

untersucht.

Die Signifikanz von F-Werten, H-Werten, Korrelationskoeffizienten und Bestimmtheitsmaßen

ist durch die übliche Darstellung mit Sternen für die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers 1. Art

(fälschliches Verwerfen der Nullhypothese) gekennzeichnet: * (5%) / ** (1%) / *** (0,1%).

Beim Vergleich von Sommer- und Winterformen der Körnerleguminosen können die Effekte

von Saattermin und Sortenwahl statistisch nicht getrennt werden, da es für diese Faktoren

naturgemäß keinen orthogonalen Kern gibt, d.h. Sommer- und Winterform sind bezüglich

beider Faktoren disjunkt. Aus pflanzenbaulicher Sicht wurde eine Quadratsummenzerlegung

nach Typ I für sinnvoll erachtet, bei der zuerst der Termineffekt angepasst wird, während die

übrigen Effekte (Sorte, Saatdichte, Saattiefe) hierarchisch innerhalb von Sommer- oder Winterform

betrachtet werden und über den Termineffekt hinaus gehende Effekte beschreiben.

Allgemeine Unterschiede zwischen Sommer- und Winterform werden bei dieser Vorgehensweise

grundsätzlich dem Saattermin und nicht der Sortenwahl zugeordnet.

Eine mehrjährige Auswertung war nur eingeschränkt möglich, da Versuche teilweise angepasst

werden mussten, und nicht immer genügend Daten vorlagen. Der Jahreseffekt wurde

als fix betrachtet, da 2-3 Versuchsjahre nicht hinreichend repräsentativ sind, um von einem

zufälligen Jahreseffekt zu sprechen. Für die Versuche zur Unkrautregulierung in Sojabohne

wurde eine dreijährige Auswertung eines orthogonalen Kerns vergleichbarer Varianten (einige

nur zweijährig) durchgeführt. Die Versuche mit Winterformen von Ackerbohne und Erbse

im konventionellen Anbau konnten vollständig zweijährig ausgewertet werden.

Für die Ergebnisse der Laborversuche zur Anthracnose der Lupine lag eine Binomialverteilung

vor (Körner befallen oder unbefallen). Die Daten wurden mit einem generalisierten linearen

Modell (SAS-Prozedur GENMOD) ausgewertet. Als Link-Funktion wurde die Logit-

Transformation verwendet:

Gl. ( 2 ) logit (x) := ln (x / (1-x))

Die Signifikanz eines Effektes wurde mittels χ 2 -Tests bestimmt. Eine durch zusätzliche Einflüsse

erhöhte Varianz („Petrischalenfehler“) wurde durch den Überdispersionsparameter

nach Pearson im Modell berücksichtigt. Mittelwerte wurden paarweise verglichen, da bei

Binomialverteilungen keine einheitliche Grenzdifferenz existiert.


3 Ergebnisse und Diskussion

Ergebnisse und Diskussion 49

Mit dem Ziel, Anbaustrategien zu optimieren und die Ertragssicherheit zu erhöhen, wurden

Feldversuche mit Körnerleguminosen auf ökologisch bewirtschafteten Praxisflächen am Oberrhein

sowie auf den Versuchsstationen Ihinger Hof (konventionell) und Kleinhohenheim

(ökologisch) der Universität Hohenheim durchgeführt. Darüberhinaus wurden Gewächshaus-

und Laborversuche durchgeführt. Zu jedem Kernthema erfolgt eine versuchsübergreifende

Diskussion. Das Kapitel schließt mit einer zusammenführenden Gesamtdiskussion der Ergebnisse.

3.1 Ökologische Unkrautregulierung in Körnerleguminosen

Versuche zur ökologischen Unkrautregulierung wurden in den Jahren 2003 bis 2005 am Oberrhein

durchgeführt. Die Sojabohne (Glycine max (L.) Merr.) ist die derzeit im ökologischen

Anbau im Oberrheingebiet bedeutendste Körnerleguminose. Die Unkrautregulierung erfolgt

meist mit sehr hohem Aufwand oder geringem Erfolg. Lupinenarten (Lupinus ssp.) spielen

derzeit im ökologischen Anbau am Oberrhein keine bedeutende Rolle, mitunter weil die Kultur

als konkurrenzschwach und die Unkrautregulierung als sehr schwierig gilt.

Ziel der Versuche war es, durch Optimierung der Anbaustrategien (Saattermin, Reihenweite),

Anwendung von Spezialgeräten (Fingerhacke, Rotorhacke) oder Einbringung von Untersaaten

(Leindotter, Weißklee) konkurrenzstärkere Bestände und effizientere Unkrautbekämpfung

zu ermöglichen und so das Aufwand/Nutzen-Verhältnis der direkten Unkrautbekämpfungsmaßnahmen

zu verbessern.

Hierzu wurden zunächst Vorversuche mit Sojabohne und Schmalblättriger Lupine (Lupinus

angustifolius L.) angelegt, um eine erste Einschätzung zu ermöglichen (2003). Im zweiten

Jahr wurden diverse Strategien in homologen Versuchen mit Sojabohne und Weißer Lupine

(Lupinus albus L.) untersucht (2004). Die gewonnenen Erkenntnisse wurden in einem praxisnahen

Versuch mit Sojabohne und einem weiterentwickelten Versuch mit Weißer Lupine

überprüft (2005).

3.1.1 Feldversuche zur ökologischen Unkrautregulierung in Sojabohne

Das Versuchsjahr 2003 war am Oberrhein durch einen extrem heißen und trockenen Sommer

gekennzeichnet. Der Versuch 2004 fand auf einem stark heterogenen (obwohl vorausgehend

einheitlich bewirtschafteten) Feld statt. Die besonders schwach etablierte, unrepräsentative

4. Wdh. wurde nicht ausgewertet. Zudem verzögerte ein ungewöhnlich kühler, niederschlagsreicher

(>100 mm) Juni 2004 die Entwicklung. Im Versuchsjahr 2005 konnten die

Sojabohnen nach anhaltenden Niederschlägen in April und Mai erst spät gesät werden, entwickelten

sich jedoch zufriedenstellend.

BESTANDESENTWICKLUNG

Tab. 17 gibt einen Überblick über Termine und Entwicklungsdauer wichtiger Stadien der Sojabohnen.


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 50

Tab. 17: Zeitliche Entwicklung der Sojabohnenbestände in Abhängigkeit von Sorte und Saattermin in

drei Versuchsjahren

Sorte Aussaat Feldaufgang Blühbeginn Blühende Reife

Datum Datum t Datum t Datum t Datum t

Dolly 20.08. 1

Quito

28.04.2003 10.05. 12 20.06. 53 24.07. 87

04.09.

114

129

Ohgata

27.04.2004 15.05. 18 87 10.08. 105 29.09. 155

23.07.

18.05.2004 27.05. 9

66 20.08. 94 12.10. 147

12.05.2005 25.05. 13 24.06. 43 92 11.10. 152

Amphor 12.08.

31.05.2005 10.06. 10 04.07. 34

73 11.10. 2

133

t: Tage nach Aussaat 1 Notreife bei extremer Trockenheit 2 bei 30% Kornfeuchte geerntet

Die generative Entwicklung der beiden im Jahr 2003 verglichenen Sorten erfolgte ähnlich.

Die Sorte Dolly wies aufgrund extremer Trockenheit bereits Ende August >50% Kornausfallverluste

auf, während Quito noch zwei Wochen später ohne hohe Verluste geerntet werden

konnte. Die Blühphase der Sojabohnen endete 2003 sehr früh, während sie 2004 aufgrund

kühler Temperaturen und in den Blattachseln verharrender Infloreszenzen sehr spät einsetzte.

2005 dauerte die Blühphase 7 Wochen an. Späte Saat führte zu zügigerem Feldaufgang

sowie 2004 zu länger anhaltender, 2005 hingegen zu später einsetzender Blühphase. Die

Spätsaat 2005 musste witterungsbedingt bei hoher Kornfeuchte geerntet werden.

Der in den Jahren 2004 und 2005 dokumentierte Reihenschluss verdeutlicht eine langsamere

Entwicklung im Jahr 2004, wobei insbesondere bei 50 cm Reihenweite erst sehr spät geschlossene

Bestände erreicht wurden. Die Zeitspanne zwischen Feldaufgang und Reihenschluss

betrug in Abhängigkeit der Reihenweite:

� Getreidereihenabstand (15/17 cm): 27 Tage (2004) bzw. 22 Tage (2005)

� mittlere Reihenweite (30 cm): 35 Tage (2004) bzw. 28 Tage (2005)

� praxisübliche Reihenweite (50/54 cm): 65 Tage (2004) bzw. 37 Tage (2005)

Bei später Saat war diese Zeitspanne jeweils um 2-3 Tage verkürzt. Abb. 3 zeigt die Varianten

„Praxis“ (Reihenweite 54 cm) und „Hacke“ (Reihenweite 30 cm) 35 Tage nach Feldaufgang

im Versuchsjahr 2005.


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 51

Abb. 3: Sojabohnenbestände der Reihenweiten 54 cm (links) und 30 cm (rechts) 35 Tage nach Feldaufgang

im Versuchsjahr 2005

Tab. 18 zeigt die Ergebnisse der varianzanalytischen Auswertung von Parametern zur Beschreibung

der Bestandesentwicklung und -konkurrenzkraft.

Tab. 18: F-Werte der Effekte von Sorte, Behandlung und Interaktion auf Bestandesdichte, Bestandeshöhe

und Bodendeckung der Sojabohne in Versuchen zur ökologischen Unkrautregulierung

in drei Versuchsjahren

Parameter

Versuchsjahr

F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert

Feldauf

gang

Pflanzenverluste

Bestandesdichte

1

Bestandeshöhe

Jul Aug

Bodendeckung

Jul Aug

(%) (%) (Pfl./m 2 ) (cm) (cm) (%) (%)

Varianzursache

FG

Behandlung 3 4,0 ns 1,6 ns 19,7 ** 0,7 ns 1,0 ns 1,5 ns 14,3 *

2003 Sorte 1 0,8 ns 0,5 ns 0,5 ns 14,4 * 38,3 ** 4,2 ns 0,3 ns

Behandlung

x Sorte

3 0,4 ns 0,2 ns 0,4 ns 1,9 ns 2,8 ns 0,2 ns 4,8 ns

2004 Behandlung 7 1,5 ns 2,7 ns 4,8 * 3,6 * 3,9 * 2,3 ns 2,8 *

2005 Behandlung 6 3,5 * 2,0 ns 12,3 *** 32,5 *** 2,4 ns 21,4 *** -

FG = Freiheitsgrade, * / ** / *** = signifikant mit 5% / 1% / 0,1% Irrtumswahrscheinlichkeit, ns = nicht signifikant

Monatsangabe bei Bestandeshöhe und Bodendeckung als Zielwert, genaue Termine z.T. abweichend

1

nach Abschluss der Bearbeitungsmaßnahmen

Bestandesdichten

Unterschiede im Feldaufgang waren vorwiegend durch unterschiedliche Sätechnik bestimmt

und nur 2005 signifikant. Der Feldaufgang der Einzelkornsaat (100%) war höher als der der

Drillsaat (92%), jedoch bei später Saat trotz Einzelkornablage noch niedriger (85%). 2003

wurden durchschnittlich 92% Feldaufgang erreicht. 2004 streute der Feldaufgang nach Varianten

und Wiederholungen zwischen ca. 40% und 84%, was vorwiegend auf Hasenfraß an


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 52

Keimpflanzen und hohe, unregelmäßige Kiesgehalte des Bodens zurückgeführt wird. Anders

als 2005 führte die späte Saat 2004 zum höchsten Feldaufgang.

Pflanzenverluste von Feldaufgang bis Abschluss der Maßnahmen lagen 2003 und 2005 zwischen

0% und 14%. Im Jahr 2004 betrugen sie 1% bis 45% (wegen hoher Varianz nicht signifikant).

Die nach Abschluss der Maßnahmen verbliebenen Bestandesdichten sind in Tab.

19 angegeben. Sie waren in allen drei Versuchsjahren signifikant von der Behandlungsvariante

abhängig und 2003 und 2005 primär von Saatdichte und Feldaufgang, 2004 hingegen

von Feldaufgang und Verlusten bestimmt (nur Variante „Striegel“ 2004 mit erhöhter Saatdichte).

Tab. 19: Bestandesdichten von Sojabohne nach Abschluss der Unkrautbekämpfung in Abhängigkeit

von der Behandlungsvariante in drei Versuchsjahren

Versuchsjahr Varianten und Bestandesdichten (Pfl./m 2 )

2003

2004

2005

Kontrolle Striegel Hacke Praxis

98 a 98 a 60 b 57 b

Späte Saat Striegel Späte Hacke Leindotter Hacke Weißklee Fingerhacke Intensiv

56 a 56 a 44 ab 43 ab 34 bc 32 bc 24 c 22 c

Rotorhacke Praxis Fingerhacke Späte Saat Hacke Leindotter Striegel

90 a 89 a 80 ab 70 bc 68 bc 59 cd 57 d

Werte mit gleichen Buchstaben innerhalb eines Jahres unterscheiden sich nicht signifikant

Unterschiede z.T. durch variantenabhängige Saatdichten bedingt

Bestandeshöhe und Bodendeckung

Im Vergleich der Sorten 2003 wies zuerst Dolly, später hingegen Quito eine signifikant größere

Bestandeshöhe auf (bis 82 cm), was sowohl die schnelle Jugendentwicklung von Dolly

als auch die gute vegetative Entwicklung von Quito widerspiegelt. 2004 und 2005 waren Unterschiede

der Bestandeshöhe vor allem auf den Rückstand der späten Saat zurückzuführen.

2005 fiel die Bestandeshöhe von Mitte Juli bis Anfang September von 82 cm auf 51 cm,

was durch Lagerneigung der in diesem Jahr sehr langstrohigen Sojabohnen zu erklären ist.

Ernteprobleme traten jedoch nicht auf.

Die Bodendeckung durch die Sojabohnen erreichte 2003 und 2005 nahezu 100%. Abweichungen

sind durch die höhere Reihenweite der Variante „Praxis“ 2003 sowie den (bis Mitte

August aufgeholten) Rückstand der späten Saat 2005 zu erklären. Die ungenügend dichten

Bestände 2004 erreichten nur ca. 70 - 90% Bodendeckung. Signifikant war die im August

2004 höhere Bodendeckung (95%) der späten Saat im Vergleich zu den bereits teilweise

entblätterten übrigen Varianten.

Licht-Transmission

Die Ende Juni 2003 gemessene Licht-Transmission (Verhältnis der Einstrahlung am Boden

zur Einstrahlung oberhalb des Sojabohnenbestandes) ließ sich mit der zum gleichen Termin

gemessenen Bestandeshöhe und der geschätzten Bodendeckung durch den Bestand in Beziehung

setzen. Das in Anlehnung an das Lambert-Beer’sche Extinktionsgesetz formulierte

nicht-lineare multiple Regressionsmodell

Gl. ( 3 ) T = exp ( - k · h · BD)


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 53

wo T = Transmission (0 - 1), k = Interzeptionskonstante,

h = Bestandeshöhe (cm), BD = Bodendeckung (0 - 1)

war im gemessenen Wertebereich von T ∈ [0,1 ; 0,4] mit k = 0,0452 signifikant bei einem

Bestimmtheitsmaß von R 2 = 0,62***.

Entwicklung der Untersaaten

Der 2004 ausgebrachte Weißklee keimte zwar, konnte jedoch aufgrund von Lichtmangel

keinen nennenswerten Biomasseaufwuchs erzielen. Der Leindotter konnte sich 2004 gut

etablieren und die Lücken im Sojabohnenbestand ausfüllen. Er erreichte eine Höhe von ca.

55 cm und eine ungleichmäßige Bodendeckung von 20-30%. Aufgrund seiner Platzfestigkeit

konnte der Leindotter zwar mit den Sojabohnen geerntet werden, jedoch war eine ausreichende

Trennung von ähnlich großen Unkrautsamen nicht möglich. Im Jahr 2005 etablierte

sich der Leindotter zunächst gut und erreichte ca. 30 cm Höhe, wurde jedoch im Juli von den

stark beschattenden Sojabohnen vollständig zurückgedrängt.

KRANKHEITEN UND SONSTIGE SCHADFAKTOREN

Im Versuchsjahr 2003 traten außer Hitze und Trockenheit (Kornausfall bei der Sorte Dolly)

keine Schadfaktoren auf.

Im Versuchsjahr 2004 wurden erhebliche Schäden durch Hasenfraß nach Feldaufgang verursacht.

Fraßspuren wurden bis Juli beobachtet. Das zweimal ausgebrachte Vergällungsmittel

Arbin zeigte jeweils nur kurzzeitig Wirkung. Hagelschlag am 08.07.2004 verursachte rissige

Blätter und abgeknickte Triebe, blieb aber in seiner Schadwirkung begrenzt. Bearbeitungsschäden

traten besonders durch späten Striegeleinsatz in zu großen Sojabohnen (Variante

„Intensiv“), sowie durch suboptimale Geräteeinstellung bei Einsatz der Gänsefußhacke

in 30 cm Reihenweite und bei Einsatz der Fingerhacke auf.

Im Versuchsjahr 2005 wurde die Einstellung der Geräte optimiert. Krankheiten traten nur

2005 auf. Mitte August wurde Falscher Mehltau (Peronospora manshurica) und ab September

nesterweises Auftreten von Sclerotinia sclerotiorum festgestellt (Vorfrucht: Sonnenblume).

Beide Krankheiten blieben ohne erkennbare Schadwirkung.

VERUNKRAUTUNG

Die in Tab. 20 aufgeführten Unkrautarten wurden in den Zählflächen innerhalb der Sojabohnenbestände

vorgefunden. Qualitativ dargestellt sind die relativen Beiträge der Arten zur

Gesamtverunkrautung. Das absolute Niveau der Verunkrautung nach Abschluss der Bearbeitung

war 2005 mit weniger als 6 Pfl./m 2 im Versuchsfeldmittel am niedrigsten, und 2003

mit durchschnittlich 14 Pfl./m 2 (26 Pfl./m 2 in der unbehandelten Kontrolle) ebenfalls begrenzt.

2004 war die Verteilung mit ca. 11 Pfl./m 2 in der 1./2. Wdh. und 28 Pfl./m 2 in der 3. Wdh.

stark heterogen. Die Überwinterung von Herbstkeimern sowie Keimung ausdauernder Arten

aus Samen waren in den Versuchen nicht von Bedeutung. Chenopodium album spielte in

allen drei Versuchsjahren eine dominierende Rolle. Auf dem Versuchsfeld 2004 traten perennierende

Arten in erheblichem Umfang auf.


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 54

Tab. 20: In den Versuchen zur ökologischen Unkrautregulierung in Sojabohne aufgetretene Unkrautarten

und ihre relative Häufigkeit bei Zählungen innerhalb eines Jahres

wissenschaftliche

Pflanzennamen

deutsche

Pflanzennamen

Versuchsjahr

2003 2004 2005

annuell, dikotyl

Amaranthus hybridus L. Bastard-Amarant + - -

Amaranthus retroflexus L. Zurückgekrümmter Amarant - +++ +++

Capsella bursa-pastoris (L.) Med. Gemeines Hirtentäschelkraut + - +

Chenopodium album L. Weißer Gänsefuß +++ +++ +++

Fumaria officinalis L. Gemeiner Erdrauch + - -

Galinsoga parviflora Cav. Kleinblütiges Knopfkraut - + -

Galium aparine L. Klettenlabkraut + + +++

Lapsana communis L. Gemeiner Rainkohl - + -

Melandrium noctiflorum (L.) Fries. Acker-Nachtnelke - + -

Mercurialis annua L. Einjähriges Bingelkraut ++ - -

Myosotis arvensis (L.) Hill Acker-Vergissmeinnicht - + -

Polygonum convolvulus L. Winden-Knöterich - ++ ++

Polygonum lapathifolium L. Ampfer-Knöterich - ++ +

Sonchus asper (L.) Hill Raue Gänsedistel +++ - -

Sonchus oleraceus (L.) Kohl-Gänsedistel + - -

Stellaria media (L.) Vill. Vogelmiere + + -

annuell, monokotyl

Echinocloa crus-galli (L.) P.B. Gemeine Hühnerhirse - ++ -

Setaria viridis (L.) P.B. Grüne Borstenhirse + - -

perennierend, dikotyl

Cirsium arvense (L.) Scop. Acker-Kratzdistel - ++ -

Convolvulus arvensis L. Ackerwinde ++ ++ ++

Convolvulus sepium L. Zaunwinde - + -

Equisetum arvense L. Acker-Schachtelhalm - ++ +

Rumex crispus L. Krauser Ampfer - + -

Symphytum officinale L. Gemeiner Beinwell - ++ -

+++ = dominierend, ++ = bedeutsam, + = vereinzelt, - = nicht beobachtet

Unkrautzählungen und Unkrautaufwuchs bei Ernte

Trotz großer Streubreiten lagen signifikante Korrelationen zwischen Unkrautzählungen nach

Abschluss der Bekämpfungsmaßnahmen und Unkrautaufwuchs bei Ernte vor (Abb. 4). Auch

bei Gesamtbetrachtung der Versuchsjahre ist die Korrelation signifikant (r = 0,69***). Extremwerte

der Unkraut-TM lagen 2004 in der 3. Wdh. und waren 2005 variantenbedingt, wobei

2005 zahlreiche Parzellen nahezu unkrautfrei waren.


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 55

Unkraut-TM

Unkraut-TM

Unkraut-TM

bei Ernte

2003 bei Ernte

2004 bei Ernte

2005

g/m2 g/m2 g/m2 Unkraut-TM

Unkraut-TM

Unkraut-TM

bei Ernte

2003 bei Ernte

2004 bei Ernte

2005

g/m2 g/m2 g/m2 r = 0,76***

n = 16

r = 0,90***

n = 24

r = 0,55**

n = 28

Unkraut Pfl./m2 im Juli Unkraut Pfl./m2 im Juli Unkraut Pfl./m2 Unkraut Pfl./m im Juli

2 im Juli Unkraut Pfl./m2 im Juli Unkraut Pfl./m2 im Juli

Abb. 4: Korrelationen zwischen Unkrautanzahl im Juli und Unkraut-Trockenmasse bei Ernte von

Sojabohnen in drei Versuchsjahren

r = Korrelationskoeffizient, n = Anzahl der Parzellen

Mittels multipler Regressionsanalyse nach dem Modell

Gl. ( 4 ) Unkraut-TM = p1 · Anzahl (Unkraut 1) + p2 · Anzahl (Unkraut 2) + …

… + pn · Anzahl (Unkraut n)

wo pi = mittleres Einzelpflanzengewicht von Unkraut i bei Ernte

konnte ein verbesserter Zusammenhang zwischen den im Juli 2004 und 2005 nach Arten

gezählten Unkräutern und der Unkraut-Trockenmasse bei Ernte hergestellt werden. Die Bestimmtheitsmaße

lagen bei R 2 = 0,95*** (2004) bzw. R 2 = 0,63*** (2005). Allerdings wiesen

die Ergebnisse weite Spannen auf. So lag z.B. für Chenopodium album der Koeffizient (95%-

Konfidenzintervall) bei 4,1 (1,2 - 7,0) im Jahr 2004 bzw. 21,5 (7,0 - 36,0) im Jahr 2005, während

der Koeffizient von Amaranthus retroflexus in beiden Jahren nicht signifikant von Null

verschieden war.

Tab. 21 zeigt die Ergebnisse der varianzanalytischen Auswertung von Unkrautzahlen (Arten

aufsummiert) sowie Unkraut-Trockenmasse in Probeschnitten zur Ernte. Im Jahr 2004 wurden

aufgrund des hohen Besatzes mit perennierenden Unkräutern, die eher nesterweise als

variantenabhängig auftraten, nur annuelle Arten für die Varianzanalyse der Zählungen herangezogen.

In der Unkraut-Trockenmasse sind alle Arten berücksichtigt.

Tab. 21: F-Werte der Effekte von Sorte, Behandlung und Interaktion auf Unkrautzahlen und Unkraut-

Trockenmasse zur Ernte in Versuchen zur ökologischen Unkrautregulierung in Sojabohne

über drei Versuchsjahre

F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert

Parameter Anzahl Unkräuter 1

Versuchsjahr

Varianzursache FG

Unkraut-TM

Juni Juli August Ernte

(Pfl./m 2 ) (Pfl./m 2 ) (Pfl./m 2 ) (dt/ha)

Behandlung 3 2,6 ns 10,5 * - 22,4 *

2003 Sorte 1 0 ns 6,7 ns - 0,5 ns

Behandlung x Sorte 3 0,2 ns 8,0 * - 2,2 ns

2004 Behandlung 7 2,1 ns 2,2 ns 0,2 ns 1,4 ns

2005 Behandlung 6 12,5 *** 17,0 *** - 4,0 *

FG = Freiheitsgrade, * / ** / *** = signifikant mit 5% / 1% / 0,1% Irrtumswahrscheinlichkeit, ns = nicht signifikant

1 2004 nur annuelle Unkräuter


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 56

Die bei der Zählung im Juli 2003 auftretende Interaktion Behandlung x Sorte ist durch deutlichere

Behandlungseffekte bei der Sorte Dolly bedingt, die bei der Sorte Quito vergleichbar,

aber weniger ausgeprägt vorlagen. Im Folgenden werden nur die Behandlungshaupteffekte

genauer analysiert.

Behandlungseffekte

Die Unkraut-Trockenmassen bei Ernte sind weiter unten für alle Jahre und Varianten mit den

Erträgen grafisch dargestellt (Abb. 6). Im Versuchsjahr 2003 waren die unbehandelte „Kontrolle“

und die nur einmal gestriegelte Variante „Striegel“ ähnlich, aber aufgrund des geringen

Unkrautdrucks auf dem Feld nur mittelstark verunkrautet. Die Variante „Praxis“ war nahezu

unkrautfrei und unterschied sich signifikant von den ersten beiden. Die Variante „Hacke“ lag

im Mittelfeld. 2004 war die Verunkrautung in den lückigen Beständen und auf dem stark heterogenen

Versuchsfeld nicht signifikant unterschiedlich. Wird jedoch der durch multiple Regression

nach Gl. ( 4 ) geschätzte Trockenmasseanteil perennierender Arten als Kovariable

(im Sinne einer variantenunabhängigen Randbedingung) berücksichtigt, zeigt sich eine signifikant

geringere Verunkrautung der späten Saat 2004 im Vergleich zu den übrigen Varianten.

Im Versuchsjahr 2005 waren die Varianten „Praxis“, „Späte Saat“ und „Fingerhacke“ nahezu

unkrautfrei. In der Variante „Rotorhacke“ erfolgte der Geräteeinsatz aufgrund von Feuchtigkeit

zu spät und praktisch wirkungslos, so dass die Verunkrautung extrem hoch war. Die Verunkrautung

der Varianten „Striegel“, „Hacke“ und „Leindotter“ lag im Mittelfeld. Allerdings lag

die Unkraut-TM bei „Leindotter“, anders als die Unkrautzählungen, im oberen Bereich.

Eine Analyse der Unkrautzählungen 2004 und 2005 nach räumlicher Verteilung in Reihe und

Reihenzwischenraum lieferte 2004 keine signifikanten Effekte. Im Juli 2005 war die Unkrautdichte

in der Reihe (definiert als 10 cm breiter Streifen um die Säspur) signifikant abhängig

von der Variante. Abb. 5 zeigt die Unkrautdichten in und zwischen den Reihen. Dabei entsprechen

die Säulenbreiten der von der Reihenweite abhängigen Flächenaufteilung, so dass

die Gesamtverunkrautung einer Variante sich aus dem Flächeninhalt beider Säulen ergibt.

Unkrautdichte (Pfl./m

50

45

40

In der Reihe

(+/- 5 cm von der Säspur)

35

30

25

Zwischen den Reihen

(> 5 cm von der Säspur)

20

Säulenbreite = Flächenanteil

15

10

5

0

Praxis Späte Saat Fingerhacke Rotorhacke Hacke Striegel Leindotter Variante

(54 cm) (54 cm) (54 cm) (54 cm) (30 cm) (17 cm) (17 cm) (Reihenweite)

2 Unkrautdichte (Pfl./m )

50

45

40

In der Reihe

(+/- 5 cm von der Säspur)

35

30

25

Zwischen den Reihen

(> 5 cm von der Säspur)

20

Säulenbreite = Flächenanteil

15

10

5

0

c de e a b c cd

Praxis Späte Saat Fingerhacke Rotorhacke Hacke Striegel Leindotter Variante

(54 cm) (54 cm) (54 cm) (54 cm) (30 cm) (17 cm) (17 cm) (Reihenweite)

2 )

c de e a b c cd

Abb. 5: Unkrautdichte in der Reihe und zwischen den Reihen von Sojabohnen in Abhängigkeit von

der Variante bei Zählung im Juli 2005

Varianten mit gleichen Buchstaben unterscheiden sich nicht signifikant bei der Unkrautdichte in der

Reihe; Unkrautdichte zwischen den Reihen ohne Buchstaben (keine signifikanten Unterschiede)

Die Varianten „Praxis“, „Striegel“ und „Leindotter“ wiesen in der Reihe, wo jeweils der Striegel

wirksam war, eine vergleichbare Unkrautdichte auf. Bei der Variante „Hacke“ fand keine


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 57

Unkrautbekämpfung in der Reihe statt. Die Rotorhacke war in der Reihe wirkungslos, wenn

nicht sogar keimfördernd. Die geringste Verunkrautung in der Reihe wurde mit Fingerhacke

und später Saat (bzw. Unkrautbekämpfung vor der Saat) erzielt. Zwischen den Reihen wurden

Unkräuter durch die Gänsefußhacke praktisch vollständig vernichtet (suboptimal bei

reduzierter Reihenweite von 30 cm). In den übrigen Varianten wurde mit Striegel oder Rotorhacke

eine deutlich schwächere Unkrautbekämpfung zwischen den Reihen erzielt. Als maßgeblich

für die Gesamtverunkrautung hat sich der Flächenanteil der gehackten Reihenzwischenräume

erwiesen.

Eine Analyse der Behandlungsvarianten nach selektiver Wirkung auf einzelne Unkrautarten

lieferte keine erkennbaren Effekte. Lediglich im Juni 2005 war der Anteil von Amaranthus

retroflexus an der Gesamtverunkrautung bei weniger verunkrauteten Varianten signifikant

reduziert, während der Anteil von Chenopodium album etwa gleich blieb.

ERNTE UND ERTRAG

Abb. 6 zeigt die im Parzellendrusch ermittelten Erträge sowie die im Probeschnitt ermittelte

Unkraut-Trockenmasse bei Ernte. Im Versuchsjahr 2003 konnten Ertragsdaten für die Sorte

Dolly wegen hoher Kornausfallverluste nicht ermittelt werden. Dargestellt sind daher nur die

Ergebnisse der Sorte Quito. 2004 konnte die Variante „Späte Saat“ aus arbeitswirtschaftlichen

Gründen nicht mehr gedroschen werden. Der Ertrag wurde aus dem Probeschnitt und

dem mittleren Ertrags-Verhältnis von Drusch zu Probeschnitt der übrigen Parzellen berechnet.

Die Variante „Striegel“ 2004 war durch hohen Fahrspuranteil (7-reihig bei 15 cm Reihenweite

und 1,50 m Parzellenbreite) benachteiligt. 2005 konnten zwei Parzellen (Varianten

„Striegel“ u. „Rotorhacke“) wegen zu starker Verunkrautung nicht gedroschen werden.

dt/ha

35 35

A A A A

x x xy y

30 30

25 25

20 20

15 15

10 10

5

0

Kontrolle

Striegel

Hacke

Praxis

A A A A A A A A

x x x x x x x x

Intensiv

Späte Saat

Fingerhacke

Späte Späte

Späte Hacke Hacke

Hacke

Hacke Hacke

2003 2004 2005

Striegel Striegel

Leindotter Leindotter

Weißklee Weißklee

Praxis

Ertrag (91% TS) Unkraut-TM bei Ernte

A B A A A AB AB

yz z z w wxy xyz wx

Abb. 6: Kornertrag und oberirdischer Unkrautaufwuchs in Sojabohnen in Abhängigkeit von der

Behandlungsvariante in drei Versuchsjahren

Varianten mit gleichen Buchstaben innerhalb eines Jahres unterscheiden sich nicht signifikant

(Großbuchstaben: Ertrag, Kleinbuchstaben: Unkraut)

2003: nur Sorte Quito ; 2004: Ertrag von „Späte Saat“ aus Probeschnitt und mittleren Druschverlusten

der übrigen Varianten errechnet

Späte Saat

Fingerhacke

Rotorhacke

Hacke

Striegel

Leindotter


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 58

Behandlungseffekte auf den Ertrag waren nur 2005 signifikant (F-Wert = 3,7*), und unter den

Mittelwertsvergleichen war lediglich der geringe Ertrag der Variante „Späte Saat“ im Vergleich

zu den vier ertragreichsten Varianten 2005 signifikant. Das Ertragsniveau lag 2004

deutlich niedriger als 2003 und 2005. Das Ertragspotenzial der Sorte Dolly (2003) lag nach

Schätzungen aus Probeschnitten und aufgesammelten, getrockneten Körnern von 4 Parzellen

bei ca. 26,0 dt/ha.

Konsistente und pflanzenbaulich plausible Zusammenhänge zwischen Verunkrautung und

Ertrag wurden nicht festgestellt. Teilweise wurden in stark verunkrauteten Varianten hohe

Erträge geerntet (z.B. „Hacke“ 2004 und „Rotorhacke“ 2005).

Ein Zusammenhang lag zwischen Ertrag und Bestandesdichte über die Gesamtheit der Versuchsjahre

vor (r = 0,68***). Allerdings ist dies zum großen Teil durch methodisch bedingte

Variantenunterschiede und nicht durch eine Kausalbeziehung zu erklären. Eine tatsächlich

ertragslimitierende Wirkung der Bestandesdichte ist nur für 2004 plausibel.

Der Ernteindex lag bei später Saat 2004 und 2005 signifikant niedriger als bei regulärer Saat.

Zudem sank der Ernteindex 2005 mit der Reihenweite. Die auf Getreidereihenabstand (17

cm) gesäten Varianten hatten einen signifikant geringeren Ernteindex als die Varianten „Praxis“

und „Fingerhacke“ (54 cm). Während 2004 keine Ertragswirkung erkennbar war, korrelierte

der Ernteindex 2005 signifikant mit dem Ertrag (r = 0,70 ***).

Eine dreijährige Auswertung der Erträge und Unkraut-TM in den Varianten „Praxis“, „Hacke“,

„Striegel“, „Späte Saat“, „Fingerhacke“ und „Leindotter“ ergab signifikante Effekte des Versuchsjahres

und Interaktionen Versuchsjahr x Variante, jedoch keinen signifikanten Variantenhaupteffekt.

Nach den mit der Methode der kleinsten Fehlerquadrate über die drei Versuchsjahre

geschätzten Erwartungswerten liefern die Varianten „Praxis“, „Hacke“ und „Fingerhacke“

die höchsten Erträge mit 25,2 - 27,8 dt/ha, und die Varianten „Späte Saat“ und

„Praxis“ die geringste Unkraut-TM mit 0,2 - 0,3 dt/ha.

3.1.2 Feldversuche zur ökologischen Unkrautregulierung in Schmalblättriger

und Weißer Lupine

Die Schmalblättrige Lupine 2003 entwickelte sich ungenügend, weshalb nur eingeschränkt

Ergebnisse vorliegen. Der Versuch mit Weißer Lupine 2004 fand auf einem relativ heterogenen

Feld statt, entwickelte sich jedoch vergleichsweise gut. Im Versuchsjahr 2005 war die

Entwicklung der Weißen Lupine schwächer und die Unkrautbekämpfung aufgrund häufiger

Niederschläge erschwert.

BESTANDESENTWICKLUNG

Tab. 22 gibt einen Überblick über Termine und Entwicklungsdauer wichtiger Stadien der Lupinen.

Die Schmalblättrige Lupine lief zu 100% (Borlu) bzw. 79% (Boruta) auf und zeigte ab

Anfang Mai Wuchsstörungen und zunehmend Chlorosen. Die erreichten Bestandeshöhen

von 38 cm (Borlu) bzw. 29 cm (Boruta) lagen deutlich unter den von den gleichen Sorten

erreichten Werten in einem anderen Versuch bei nahezu gleichem Boden-pH (vgl. Kap.

3.4.1). Die Bestände waren bereits Ende Juni vollständig entblättert und Mitte Juli eher abgestorben

als reif. Die Verunkrautung war nahezu flächendeckend und vor allem durch

Hackspuren begrenzt. Aussagen zu Varianteneffekten und Ertragsdaten 2003 sind nicht


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 59

möglich. Weitere Ergebnisse beziehen sich ausschließlich auf die Weiße Lupine (2004 u.

2005).

Tab. 22: Zeitliche Entwicklung der Bestände von Schmalblättriger und Weißer Lupine in Abhängigkeit

von Sorte und Saattermin in drei Versuchsjahren

Sorte Aussaat Feldaufgang Blühbeginn Blühende Reife

Borlu 1

Datum Datum t Datum t Datum t Datum t

Boruta 1 27.03.2003 13.04. 17 24.05. 58 18.06. 83 17.07. 112

Amiga

04.03.2004 30.03. 26 18.05. 75 23.06. 111 02.08. 151

2

01.04.2004 19.04. 18 30.05. 59 06.07. 96 17.08. 138

Amiga

17.03.2005 28.03. 11 26.05. 70 22.06. 97 148

2

04.04.2005 25.04. 21 30.05. 56 26.06. 83

12.08.

130

t: Tage nach Aussaat 1 Schmalblättrige Lupine 2 Weiße Lupine

Die Zeitspanne von Saat bis Feldaufgang der Weißen Lupine war vor allem durch Temperatureinflüsse

geprägt, was 2005 bei früher Saat zu zügigerem Aufgang führte (zweite Märzhälfte

sehr warm, April feucht-kühl). Der Blühbeginn hing weniger stark vom Saattermin ab

als der Feldaufgang. Die Dauer der Blühphase und die ungefähre Dauer von Blühende bis

Abreife waren innerhalb eines Jahres unabhängig vom Saattermin. Im Jahresvergleich war

die Entwicklung der Weißen Lupine 2004 deutlich kräftiger als 2005 (Abb. 7), und die Blühdauer

etwa 10 Tage länger. Geschlossene Reihen wurden bei 15 cm Reihenweite Ende Mai

erreicht. Varianten mit 30 cm Reihenweite erreichten Mitte Juni 2004 geschlossene Reihen,

unabhängig vom Saattermin, da die vegetative Entwicklung der späten Saat vollständig aufgeholt

hatte. 2005 wurden bei 30 cm und in beiden Jahren bei 50 cm Reihenweite keine geschlossenen

Reihen erreicht.

(i) (ii)

Abb. 7: Unterschiedliche Entwicklung der Weißen Lupine in den Versuchen zur ökologischen Unkrautregulierung

2004 und 2005

(i) 2004: „Späte Saat“, Reihenweite 30 cm, Saat: 01.04.2004, Foto: 04.06.2004

(ii) 2005: „Hacke“, Reihenweite 30 cm, Saat: 04.04.2005, Foto: 01.06.2005


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 60

Tab. 23 zeigt die Ergebnisse der varianzanalytischen Auswertung von Parametern zur Beschreibung

der Bestandesentwicklung und -konkurrenzkraft.

Tab. 23: F-Werte der Behandlungseffekte auf Bestandesdichte, Bestandeshöhe und Bodendeckung der

Weißen Lupine in Versuchen zur ökologischen Unkrautregulierung in zwei Versuchsjahren

Parameter

Versuchsjahr

Varianzursache

FG

F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert

Feldauf

gang

Pflanzenverluste

Bestandesdichte

1

Bestandeshöhe

Jun Jul

Bodendeckung

Jun Jul

(%) (%) (Pfl./m 2 ) (cm) (cm) (%) (%)

2004 Behandlung 7 4,6 ** 1,2 ns 6,2 *** 5,1 ** 3,5 * 4,5 ** 16,3 ***

2005 Behandlung 5 2,9 * 4,4 * 3,3 * 15,9 *** 5,8 ** - -

FG = Freiheitsgrade, * / ** / *** = signifikant mit 5% / 1% / 0,1% Irrtumswahrscheinlichkeit, ns = nicht signifikant

1 nach Abschluss der Bearbeitungsmaßnahmen

Bestandesdichten

Der mittlere Feldaufgang des ersten Saattermins 2004 lag bei nur 52% (46 - 61%), was teilweise

auf massiven Hasenfraß an Keimpflanzen direkt nach Aufgang zurückgeführt werden

kann. Die Variante „Späte Saat“ (erneute Saatbettbereitung, zügigere Jugendentwicklung)

erreichte 72%. Im Versuchsjahr 2005 lag der Feldaufgang bei 100% mit Ausnahme der Variante

„Weißklee“, die aufgrund schlechterer Saatbedingungen nur zu 81% aufging. Die Verluste

zwischen Feldaufgang und Abschluss der Maßnahmen lagen im Mittel bei 29% (beide

Jahre). Lediglich die Variante „Frühe Saat“ (2005) wies signifikant geringere Verluste von nur

6% auf. Die nach Abschluss der Maßnahmen verbliebenen Bestandesdichten wiesen eine

vergleichsweise breite, nur teilweise durch mangelnden Feldaufgang und Bearbeitungsverluste

zu erklärende Spanne auf und sind in Tab. 24 angegeben.

Tab. 24: Bestandesdichten von Weißer Lupine nach Abschluss der Unkrautbekämpfung in Abhängigkeit

von der Behandlungsvariante in zwei Versuchsjahren

Versuchsjahr Varianten und Bestandesdichten (Pfl./m 2 )

2004

2005

Späte Saat Leindotter Striegel Hacke Weißklee Späte Hacke Intensiv Fingerhacke

48 a 38 b 36 bc 32 bc 31 bcd 30 bcd 27 cd 23 d

Frühe Saat Intensiv Hacke Striegel Häufeln Weißklee

72 a 60 ab 57 ab 52 abc 46 bc 35 c

Werte mit gleichen Buchstaben innerhalb eines Jahres unterscheiden sich nicht signifikant

Bestandeshöhe und Bodendeckung

Unterschiede bei den Bestandeshöhen waren im Juni noch durch einen Vorsprung der jeweils

früher gesäten Varianten bedingt, im Juli hingegen durch eine bessere vegetative Entwicklung

der Varianten „Späte Saat“ 2004 und „Frühe Saat“ 2005, die jeweils 60 bzw. 56 cm

erreichten, während die übrigen Varianten signifikant niedriger bei durchschnittlich 51 bzw.

47 cm blieben.


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 61

Die Weiße Lupine entwickelte ein potenziell gut beschattendes Blätterdach, jedoch war die

Bodendeckung durch mangelnde Bestandesdichten (2004), schwache Entwicklung (2005)

oder zu hohe Reihenweiten begrenzt. Im Juni 2004 lag die Bodendeckung von Varianten mit

50 cm Reihenweite bei ≤ 50%. Die Varianten „Striegel“ (15 cm Reihenweite) und „Späte

Saat“ (30 cm Reihenweite, höhere Bestandesdichte) lagen mit 71% signifikant höher. Die

übrigen Varianten lagen mit durchschnittlich 63% im Mittelfeld. Bis Juli hatte die späte Saat

91% Bodendeckung erreicht, während die übrigen Varianten aufgrund des Blattfalls bereits ≤

50% aufwiesen.

Entwicklung der Untersaaten

Der 2004 ausgebrachte Weißklee keimte zwar, konnte jedoch aufgrund von Lichtmangel

keinen nennenswerten Biomasseaufwuchs erzielen. Der Leindotter konnte sich 2004 gut

etablieren und eine ungleichmäßige Bodendeckung von ca. 20% (Juni) erreichen. Die Pflanzenlänge

lag bis Juli über der Bestandeshöhe der Lupinen, was zu Lagerneigung des Leindotters

führte. Eine gemeinsame Ernte mit der Weißen Lupine war möglich, jedoch konnte

der Leindotter nicht ausreichend von den ähnlich großen Unkrautsamen getrennt werden. Im

Jahr 2005 führte das Anwalzen des Weißklees in einer vergleichsweise feucht-warmen zweiten

März-Hälfte zu massivem Auflaufen von Polygonum lapathifolium, so dass der Weißklee

zwar keimte, sich aber zu keinem Zeitpunkt durchsetzen konnte.

KRANKHEITEN UND SONSTIGE SCHADFAKTOREN

Im Versuchsjahr 2004 wurden erhebliche Schäden durch Hasenfraß an Keimpflanzen sowie

durch systematisch abgebissene Blütenstände (Abb. 8) verursacht. Das zweimal ausgebrachte

Vergällungsmittel Arbin zeigte jeweils nur kurzzeitig Wirkung. Ähnliche Schäden traten

2005 in geringerem Umfang, und aufgrund größerer Parzellen weniger relevant auf. Hagelschlag

am 08.07.2004 verursachte Läsionen an den Hülsen, führte aber nicht zu Sekundärschäden.

Bearbeitungsschäden wurden nicht direkt festgestellt, können jedoch ein Grund

für die relativ starke Abnahme der Bestandesdichten nach Feldaufgang sein. In einem Einzelfall

2004 wurden die Fingerhacksterne durch ein Geflecht aus Polygonum convolvulus

und Cirsium arvense blockiert und rissen zahlreiche Lupinen um.

Abb. 8: Schäden durch von Feldhasen abgebissene Blütenstände der Weißen Lupine, 2004

Ende Juni 2004 wurde die Lupinen-Blattlaus (Macrosiphum albifrons) an einigen Pflanzen

gefunden. Die Population breitete sich jedoch nicht aus und wurde durch Parasiten und Prädatoren

(Angriffstest mit Coccinelliden in Petrischale positiv) vernichtet. Kurz vor Ernte 2005


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 62

wurde ein Befall mit Uromyces lupinicolus festgestellt, der aber keine erkennbaren Ertragsschäden

verursachte. Lager trat bei der Weißen Lupine nicht auf.

VERUNKRAUTUNG

Die in Tab. 25 aufgeführten Unkrautarten wurden in den Zählflächen innerhalb der Lupinenbestände

vorgefunden. Qualitativ dargestellt sind die relativen Beiträge der Arten zur Gesamtverunkrautung.

Das absolute Niveau der Verunkrautung nach Abschluss der Bearbeitung

lag 2004 im Versuchsfeldmittel bei ca. 8 Pfl./m 2 und 26% Bodendeckung durch windende

Arten. Auf dem Versuchsfeld 2005 lag ein extrem hoher Unkrautdruck mit ca. 100 Pfl./m 2

(Anfang Juni) und einem deutlichen Trend von 1. Wdh. (147 Pfl./m 2 ) zu 4. Wdh. (61 Pfl./m 2 )

vor. Eine zweite Zählung war wegen weiter gestiegener Verunkrautung nicht durchführbar.

Die Überwinterung von Herbstkeimern sowie Keimung ausdauernder Arten aus Samen waren

in den Versuchen nicht von Bedeutung. Polygonum lapathifolium und P. convolvulus

spielten in beiden Versuchsjahren eine dominierende Rolle. Auf dem Versuchsfeld 2004 traten

verstärkt perennierende Arten auf. Cirsium arvense wurde 2004 wegen des nesterweisen

Auftretens in der 3. u. 4. Wdh. noch vor der ersten Unkrautzählung von Hand gejätet.

Tab. 25: In den Versuchen zur ökologischen Unkrautregulierung in Weißer Lupine aufgetretene Unkrautarten

und ihre relative Häufigkeit bei Zählungen innerhalb eines Jahres

wissenschaftliche

Pflanzennamen

deutsche

Pflanzennamen

Versuchsjahr

2004 2005

annuell, dikotyl

Amaranthus retroflexus L. Zurückgekrümmter Amarant ++ -

Chenopodium album L. Weißer Gänsefuß +++ ++

Galium aparine L. Klettenlabkraut ++ ++

Lapsana communis L. Gemeiner Rainkohl + -

Melandrium noctiflorum (L.) Fries. Acker-Nachtnelke + -

Polygonum convolvulus L. Winden-Knöterich +++ +++

Polygonum lapathifolium L. Ampfer-Knöterich +++ +++

Stellaria media (L.) Vill. Vogelmiere + ++

annuell, monokotyl

Echinocloa crus-galli (L.) P.B. Gemeine Hühnerhirse + +

perennierend, dikotyl

Cirsium arvense (L.) Scop. Acker-Kratzdistel +++ ++

Convolvulus arvensis L. Ackerwinde ++ +

Rumex crispus L. Krauser Ampfer + -

Symphytum officinale L. Gemeiner Beinwell ++ -

+++ = dominierend, ++ = bedeutsam, + = vereinzelt, - = nicht beobachtet

Unkrautzählungen und Unkrautaufwuchs bei Ernte

Die Unkraut-Trockenmasse bei Ernte 2004 hing nur schwach mit den Unkrautzahlen und der

Bodendeckung durch windende Arten im Juli zusammen. Ein besserer Zusammenhang ließ

sich mittels multipler nicht-linearer Regressionsanalyse nach dem Modell


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 63

Gl. ( 5 ) Unkraut-TM = p1 · Anzahl (Unkraut 1) + p2 · Anzahl (Unkraut 2) + …

… + pn · Anzahl (Unkraut n) + pW · exp (BDWinden)

wo pi = mittleres Einzelpflanzengewicht von Unkraut i bei Ernte,

BDWinden = Bodendeckung durch windende Arten (0 - 1)

pW = Massenkoeffizient der windenden Arten

herstellen (R 2 = 0,91***). Allerdings waren die Konfidenzintervalle sehr groß und kein Koeffizient,

mit Ausnahme von pW, signifikant von Null verschieden. Für die Unkraut-TM bei Ernte

2005 und die Unkrautzählung im Juni lieferte multiple Regressionsanalyse ein Bestimmtheitsmaß

von R 2 = 0,95*** und für die Arten Polygonum convolvulus und P. lapathifolium

signifikant von Null verschiedene Koeffizienten.

Tab. 26 zeigt die Ergebnisse der varianzanalytischen Auswertung von Unkrautzählungen

(Arten aufsummiert), Bodendeckung durch windende Arten sowie Unkraut-Trockenmasse in

Probeschnitten zur Ernte. Im Jahr 2004 wurden aufgrund des hohen Besatzes mit perennierenden

Unkräutern, die eher nesterweise als variantenabhängig auftraten, nur annuelle Arten

für die Varianzanalyse der Zählungen herangezogen. Polygonum convolvulus wurde nicht

mitgezählt, sondern ist bei der Bodendeckung durch windende Arten berücksichtigt. In der

Unkraut-Trockenmasse sind alle Arten enthalten.

Tab. 26: F-Werte der Behandlungseffekte auf Unkrautzahlen und Unkraut-Trockenmasse zur Ernte

von Weißer Lupine in Versuchen zur ökologischen Unkrautregulierung in zwei Versuchsjahren

Parameter

Versuchsjahr Varianzursache FG

F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert

Anzahl Unkräuter 1

Juni Juli

windende Arten 2

Juni Juli

Unkraut-TM

Ernte

(Pfl./m 2 ) (Pfl./m 2 ) (%) (%) (dt/ha)

2004 Behandlung 7 3,6 * 6,2 *** 4,9 ** 5,4 ** 7,2 ***

2005 3

Behandlung 5 5,5 ** - - - 2,8 ns

FG = Freiheitsgrade, * / ** / *** = signifikant mit 5% / 1% / 0,1% Irrtumswahrscheinlichkeit, ns = nicht signifikant

1 2004 nur annuelle Unkräuter , ohne Polygonum convolvulus

2 Bodendeckung durch P. convolvulus und Convolvulus arvensis

3 Variante „Weißklee“ 2005: in Zählung nicht berücksichtigt, in Unkraut-TM nur 1./2. Wdh. (vgl. Text)

Behandlungseffekte

Variantenunterschiede bei Unkrautzählungen und Bodendeckung durch windende Arten

2004 waren vor allem durch eine hohe Verunkrautung der Varianten „Hacke“ und „Weißklee“

(die sich wegen mangelnden Weißklee-Aufwuchses nur durch einen zusätzlichen Hackdurchgang

bei „Hacke“ unterschieden) sowie eine geringe Verunkrautung der Varianten „Intensiv“

und „Fingerhacke“ gegeben. Die Variante „Striegel“ zeichnete sich durch geringe Unkrautzahlen,

aber hohen Besatz mit windenden Arten aus. Die Unkraut-Trockenmasse bei

Ernte war bei „Weißklee“ signifikant höher als bei allen anderen Varianten. Demgegenüber

war die Unkraut-TM bei „Späte Saat“ am geringsten, was durch die gute Beschattung im Juli

erklärt werden kann. Die nur einmal gestriegelte Variante „Leindotter“ wies nur eine mittlere

Verunkrautung auf.


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 64

Im Versuchsjahr 2005 konnte wegen anhaltender Niederschläge nicht blind gestriegelt und

erst 36 Tage (Frühe Saat: 54 Tage) nach Aussaat mit der mechanischen Unkrautbekämpfung

begonnen werden. Zu diesem Zeitpunkt hatten sich bereits viele Unkräuter gut etabliert,

und insbesondere der Striegel blieb weitgehend wirkungslos. Anfang Juni unterschieden sich

die Varianten „Striegel“ (größte Verunkrautung) und „Intensiv“ (geringste Verunkrautung)

signifikant, die übrigen Varianten (ohne „Weißklee“) lagen im Mittelfeld. Die Variante „Weißklee“

2005 bot durch das Anwalzen der Untersaat optimale Keimbedingungen für Polygonum

lapathifolium. Das Unkraut wurde weder zwischen den Reihen (Weißklee zu langsam) noch

in den Reihen (Fingerhacke zu spät) erfolgreich bekämpft, so dass Anfang Juni nahezu

100% Bodendeckung durch P. lapathifolium vorlagen (Abb. 9), und eine Zählung nicht durchführbar

war. Als Alternative für diese Variante wurde in der 1./2. Wdh. der Einsatz eines Reihenmulchgerätes

simuliert (Handsichel, 07.06.05). Die Wirkung auf P. lapathifolium erwies

sich als nachhaltig und der weitere Aufwuchs bis zur Ernte blieb gering. Die Unkraut-TM bei

Ernte lag in allen Varianten, einschließlich der zwei Monate zuvor gemulchten Parzellen von

„Weißklee“ (1./2. Wdh.) in der gleichen Größenordnung, mit Ausnahme der Variante „Striegel“,

die deutlich, aber nicht signifikant stärker verunkrautet war.

Abb. 9: Flächendeckende Verunkrautung Weißer Lupine mit Polygonum lapathifolium, 2005

Variante „Weißklee“, Foto: 01.06.2005 (dunkelgrün: L. albus, hellgrün: Polygonum lapathifolium)

(Mitte: Innenfahrspur der Doppelparzelle)

Die Unkraut-Trockenmassen bei Ernte sind weiter unten für beide Jahre und alle Varianten

mit den Erträgen grafisch dargestellt (Abb. 10). Es wird deutlich, dass trotz höherer Unkrautzahlen

2005 die Unkraut-TM bei Ernte in beiden Jahren ungefähr gleich war, was auf Konkurrenz

zwischen den Unkräutern hindeutet. Die Größenordnung der Unkraut-TM lag in beiden

Jahren und fast allen Varianten bei ca. 15 dt/ha und in keiner Parzelle unter 7 dt/ha.

Eine Analyse der räumlichen Verteilung der Unkräuter nach Reihe und Reihenzwischenraum

im Jahr 2004 zeigte, dass die Unkrautdichte in der Reihe wesentlich höher war als zwischen

den Reihen, und dass darüberhinaus die Verunkrautung in der Reihe bei den vier Varianten,

die nur gehackt worden waren am höchsten war. In gestriegelten Varianten war sie niedriger,

und bei Einsatz der Fingerhacke am geringsten. Dieser Effekt war im Juni 2004 signifikant

und im Juli noch tendenziell vorhanden. 2005 waren die Reihenzwischenräume der Variante

„Striegel“ signifikant stärker verunkrautet als die der gehackten Varianten.


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 65

Eine Analyse der Behandlungsvarianten nach selektiver Wirkung auf einzelne Unkrautarten

lieferte keine zusätzlichen Erkenntnisse. Allein der Anteil von Chenopodium album an der

Gesamtverunkrautung war 2005 bei der Variante „Frühe Saat“ signifikant höher als bei den

übrigen Varianten, was auf eine Auflaufwelle von C. album zwischen den Saatterminen hindeutet

(zweite März-Hälfte 2005 sehr warm).

ERNTE UND ERTRAG

Abb. 10 zeigt die im Parzellendrusch ermittelten Erträge sowie die im Probeschnitt ermittelte

Unkraut-Trockenmasse bei Ernte. Der starke Unkrautbesatz erschwerte den Mähdrusch zum

Teil erheblich, insbesondere durch Umwickeln der Maschinenteile mit P. convolvulus im Versuchsjahr

2004. Die mittleren Druschverluste, gemessen am Verhältnis von Mähdrusch- und

Probeschnittertrag, lagen 2004 bei ca. 19%, 2005 hingegen bei 0%. Allerdings streuten die

Druschverluste stark, sowohl nach Varianten als auch nach Wiederholungen, was auf die

höhere Varianz der Probeschnitte im Vergleich zum Parzellenertrag zurückgeführt wird. Bei

den Erträgen 2005 lag ein deutlicher Trend von der 1. Wdh. (7,6 dt/ha) zur 4. Wdh. (16,4

dt/ha) vor.

dt/ha

30

25

20

15

10

5

0

BC A C BC AB BC BC C

yz z yz y y yz y x

Intensiv

Späte Saat

Fingerhacke

Späte Hacke Hack

Hacke

Striegel

Leindotter

Weißklee

Intensiv

2004 2005

A AB C BC A AB

x x x x x x

Frühe Saat

Weißklee

Häufeln

Ertrag (86% TS) Unkraut-TM bei Ernte

Abb. 10: Kornertrag und oberirdischer Unkrautaufwuchs in Weißer Lupine in Abhängigkeit von der

Behandlungsvariante in zwei Versuchsjahren

Varianten mit gleichen Buchstaben innerhalb eines Jahres unterscheiden sich nicht signifikant

(Großbuchstaben: Ertrag, Kleinbuchstaben: Unkraut)

2005: Unkraut-TM von „Weißklee“ nur in 1./2. Wdh. ermittelt

Behandlungseffekte auf den Ertrag waren in beiden Jahren signifikant (F-Wert2004 = 3,8**, F-

Wert2005 = 5,0**). Im Vergleich der Varianten zeichnet sich v.a. die Variante „Späte Saat“

2004 mit dem bei weitem höchsten Ertrag von 24,5 dt/ha aus. Diese Variante war bereits

durch eine überlegene vegetative Entwicklung aufgefallen. Sonstige Ertragsdifferenzen lassen

sich in beiden Jahren überwiegend auf Mindererträge im Zusammenhang mit mangelnder

Standraumnutzung (Bestandesdichte oder Reihenweite) zurückführen.

Die Erträge korrelierten in beiden Jahren signifikant mit den Bestandesdichten (r2004 = 0,44*,

r2005 = 0,46*). Zwar waren die Bestandesdichten 2005 höher als 2004, allerdings waren vege-

Hacke

Striegel


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 66

tative Entwicklung und Hülsenansatz deutlich schwächer, und die Einzelpflanzenerträge

niedriger (s.u.). Der Ernteindex wies keine signifikanten Variantenunterschiede auf und korrelierte

nicht mit dem Ertrag. Im Mittel beider Jahre lag er bei 0,49. Konsistente und pflanzenbaulich

plausible Zusammenhänge zwischen Verunkrautung und Ertrag wurden nicht

festgestellt.

Für eine zweijährige Auswertung wurden 5 Varianten herangezogen (Versuchsjahr 2005

ohne „Weißklee“). Aus Gründen der Vergleichbarkeit wurden 3 Varianten des Jahres 2004

folgendermaßen eingeordnet: „Hacke“ (= „Späte Saat“ 2004), „Frühe Saat“ (= „Hacke“ 2004),

„Häufeln“ (= „Späte Hacke“ 2004). Für Ertrag, Unkraut-TM und Einzelpflanzenertrag zeigte

sich keine Interaktion Variante x Jahr, weshalb hier nur die Haupteffekte beschrieben werden.

Das Ertragsniveau war 2004 signifikant um 4,0 dt/ha höher als 2005. Die Variante „Hacke“

(30 cm Reihenweite, Saat im April) war mit 20,1 dt/ha im Jahresmittel den übrigen Varianten

mit Ausnahme von „Frühe Saat“ (gleiche Behandlung, Saat im März, 16,3 dt/ha) signifikant

überlegen. Die Unkraut-TM war in beiden Jahren praktisch gleich, aber signifikant variantenabhängig.

Die geringste Verunkrautung über beide Jahre zeigten die Varianten „Hacke“ und

„Intensiv“, jedoch auf hohem Niveau mit 12,0 bzw. 13,5 dt/ha Unkraut-TM. Die Einzelpflanzenerträge

waren nicht variantenabhängig, aber 2004 signifikant höher (7,1 g/Pfl.) als 2005

(3,1 g/Pfl.).

3.1.3 Diskussion der ökologischen Unkrautregulierung

Die Versuchsfelder für die ökologische Unkrautregulierung waren - trotz vorangehend einheitlicher

Bewirtschaftung - vergleichsweise heterogen. Starke Blockeffekte bei den Erträgen

der Weißen Lupine weisen auf die Empfindlichkeit dieser Kultur gegenüber suboptimalen

Bodenbedingungen hin. In den Versuchen mit Sojabohne war der Unkrautaufwuchs stark

räumlich bestimmt. Bei der mehrjährigen Auswertung beinhaltet der Jahreseffekt auch

Standorteffekte (Bodenstruktur, Unkrautdruck, Wildfraßgefahr) der unterschiedlichen Versuchsfelder.

Aufgrund der Wechselwirkungen zwischen Bestandesetablierung und Verunkrautung

stellen Versuche zur ökologischen Unkrautregulierung besonders hohe Ansprüche

an die Anzahl von Versuchsjahren, Standorten und Wiederholungen.

BEURTEILUNG DES UNKRAUTDRUCKS

In den hier beschriebenen Versuchen ist Chenopodium album als insgesamt dominierendes

Unkraut anzusprechen. In Sojabohne war zudem Amaranthus retroflexus besonders stark

vertreten, spielte hingegen in der früher gesäten Weißen Lupine, aufgrund höherer Keimtemperaturansprüche

[KLAASSEN & FREITAG, 2004], eine geringere Rolle. In Weißer Lupine

traten Polygonum lapathifolium u. P. convolvulus verstärkt auf. Besonders 2005 war P. lapathifolium

extrem stark vertreten. Ursache könnte ein Aussamen in der Vorfrucht Sommerweizen,

gefolgt von zweimaligem Wenden (Schälpflug und Herbstfurche) sein. Auf dem Versuchsfeld

2004 (beide Kulturen) spielten trotz Vorfrucht Winterweizen, Stoppelbearbeitung

mit Schälpflug und Zwischenfruchtanbau perennierende Arten wie Convolvulus arvensis und

Cirsium arvense eine bedeutende Rolle. Im Hinblick auf die Versuchsfragen wird dies nicht

vertieft diskutiert, da das Aufkommen dieser Arten vorwiegend durch langfristige Bewirtschaftungsmaßnahmen

einzugrenzen ist.


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 67

Die sogenannte Spätverunkrautung war vor allem auf früh etablierte Unkräuter zurückzuführen,

die bis zur Ernte sehr groß wurden. Eine späte Keimung von Unkräutern fand demgegenüber

kaum statt. Es kann vermutet werden, dass keimbereite Samen oder Keimlinge von

Unkräutern während der Phase guter Beschattung durch die Kulturpflanze absterben und

nach Blattfall ohne erneute Bodenbewegung kaum neue Samen zur Keimung kommen. Eine

erfolgreiche Unkrautbekämpfung bis kurz vor Bestandesschluss kann demnach auch die

Spätverunkrautung auf ein tolerierbares Maß reduzieren.

Zusammenhänge zwischen Unkrautzählungen und Unkrautaufwuchs bei Ernte waren vorhanden,

ließen sich aber nicht mit befriedigender Genauigkeit modellieren, da offenbar inter-

und intraspezifische Konkurrenz großen Einfluss auf die Entwicklung der Unkräuter hatten.

Daher sind sowohl Unkrautzählungen, als nicht-destruktive Methode während der Vegetationsperiode,

als auch die Unkraut-Trockenmasse zur Ernte, als metrische Größe, wichtige

Parameter zur Beschreibung der Verunkrautung von Pflanzenbeständen.

ETABLIERUNG UND KONKURRENZKRAFT VON KULTURPFLANZEN UND UNTERSAATEN

Die Konkurrenzkraft der Kulturpflanzenbestände wurde 2004 durch Hasenfraßschäden im

Keimlingsstadium extrem beeinträchtigt. Aufgrund der lückigen Bestände war die Verunkrautung

über die Fläche betrachtet wenig differenziert und selbst in intensiv bearbeiteten Varianten

hoch. In Weißer Lupine zeigte sich auch 2005, trotz zielgemäßer Bestandesdichten,

mangelnde Konkurrenzkraft im Zusammenhang mit sehr schwacher Einzelpflanzenentwicklung.

Mit Hinblick auf den tonigen Boden und niederschlagsreichen April kann hier von ungenügender

Bodendurchlüftung und -durchwurzelung ausgegangen werden. Der P-Gehalt auf

dem Versuchsfeld war zwar gering, dürfte jedoch für die P-effiziente Weiße Lupine nicht

problematisch gewesen sein, da sie auch bei Gehalten von 1,2 mg P/100 g Boden (CAL-

Methode) ihren P-Bedarf weitgehend abdecken kann [BERGMANN, 1993].

Der Feldaufgang von Sojabohne und Weißer Lupine erfolgte im Idealfall etwa 10 Tage nach

der Aussaat, bei weniger günstigen Bedingungen jedoch deutlich später. Hier wäre eine

stärkere Berücksichtigung der Bodentemperatur empfehlenswert, die in den Versuchen nicht

gemessen wurde. Die Zeitspanne von Feldaufgang bis Reihenschluss dauerte unter günstigen

Bedingungen, je nach Reihenabstand, 3 - 5 Wochen bei der Sojabohne und 8 - 10 Wochen

bei der Weißen Lupine. Die Sojabohne erwies sich unter günstigen Anbaubedingungen

als sehr konkurrenzstarke Körnerleguminose. 100%-ige Bodendeckung und starke Unkrautunterdrückung

sind möglich, wenn ausreichende Bestandesdichte und nicht zu hohe Reihenweite

vorliegen. Auch die Weiße Lupine kann ein sehr dichtes Blätterdach entwickeln,

jedoch waren alle Bestände in den Feldversuchen zur Unkrautregulierung suboptimal entwickelt

und stark bis extrem verunkrautet. Nachteilig für die Konkurrenzkraft der Weißen Lupine

ist besonders die lang andauernde Jugendphase im Rosettenstadium, wie auch

HERRMANN & PLAKOLM [1991] anmerken. Daher kommt optimalen Bedingungen für eine

schnelle Jugendentwicklung der Weißen Lupine besonders große Bedeutung zu.

Leindotter- und Weißklee-Untersaaten erwiesen sich für die Standortbedingungen und Unkrautflora

der Oberrheinregion als ungeeignet. In den Feldversuchen wurde keine effektive

Unkrautunterdrückung festgestellt. Unter trockenen Anbaubedingungen in Österreich hatte

eine Leindotteruntersaat in Erbsen keinen unkrautreduzierenden, wohl aber einen ertragsmindernden

Effekt. In einem feuchteren Jahr hingegen wurde eine unkrautreduzierende Wirkung

erzielt [PIETSCH et al, 2004]. In Gemüsekulturen konnte eine Weißkleeuntersaat nicht


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 68

die frühe Entwicklung von Unkräutern, wohl aber die Verunkrautung im Spätsommer reduzieren

[BRANDSAETER, 2000].

KONKURRENZKRAFT UND VERUNKRAUTUNG IN ANDEREN FELDVERSUCHEN

Wie die Auswertung der Licht-Transmissionsmessungen in Sojabohne 2003 zeigte, sind Bestandeshöhe

und Bodendeckung ein gutes Maß für die Beschattung der Bodenoberfläche

und somit die Lichtausbeute junger Unkrautpflanzen. Dieses Ergebnis wurde auf die Versuche

mit Winterformen der Körnerleguminosen im ökologischen Anbau (Kap. 3.2.1) angewandt.

Die nicht geschlossenen Bestände der Winterlupinen 2003/04 sowie Ausnahmeparzellen

mit Unkrautdeckung >40% wurden dabei nicht berücksichtigt.

Die geschätzte Bodendeckung durch Unkräuter in Juni/Juli wurde versuchsübergreifend als

Quadratwurzel-Funktion der ca. 1 Monat früher vorliegenden Licht-Transmission durch den

Bestand modelliert, wobei die Licht-Transmission selbst gemäß Gl. ( 3 ) durch Bestandeshöhe

und Bodendeckung der Kulturpflanzen geschätzt wurde. Damit ergibt sich das nichtlineare

multiple Regressionsmodell

Gl. ( 6 ) Unkraut-BD = Ui · exp( − k ⋅ h ⋅ BD)

wo Unkraut-BD = Bodendeckung durch Unkräuter (0 - 1),

Ui = Ausgangs-Unkrautbesatz in Versuch i (i = 1,…,6), k = Interzeptionskonstante,

h = Bestandeshöhe (cm), BD = Bodendeckung durch Kulturpflanze (0 - 1)

Die Koeffizienten Ui sind versuchsspezifisch und repräsentieren den Ausgangsbesatz mit

Unkräutern sowie die unterschiedlichen Zeitspannen und Umweltbedingungen zwischen den

Erhebungen. Die in dem Modell enthaltene Quadratwurzel ließe sich auch in den Koeffizienten

k integrieren, allerdings wäre k dann nur ca. halb so groß wie nach den Ergebnissen von

Gl. ( 3 ). Es wurde daher postuliert, dass die Bodendeckung durch Unkräuter mit der Quadratwurzel

der Licht-Transmission durch den Kulturpflanzenbestand ansteigt. Mit dieser Annahme

ergab sich ein Wert von k = 0,0447 in guter Übereinstimmung mit dem Wert 0,0452

aus den direkten Transmissionsmessungen in Sojabohne 2003. Das Bestimmtheitsmaß des

Modells über die Daten der sechs Versuche lag bei R 2 = 0,79***. Eine Gültigkeit dieses Modells

über die genannten Versuche hinaus bleibt zu prüfen. Deutlich wird aber, dass sich die

Konkurrenzkraft der Körnerleguminosen in ihrer Wirkung auf die Verunkrautung durch Höhe

und Bodendeckung der Bestände quantifizieren lässt.

EINFLUSS DES SAATTERMINES

Eine spätere Saat ermöglicht sowohl verstärkte Unkrautbekämpfung vor der Saat als auch

eine schnellere Jugendentwicklung der Kulturpflanze bei höheren Temperaturen. Beide Effekte

führen zu geringerer Verunkrautung und wurden in den Versuchen mit Sojabohne bestätigt.

In einem Saatzeitversuch von BUHLER & GUNSOLUS [1996] lag die Keimrate von Chenopodium

album zwischen frühem und spätem Saattermin der Sojabohne bei ca. 80% des

Gesamtbesatzes, was zu einem stark reduzierten Besatz bei später Saat führte. Amaranthus

spp. hingegen keimten über einen längeren Zeitraum und wurden nicht durch den Saattermin

beeinflusst.

In Weißer Lupine war eine schnellere Jugendentwicklung der Spätsaat 2004 deutlich, während

der Temperaturverlauf 2005 die Unterschiede etwa ausglich. Die Verunkrautung war bei

Spätsaat nur geringfügig reduziert. Allerdings wurde im Versuch 2005 in der Untersaat-

Variante durch Anwalzen des Weißklees Mitte März ein massives Auflaufen von Polygonum


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 69

lapathifolium induziert. Ein entsprechendes Vorgehen hätte in allen anderen Varianten mit

erneuter Saatbettbereitung vor der Aussaat Anfang April eine gute Reduktion des Bodensamenvorrates

ermöglicht. Da dort jedoch nur geeggt, aber nicht gewalzt wurde, keimte der

Großteil von P. lapathifolium erst nach der Lupinen-Aussaat. Hieraus wird deutlich, dass eine

Verzögerung der Aussaat hinsichtlich der Reduktion des Unkrautdruckes deutlich effektiver

sein kann, wenn zuvor eine auf die Keimansprüche der Hauptunkräuter abgestimmte Saatbettbereitung

erfolgt.

Eine späte Aussaat kann jedoch das Ertragspotenzial von Körnerleguminosen reduzieren. Je

nach Genotyp reagiert die Sojabohne auf lange Tage mit verstärktem vegetativem Wachstum

und verzögertem Übergang in die reproduktive Phase [DIEPENBROCK, 1999]. Auf dem

Breitengrad der Feldversuche steigt die Tageslänge im Mai von 14:30 Std. (1. Mai) über

15:10 Std. (15. Mai) auf 15:43 Std. (31. Mai). Der Blühbeginn der spät gesäten Sojabohnen

erfolgte jedoch nicht verzögert sondern, bezogen auf Tage nach Aussaat oder Feldaufgang,

zügiger als bei früher Saat, und nur im Jahr 2005, bei Bezug auf die Temperatursumme (Basis

10°C) ab Aussaat, etwa zeitgleich. Dennoch wurde ein verstärktes vegetatives Wachstum

mit signifikant reduziertem Ernteindex bei später Saat festgestellt. Dies führte 2005 zu deutlichen

Ertragsverlusten, während 2004 die übrigen Varianten durch geringe Bestandesdichten

und hohe Verunkrautung noch geringere Erträge erzielten als die späte Saat. Die Abreife der

spät gesäten Sojabohnen war in beiden Jahren kritisch. Mit Hinblick auf die durch Bodenerwärmung

im Frühjahr und Niederschläge im Herbst begrenzte Vegetationszeit der Sojabohne

in gemäßigten Breiten besteht nur wenig Spielraum für den Saattermin. Sehr frühreife

Sorten (Reifegruppe 000) besitzen ein geringeres Ertragspotenzial, könnten jedoch bei später

Saat die Ertragssicherheit hinsichtlich Verunkrautung und Abreife erhöhen.

Die Weiße Lupine weist eine geringe photoperiodische Reaktion, jedoch hohen Vernalisationsanspruch

auf, weshalb auch hier Aussaatverzögerungen zu stärkerem vegetativen

Wuchs führen können [DIEPENBROCK, 1999]. Nach HUYGHE [1997] sind Temperaturen zwischen

1°C und 14°C vernalisationswirksam. Tagesmitteltemperaturen zwischen 9°C und

14°C traten in den Feldversuchen auch nach Feldaufgang der Spätsaatvarianten noch regelmäßig

auf. Ein stärkeres vegetatives Wachstum der Spätsaat war 2004 deutlich, 2005

hingegen nicht festzustellen. Da die Spätsaat 2004 insgesamt kräftigere Einzelpflanzen hervorbrachte,

erscheint es wahrscheinlich, dass günstigere Startbedingungen (schnellere Jugendentwicklung,

bessere Durchwurzelung) wesentlichen Einfluss hatten. Zudem war der

Ernteindex nur tendenziell reduziert, so dass das stärkere vegetative Wachstum auch einen

erhöhten Ertrag mit sich brachte. Dies kann dahingehend interpretiert werden, dass die

Wachstumsressourcen nicht ausgeschöpft waren, und vegetatives und generatives Wachstum

nicht in Konkurrenz zueinander standen. Bei optimaler Bestandesdichte könnte der Effekt

anders ausfallen. 2005 waren die Erträge nicht signifikant vom Saattermin abhängig,

allerdings lieferte die im Versuch mit Winterlupinen zum Vergleich gesäte Sommerlupine bei

später Saat einen tendenziell geringeren Ertrag. KURZ [1988] fand bei später Saat verschiedener

Lupinenarten verminderte Anteile von Nebentrieben, aber nur bei spätreifen Genotypen

Ertragsminderungen. Die Weiße Lupine reifte unter den Klimabedingungen der Oberrheinregion

auch bei Aprilsaat sicher im August ab. Insgesamt kann die Aussaat von Weißer

Lupine am Oberrhein Anfang April hinsichtlich Verunkrautung und Ertrag zu Vorteilen gegenüber

früherer Saat führen, während Ertragsminderungen oder Abreifeprobleme kaum zu

erwarten sind.


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 70

EINFLUSS DER REIHENWEITE

Da die intensiv bearbeitbaren Reihenzwischenräume praktisch unkrautfrei gehalten werden

können, hat sich die Reihenweite in gut etablierten Beständen als wesentlicher Bestimmungsfaktor

für die Gesamtverunkrautung erwiesen. Bestände mit großer Reihenweite wiesen

einen großen Flächenanteil ohne Unkräuter auf. Allerdings zeigten sich auch erwartungsgemäß

Verzögerungen beim Bestandesschluss, die einen längeren Bearbeitungszeitraum

und somit erhöhten Aufwand erforderlich machten. Reihenweiten < 25 cm gehen in der

Regel mit einer reihenunabhängigen Bearbeitung einher, die weniger intensiv wirkt, dafür

aber den Vorteil höherer Arbeitsgeschwindigkeit mit dem des frühen Bestandesschlusses

verbindet.

Hinsichtlich der Standraumzuteilung wäre bei einer Reihenweite von 12,5 cm und einer für

Sojabohne und Weiße Lupine üblichen Bestandesdichte von 64 Pfl./m 2 Gleichstand erreicht.

Allerdings bedeutet dies nicht zwangsläufig Ertragsvorteile gegenüber höheren Reihenweiten

mit ungleichmäßigerer Verteilung. So war im Versuch mit Sojabohne 2005 der Ernteindex bei

abnehmender Reihenweite reduziert und ging mit geringeren Erträgen einher. LEITHOLD et al

[2003] stellten bei ökologisch angebauten Sojabohnen und fester Saatdichte von 60 Körnern/m

2 keine Ertragsunterschiede zwischen 15 und 50 cm Reihenweite fest.

Deutlich wurde, dass 50 cm Reihenweite für die Weiße Lupine zu hoch sind, da keine geschlossenen

Reihen und keine optimale Ausnutzung der Einstrahlung zustande kommen.

Selbst unter den Entwicklungsbedingungen in maritimen Lagen mit größeren Einzelpflanzen

erscheint diese Reihenweite hinsichtlich der ohnehin langsamen Jugendentwicklung der

Weißen Lupine als ungeeignet für den ökologischen Landbau.

EINFLUSS MECHANISCHER MAßNAHMEN

Bei der Bewertung direkter Maßnahmen über wenige Versuchsjahre müssen Witterungsabhängigkeit

sowie ggf. unterschiedliche Erfahrung mit speziellen Geräten oder Strategien beachtet

werden. So waren die Bestandesverluste bei der Bearbeitung von Sojabohne und

Weißer Lupine 2004 höher als notwendig. In Weißer Lupine 2005 führte die Kombination aus

hohem Unkrautsamenpotenzial und anhaltenden Niederschlägen im Frühjahr, die eine Bearbeitung

erst 5 Wochen nach der Saat zuließen, zu starker Etablierung von Unkräutern und

geringer Wirksamkeit der eingesetzten Maßnahmen.

Grundsätzlich können direkte mechanische Maßnahmen in zwei Strategien unterteilt werden:

die intensive Bearbeitung der Reihenzwischenräume und die kulturpflanzenschonende Bekämpfung

junger Unkräuter in der Reihe oder flächendeckend. Die intensive Bearbeitung

zwischen den Reihen wurde in den Feldversuchen ausschließlich mit der Gänsefußhacke

durchgeführt. Ihr Einfluss auf die Gesamtverunkrautung war im Wesentlichen durch die Reihenweite

bestimmt (s.o.). Bei Einsatz der Hacke auf schwereren Böden dürfen zudem positive

Ertragseffekte durch Lockerung und Durchlüftung des Bodens nicht unterschätzt werden

[HERRMANN & PLAKOLM, 1991]. Das in Weißer Lupine 2005 versuchsweise manuell durchgeführte

Mulchen der Reihenzwischenräume erschien in seiner Wirkung auf Polygonum lapathifolium

vielversprechend. Bei geeigneter Mechanisierung könnte diese Strategie an erosionsgefährdeten

Standorten Vorteile bieten.

Als flächenhaft wirksames Gerät kann der Striegel allein eingesetzt werden. In den Versuchen

mit Sojabohne 2004 und 2005 zeigten sich vergleichsweise gute Erfolge, während der

nur einmalige Einsatz 2003 ungenügend war. RAFFAELLI et al [2000] erzielten in einem von


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 71

zwei Versuchsjahren mit aggressivem Striegeleinsatz in Sojabohne ähnliche Erträge wie in

einer Herbizidvariante. In Kombination mit der Hacke kann der Striegel deren Wirkung zwischen

den Reihen unterstützen, vor allem aber junge Unkräuter in der Reihe bekämpfen, die

von der Hacke nicht erfasst werden. Diese am Oberrhein praxisübliche Strategie führt zu

einem sehr guten Gesamterfolg der Unkrautbekämpfung.

Einen ähnlichen Einsatzbereich wie der Striegel bietet die Rotorhacke. Bei BUHLER & GUN-

SOLUS [1996] war eine Kombination von Scharhacke und reihenunabhängiger Bearbeitung

mit der Rotorhacke in Sojabohne signifikant wirksamer gegen Unkräuter als nur eines der

Geräte. In dem Versuch am Oberrhein 2005 zeigte sich allerdings kein Vorteil gegenüber

dem Striegel. Vielmehr war bei alleinigem Einsatz der Geräte die Wirkung gegen Unkräuter

zwischen den Reihen gleich, in der Reihe jedoch bei der Rotorhacke signifikant schlechter.

Dem Eindruck nach wurden die Unkräuter in der Reihe durch die Sojabohnen vor der darüber

rollenden Rotorhacke geschützt, während die schmalen und schwingenden Zinken des

Striegels besser zum Boden durchgriffen. Versuche von LEBLANC & CLOUTIER [2000] ergaben

eine gute Kulturverträglichkeit der Rotorhacke und teilweise Ertragsvorteile in Sojabohne, die

vermutlich auf den bodenlockernden Effekt zurückzuführen sind. Diesen Vorteil bietet jedoch

auch die Scharhacke.

Die Fingerhacke arbeitet nicht flächenhaft, sondern speziell in der Reihe, und wird komplementär

mit der Scharhacke eingesetzt. Im Versuch mit Sojabohne 2005 leistete die Fingerhacke

die effektivste Unkrautbekämpfung in der Reihe. Zudem wurden in diesem Versuch

weder durch die Fingerhacke noch durch scharfes Striegeln nennenswerte Bestandesverluste

verursacht.

In Weißer Lupine waren der Einsatz der Fingerhacke sowie die Strategie des Anhäufelns

nicht erfolgreich, da verschiedene andere Probleme auftraten. Beide Verfahren erscheinen

jedoch mit Blick auf die Morphologie der Pflanze (verholzender Stängel, hoher Hülsenansatz)

sehr vielversprechend und sollten weiter untersucht werden. Insbesondere kann der Striegel

in höheren Beständen leicht Knickschäden verursachen, während die Fingerhacke von der

Seite kommend arbeitet. Kleine Fingerhacksterne für Reihenweiten um 30 cm werden empfohlen.

Alternativ könnte nach dem letzten kulturverträglichen Striegelgang gehäufelt werden.

Ein ähnliches Konzept wie die Fingerhacke verfolgt auch die sog. Universalhacke

[WOELLNER, 2004]. Kombiniert mit Hackscharen werden hier für die Unkrautbekämpfung in

der Reihe abrollende Sterne mit Federstahlzinken („Rollstriegel“) eingesetzt. Im Gegensatz

zur Fingerhacke sind diese nicht um die horizontale, sondern um die vertikale Achse schräg

angestellt und wirken von oben statt von der Seite, was den kulturverträglichen Einsatz in

höheren Beständen stark einschränken dürfte. Vorteilhaft ist die Einsetzbarkeit ab 16 cm

Reihenweite.

Zusammenfassend gibt es eine Vielzahl von Geräten, die vergleichbare Aufgaben erfüllen.

Wesentlich ist, dass die Kombination der intensiven Bearbeitung des Reihenzwischenraumes

und der eingeschränkten Bearbeitung der Kulturreihe die effektivste Strategie darstellt.

Zudem bietet sie einen Sicherheitsfaktor, da reihenunabhängige Geräte nur bei zeitgerechtem

Einsatz wirksam sind, was durch ungünstige Witterung verhindert werden kann.

Im Übrigen sind Ertragsminderungen durch Verunkrautung nicht zwingend, wie mehrere

stark verunkrautete Varianten mit hohen Erträgen deutlich gezeigt haben. Als problematisch

sind hier Ernteerschwernis, Reinigungsaufwand oder Aufbau des Unkrautsamenpotenzials

zu sehen. In Versuchen von BUHLER [1999] waren Verunkrautung und Ertrag in Sojabohne


Ergebnisse und Diskussion: Ökologische Unkrautregulierung 72

nur bei hohem Unkrautdruck spürbar von den durchgeführten Maßnahmen abhängig. Unter

den sommertrockenen Standortbedingungen des Oberrheins dürfte aber Wasserkonkurrenz

zwischen Kulturpflanze und Unkräutern regelmäßig auftreten.

Die Sojabohne ist eine vergleichsweise konkurrenzstarke Körnerleguminose, wohingegen

die Weiße Lupine aufgrund zögerlicher vegetativer Entwicklung oft stark verunkrautet.

Durch optimale Aussaatbedingungen unter Berücksichtigung der Bodenerwärmung sollte

eine möglichst schnelle Jugendentwicklung der Kulturpflanzen angestrebt werden, um

das Zeitfenster für die Unkrautetablierung zu minimieren. Ausreichende Bodendeckung

und Wuchshöhe von Körnerleguminosenbeständen zu einem frühen Zeitpunkt begrenzen

das Unkrautwachstum nachhaltig.

Eine Gerätekombination mit intensiver Unkrautbekämpfung zwischen den Reihen und

kulturpflanzenschonender Unkrautbekämpfung in den Reihen bietet die effektivste mechanische

Reduktion des Unkrautbesatzes. Um hohe Spätverunkrautung zu vermeiden,

sollte die letzte Bearbeitung möglichst kurz vor dem Erreichen geschlossener Bestände

stattfinden.

Wesentliche pflanzenbauliche Parameter, die Einfluss auf Verunkrautung von Sojabohne

und Weißer Lupine haben, sind Saattermin und Reihenweite. Ein später Saatzeitpunkt

ermöglicht schnelle Jugendentwicklung bei höheren Bodentemperaturen sowie verstärkte

Unkrautbekämpfung vor der Saat. Demgegenüber stehen ein reduziertes Ertragspotenzial

und erhöhtes Abreiferisiko. In Südwestdeutschland erscheinen die erste Aprilhälfte für

Weiße Lupine und erste Maihälfte für Sojabohne als optimale Saatzeiträume. Hohe Reihenweite

erhöht den Flächenanteil, der intensiv bearbeitet werden kann und muss. Geringe

Reihenweite erlaubt schnellere Bodendeckung und reduzierten Arbeitszeitbedarf.

Hier kann das Aufwand/Nutzen-Verhältnis in Abhängigkeit vom Produktionsziel optimiert

werden.

Zusammenfassend sind späte Saat und geringe Reihenweite im ökologischen Anbau von

Sojabohne und Weißer Lupine so weit zu empfehlen, wie Ertragsbildung, Abreife und Bearbeitungsanspruch

es zulassen.


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 73

3.2 Winterformen von Körnerleguminosen

Von den Körnerleguminosenarten Ackerbohne (Vicia faba L. var. minor), Erbse (Pisum sativum

L. ssp. sativum) und Weiße Lupine (Lupinus albus L.) existieren Winterformen, die bereits

im Herbst gesät werden. Potenzielle Vorteile sind ein Entwicklungsvorsprung vor im

Frühjahr keimenden Unkräutern, frühere Blühphase und Abreife (insbesondere mit Hinblick

auf Sommertrockenheit) sowie eine insgesamt längere Vegetationsdauer.

Ziel der Feldversuche war die Untersuchung aktueller Sorten sowie des Einflusses anbautechnischer

Parameter auf Winterhärte und Ertragsleistung von Winterformen an Standorten

Südwestdeutschlands. Zum direkten Vergleich wurden bewährte Sorten der Sommerformen

in die Versuche integriert.

Die Versuche wurden in den Vegetationsperioden 2003/04 und 2004/05 an drei Standorten

durchgeführt. Unter ökologischen Anbaubedingungen am Standort Oberrhein (mildes Klima,

Neigung zur Sommertrockenheit) erfolgten Versuche zu Sortenwahl und Saattermin mit allen

drei Kulturen. Ergänzend wurden Versuche mit Winterlupine am ökologischen Standort

Kleinhohenheim (mittleres Klima) zu Saattiefe (2003/04) und Untersaat (2004/05) durchgeführt.

Unter konventionellen Bedingungen auf der Versuchsstation Ihinger Hof (rauheres Klima)

wurden Versuche mit Ackerbohne und Erbse bei verschiedenen Saatterminen, -dichten

und -tiefen (nur Winterackerbohne) durchgeführt.

3.2.1 Feldversuche zu Sortenwahl und Anbautechnik bei Sommer- und

Winterformen von Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine im ökologischen

Anbau

Die Feldversuche am Oberrhein wurden jeweils mit drei Sorten zur Herbstsaat (Ackerbohne

im ersten Versuchsjahr nur eine Sorte) und einer Sorte zur Frühjahrssaat durchgeführt.

Sommer- und Winterform wurden zu jeweils zwei Terminen gesät (Winterlupine früher als

Wintererbse und -ackerbohne). Allgemeine Unterschiede zwischen Sommer- und Winterform

wurden bei der varianzanalytischen Auswertung grundsätzlich dem Termineffekt zugeordnet,

während der Sorteneffekt nur darüberhinausgehende Unterschiede innerhalb der Winterform

beschreibt. Bei den Versuchen in Kleinhohenheim wurden nur Winterlupinen untersucht.

Zum Teil liegen Daten nur eingeschränkt vor. Bei den Erbsen konnten im ersten Versuchsjahr

nur die Winterform, und im zweiten Versuchsjahr nur 10 von 24 Parzellen beerntet werden.

Die Lupinen zeigten im ersten Jahr an beiden Standorten Kümmerwuchs (in Kleinhohenheim

keine statistische Auswertung möglich), und im zweiten Jahr Probleme mit den Untersaat-Varianten

am Standort Kleinhohenheim. Jahreseffekte wurden aufgrund der begrenzten

Datengrundlage und geringen Vergleichbarkeit der Versuchsjahre nicht statistisch ausgewertet,

jedoch vergleichend gegenübergestellt.

BESTANDESENTWICKLUNG

Im Herbst 2003 lagen über einen langen Zeitraum mittlere Temperaturen vor. Der Herbst

2004 war zunächst wärmer, jedoch fielen die Temperaturen nach der ersten Novemberwoche,

zwischen den Herbstsaatterminen am Oberrhein, steil ab. Dieser Jahresunterschied

wird durch einen stärkeren Einfluss des Saattermines im zweiten Versuchsjahr deutlich.


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 74

Die Zahl der Frosttage (Tagesmitteltemperatur


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 75

nur die wichtigsten Parameter dargestellt. Bei mehrfach erhobenen Parametern ist im Allgemeinen

die zweite Erhebung angegeben, da zum ersten Termin überwiegend saatzeitbedingte

Entwicklungsunterschiede vorlagen. Die bei der Weißen Lupine 2004/05 bei fast jedem

Parameter auftretende Interaktion Termin x Sorte ist auf die Oktobersaat der Sorte Luxe

zurückzuführen, die sich im Gegensatz zur Septembersaat extrem schlecht etablierte.

Tab. 27: F-Werte der Effekte von Saattermin, Sorte, Untersaat und Interaktion auf Bestandesdichte

und Bestandesentwicklung von Sommer- und Winterformen von Ackerbohne, Erbse und

Weißer Lupine im ökologischen Anbau in zwei Versuchsjahren

Parameter

Versuch

ACKERBOHNE

Varianzursache

FG

F-Wert F-Wert F-Wert H-Wert 2

Feldaufgang

Auswinterung

Bestandesdichte

1

Frühjahrswüchsigkeit

F-Wert F-Wert F-Wert

Bestandeshöhe

Bodendeckung

Verunkrautung

3

(%) (%) (Pfl./m 2 ) (1-9) (cm) (%) (%)

2003/04 T 3 9,0* 2,7 ns 1,1 ns - 10,6** 22,0** 13,0**

T 3 4,2* 0,3 ns 0,9 ns 13,2*** 11,9*** 52,4*** 23,2***

2004/05 S 2 0,6 ns 0,7 ns 0,2 ns 8,0* 3,4 ns 0,8 ns 0,1 ns

T x S 2 0,5 ns 0,2 ns 0,7 ns 5,1 ns 0,9 ns 1,5 ns 0,3 ns

ERBSE

T 3 5,7** 13,0** 10,4*** 13,2*** 6,8** 17,2*** 5,1*

2003/04 S 2 10,4** 2,5 ns 9,0** 15,2*** 0,8 ns 2,3 ns 3,3 ns

T x S 2 0,8 ns 1,0 ns 0,4 ns 12,7** 0,3 ns 0,1 ns 1,2 ns

T 3 7,0** 9,2* 6,0** 13,4*** 2,8 ns 1,0 ns 1,0 ns

2004/05 S 2 1,9 ns 1,8 ns 2,6 ns 2,5 ns 0,3 ns 1,2 ns 0,7 ns

T x S 2 0,2 ns 0,5 ns 0,4 ns 8,5 ns 0,2 ns 0,1 ns 0,2 ns

WEIßE LUPINE

T 3 3,7* 0,6 ns 61,9*** 11,4*** 0,6 ns - 15,0***

2003/04 S 2 0,9 ns 0,5 ns 1,3 ns 3,6 ns 11,2** - 8,8**

T x S 2 0,9 ns 0,7 ns 0,4 ns 8,1 ns 0,2 ns - 7,3**

T 3 7,5* 64,7*** 8,0** 13,0*** 4,5* 14,0*** 5,3*

2004/05 S 2 22,9*** 16,8*** - 14,0*** 0,1 ns 24,2*** 10,4**

T x S 2 21,6*** 9,7** - 0,5 ns 7,4** 22,0*** 7,1**

U 1 0,7 ns 4,2 ns 1,4 ns - - - -

KLH 2004/05 S 2 0,0 ns 0,1 ns - - 46,9** 25,0** 11,3*

U x S 2 1,5 ns 0,1 ns - - - - -

KLH = Standort Kleinhohenheim, sonst Oberrhein T = Saattermin, S = Sorte U = Untersaat

FG = Freiheitsgrade; Sorteneffekt und Interaktion nur innerhalb Winterformen (2 FG)

Ackerbohne 2003/04 einfaktoriell ausgewertet (Sorteneffekt durch Saattermineffekt beschrieben)

* / ** / *** = signifikant mit 5% / 1% / 0,1% Irrtumswahrscheinlichkeit, ns = nicht signifikant

1

im Frühjahr (Winterform nach Überwinterung, Sommerform nach Feldaufgang), saatdichtebedingte Effekte bei

Lupine nicht dargestellt

2 3

Rangvarianzanalyse für Boniturparameter Bodendeckung durch Unkräuter


Etablierung

Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 76

Die Winterackerbohnen liefen jeweils zu nahezu 100% auf, während die Sommerackerbohnensorte

Aurelia in beiden Versuchsjahren mit 62% bzw. 75% einen mangelhaften Feldaufgang

aufwies. Bei den im Oktober gesäten Ackerbohnen konnten bereits kurz nach Auflauf

zwei basale Seitensprossanlagen („Bestockung“) gefunden werden.

Der Feldaufgang der Wintererbsen, bezogen auf keimfähige Körner, lag nach Oktobersaat

bei 82% (2003/04) bzw. 102% (2004/05), nach Novembersaat hingegen mit 73% (beide Jahre)

signifikant niedriger. Zudem war im ersten Jahr der Feldaufgang von Cheyenne und Hardy

signifikant höher als der von Iceberg und Lucy. Die Sommererbsensorte Hardy lief, je

nach Saattermin, zu 84-110% auf.

Die Weiße Lupine lief in beiden Jahren sehr ungleichmäßig auf. Der Feldaufgang der Winterform

lag im ersten Jahr bei durchschnittlich 64% (Oberrhein) bzw. 54% (Kleinhohenheim). Im

zweiten Jahr betrug er nach Septembersaat 76% (Oberrhein) bzw. 79% (Kleinhohenheim),

nach Oktobersaat am Oberrhein hingegen bei Lumen und Lugain rund 100%, bei Luxe jedoch

nur 46%. Die Sommerlupinensorte Amiga lief bei Aprilsaat in beiden Jahren zu ca. 85%

auf, bei Märzsaat hingegen im ersten Jahr zu nur 48%, im zweiten Jahr dafür zu 100%. Mögliche

begrenzende Faktoren für die Etablierung der Weißen Lupine waren ungünstige Saatbedingungen

(September: Boden zu trocken/verhärtet, Oktober: zu feucht) und Fraßschäden

durch Vögel und Hasen direkt nach Feldaufgang.

Die Phacelia-Untersaat im Versuch mit Winterlupine in Kleinhohenheim 2004/05 hatte sich

bis Mitte Dezember bodendeckend etabliert und war bereits höher als die Lupine.

Überwinterung

Die im Oktober gesäten Winterackerbohnen hatten bis Mitte Dezember jeweils 2-3 Laubblätter

entwickelt. Die Novembersaaten liefen erst im Winter (Anf. Januar 2004 bzw. Anf. Februar

2005) auf und hatten Mitte Februar jeweils 1-2 Laubblätter entwickelt. Frostschäden traten

im zweiten Versuchsjahr bei den Oktobersaaten auf, wobei die Sorte Olan mit ca. 10%

nekrotischer Blattfläche im März 2005 signifikant stärker betroffen war als Karl und Diva.

Dennoch gab es in keiner Variante eine signifikante Auswinterung, d.h. die prozentualen

Pflanzenverluste zwischen Feldaufgang und Winterende unterschieden sich in beiden Jahren

weder signifikant von Null noch untereinander.

Die im Oktober gesäten Wintererbsen hatten bis Mitte Dezember 2-3 Laubblätter (2003/04)

bzw. 3-4 Laubblätter (2004/05) entwickelt, während die Novembersaaten erst Mitte Dezember

(2003/04) bzw. Anf. Februar (2004/05) aufliefen. Frostschäden traten im zweiten Versuchsjahr

bei den Oktobersaaten auf, wobei ohne Sortenunterschiede im Februar ca. 4%

und im März (beginnendes Streckungswachstum) ca. 25% der Blattfläche nekrotisch waren.

Die Novembersaaten zeigten auch im März (2-3 Laubblätter, keine Streckung) keine Nekrosen.

Die Auswinterungsverluste (Pflanzenzahl) der Wintererbsen lagen in beiden Jahren bei

Oktobersaat (20% bzw. 9%) signifikant höher als bei Novembersaat (8% bzw. 1%), unterschieden

sich hingegen zwischen den Sorten nicht signifikant.

Die im September gesäten Winterlupinen hatten im ersten Jahr bis Dezember 3-4 Laubblätter

entwickelt (beide Standorte). Im zweiten Jahr waren sie am Oberrhein (Aussaat 02. Sep.)

wesentlich weiter entwickelt und befanden sich bis Dezember in einem Rosettenstadium mit

12-18 Blättern (Tendenz: Lumen > Lugain > Luxe). In Kleinhohenheim (Aussaat 20. Sep.)

entwickelten sie 6-8 Blätter. Die Oktobersaaten am Oberrhein hatten in beiden Jahren bis


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 77

Dezember nur 2 Laubblätter entwickelt. Frostschäden wurden in allen Versuchen beobachtet.

Eine Bonitur der nekrotischen Blattfläche im März 2005 am Oberrhein (Abb. 12: Februar)

ergab 10% bei Septembersaat und keine Nekrosen bei Oktobersaat. Demgegenüber betrugen

die Auswinterungsverluste (Pflanzenzahl) bei Septembersaat 11%, bei Oktobersaat hingegen

28% (Lumen und Lugain) bzw. 70% (Luxe). In den übrigen Versuchen war die Auswinterung

nicht signifikant variantenabhängig. Im ersten Versuchsjahr war sie sehr hoch und

lag bei 56% (Oberrhein) bzw. 62% (Kleinhohenheim). Im zweiten Jahr in Kleinhohenheim

winterten 18% der Pflanzen aus (Tendenz: mit Untersaat höhere Verluste).

Abb. 12: Frostschaden an Winterlupinensorte Lumen, Oberrhein, 08.02.2005

Frühjahr

Die im Frühjahr vorliegenden Bestandesdichten der Ackerbohne unterschieden sich trotz

erhöhter Saatdichte der Sommerform kaum, da deren Feldaufgang im gleichen Maß geringer

war. Im Mittel standen daher im Frühjahr bei Sommer- und Winterform ca. 28 Pfl./m 2 . Bei der

Wintererbse wies jeweils die Oktobersaat einen höheren Feldaufgang, aber auch höhere

Verluste auf als die Novembersaat. Die geringsten Bestandesdichten lagen bei der Wintererbsensorte

Iceberg mit 65 Pfl./m 2 (beide Jahre) vor, da diese einen geringen Feldaufgang

und die tendenziell höchste Auswinterung aufwies (nicht signifikant). Die Bestandesdichten

der Winterlupine waren im Frühjahr des ersten Versuchsjahres aufgrund geringer Saatdichte,

geringen Feldaufgangs und hoher Verluste extrem niedrig und lagen bei 11 (Oberrhein) bzw.

6 (Kleinhohenheim) Pfl./m 2 . Signifikant war nur die höhere Bestandesdichte der Sommerform.

Im zweiten Versuchsjahr waren die Saatdichten sortenspezifisch erhöht (Varianzanalyse

der Bestandesdichte nicht sinnvoll) und die Bestandesdichten mit Ausnahme der Oktobersaat

von Luxe (7 Pfl./m 2 ) ausreichend.

Die am Oberrhein visuell bonitierte Frühjahrswüchsigkeit der Winterformen Mitte April ergab

bei allen Kulturen einen deutlichen vegetativen Entwicklungsvorsprung der früher gesäten

Varianten. Demgegenüber war die generative Entwicklung bei Ackerbohne und Lupine praktisch

unabhängig vom Saattermin (s.o.), und selbst extrem retardierte Varianten, wie die

Winterlupinensorte Luxe nach Saat im Oktober 2004, blühten zeitgleich mit den anderen.

Sorteneffekte bei der Frühjahrswüchsigkeit waren wenig ausgeprägt und zeigten sich vor


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 78

allem in einer langsameren Jugendentwicklung der Winterlupinensorte Luxe sowie der Wintererbsensorte

Iceberg. Im ersten Versuchsjahr am Oberrhein holten die später gesäten Winterungen

die jeweils früher gesäten vegetativ vollständig ein. Im zweiten Jahr gelang dies nur

der Wintererbse, während bei Winterackerbohne und -lupine ein signifikanter Vorsprung

(Höhe und Bodendeckung) der früheren Saaten erhalten blieb.

Die Phacelia-Untersaat im Versuch Kleinhohenheim 2004/05 war nicht, wie geplant, abgefroren,

hatte die Winterlupinen überwachsen, jedoch keine reduzierende Wirkung auf den Unkrautdruck.

Sie wurde daher manuell entfernt. Aufgrund des massiven Eingriffs und der entstandenen

Lücken waren in den betroffenen Parzellen keine weiteren Bonituren zur Bestandesentwicklung

sinnvoll.

weitere Entwicklung

Die Winterackerbohnen erreichten eine Bestandeshöhe von 100-110 cm und eine Bodendeckung

von ca. 90%. Im zweiten Versuchsjahr erreichten die Novembersaaten erst Ende Juni

geschlossene Reihen (Reihenweite 50 cm). Die Sommerackerbohnensorte Aurelia war ca.

10 cm niedriger, erreichte jedoch max. 60% Bodendeckung, da zwar gleiche Bestandesdichte

(s.o.), jedoch keine basale Verzweigung vorlag, und die 50 cm breiten Reihenzwischenräume

nicht geschlossen wurden.

Die Wintererbsen erreichten eine Bestandeshöhe von 45-50 cm und eine Bodendeckung von

ca. 70%. Geschlossene Reihen (Reihenweite 30 cm) wurden jeweils zwischen Ende April

und Anfang Mai erreicht, wobei die Novembersaaten im zweiten Jahr vergleichsweise lückig

blieben. Die Sommererbsensorte Hardy wies im ersten Versuchsjahr kümmernden Wuchs

und signifikant schwächere Bodendeckung als die Wintererbsen auf. Im zweiten Versuchsjahr

hingegen unterschied sie sich in Höhe und Bodendeckung nicht signifikant von den Wintererbsen.

Allerdings zeigte die Aprilsaat eine deutlich schwächere Entwicklung als die Märzsaat

und erreichte keine geschlossenen Reihen.

Die Winterlupinen verharrten sehr lange im Rosettenstadium und begannen erst mit Blühbeginn

(Ende April) das Streckungswachstum. Zudem lagen signifikante Sorteneffekte und

deutliche Unterschiede zwischen Versuchsjahren und Standorten vor. Das erste Versuchsjahr

war von Kümmerwuchs (besonders bei Lumen) und mangelnder Bodendeckung in allen

Varianten geprägt. Im zweiten Jahr erreichten die Winterlupinen eine Bestandeshöhe von 42

cm am Oberrhein bzw. 62 cm (Lugain) bis 79 cm (Lumen u. Luxe) in Kleinhohenheim. Die

Bodendeckung von Lumen und Luxe (beide Standorte) erreichte bei Septembersaat >90%,

und blieb bei Lugain mit 59% (Oberrhein) bzw. 73% (Kleinhohenheim) signifikant niedriger.

Die Entwicklung von Lumen und Lugain war determiniert, während Luxe indeterminiert weiter

wuchs und jeweils mit totreifen Hülsen am Haupttrieb, aber noch grünen Nebentrieben 2.

Ordnung geerntet werden musste. Lugain neigte etwas zum Wiederaustrieb. Lager trat vor

allem bei Lumen und Luxe in Kleinhohenheim 2005 auf, wo die vergleichsweise langstängeligen

Pflanzen mit zunehmender Kornfüllung umkippten (wegen manueller Ernte unproblematisch).

Die Sommerlupinensorte Amiga entwickelte sich ebenfalls im zweiten Versuchsjahr

besser als im ersten, blieb aber hinter ihrem aus anderen Versuchen (vgl. Kap. 3.1.2) bekannten

Potenzial zurück.

VERUNKRAUTUNG, KRANKHEITEN UND SONSTIGE SCHADFAKTOREN

Bei Aussaat Mitte Oktober bis Mitte November fand am Oberrhein erst im Frühjahr Unkrautaufwuchs

statt. Vorherrschende Arten waren Polygonum lapathifolium, P. convolvulus, Che-


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 79

nopodium album sowie teilweise Papaver rhoeas. Bei den im September gesäten Winterlupinen

(beide Standorte) wuchsen bereits im Herbst Stellaria media, Galium aparine und

Matricaria chamomilla auf, und konnten wegen hoher Bodenfeuchte nicht bekämpft werden.

Der Aufwuchs von Cirsium arvense auf dem Versuchsfeld Oberrhein 2004/05 wurde von

Hand reduziert.

Die Ackerbohnen zeigten sich als sehr konkurrenzstark und waren nur bei verzögerter Bodendeckung

(Novembersaat 2004/05 und Sommerform) stärker verunkrautet. Auch die Erbsen

waren nur mäßig verunkrautet (außer Bestandeslücken) und wiesen kaum Variantenunterschiede

auf. Bei der Weißen Lupine führte die sehr langsame Jugendentwicklung zu hoher

Verunkrautung, die im ersten Versuchsjahr (lückige Bestände) nicht dauerhaft bekämpft

werden konnte. Im zweiten Jahr konnten mechanisches Hacken (Kleinhohenheim: Jäten)

und geschlossene Bestände bei reduzierter Reihenweite die Verunkrautung begrenzen. Als

besonders konkurrenzstark zeigte sich dabei die Sorte Lumen.

Im zweiten Versuchsjahr wurden massive Hackschäden an den Winterackerbohnen verursacht

(Mai u. Juni), da die basalen Seitentriebe in Bodennähe horizontal verlaufen und offenbar

von den Hackscharen im Reihenzwischenraum erfasst wurden.

Fraßschäden durch Vögel (Fasane und Krähen beobachtet) können in beiden Jahren bestandesreduzierend

gewirkt haben. Halb herausgezogene Keimpflanzen, die später abgestorben

sind, wurden bei Wintererbse und -lupine von Herbst bis Winter vorgefunden. Massive

Schäden wurden im ersten Versuchsjahr durch abgefressene Keimpflanzen und abgebissene

Blütenstände bei der Weißen Lupine verursacht (Feldhase beobachtet), im zweiten

Jahr aber durch einen Zaun verhindert.

Folgende Schaderreger befielen die Ackerbohnen (chronologisch):

� Blattrandkäfer (Sitona lineata): beide Jahre im April, praktisch 100% der Laubblätter betroffen,

keine Wuchsstörungen (durch eventuellen Knöllchenfraß) erkennbar

� Schokoladenfleckigkeit (Botrytis fabae): beide Jahre ab Anfang Juni zunehmend, besonders

stark an Aurelia 2004

� Schwarze Bohnenlaus (Aphis fabae): nur 2004, ab Mitte Juni, einige Einzelpflanzen extrem

befallen, Sommerform stärker als Winterform – nach 2-3 Wochen vollständige Vernichtung

der Läuse durch Coccinelliden-Population

� grüne Erbsenblattlaus (Acyrthosiphon pisum): nur 2004, ab Mitte Juni, geringerer Druck

als schwarze Bohnenlaus, weniger beliebt bei Coccinelliden, nach Hagelschlag am

08.07.2004 nicht mehr vorgefunden

� Ackerbohnenkäfer (Bruchus rufimanus): beide Jahre Lochfraß in den geernteten Körnern,

ca. 20% der Körner betroffen � Gewichtsverlust je Korn ca. 11% [HOFFMANN &

SCHMUTTERER, 1983] � Ertragseinbuße somit ca. 2,2%

Folgende Schaderreger befielen die Erbsen (chronologisch):

� Blattrandkäfer (Sitona lineata): beide Jahre im April, mittelstarker Befall

� grüne Erbsenblattlaus (Acyrthosiphon pisum): beide Jahre ab Ende Mai

− 2004 massiver Befallsdruck, der am 10.06. mit Pyrethrum eingedämmt werden musste,

da die vorhandene Coccinelliden-Population nicht effektiv zunahm


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 80

− 2005 geringerer Befallsdruck, bereits ab 01.06. Reduktion des Befalls durch wachsende

Coccinelliden-Population (Adulte, Larven und Gelege beobachtet), Konzentration

der Läuse auf Sommerform

� Erbsenwickler (Cydia nigricana): starker Befall am Erntegut 2005 führte zu Qualitätsminderung

An den Winterlupinen wurde im Juli des ersten Versuchsjahres in Kleinhohenheim ein

schwacher Befall mit der Lupinen-Blattlaus (Macrosiphum albifrons) sowie ein Besatz mit

Schwächeparasiten vor der Reife festgestellt. Weitere Schaderreger traten an der Weißen

Lupine nicht auf.

Die Ackerbohnen wurden Anfang Juli 2004 durch Wind und Hagel sowie Anfang Juli 2005

durch Starkregen und Windböen beschädigt (v.a. umgeknickte Triebe), jedoch in beiden Jahren

wenig ertragswirksam. Bei den Erbsen traten Probleme durch Bodeneigenschaften auf.

Im ersten Jahr lagen in der 3. Wdh. (flachgründiger Boden, hoher Kiesgehalt) Fehlstellen und

z.T. starke Mindererträge vor, weshalb Erträge und daraus errechnete Daten aus dieser

Wdh. nicht berücksichtigt wurden. Im zweiten Jahr trat im April Staunässe auf, gefolgt von

einem Befall mit Pseudomonas pisi ab Mitte Mai und starken Läsionen am Stängelgrund im

Juni (Abb. 13). Weniger betroffen waren die 3. Wdh. (geringerer Besatz mit C. arvense weist

auf weniger Verdichtungen hin) sowie die Sommerform (zum Zeitpunkt der Staunässe noch

kleinere Pflanzen). 14 von 24 Parzellen brachen vor Ernte völlig zusammen und reagierten

mit Kornausfall, weshalb nur lückenhaft Ertragsdaten vorliegen und keine Varianzanalyse

möglich war. Mit Ausnahme des genannten Totalzusammenbruchs waren die Erbsen bei

Bonituren der Lagerneigung relativ standfest und wiesen keine Variantenunterschiede auf.

Abb. 13: Maroder Stängelgrund von Wintererbsen nach vorangegangener Staunässe und Befall mit

Pseudomonas pisi, Oberrhein, 01.06.2005

ERNTE UND ERTRAG

Die Winterformen reiften im Mittel 1-2 Wochen vor den Sommerformen ab. Im Sortenvergleich

der Winterformen war die Winterackerbohne Diva etwas früher reif als Karl und Olan.

Die Winterlupine Lumen reifte zuerst ab, Lugain etwas später und Luxe nicht früher als die

Sommerform. Bei den Wintererbsen gab es keine Sortenunterschiede. Die Ernten erfolgten

Ende Juni/Anf. Juli (Erbse) sowie Ende Juli bis Mitte August (Ackerbohne und Weiße Lupine).


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 81

Tab. 28 zeigt die Ergebnisse der varianzanalytischen Auswertung von Ertrag, Ertragskomponenten

und Proteingehalt. In Abb. 14 bis Abb. 16 sind die Erträge aller Varianten in Abhängigkeit

von Saattermin und Sorte dargestellt.

Tab. 28: F-Werte der Effekte von Saattermin, Sorte, Untersaat und Interaktion auf Ertrag, Ertragskomponenten

und Proteingehalt von Sommer- und Winterformen von Ackerbohne, Erbse und

Weißer Lupine im ökologischen Anbau in zwei Versuchsjahren

Parameter

Versuch

ACKERBOHNE

Varianzursache

FG

F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert

Ertrag Triebe/

Pflanze

Hülsen/

Pflanze

Körner/

Hülse

F-Wert F-Wert F-Wert

Korngewicht

1

Proteingehalt

2

Strohertrag

(dt/ha) (mg) (%) (dt/ha)

2003/04 T 3 27,7*** 34,4*** 7,5* 1,0 ns 3,0 ns 1,2 ns 7,4*

T 3 11,9*** 59,9*** 9,3** 1,0 ns 61,3*** 1,5 ns 9,9***

2004/05 S 2 0,9 ns 7,4** 1,2 ns 1,8 ns 3,0 ns 1,2 ns 2,5 ns

T x S 2 0,2 ns 3,0 ns 0,3 ns 1,3 ns 3,6 ns 2,0 ns 0,2 ns

ERBSE

T 3 13,9* - 4,1 ns 7,5* 0,5 ns 0,1 ns 7,3*

2003/04 S 2 7,2* - 1,7 ns 6,9* 28,7*** 0,3 ns 5,6 ns

T x S 2 7,8 ns - 0,2 ns 1,9 ns 2,9 ns 0,5 ns 1,1 ns

WEIßE LUPINE

T 3 0,3 ns - 14,0*** 3,5 ns 5,2* 9,3** 4,2*

2003/04 S 2 6,2* - 4,8* 2,4 ns 2,1 ns 111,9*** 32,3***

T x S 2 1,3 ns - 2,0 ns 0,3 ns 2,4 ns 4,6* 4,8*

T 3 9,6** - 8,0** 0,8 ns 1,2 ns 2,7 ns 1,1 ns

2004/05 S 2 9,0** - 6,8** 0,8 ns 0,6 ns 7,5** 6,6*

T x S 2 2,6 ns - 1,2 ns 1,1 ns 0,2 ns 3,5 ns 6,4*

U 1 3,9 ns - 3,0 ns 4,9 ns 0,0 ns 0,0 ns 8,3 ns

KLH 2004/05 S 2 4,0 ns - 9,6** 52,2*** 26,4*** 11,5** 11,4**

U x S 2 1,2 ns - 2,8 ns 2,7 ns 1,2 ns 1,4 ns 0,3 ns

KLH = Standort Kleinhohenheim, sonst Oberrhein T = Saattermin, S = Sorte U = Untersaat

FG = Freiheitsgrade; Sorteneffekt und Interaktion nur innerhalb Winterformen (2 FG)

Ackerbohne 2003/04 einfaktoriell ausgewertet (Sorteneffekt durch Saattermineffekt beschrieben)

* / ** / *** = signifikant mit 5% / 1% / 0,1% Irrtumswahrscheinlichkeit, ns = nicht signifikant

1 entspricht Tausendkornmasse in g 2 6,25 x N-Gehalt in Korn-Trockenmasse


45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 82

dt/ha (86% TS)

50

a a b b

a b c c

GD Sorten

Okt Nov Mär Apr Okt Nov Mär Apr

Oberrhein 2003/04 Oberrhein 2004/05

Diva Karl Olan Aurelia

Abb. 14: Erträge von Winter- und Sommerackerbohnen in Abhängigkeit von Saattermin und Sorte in

zwei Versuchsjahren am Oberrhein

Saattermine mit gleichen Buchstaben innerhalb eines Versuchsjahres unterscheiden sich im Mittelwert

nicht signifikant

GDSorten = Grenzdifferenz des Sortenhaupteffektes (t-Test, α = 5%), 2003/04 in Saattermineffekt enthalten

dt/ha dt/ha (86% TS) TS)

50

a b

45

40

35

30

25

20

15

10

5

GD Sorten

0

Okt Nov Okt Nov Mär Apr

Oberrhein 2003/04 Oberrhein 2004/05

Iceberg Cheyenne Lucy Hardy

Abb. 15: Erträge von Winter- und Sommererbsen in Abhängigkeit von Saattermin und Sorte in zwei

Versuchsjahren am Oberrhein

Ergebnisse 2004/05 teilweise von nur einer Parzelle oder fehlend; keine Varianzanalyse

Saattermine mit gleichen Buchstaben innerhalb eines Versuchsjahres unterscheiden sich im Mittelwert

nicht signifikant

GDSorten = Grenzdifferenz des Sortenhaupteffektes (t-Test, α = 5%)


45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 83

dt/ha (86% TS) TS)

50

a a a a

GD Sorten

a b b b

GD Sorten

GD GDSorten Sorten

Sep Okt Mär Apr Sep Okt Mär Apr Sep

Oberrhein 2003/04 Oberrhein 2004/05 KLH 04/05

Lumen Lugain Luxe Amiga

Abb. 16: Erträge von Winter- und Sommerlupinen in Abhängigkeit von Saattermin und Sorte in zwei

Versuchsjahren am Oberrhein und einem Versuch am Standort Kleinhohenheim

Saattermine mit gleichen Buchstaben innerhalb eines Versuchsjahres unterscheiden sich im Mittelwert

nicht signifikant

GDSorten = Grenzdifferenz des Sortenhaupteffektes (t-Test, α = 5%)

KLH = Standort Kleinhohenheim, dargestellt sind Erträge der Varianten ohne Untersaat

Das Ertragsniveau der Ackerbohne war im zweiten Versuchsjahr niedriger als im ersten, was

auf schlechtere Bodendurchlüftung (höherer Tongehalt) und Hackschäden zurückzuführen

sein dürfte. Das Ertragsniveau der Erbse (soweit erntbar) war in beiden Jahren ähnlich, und

das der Weißen Lupine im zweiten Jahr höher als im ersten, da Bestandesdichten und

Pflanzenentwicklung besser waren. Die deutlich höchsten Erträge wurden mit der Weißen

Lupine am Standort Kleinhohenheim 2004/05 erzielt.

Am Oberrhein zeigte sich in allen drei Kulturen die Winterform als ertragsstärker, wobei die

Erträge der Sommerformen auffällig niedrig waren. Eine frühere Aussaat der Winterformen

war im zweiten Versuchsjahr für die Ertragsleistung aller Kulturen vorteilhaft, und bei der

Wintererbse auch im ersten Jahr. Im Sortenvergleich waren die Winterackerbohnen etwa

gleichwertig. Bei den Wintererbsen war Iceberg signifikant ertragsschwächer als Lucy, und

Cheyenne im Mittelfeld. Bei der Weißen Lupine war im ersten Jahr Luxe (hohe Einzelpflanzenerträge

bei geringen Bestandesdichten), im zweiten Jahr hingegen Lumen (beste Gesamtentwicklung)

signifikant überlegen. In Kleinhohenheim waren Sorteneffekte aufgrund

hoher Varianz nicht signifikant. Die Mitte April entfernte Untersaat hatte keinen signifikanten,

jedoch einen tendenziell ertragsmindernden Effekt. Die im ersten Versuchsjahr aufgrund des

Kümmerwuchses der Weißen Winterlupine entnommenen Probeschnitte von zwei gut etablierten

Laufmetern ergaben an beiden Standorten ein Ertragspotenzial in der Größenordnung

von 50 dt/ha bei optimaler Standraumausnutzung.

Der Kornertrag korrelierte in allen beernteten Versuchen signifikant mit dem Strohertrag, was

auf einen deutlichen Zusammenhang zwischen vegetativer Entwicklung und Ertragsleistung

der Körnerleguminosen hindeutet.

Der Rohproteingehalt in der Korn-Trockenmasse war bei der Weißen Lupine signifikant variantenabhängig.

Die Sortenmittelwerte variierten je nach Jahr und Standort von 35-39% (Lu-


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 84

men), 37-40% (Luxe), 40-44% (Lugain) und 39-40% (Amiga, Sommerform). Die Proteinerträge

wurden maßgeblich von den Kornerträgen bestimmt. Der mittlere Rohproteingehalt der

Erbsen lag ohne signifikante Unterschiede bei 21%. Der rechnerische Rohproteingehalt der

Ackerbohnen lag, ebenfalls ohne signifikante Unterschiede, in beiden Jahren bei 38%. Da

diese Werte weit über den Literaturangaben liegen, ist von einem erheblichen Anteil von

Nicht-Protein-N im Korn auszugehen, der zu einer Überschätzung des Rohproteingehaltes

mit dem Faktor 6,25 x N-Gehalt führte.

Ertragsstruktur

Die Erträge der Ackerbohnen korrelierten über beide Versuchsjahre am deutlichsten mit der

Anzahl Triebe/m 2 (r = 0,71***). Die Winterackerbohnen bildeten aufgrund ihrer basalen Verzweigung

im ersten Versuchsjahr 2 Triebe/Pflanze (Oktobersaat) bzw. 1,5 Triebe/Pflanze

(Novembersaat) aus. Im zweiten Jahr waren es bei Ernte nur 1,5 bzw. 1,3 Triebe/Pflanze,

was z.T. durch Hackschäden erklärt werden kann (s.o.). Die Sommerform bildete nur einen

Haupttrieb je Pflanze. Der Einfluss des Saattermines auf die Anzahl Triebe/Pflanze war signifikant.

Bei den übrigen Ertragskomponenten waren z.T. Unterschiede, jedoch keine klaren

Zusammenhänge mit dem Ertrag erkennbar. Die Hülsenzahl je Trieb war bei der Winterform

nach später Saat, bei der Sommerform hingegen nach früher Saat höher. Alle Varianten bildeten

im Mittel 3-4 Körner/Hülse aus. Das Korngewicht war mit 240-350 mg vergleichsweise

niedrig, in den Versuchsjahren unterschiedlich, und bei der Winterform im zweiten Jahr nach

Novembersaat signifikant niedriger als nach Oktobersaat.

Für die Erbsen lagen vollständige Daten zur Auswertung der Ertragsstruktur nur bei den Wintererbsen

der 1./2. Wdh. des ersten Jahres vor (12 Parzellen). Der Ertrag korrelierte am

deutlichsten mit der Anzahl Hülsen/m 2 (r = 0,74**). Die Anzahl Hülsen/Pflanze lag meist zwischen

4 und 6 und war tendenziell bei früher Saat sowie der Sorte Lucy am höchsten. Variantenunterschiede

bei Kornzahl/Hülse und Korngewicht waren z.T. signifikant, hingen jedoch

nicht klar mit dem Ertrag zusammen. Die Wintererbsen besaßen im Mittel 5-6 Körner je Hülse

und ein Korngewicht von 125 mg (Iceberg, Lucy) bzw. 156 mg (Cheyenne).

Der Ertrag der Weißen Lupine korrelierte in drei Versuchen (Oberrhein 2003/04 u. 2004/05,

Kleinhohenheim 2004/05) sowie über die Gesamtheit der Daten am deutlichsten mit der Anzahl

Hülsen/m 2 (r = 0,77***). Aufgrund der extrem geringen Bestandesdichten im ersten Versuchsjahr

wurden sehr viele Hülsen je Pflanze gebildet. Hier war die Sorte Luxe aufgrund

ihres indeterminierten Wachstums im Vorteil und bildete ca. 14 Hülsen/Pflanze aus. Im zweiten

Jahr wurden aufgrund der höheren Bestandesdichten weniger Hülsen je Pflanze angesetzt,

jedoch war die resultierende Hülsenzahl/m 2 bei Lumen und Lugain deutlich erhöht. Bei

Luxe erhöhte sich die Hülsenzahl/m 2 nach Septembersaat nicht, und war nach Oktobersaat

sogar deutlich niedriger als im Vorjahr. Der Hülsenansatz der Sorten verhielt sich 2004/05

gegenläufig zu den Bestandesdichten, und lag am Standort Oberrhein zwischen 3,7 (Lumen)

und 6,4 (Luxe) Hülsen/Pflanze, in Kleinhohenheim hingegen zwischen 4,4 (Lumen) und 8,3

(Luxe) Hülsen/Pflanze, mit Lugain jeweils im Mittelfeld. Die Sommerlupinensorte Amiga setzte

am Standort Oberrhein nur 2-3 Hülsen/Pflanze an. Der Ertrag je Hülse war innerhalb eines

Versuches relativ einheitlich. Jedoch lagen die Korngewichte in Kleinhohenheim (366-421

mg) deutlich höher als am Oberrhein (299-336 mg), was noch über den höheren Hülsenansatz

hinaus ein höheres Ertragsniveau bedingte. Zudem lag die Kornzahl/Hülse mit 4,9 bei

Luxe in Kleinhohenheim 2004/05 signifikant über den sonstigen Werten zwischen 3 und 4,

was zu höherem Einzelhülsen- und Gesamtertrag dieser Sorte führte.


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 85

3.2.2 Feldversuche zu Sortenwahl und Anbautechnik bei Sommer- und

Winterformen von Ackerbohne und Erbse im konventionellen Anbau

Die Feldversuche im konventionellen Anbau wurden auf der Versuchsstation Ihinger Hof

durchgeführt. Dabei wurden in zwei Versuchsjahren die Einflüsse von Sortenwahl (je zwei für

Sommer- und Winterform), Saattermin, Saatdichte und Saattiefe (nur Winterackerbohne) auf

Bestandesentwicklung und Ertragsleistung von Ackerbohne und Erbse untersucht. Allgemeine

Unterschiede zwischen Sommer- und Winterform wurden bei der varianzanalytischen

Auswertung grundsätzlich dem Termineffekt zugeordnet. Zudem wurden Anbaueignung und

Ertragsleistung von zwei Gemengestufen aus normalblättriger Winterfuttererbse und Wintertriticale

(x Triticosecale Wittm.) im Vergleich zu den jeweiligen Reinsaaten geprüft. Für alle

Versuche wurde eine zweijährige Varianzanalyse durchgeführt. Die F-Werte aller Effekte

sind für die jeweils wichtigsten Parameter in Tab. 29 bis Tab. 31 dargestellt.

BESTANDESENTWICKLUNG

Etablierung

Der Feldaufgang der Winterformen (Reinsaat und Gemenge) erfolgte bei Oktobersaat je

nach Witterung schon nach wenigen Wochen, spätestens aber bis Ende November (Ackerbohne

ca. 1 Woche nach Erbse). Lediglich die Wintererbse im Gemengeversuch lief 2003/04

erst um den Jahreswechsel herum auf. Die Novembersaaten liefen im ersten Versuchsjahr

noch im Dezember, im zweiten Jahr hingegen erst im März, unter einer Schneedecke auf.

Der Zeitpunkt des Feldaufganges der Winterackerbohne war in beiden Jahren unabhängig

von der Saattiefe. Die Sommerformen liefen bei früher Saat Anfang bis Mitte April (um den

12.04.) und bei später Saat Ende April (um den 25.04.) auf.

Bezogen auf die Saatdichte liefen die Kulturen überwiegend zu rund 100% auf. Die Winterform

der Erbse zeigte mit durchschnittlich ca. 93% einen tendenziell etwas reduzierten Feldaufgang.

Ausnahmen mit signifikant geringerem Feldaufgang lagen bei der Novembersaat

2003/04 vor. Die Winterackerbohnen liefen hier zu nur 46% auf, wobei die flache Saat noch

schwächer auflief als die tiefe Saat. Darüberhinaus hatte die Saattiefe keinen Einfluss auf

den Feldaufgang der Ackerbohnen. Bei der Wintererbse wies nach Novembersaat 2003/04

die Sorte Iceberg mit 63% einen geringeren Feldaufgang auf, während Beckii 87% erreichte.

Der Feldaufgang von Triticale lag bei ca. 90-100%, im zweiten Versuchsjahr bei hoher Saatdichte

(Reinsaat und additives Gemenge) jedoch bei nur 70-80%.

Überwinterung

Die Zählung der Bestandesdichten im Frühjahr ergab bei der Winterackerbohne Werte, die

den Feldaufgang und die Saatdichten deutlich übertrafen. Anzunehmen ist eine Überschätzung

der Pflanzenzahl aufgrund der oft unter der Erdoberfläche ansetzenden basalen Verzweigung.

Zu den Bestandesverlusten der Winterackerbohne können daher keine sicheren

Aussagen getroffen werden, jedoch ist angesichts der im Allgemeinen lückenlosen Bestände

nicht von hohen Verlusten auszugehen.


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 86

Tab. 29: F-Werte der Effekte von Saattermin, Sorte, Saatdichte, Saattiefe, Versuchsjahr und deren

Interaktionen auf Etablierung, Ertrag, Ertragskomponenten und Proteingehalt von Sommer-

und Winterform der Ackerbohne im konventionellen Anbau in zwei Versuchsjahren

Parameter

F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert

Feldaufgang

Ertrag Triebe/

m 2

Hülsen/

m 2

Körner/

Hülse

Korngewicht

1

Proteingehalt

2

Strohertrag

(%) (dt/ha) (mg) (%) (dt/ha)

Varianzursache

FG

J 1 84,9*** 3,6ns 41,3*** 50,7*** 37,9*** 340*** 182,2*** 35,9***

T 3 49,5*** 1,5ns 2,2ns 2,4ns 5,5** 4,3* 27,5*** 1,3ns

S 2 0,6ns 16,2*** 0,7ns 3,8* 1,2ns 24,9*** 30,5*** 19,1***

A 1 4,6* 0,1ns 3,7ns 0,3ns 0,3ns 4,0ns 0,8ns 0,9ns

D 2 6,1** 1,1ns 54,6*** 0,4ns 1,3ns 0,9ns 2,9ns 0,7ns

J x T 3 21,8*** 2,0ns 12,4*** 0,2ns 1,2ns 5,6** 3,7* 1,9ns

J x S 2 3,3* 5,6** 2,9ns 0,7ns 0,7ns 3,0ns 5,4** 1,9ns

J x A 1 0,3ns 0,2ns 0,5ns 0 ns 1,3ns 0,3ns 0,8ns 0 ns

J x D 2 0,4ns 2,8ns 0,3ns 0,3ns 1,0ns 6,9** 4,6* 0,4ns

T x S 2 1,1ns 0,2ns 3,4* 3,4* 2,5ns 1,3ns 4,1* 0,2ns

T x A 1 1,7ns 0,1ns 13,1*** 0 ns 0,3ns 2,1ns 2,0ns 1,1ns

T x D 2 0,8ns 1,5ns 0,4ns 0,3ns 0,8ns 0,5ns 0,8ns 0,8ns

S x A 1 2,0ns 0,3ns 0,8ns 1,1ns 0,2ns 0,8ns 0 ns 0 ns

S x D 2 2,0ns 0,1ns 2,0ns 0,1ns 0,9ns 0,3ns 0 ns 0,1ns

A x D 1 0 ns 0,6ns 2,3ns 0 ns 0,6ns 0 ns 4,7* 0,1ns

J x T x S 2 0,4ns 1,0ns 1,6ns 1,5ns 3,6* 0,2ns 0,5ns 1,6ns

J x T x A 1 1,7ns 0,5ns 1,5ns 1,4ns 0,9ns 0,1ns 0 ns 1,2ns

J x T x D 2 2,5ns 1,0ns 0,4ns 1,4ns 0,3ns 1,0ns 2,2ns 0,8ns

J x S x A 1 0,1ns 0,4ns 1,0ns 0,5ns 2,5ns 0,1ns 1,2ns 0,4ns

J x S x D 2 0,2ns 0,3ns 0,1ns 0,1ns 2,4ns 0,9ns 1,8ns 1,1ns

J x A x D 1 0 ns 0,5ns 0,2ns 2,0ns 4,1* 2,1ns 0,8ns 0 ns

T x S x A 1 1,5ns 3,6ns 0,1ns 1,3ns 1,7ns 2,2ns 0,2ns 0 ns

T x S x D 2 0,9ns 0,2ns 3,7* 0,9ns 2,5ns 1,0ns 0 ns 2,4ns

T x A x D 1 0,3ns 0,6ns 10,6** 0,4ns 1,2ns 0,4ns 0 ns 0,2ns

S x A x D 1 0,1ns 0,7ns 0,3ns 1,1ns 0 ns 3,0ns 2,9ns 0,7ns

J x T x S x A 1 2,1ns 4,5* 0,3ns 1,0ns 0,7ns 0 ns 0,1ns 1,2ns

J x T x S x D 2 0,1ns 3,4* 0,2ns 1,0ns 1,5ns 0,6ns 0,8ns 1,2ns

J x T x A x D 1 2,4ns 0,3ns 0,3ns 0,6ns 0,1ns 1,4ns 0,1ns 0 ns

J x S x A x D 1 0 ns 0,1ns 0,4ns 0 ns 0,9ns 0 ns 0,4ns 0 ns

T x S x A x D 1 0,9ns 3,7ns 0,5ns 0,3ns 2,3ns 0 ns 0,5ns 0 ns

J x T x S x A x D 1 0 ns 0,1ns 0 ns 1,8ns 0 ns 1,6ns 0 ns 1,5ns

J = Versuchsjahr T = Saattermin S = Sorte A = Ablagetiefe D = Saatdichte

FG = Freiheitsgrade; Vergleich Sommer-/Winterform durch Saattermineffekt beschrieben,

Sorten- und Saatdichteeffekt nur innerhalb Sommer-/Winterform (2 x 1 FG)

* / ** / *** = signifikant mit 5% / 1% / 0,1% Irrtumswahrscheinlichkeit, ns = nicht signifikant

1 entspricht Tausendkornmasse in g 2 6,25 x N-Gehalt in Korn-Trockenmasse


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 87

Tab. 30: F-Werte der Effekte von Saattermin, Sorte, Saatdichte, Versuchsjahr und deren Interaktionen

auf Etablierung, Ertrag, Ertragskomponenten und Proteingehalt von Sommer- und Winterform

der Erbse im konventionellen Anbau in zwei Versuchsjahren

Parameter

F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert

Feldaufgang

Auswin-

Pfl./

1 Ertrag

terung m 2

Körner/

Pflanze

Korngewicht

2

Proteingehalt

3

Strohertrag

(%) (%) (dt/ha) (mg) (%) (dt/ha)

Varianzursache

FG

J 1 3,1ns 58,9*** 0 ns 30*** 22,4** 22,9* 152,4*** 22,1***

T 3 5,9** 30,9*** 8,5** 18,5*** 14,9*** 225,5*** 1,9ns 2,4ns

S 2 3ns 1,1ns 0,1ns 2,3ns 0,2ns 141,8*** 15,3*** 2,3ns

D 2 1,8ns 1,4ns 0,4ns 16,2*** 3,8* 0,7ns 2,2ns 0,8ns

J x T 3 3,6* - 5,7* 15*** 7,0** 2,0ns 11,7*** 7,3**

J x S 2 7,5*** 2,6ns 1,4ns 0,4ns 1,0ns 2,7ns 35,5*** 2,6ns

J x D 2 0,8ns 0,1ns 0,2ns 0,4ns 2,6ns 3,7* 1,2ns 0,2ns

T x S 2 3,2* 0,8ns 1,3ns 9,4*** 11,0*** 11,4*** 0,8ns 4,2*

T x D 2 0,5ns 2,1ns 0,3ns 0,8ns 0,4ns 0,9ns 3,0ns 0,4ns

S x D 2 0,3ns 0,6ns 3,1ns 1,4ns 0,7ns 0,2ns 0,2ns 0,8ns

J x T x S 2 2,3ns - 0,7ns 5,7** 4,7* 2,4ns 0,7ns 1,1ns

J x T x D 2 0,6ns - 0,1ns 0,3ns 0,3ns 2,1ns 2,5ns 1,8ns

J x S x D 2 1,2ns 1,2ns 0,3ns 0,4ns 0 ns 0,6ns 0,2ns 0,2ns

T x S x D 2 1,9ns 4,1ns 0,9ns 0,8ns 0,8ns 0,3ns 0,3ns 3,9*

J x T x S x D 2 1,5ns - 1,8ns 0,2ns 0 ns 0,1ns 1,6ns 0,9ns

J = Versuchsjahr T = Saattermin S = Sorte D = Saatdichte

FG = Freiheitsgrade; Vergleich Sommer-/Winterform durch Saattermineffekt beschrieben,

Sorten- und Saatdichteeffekt nur innerhalb Sommer-/Winterform (2 x 1 FG)

* / ** / *** = signifikant mit 5% / 1% / 0,1% Irrtumswahrscheinlichkeit, ns = nicht signifikant

1

nur Winterform (1 FG je Effekt), 2004/05 nur für einen Termin ermittelt (Interaktion J x T nicht definiert)

2 entspricht Tausendkornmasse in g 3 6,25 x N-Gehalt in Korn-Trockenmasse

Tab. 31: F-Werte der Effekte von Variante, Versuchsjahr und Interaktion auf Etablierung, Komponentenbeiträge

und Gesamtproteinertrag eines Wintergemenges aus Triticale und Futtererbse sowie

deren Reinsaaten im konventionellen Anbau in zwei Versuchsjahren

Parameter

F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert F-Wert

Feldaufgang

Triticale Erbse

Einzelertrag

Triticale Erbse

Misch.

effekt

Proteingehalt 1

Triticale Erbse

Proteinertrag

(%) (%) g/Trieb g/Pflanze (%) (%) dt/ha

Varianzursache

FG

J 1 17,8** 2,7ns 175,8*** 0,5ns 2,2ns 67,6*** 44,4*** 1,3ns

V 2 5,6* 2,7ns 92,3*** 7,5* 1,4ns 34,3*** 1,2ns 59***

J x V 2 0,8ns 1,6ns 12,3** 0,7ns 2,5ns 27,9*** 1,3ns 20,3***

J = Versuchsjahr V = Variante (2x Reinsaat + 2x Gemenge)

FG = Freiheitsgrade; abweichend Varianzursachen V und JxV: Mischungseffekt 1 FG, Proteinertrag 3 FG

* / ** / *** = signifikant mit 5% / 1% / 0,1% Irrtumswahrscheinlichkeit, ns = nicht signifikant

1 6,25 x N-Gehalt in Korn-Trockenmasse


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 88

Bei der Wintererbse traten im ersten Versuchsjahr Bestandesverluste von 63% nach Oktobersaat

und 30% nach Novembersaat auf. Diese Verluste dürften neben Frost zu einem guten

Teil durch Nematodenbefall (s.u.) verursacht worden sein. Diese Vermutung wird durch

die räumliche Konzentration der Verluste bestärkt (Oktobersaat, 3./4. Wdh.: 90%). Im zweiten

Jahr nahm die Bestandesdichte der Oktobersaat, ebenso wie die der Wintererbse im

Gemengeanbau über Winter um 12% ab. Die Novembersaat 2004/05 konnte aufgrund des

späten Aufgangs im Frühjahr erstmals gezählt werden. Sortenunterschiede traten bei der

Überwinterung der Wintererbse nicht auf.

Frühjahr

Eine Messung der Bestandeshöhe der Winterackerbohnen Mitte Mai ergab im ersten Jahr

unabhängig von Saattermin und Sorte eine Höhe von 18 cm. Im zweiten Jahr hatte die Oktobersaat

(8 Tage früher als im Vorjahr gesät) bereits 32 cm erreicht, während die spät aufgelaufene

Novembersaat wiederum 18 cm Bestandeshöhe aufwies. Bei hoher Saatdichte war

zudem die Bestandeshöhe signifikant um 3,3 cm größer.

Bestandeshöhen der Erbse von Mitte Mai liegen aus dem zweiten Versuchsjahr vor. Sie betrugen

in Reihenfolge der Aussaattermine 24 (Okt.), 17 (Nov.), 11 (Mär.) und 6 (Apr.) cm.

Zudem war Iceberg 2 cm höher als Beckii und Santana 3 cm höher als Alliance (alle Differenzen

signifikant). Die im Gemengeversuch angebaute Winterfuttererbse Assas hatte bereits

38 cm (in Reinsaat) bzw. 60 cm (im Gemenge mit Stützfrucht) erreicht.

weitere Entwicklung

Die Bestandeshöhe der Ackerbohnen wies Mitte Juni einen signifikanten Rückstand der Aprilsaat

und (nur 2004/05) einen signifikanten Vorsprung der Oktobersaat auf, während November-

und Märzsaat ähnlich entwickelt waren. Hohe Saatdichte führte bei Sommer- wie

Winterform zu signifikant größerer Bestandeshöhe. Zudem war die Winterackerbohnensorte

Karl signifikant um 5 cm höher als Diva. Mitte Juli waren die Bestandeshöhen vorwiegend

durch signifikante Sortenunterschiede bestimmt, während die übrigen Effekte ausgeglichen

waren. Im Mittel über beide Jahre erreichte Diva eine Bestandeshöhe von 95 cm, Karl und

Espresso von 101 cm und Limbo von 111 cm. Die Blühphase der Winterackerbohnen dauerte,

in beiden Jahren unabhängig von Saattermin und Sorte, etwa von 12. Mai bis 18. Juni.

Die Sommerackerbohnen blühten etwa von 30. Mai (Aprilsaat geringfügig später) bis 24.

Juni. Die Erntereife der Winterform wurde Anfang August erreicht (Diva etwas früher als

Karl), die der Sommerform je nach Witterung 2-3 Wochen später.

Die Bestandeshöhe der Erbsen im Juni beider Jahre war signifikant von Saattermin und Sorte,

nicht aber von der Saatdichte abhängig. Die mittlere Bestandeshöhe von Oktober- und

Märzsaat lag bei 67 cm, die Aprilsaat hatte erst 52 cm erreicht, die Novembersaat hingegen

mit 77 cm die Oktobersaat überholt. Im Sortenvergleich lagen Santana und Iceberg mit 69

cm gleichauf, während Beckii mit 74 cm signifikant höher und Alliance mit 54 cm signifikant

niedriger war. Eine weitere Messung Mitte Juli 2004 ergab nur noch geringfügige Variantenunterschiede

bei einer mittleren Bestandeshöhe von 85 cm. Die Blühphase der Erbsen wurde

nur im zweiten Versuchsjahr dokumentiert. In Abhängigkeit vom Saattermin begann die

Blüte am 12.05. (Okt.saat), 25.05. (Nov.saat), 08.06. (Märzsaat) und 13.06. (Aprilsaat). Das

Ende der Blühphase war weniger abhängig vom Saattermin und lag etwa am 16.06. (Winterform)

und am 24.06. (Sommerform). Die Erntereife der Winterform wurde Mitte Juli erreicht


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 89

(Iceberg etwas früher als Beckii), die der Sommerform Ende Juli (Alliance etwas früher als

Santana).

Im Gemengeversuch wurden nur 2004/05 Höhenmessungen vorgenommen. Triticale wies

Mitte Juni in Reinsaat sowie bei geringem Erbsenanteil eine Höhe von ca. 123 cm auf, und

war bei erhöhtem Erbsenanteil signifikant um 10 cm niedriger. Die Erbse überragte die Stützfrucht

Triticale im Gemenge um ca. 25 cm, blieb hingegen in Reinsaat mit 71 cm Bestandeshöhe

signifikant niedriger. Die Winterfuttererbse blühte später als die zeitgleich gesäten

halbblattlosen Wintererbsen im Reinsaatversuch. Ihre Blühphase fand etwa von 28.05. bis

20.06. statt, die des Triticale 1 Woche später. Beide Gemengepartner erreichten die Erntereife

Ende Juli bis Mitte August.

KRANKHEITEN UND SONSTIGE SCHADFAKTOREN

In den Versuchen mit Ackerbohne und Erbse in Reinsaat trat im ersten Versuchsjahr ein

Befall mit Nematoden (Ditylenchus dipsaci) auf, der vor allem Schäden durch Pflanzenverluste

in den Winterformen verursachte. Der stark reduzierte Feldaufgang der im November

2003 gesäten Winterackerbohnen könnte ebenfalls hierauf zurückzuführen sein. Eine Bodenuntersuchung

wurde nachträglich (Probenahme am 20.09.2004 nach Ernte) und aus arbeitswirtschaftlichen

Gründen nur für jeweils eine Sorte der Winterform durchgeführt. Ein

quantitativer Zusammenhang des Nematodenbesatzes mit Bestandesdichte oder Ertrag innerhalb

der geprüften Sorten wurde weder mit linearen noch mit nicht-linearen oder Rangkorrelationsverfahren

gefunden. Eine Abhängigkeit von Saattermin, -dichte oder -tiefe lag

nicht vor. Der mittlere Nematodenbesatz lag bei ca. 1000 je Liter Boden nach Anbau von

Wintererbse und ca. 3000 je Liter Boden nach Anbau von Winterackerbohne, wobei der unterschiedliche

Zeitraum zwischen Ernte und Probenahme zu beachten ist.

Die Ackerbohnen wurden regelmäßig von Botrytis fabae befallen. Am 22.07.2005 erfolgte

aufgrund besonders starken Befalls eine Bonitur (1-9). Allerdings war zu diesem Zeitpunkt

eine Unterscheidung von natürlicher Blattreife und befallener Blattfläche bereits schwierig, so

dass der festgestellte stärkere Befall der Winterform fragwürdig bleibt.

Starkregen und Stürme im Juli 2005 schädigten große Teile der Ackerbohnenbestände (v.a.

durch geknickte Stängel). Am 22.07.2005 wurde daher der von Knickschäden betroffene

Flächenanteil je Parzelle geschätzt. Die Oktobersaat war mit durchschnittlich 46% der Parzellenfläche

signifikant stärker betroffen als der Rest des Versuches. Die Aprilsaat war praktisch

unbeschadet. Zudem erlitt die Winterform bei hoher Saatdichte signifikant stärkere

Schäden als bei geringer Saatdichte. Die Beobachtungen können auf den Reifezustand einerseits

(Termineffekt), und die Stärke der Einzeltriebe andererseits (Saatdichteeffekt) zurückgeführt

werden. Die Ernte war jedoch nicht erschwert, und ein Zusammenhang zwischen

Schadensbonitur und Ertrag wurde nicht festgestellt.

In den Wintererbsen trat 2004/05 sowohl in Reinsaat als auch im Gemengeversuch (dort

aber v.a. in der Reinsaatvariante) ein starker Befall mit Brennflecken (Phoma medicaginis

und Ascochyta pisi) auf, wobei nach visueller Einschätzung die Oktobersaat stärker als die

Novembersaat, und Beckii stärker als Iceberg betroffen war. Beide Erreger gelten bei Einhaltung

von Anbaupausen als überwiegend samenbürtig und nur begrenzt durch Saatgutbeizung

zu bekämpfen [HOFFMANN & SCHMUTTERER, 1983]. Trotz augenscheinlich starker

Schädigung des Stängelgrundes erholten sich die Kulturen nach Fungizidspritzung gut.


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 90

Die Sommererbsensorte Alliance ging im zweiten Versuchsjahr stark ins Lager. Da die Bestände

sehr gleichmäßig lagerten, konnte dies anhand des Bestandeshöhenverhältnisses

von 14.06. und 22.07.2005 quantifiziert werden. Dabei zeigte sich, dass die Sorte Santana

überhaupt nicht lagerte, während die Bestandeshöhe von Alliance auf das 0,37-fache reduziert

war (signifikanter Sorteneffekt). Da die Erbsen in diesem Zustand stabil blieben, gab es

keine Ernteerschwernis und keine Ertragseinbußen.

Ungenügende Standfestigkeit lag auch bei der Wintererbse im Gemengeversuch (normalblättriger

Typ) vor. Neben der Reinsaatvariante war das Gemenge mit hohem Erbsenanteil,

v.a. im zweiten Versuchsjahr, betroffen. Bei anhaltenden Niederschlägen kam es zu Lagerbildung,

mangelnder Abtrocknung und Schimmelbildung.

ERNTE UND ERTRAG

Als wichtigste Einflussfaktoren mit signifikantem Effekt auf den Ertrag zeigten sich die Sortenwahl

bei der Ackerbohne und der Saattermin bei der Erbse. Im Gemengeversuch wurde

der Proteinertrag als Vergleichsgröße aller Varianten gewählt. Das Versuchsjahr wies in keinem

der Versuche einen signifikanten Haupteffekt auf Ertrag bzw. Proteinertrag auf, aber in

allen Versuchen eine signifikante Interaktion mit dem maßgeblichen Faktor. Die Ergebnisse

sind im Folgenden getrennt nach Jahren dargestellt (Abb. 17 bis Abb. 19).

dt/ha dt/ha (86% TS)

60

a a a a

55

bc c ab a

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

GD Wi

GD So

GD Wi GDSo 0

Okt Nov Mär Apr Okt Nov Mär Apr

Ihinger Hof 2003/04 Ihinger Hof 2004/05

Diva Karl Espresso Limbo

Abb. 17: Erträge von Winter- und Sommerackerbohnen in Abhängigkeit von Saattermin und Sorte in

zwei Versuchsjahren am Standort Ihinger Hof

Saattermine mit gleichen Buchstaben innerhalb eines Versuchsjahres unterscheiden sich im Mittelwert

nicht signifikant

GD = Grenzdifferenz des Sortenhaupteffektes (t-Test, α = 5%) innerhalb Winterform (Wi) und Sommerform

(So)

Das mittlere Ertragsniveau der Ackerbohnen lag bei 40 bis 45 dt/ha. Signifikante Abweichungen

traten durch Mindererträge der Winterackerbohnensorte Diva (außer Oktobersaat

2004/05) sowie durch Mehrerträge der Sommerackerbohnensorte Espresso 2004/05 auf.


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 91

Der hohe Ertrag von Espresso führte im zweiten Versuchsjahr zu einem signifikanten Ertragsvorteil

der Frühjahrssaattermine. Bei zweijähriger Betrachtung hatte jedoch nur die Sorte,

aber weder Saattermin noch Saattiefe und -dichte einen signifikanten Einfluss auf den

Ertrag. Diva war mit 35,8 dt/ha den übrigen Sorten signifikant unterlegen, während Karl, Limbo

und Espresso bei einem mittleren Ertrag von 44 dt/ha gleichwertig waren. Der Mehrertrag

von Espresso war im Gesamtmittel nicht signifikant. Eine Interaktion von Jahr, Saattermin,

Sorte und Saattiefe ist durch Effekte bei der Sorte Diva im ersten Jahr begründet und tritt

darüberhinaus nicht auf. Eine weitere schwache Interaktion besteht zwischen Jahr, Saattermin,

Sorte und Saatdichte. Die zugehörigen Mittelwertsdifferenzen erscheinen jedoch aus

pflanzenbaulicher Sicht schwer interpretierbar und werden nicht vertieft behandelt.

Der Proteingehalt der Ackerbohnen hing signifikant von Versuchsjahr, Saattermin und Sorte

ab. Im Mittel des ersten Versuchsjahres lag er bei 34,0%, im zweiten Jahr bei 30,9%. Über

die Jahre gemittelt führte Aussaat im April mit 30,8% zu signifikant niedrigeren Proteingehalten

als Aussaat im März mit 32,5%. Die Herbstsaaten wiesen 33,3% Proteingehalt auf. Im

Sortenvergleich waren alle Differenzen signifikant, wobei Espresso mit 30,9% den geringsten

Proteingehalt aufwies, während Limbo (32,4%), Diva (33,0%) und Karl (33,6%) nahe beieinander

lagen. Interaktionen sind auf zusätzliche signifikante Variantenunterschiede zurückzuführen,

stehen aber nicht im Widerspruch zu den beschriebenen Haupteffekten. Der Proteinertrag

der Ackerbohnen unterschied sich aufgrund der höheren Kornerträge aber geringeren

Proteingehalte im zweiten Jahr nicht signifikant vom ersten Jahr und lag im Mittel bei 11,6

dt/ha. Die Sorte Diva war aufgrund ihrer geringen Kornerträge auch beim Proteinertrag signifikant

unterlegen. Die Varianten Karl 2003/04 und Espresso 2004/05 erreichten Proteinerträge

von 13,4 dt/ha.

dt/ha (86% TS)

60

ab ab a b

55

50

b a a a

45

40

35

30

25

20

15

10

5

GD GDWi Wi GD So GD GDWi Wi

GD So

0

Okt Nov Mär Apr Okt Nov Mär Apr

Ihinger Hof 2003/04 Ihinger Hof 2004/05

Beckii Iceberg Alliance Santana

Abb. 18: Erträge von Winter- und Sommererbsen in Abhängigkeit von Saattermin und Sorte in zwei

Versuchsjahren am Standort Ihinger Hof

Saattermine mit gleichen Buchstaben innerhalb eines Versuchsjahres unterscheiden sich im Mittelwert

nicht signifikant

GD = Grenzdifferenz des Sortenhaupteffektes (t-Test, α = 5%) innerhalb Winterform (Wi) und Sommerform

(So)


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 92

Das mittlere Ertragsniveau der Erbsen lag bei 35 bis 45 dt/ha. Signifikante Effekte traten

ausschließlich durch Mehrerträge der Märzsaat 2003/04 und durch Mindererträge der Oktobersaat

2004/05 auf. (Aufgrund der Spaltstruktur der Versuchsanlage ist die Differenz zwischen

März- und Aprilsaat 2003/04 signifikant, zwischen Sommer- und Winterform jedochnicht.)

Sortenunterschiede innerhalb der Sommer- oder Winterform waren nicht signifikant.

Die Saatdichte hatte keinen Einfluss auf den Ertrag. Im zweijährigen Mittel lieferten die im

März gesäten Sommererbsen 44,9 dt/ha und die im November gesäten Wintererbsen 37,1

dt/ha (verschieden bei 8% Irrtumswahrscheinlichkeit). Oktober- und Aprilsaat waren jeweils

ertragsschwächer.

Der mittlere Proteingehalt der Erbsen lag im ersten Versuchsjahr mit 27,4% signifikant höher

als im zweiten Jahr mit 24,5%. Der Jahreseffekt fiel bei Beckii stärker aus (5,8 Prozentpunkte),

während Iceberg und Santana einen stabileren Proteingehalt aufwiesen (1,5 Prozentpunkte

Jahreseffekt). Im zweijährigen Mittel wiesen Santana und Beckii mit 26,4% einen signifikant

höheren Proteingehalt auf als Alliance und Iceberg mit 25,4%. Eine Interaktion von

Jahr und Saattermin trat nur im ersten Versuchsjahr auf, war jedoch quantitativ nicht bedeutsam.

Der Proteinertrag der Erbsen war nur vom Saattermin signifikant abhängig und entsprach

in der Rangfolge den Kornerträgen. Die Erbsen lieferten im Mittel 9,9 (Märzsaat), 9,0

(Aprilsaat), 8,3 (Novembersaat) und 7,3 (Oktobersaat) dt/ha Rohprotein. Die bei vergleichbarem

Ertragsniveau höheren Proteingehalte im ersten Jahr führten zu 1,1 dt/ha höheren Proteinerträgen

(nicht signifikant). Die Sorte Santana erreichte bei Märzsaat im ersten Versuchsjahr

einen Proteinertrag von 11,4 dt/ha.

Die Erträge der Mischungspartner im Gemengeversuch wiesen signifikante Interaktionen von

Versuchsjahr und Variante auf. Mit der Triticale-Reinsaat wurden in beiden Jahren durchschnittlich

92 dt/ha erzielt. Die Erbsen-Reinsaat lieferte im ersten Jahr ca. 26 dt/ha, im zweiten

Jahr hingegen weniger als 7 dt/ha, da die lagernden Bestände schlecht abtrockneten und

nach wechselnden Niederschlags- und Trockenphasen erheblicher Kornausfall aufgetreten

war. Das additive Gemenge entsprach im ersten Jahr praktisch einer Triticale-Reinsaat, während

im substitutiven Gemenge beide Partner mehr als 50% des Reinsaatertrages lieferten.

Im zweiten Jahr entwickelten sich die Erbsen in den Gemengevarianten deutlich kräftiger,

was zu höheren Erbsen- und geringeren Triticaleerträgen führte.

Aufgrund der Kornausfallverluste bei der Erbse 2004/05 wurden die Mischungseffekte der

Gemenge zwar auf den Triticale-Reinsaatertrag des jeweiligen Jahres, aber in beiden Jahren

auf den Erbsen-Reinsaatertrag 2003/04 bezogen. Die Mischungseffekte der Varianten unterschieden

sich nicht signifikant. Unter Vernachlässigung einer Einzelparzelle mit sehr geringem

Triticaleertrag lag der Mischungseffekt in beiden Gemengevarianten und Jahren über 1

und betrug im Mittel 1,13.


dt/ha 100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 93

8,1 a 7,5 a 7,9 a 5,8 b

T 320

T 320

+ E 15

T 160

+ E 40

E 80 T 320

8,3 b 9,8 a 8,3 b 1,5 c

M=0,93 M=1,15 M=1,18 M=1,12

T 320

+ E 25

2003/04 2004/05

Kornertrag Triticale (86% TS) Kornertrag Erbse (86% TS)

Proteinertrag Triticale Proteinertrag Erbse

9,8 a Gesamtproteinertrag (dt/ha) und Mittelwertvergleich

T 250

+ E 40

E 80

Abb. 19: Korn- und Proteinerträge eines Wintergemenges aus Triticale und Futtererbse in Abhängigkeit

vom Mischungsverhältnis und im Vergleich zu Reinsaaten in zwei Versuchsjahren am

Standort Ihinger Hof

T = Triticale, E = Erbse, Zahlenangaben = Saatdichte (kmf. Kö./m 2 ) ; M = Mischungseffekt der Gemengevarianten

(beide Jahre auf Erbsen-Reinsaatertrag 2003/04 bezogen)

Proteinerträge mit gleichen Buchstaben innerhalb eines Jahres unterscheiden sich nicht signifikant

Als Vergleichsmaß für alle Varianten einschließlich der Reinsaaten wurde der Proteinertrag

herangezogen. Er lag jeweils bei der Erbsen-Reinsaat aufgrund geringer Kornerträge am

niedrigsten. Bei der Triticale-Reinsaat betrug er im Mittel 8,2 dt/ha. Die Proteinerträge der

Gemenge unterschieden sich nicht signifikant von dem der Triticale-Reinsaat, mit Ausnahme

des additiven Gemenges 2004/05. Hier wurde sowohl durch hohen Mischungseffekt als auch

durch erhöhten Proteingehalt des Triticale von 12,6% ein signifikant höherer Proteinertrag

von 9,8 dt/ha erreicht. Im ersten Jahr und in Reinsaat war der Proteingehalt bei Triticale mit

10,6% signifikant niedriger, im erbsenreichen Gemenge 2004/05 hingegen mit 13,3% noch

höher (nicht signifikant). Die Erbse wies signifikant verschiedene Proteingehalte von 25,4%

im ersten und 27,7% im zweiten Jahr, ohne Varianteneffekt auf.

Ertragsstruktur der Ackerbohne

Bei der Ackerbohne ließ sich 2003/04 keine Korrelation zwischen Ertrag und einzelnen Ertragskomponenten

herstellen. Ein Vergleich der im Ertrag unterschiedlichen Varianten zeigte

aber, dass im ersten Jahr vor allem die Korngewichte von Diva (455 mg) und Karl (503 mg)

signifikant verschieden waren. Im zweiten Versuchsjahr war das Korngewicht aller Sorten

signifikant höher, wobei Diva (587 mg) und Karl (610 mg) sich wiederum signifikant, jedoch

weniger ertragsbestimmend unterschieden. Das Korngewicht der Sommerackerbohnensorten

lag in beiden Jahren im Mittelfeld.


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 94

Im Versuchsjahr 2004/05 korrelierte der Ertrag signifikant mit der Kornzahl/m 2 (r = 0,74***),

was mit einer geringen Streuung der Einzelkorngewichte zusammenhing. Im Variantenvergleich

zeichnete sich die ertragreichste Sorte Espresso mit 611 Hülsen/m 2 signifikant vor den

anderen Sorten mit durchschnittlich 517 Hülsen/m 2 aus. Für sich betrachtet war weder die

Anzahl Triebe/m 2 noch die Anzahl Hülsen/Trieb signifikant sortenabhängig. Beide Parameter

hingen signifikant von der Saatdichte ab, jedoch fand sich dieser Effekt aufgrund von Kompensation

in der Anzahl Hülsen/m 2 nicht wieder. Tendenziell trug im zweiten Versuchsjahr

vor allem der Ansatz von 10,4 Hülsen/Trieb bei Espresso gegenüber 8,8 Hülsen/Trieb im

Mittel der anderen Sorten zum Mehrertag von Espresso bei.

Die Anzahl Hülsen/m 2 war im ersten Versuchsjahr signifikant niedriger und lag im Mittel bei

390 Hülsen/m 2 . Bei den Winterackerbohnen waren vor allem geringere Triebdichten, bei der

Sommerackerbohnensorte Limbo weniger Hülsen/Trieb und bei Espresso beide Effekte daran

beteiligt. Demgegenüber war die mittlere Kornzahl/Hülse mit 2,6 im ersten Jahr signifikant

höher als mit 2,3 im zweiten Jahr, und die Differenz der mittleren Jahreserträge nicht signifikant.

Die Anzahl Triebe je Pflanze konnte nur anhand der Triebe bei Ernte und der Pflanzen nach

Feldaufgang geschätzt werden, da die Ergebnisse der Zwischenzählungen unsicher sind

(s.o.). Eine Unterschätzung aufgrund nicht berücksichtigter Pflanzenverluste ist möglich. Es

bestand eine signifikante Abhängigkeit von Saatdichte und Saattermin jeweils in Interaktion

mit dem Versuchsjahr. Die Sommerackerbohnen bildeten im Mittel 1,15 Triebe/Pflanze bei

hoher und 1,39 Triebe/Pflanze bei niedriger Saatdichte (Differenz nicht signifikant). Die Winterackerbohnen

verzweigten sich bei niedriger Saatdichte ebenfalls stärker (signifikant). Der

Saattermin führte bei der Winterform im ersten Jahr zu stärkerer Verzweigung der Novembersaat

(signifikant), vermutlich im Zusammenhang mit dem stark reduzierten Feldaufgang

(s.o.), im zweiten Jahr hingegen zu stärkerer Verzweigung der Oktobersaat (nicht signifikant).

Die Winterackerbohnen bildeten im Mittel des ersten Jahres 1,32 Triebe/Pflanze, im

zweiten Jahr hingegen signifikant mehr mit 2,22 Trieben/Pflanze. Die stärkste basale Verzweigung

lag somit im zweiten Versuchsjahr bei Oktobersaat und geringer Saatdichte vor,

wo 2,9 Triebe/Pflanze gebildet wurden.

Weitere Effekte waren aufgrund des komplexen Zusammenspiels und der wechselseitigen

Kompensation der Ertragskomponenten nicht ertragsbestimmend. Eine Korrelation zwischen

Korn- und Strohertrag lag nur im zweiten Versuchsjahr vor (r = 0,53***).

Ertragsstruktur der Erbse

Bei den Erbsen zeigte sich eine sortenabhängig unterschiedliche Ertragsstrategie aus Einzelkorngewicht

und Kornproduktion je m 2 , wobei sich die Wintererbsen nicht signifikant unterschieden.

Im Mittel lag das Korngewicht von Beckii und Iceberg bei 171 mg, von Alliance

bei 245 mg und von Santana bei 294 mg. Die mittlere Kornproduktion betrug bei Beckii und

Iceberg 2052 Kö./m 2 , bei Alliance 1746 Kö./m 2 und bei Santana 1459 Kö./m 2 . Alle Sorten

wiesen im zweiten Versuchsjahr ein höheres Korngewicht auf. Das Sortenmittel lag bei 208

mg im ersten und 233 mg im zweiten Jahr. Eine schwache Interaktion von Sorte und Saattermin

auf das Korngewicht der Sommererbsen war nicht ergebnisbestimmend. Die Saatdichte

hatte signifikanten Einfluss auf die Anzahl Pflanzen/m 2 , jedoch nicht auf die Kornzahl/m

2 .

Eine Untersuchung des ertragsbestimmenden Faktors Saattermin zeigte, dass die Märzsaat

2003/04 von mehr Körnern/m 2 gegenüber der Aprilsaat profitierte, was bei Santana auf eine


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 95

höhere Kornzahl je Pflanze, bei Alliance hingegen auf eine höhere Bestandesdichte im Vergleich

zur Aprilsaat zurückzuführen ist. Während die Sommererbsen im Mittel des ersten

Jahres 26 Körner/Pflanze produzierten, kompensierten die Wintererbsen die teilweise stark

reduzierten Bestandesdichten (s.o.) mit der Ausbildung von durchschnittlich 65 und bis zu 87

Körnern/Pflanze.

Im Versuchsjahr 2004/05 lagen die genannten Vorteile der Märzsaat nicht vor. Die mittlere

Bestandesdichte aller Varianten betrug 66 Pfl./m 2 , bei relativ geringen Abweichungen. Die

Sommererbsen bildeten 23, die Wintererbsen 31 Körner/Pflanze aus. Das Ertragsniveau der

Novembersaat war etwas höher als im Vorjahr. Mindererträge der Oktobersaat 2004/05 sind

auf eine signifikant geringere Bestandesdichte von 58 Pfl./m 2 bei Beckii und eine geringere

Kornausbildung von 23 Körnern/Pflanze bei Iceberg zurückzuführen.

Eine Korrelation zwischen Korn- und Strohertrag lag nur im ersten Versuchsjahr vor

(r = 0,71***).

Ertragsstruktur des Gemenges

Der Triticaleertrag korrelierte über beide Jahre signifikant sowohl mit dem Einzeltriebertrag

(r = 0,78***) als auch mit der Triebdichte (r = 0,68***). Für den Erbsenertrag im Gemenge

waren keine vergleichbaren Zusammenhänge feststellbar. Die Bestandesdichten (Triebe

bzw. Pflanzen/m 2 ) der Gemengepartner waren signifikant von der Variante abhängig. Aufgrund

unterschiedlicher Konkurrenzentwicklung trat zudem eine signifikante Interaktion zwischen

Jahr und Variante auf. Die Bestandesdichten bei Ernte sind in Tab. 32 angegeben.

Die Bestockung des Triticale war 2004/05 in Reinsaat stärker als im Vorjahr, jedoch nicht in

den Gemengevarianten, da die Konkurrenz durch die Erbse im zweiten Jahr ausgeprägter

war. Allerdings war auch die Varianz bei den Zählungen sehr hoch, da die Gleichverteilung

des Saatgutes der Gemengepartner begrenzt war.

Tab. 32: Bestandesdichten bei Ernte der Gemengepartner im Versuch mit Wintererbse und Triticale in

Abhängigkeit von Variante und Versuchsjahr

Saatdichten T320

T320 +

E15

2003/04 2004/05

T160 +

E40

E80 T320

T320 +

E25

T250 +

E40

Triticale (Triebe/m 2 ) 440 444 233 - 572 429 331 -

Erbse (Pfl./m 2 ) - 4 28 60 - 33 31 54

Saatdichten: T = Triticale (keimfähige Körner/m 2 ), E = Erbse (keimfähige Körner/m 2 )

Der Einzeltriebertrag des Triticale nahm mit zunehmendem Erbsenanteil signifikant ab. Er

lag im Mittel über beide Jahre bei 2,15 g/Trieb in Reinsaat, 1,58 g/Trieb im additiven Gemenge

und 1,26 g/Trieb im Gemenge mit höherem Erbsenanteil. Im Vergleich der Gemengevarianten

war auch der Einzelpflanzenertrag der Erbse bei höherem Triticaleanteil reduziert,

jedoch nicht signifikant. Im Mittel lieferte die Erbse im Gemenge 10,5 g/Pflanze. In

Reinsaat hingegen war der Einzelpflanzenertrag signifikant niedriger mit 4,15 g/Pflanze im

ersten Jahr und 2,02 g/Pflanze nach Kornausfall im zweiten Jahr.

E80


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 96

3.2.3 Diskussion des Anbaus von Winterformen der Körnerleguminosen

Mit den Versuchsstandorten sind klimatische Effekte und Anbauweise (ökologisch/konventionell)

vermengt. Eine Trennung dieser Effekte ist nur durch pflanzenbauliche

Interpretation möglich. Innerhalb der Versuche sind zudem die Effekte von Saattermin und

Sorte vermengt, da vollständige Faktorkombinationen (z.B. Sommertypen mit Herbstsaat)

nicht sinnvoll gewesen wären. Die statistische Auswertung ordnet allgemeine Unterschiede

zwischen Sommer- und Winterform dem Termineffekt zu. Dies ist eine pflanzenbaulich sinnvolle

Festlegung, jedoch ist die Entscheidung zwischen Sommer- und Winterform natürlich

auch eine Sortenentscheidung.

Für die 3- bzw. 4-faktoriellen Versuche auf dem Ihinger Hof ist anzumerken, dass bei einer

Irrtumswahrscheinlichkeit von 5% und 16 (Erbse) bzw. 31 (Ackerbohne) F-Werten durchaus

mit Fehlern 1. Art, also irrtümlich als signifikant angenommenen Zufallseffekten zu rechnen

ist. Zudem handelte es sich bei Interaktionen von drei oder mehr Faktoren meist um vergleichsweise

geringe Abweichungen von den beteiligten Haupteffekten. Im Folgenden steht

die pflanzenbauliche Interpretation im Vordergrund.

BESTANDESETABLIERUNG UND ÜBERWINTERUNG

Bestandesetablierung und Überwinterung der Wintertypen wurden maßgeblich von Saattermin

und Witterungsverlauf beeinflusst. Der herbstliche Temperaturverlauf stellte sich in den

beiden Versuchsjahren sehr unterschiedlich dar und führte zu einer wesentlich stärkeren

Differenzierung zwischen früher und später Saat im zweiten Versuchsjahr. Die Wärmesummen

der 31-Tageszeiträume von 15. Okt. - 14. Nov. sowie 15. Nov. - 15. Dez. betrugen im

ersten Jahr am Oberrhein 161 und 179 °C·d, im zweiten Jahr hingegen 279 und 95 °C·d. An

den anderen Standorten war die Tendenz entsprechend, bei einem durchschnittlich um 0,5

°C (Kleinhohenheim) bzw. 1,0 °C (Ihinger Hof) geringeren Temperaturniveau. Stärkeren

Frösten im zweiten Versuchsjahr standen längere Perioden mit Schneedecke gegenüber.

Für Wintererbse und Winterackerbohne zeigte sich in beiden Jahren und an beiden Standorten,

dass eine Aussaat Mitte Oktober zu zügigem Feldaufgang und guter Bestandesetablierung

vor Winter führt. Eine über 2-3 Laubblätter hinausgehende Vorwinterentwicklung trat

teilweise bei den Wintererbsen auf und ging mit höheren Auswinterungsverlusten einher. Als

Stadium mit maximaler Frosttoleranz von Wintererbsen werden 1-2 Laubblätter angegeben

[ARVALIS, 2003b]. Die Winterackerbohnen entwickelten sich nicht über 2-3 Laubblätter vor

Winter hinaus und zeigten auch keine nennenswerten Frostschäden. Bei Aussaat Mitte November

konnte sich der Feldaufgang witterungsabhängig mehr oder weniger stark verzögern.

Dies war hinsichtlich der Frosttoleranz nicht negativ bzw. bei den Wintererbsen eher

positiv zu beurteilen. Allerdings ist der Vorsprung eines erst im März auflaufenden Wintertyps

gegenüber einem früh gesäten Sommertyp begrenzt, und die Gefahr von Auflaufschäden

durch bodenbürtige Schaderreger aufgrund der langen Verweildauer im Boden erhöht. Ein

reduzierter Feldaufgang zeigte sich vor allem an ungebeiztem Saatgut im ökologischen Anbau

und bei Erbse stärker als bei Ackerbohne.

Die Etablierung der Weißen Winterlupine erwies sich als schwierig, da einerseits extrem hohe

Anforderungen an die Saatbettqualität bestehen und andererseits die Bestände durch

Fraßschäden stark gefährdet sind. Bestandesdichten im Bereich der Zielsetzung wurden nur

unter optimalen Saatbedingungen in Kombination mit einem Hasenzaun im Oktober 2004

erreicht. Allerdings waren die Auswinterungsverluste bei Aussaat im Oktober sehr hoch. Die


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 97

Überwinterung war grundsätzlich bei früher gesäten, weit entwickelten Winterlupinen besser.

Eine Überwinterungsrate von 82% und mehr wurde bei einer Vorwinterentwicklung ab 6-8

Laubblättern erreicht. Dies erfordert jedoch Aussaat im September, was aufgrund von Trockenheit

wieder den Feldaufgang erschweren kann. Ein vorzeitiges Streckungswachstum trat

auch bei sehr früher Aussaat und Entwicklung von bis zu 18 Blättern vor Winter nicht auf.

Zusammenfassend wurden in den vorliegenden Versuchen Frostschäden wegen ungenügender

Entwicklung nur bei der Winterlupine, wegen zu fortgeschrittener Entwicklung hingegen

nur bei der Wintererbse beobachtet. Die Wahl des Saattermines kann jedoch auch hinsichtlich

biotischer Schadursachen bedeutsam sein.

Dass die Winterackerbohne trotz der im Vergleich zur Wintererbse als geringer eingestuften

Frosttoleranz [ARVALIS, 2003a] im Gesamteindruck sicherer überwinterte, kann im Wesentlichen

darauf zurückgeführt werden, dass die Wintererbse größeren Risiken durch Überentwicklung

(zu frühe Saat) oder bodenbürtige Schaderreger (zu späte Saat) ausgesetzt ist. Die

Winterackerbohne erlaubt demgegenüber ein größeres Saatfenster. Die Winterlupine sollte

nach den vorliegenden Versuchsergebnissen so früh wie möglich gesät werden. Verluste

durch Überentwicklung traten bei sehr warmem Herbst gefolgt von kaltem Winter in Großbritannien

auf [BATEMAN et al, 1997]. Dennoch empfehlen auch diese Autoren eine Aussaat

Anfang September.

Hinsichtlich des Entwicklungsvorsprunges gegenüber im Frühjahr keimenden Unkräutern wie

Chenopodium album oder Polygonum sp. zeigten sich im ökologischen Anbau Vorteile der

im Oktober gesäten Wintererbsen und -ackerbohnen. Über längere Zeiträume wiesen die

Novembersaaten eine deutlich geringere Konkurrenzkraft auf. Bereits im September gesäte

Winterlupinen hingegen gingen schon verunkrautet in die Winterruhe, da sich ganzjährig

keimende Arten wie Stellaria media oder Galium aparine noch im Herbst etablieren konnten,

und eine Bekämpfung aufgrund anhaltender Niederschläge nicht möglich war. Wesentlichen

Einfluss auf die Gesamtverunkrautung hatten jedoch letztendlich mechanische Maßnahmen.

STEUERUNG DER BLÜHPERIODE

Der Blühbeginn der Wintertypen zeigte artabhängig unterschiedliche Reaktionen auf den

Saattermin. Der nahezu synchrone Blühbeginn der Winterlupinen wies leichte genotypische

Differenzen, jedoch keine Abhängigkeit vom vegetativen Entwicklungszustand auf. Selbst

extrem retardierte Pflanzen gingen zum Monatswechsel April/Mai in die Blühphase über.

Dies deutet auf eine minimale obligate Jugendentwicklung, einen in allen Varianten hinreichend

erfüllten Vernalisationsanspruch und eine qualitativ photoperiodisch gesteuerte Blühinduktion

der Winterlupinen hin.

Die Winterackerbohnen verhielten sich grundsätzlich ähnlich. Die Novembersaaten blühten

geringfügig später als die Oktobersaaten, aber dennoch in weniger weit vegetativ entwickeltem

Stadium. Allerdings lag der Blühbeginn am Standort Ihinger Hof in beiden Jahren 10-14

Tage später als am Oberrhein. Die Durchschnittstemperatur in der Woche vor Blühbeginn

war auf dem Ihinger Hof um ca. 4°C niedriger. Es ist anzunehmen, dass die Winterackerbohnen

eine fakultativ generative Phase durchlaufen, in der photo- und thermoperiodische

Reaktion quantitativ wirksam werden. Den Versuchsbeobachtungen nach führt unzureichende

Jugendentwicklung der Winterackerbohnen zu einer Blühverzögerung, der Tagesmitteltemperaturen

über 11°C und Tageslängen ab 13:30 Std. entgegenwirken.


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 98

Ein deutlicher Einfluss des Saattermines auf den Blühbeginn lag bei den Wintererbsen vor.

Diese blühten bei Novembersaat 8-13 Tage später als bei Oktobersaat, und auf dem Ihinger

Hof etwa 8 Tage später als am Oberrhein. Untersuchungen von BOURION et al [2003] zeigten,

dass der Blühbeginn von Erbsen, je nach Genotyp, sowohl rein photoperiodisch bedingt

als auch obligat entwicklungsgesteuert sein kann. Häufig liegen jedoch Mischreaktionen vor.

Angesichts der Versuchsbeobachtungen ist eine quantitativ photoperiodische Reaktion der

untersuchten Wintererbsensorten anzunehmen. Ein hoher Erklärungswert wird erreicht,

wenn eine Mindesttageslänge von 14:30 Std. und eine Wärmesumme (Basis 3°C) von 580

°C·d ab Feldaufgang für den Blühbeginn der Wintererbsen vorausgesetzt werden. Somit wäre

für die Oktobersaat am Oberrhein die Tageslänge, für die Novembersaat sowie den kühleren

Standort Ihinger Hof hingegen die Wärmesumme ausschlaggebend. Die Novembersaat

2004/05 auf dem Ihinger Hof blühte bereits bei 515 °C·d, da vermutlich die zunehmende Tageslänge

(bei Blühbeginn bereits 15:30 Std.) einen beschleunigenden Effekt hatte.

Die Sommerformen aller drei Arten blühten deutlich später als die Winterformen und jeweils

in Abhängigkeit des Saattermines. Hier dürfte eine erforderliche Mindestentwicklung im Vodergrund

stehen, während Photoperiode und Vernalisation allenfalls quantitativ wirksam

werden. Nach Untersuchungen von NEY & TURC [1993] besteht bei Erbsen ab Blühbeginn ein

enger Zusammenhang zwischen Entwicklung und Wärmesumme. In Übereinstimmung hiermit

beeinflusste der Saattermin in den Feldversuchen mit Erbsen nicht nur den Blühbeginn,

sondern gleichgerichtet alle späteren Entwicklungsstadien. Ein früher Blühbeginn führt demnach

auch zu frühem Blühende, früher Kornfüllung und früher Abreife der Erbsen. Demgegenüber

war bei Ackerbohne und Weißer Lupine die Gesamtblühdauer der Winterformen im

Allgemeinen länger als die der Sommerformen.

SONSTIGE EFFEKTE DER BESTANDESFÜHRUNG

Die auf dem Ihinger Hof bei Ackerbohne und Erbse variierten Saatdichten hatten keine Ertragswirkung,

da in den untersuchten Größenbereichen vollständige Kompensation durch

andere Ertragskomponenten stattfand.

Die Winterform der Ackerbohne kann aufgrund ihrer basalen Verzweigung mit geringerer

Saatdichte gesät werden als die Sommerform. Am Standort Ihinger Hof waren Saatdichten

von 20 und 40 kmf. Kö./m 2 ertraglich gleichwertig. Unter den ökologischen Anbaubedingungen

am Oberrhein erschien jedoch die Standraumausnutzung bei 27-30 Pfl./m 2 und 50 cm

Reihenweite suboptimal. Aufgrund der hohen Konkurrenzkraft der Ackerbohne erscheint eine

reduzierte Reihenweite unter Einschränkung oder Verzicht auf den Hackeinsatz möglich sowie

arbeitswirtschaftlich sinnvoll. Es steht zu vermuten, dass 30 Pfl./m 2 bei im Oktober gesäter

Winterackerbohne und besserer Standraumaufteilung auch im ökologischen Anbau genügen.

Bei späterer Saat sollte eine etwas höhere Saatdichte gewählt werden, um die reduzierte

basale Verzweigung zu kompensieren und so eine gleichbleibende Triebdichte zu erhalten.

Die spätere Kompensation durch erhöhten Hülsenansatz ist bei Trockenheit eingeschränkt

und im Extremfall nachteilig für die gleichmäßige Abreife. Die überraschende Beobachtung,

dass die Saattiefe der Winterackerbohnen in zwei Versuchsjahren keinen Einfluss

auf den Zeitpunkt des Feldaufgangs hatte, könnte durch höhere Bodentemperaturen oder

besseren Kapillarschluss in größerer Tiefe erklärt werden. Dies bleibt aber reine Spekulation.

Dass kein Effekt auf die Überwinterung beobachtet wurde, ist darauf zurückzuführen, dass

auch die „flache“ Saat mit 7-8 cm Tiefe bereits eine hinreichend kräftige unterirdische Entwicklung

der Pflanzen ermöglichte.


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 99

Bei den Erbsen hatte zwar die Saatdichte keinen systematischen Effekt auf den Ertrag. Allerdings

waren für Spitzenerträge wenigstens 60 Pfl./m 2 erforderlich. Unter Berücksichtigung

möglicher Bestandesverluste erscheint daher eine Saatdichte von 60 kmf. Kö./m 2 riskant.

NEY & TURC [1993] fanden, dass Bestandesdichten über einem sortenspezifischen Schwellenwert

von 80-95 Pfl./m 2 bei Erbsen zu Entwicklungsverzögerungen führen. Dies kann unter

sommertrockenen Bedingungen mit Ertragseinbußen einher gehen. Somit erscheinen Saatdichten

von 70-80 kmf. Kö./m 2 optimal. Zuschläge für Winterformen sowie ökologischen Anbau

von jeweils ca. 10% sollten eingerechnet werden, um Bestandesverluste durch Auswinterung

und biotische Schadursachen auszugleichen. Der Unkrautbekämpfungserfolg im Erbsenanbau

mit Gänsefußhacke bei 30 cm Reihenweite ist sehr witterungsabhängig, da durch

die Verrankung der Erbsenreihen das mögliche Zeitfenster für die Bearbeitung ähnlich eng

werden kann wie beim Striegeleinsatz. Somit erscheint es günstiger, die bessere Standraumverteilung

und den früheren Reihenschluss bei enger Reihe zu nutzen und nur zu striegeln.

Die optimale Saatdichte von Winterlupinen wurde in der vorliegenden Arbeit nicht faktoriell

untersucht. Das Einzelpflanzenertragspotenzial hat sich jedoch als stark standort- und witterungsabhängig

erwiesen. Je nach Sorte wird in Frankreich eine anzustrebende Bestandesdichte

von 15-25 Pfl./m 2 nach Winter empfohlen [UNIP-ITCF, 2002]. In Versuchen zu Saatdichte

und Reihenweite in Großbritannien und Westfrankreich wurden Bestandesdichten von

min. 23 Pfl./m 2 sowie Reihenweiten von max. 40 cm als Randbedingungen für maximale Erträge

identifiziert [SHIELD et al, 2002]. Frühere Versuche in Großbritannien hatten gezeigt,

dass eine Erhöhung der Saatdichte auf mehr als 42 Körner/m 2 bei Septembersaat im Allgemeinen

nicht zu höheren Erträgen führte. Allerdings kam es bei Oktobersaat sowie in einem

Versuchsjahr mit feucht-kühlem Herbst auch bei Septembersaat zu positiven Ertragseffekten

einer auf bis zu 70 Körner/m 2 erhöhten Saatdichte [SHIELD et al, 1996]. Hieraus wird deutlich,

dass sich mit abnehmender Vorwinterentwicklung die Weiße Winterlupine vom Einzelpflanzentyp

zum Bestandesdichtetyp hin entwickelt. Somit sind in Deutschland deutlich höhere

Bestandesdichten erforderlich als in Frankreich. Mit Erhöhung der Saatdichten sowie Reduktion

der Reihenweite im zweiten Versuchsjahr gelang die Entwicklung geschlossener Bestände.

Wie der Versuch in Kleinhohenheim 2004/05 zeigte, können mit Bestandesdichten

zwischen 41 und 95 Pfl./m 2 unter südwestdeutschen Standortbedingungen Erträge über 40

dt/ha erzielt werden. Das sortenabhängige Optimum der Bestandesdichte muss je nach

Standort ermittelt werden. Die in Kleinhohenheim 2003/04 variierte Saattiefe hatte keinen

Einfluss auf die Entwicklung der Winterlupinen. Untersaaten sind zur Unkrautunterdrückung

in Weißer Lupine ungeeignet, da diese Kultur aufgrund ihrer langsamen Jugendentwicklung

zu anfällig gegen jeglichen Konkurrenzdruck ist.

ERTRAGSANALYSE

Zusammenfassend haben sich Jahreseffekt, Saattermin und Sorte als Hauptbestimmungsfaktoren

für den Ertrag gezeigt. Die Jahreseffekte standen neben dem Witterungsverlauf

häufig im Zusammenhang mit verschiedenen Schadfaktoren.

Schadfaktoren

Zur Beurteilung der langfristigen Ertragssicherheit ist es bedeutsam, wie regelmäßig das

Auftreten der in den Feldversuchen beobachteten Schadfaktoren zu erwarten ist.


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 100

Als vermeidbar einzustufen sind die Hackschäden in Winterackerbohnen am Oberrhein

2004/05, die aufgrund der späten Reduktion der Triebdichte nicht mehr kompensiert wurden.

Der Befall mit Nematoden an Erbse und Ackerbohne auf dem Ihinger Hof 2003/04 hat vermutlich

zum reduzierten Feldaufgang der Novembersaaten sowie zur erhöhten Auswinterung

der Wintererbsen beigetragen. Die Infektion war sehr wahrscheinlich bodenbürtig, da auch

die Vorfrucht Hafer zu den Wirtspflanzen der betreffenden Nematodenart Ditylenchus dipsaci

gehört [KNUTH, 2003] und alle Sorten der Erbsen und Ackerbohnen Symptome zeigten. Ertragsschäden

wurden jedoch offenbar kompensiert. Die Staunässe im Erbsenversuch am

Oberrhein 2004/05 war durch einen vergleichsweise schweren Boden und unerwartet niederschlagsreichen

April bedingt und führte nahezu zum Totalausfall.

Im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Schadursachen sind andere als kulturspezifisch

einzustufen und sollten daher bei der Ertragserwartung berücksichtigt werden. Insbesondere

sind bodenbürtige, pilzliche Schaderreger als wichtige Ursache für reduzierten oder ungleichmäßigen

Feldaufgang von Körnerleguminosen zu nennen, und können oft nur durch

chemische Beizung zufriedenstellend vermieden werden [AUFHAMMER, 1998]. Im ökologischen

Anbau bleibt daher ein erhöhtes Risiko, das besonders bei später Saat und somit verzögertem

Feldaufgang von Winterformen zunimmt. Die Weiße Winterlupine hingegen verlangt

eine sehr frühe Aussaat, was an sommertrockenen Standorten häufig mit ausgetrockneten

und verhärteten Böden einhergeht. Als zusätzlicher Risikofaktor für die Bestandesetablierung

Weißer Lupine (Sommer- und Wintertyp) muss die hohe Wildfraßgefahr im Keimlingsstadium

gesehen werden.

Einige pilzliche Schaderreger gefährden Winterformen stärker als Sommerformen. So wird

der Befall von Erbsen mit Brennflecken (Phoma medicaginis, Ascochyta pisi) durch langsame

Keimlingsentwicklung gefördert [HOFFMANN & SCHMUTTERER, 1983], was den stärkeren

Befall der Winterform am Standort Ihinger Hof 2004/05 erklärt. Auch SCHMUTZ & BÖHLER

[2002b] geben einen erhöhten Befallsdruck auf Wintererbsen im Vergleich zu Sommererbsen

an. Entsprechend ist das Befallsrisiko mit Schokoladenflecken (Botrytis fabae) an Winterackerbohnen

im Vergleich zur Sommerform erhöht [LAMPKIN, 2002].

Hinsichtlich der Schäden durch Blattlausbefall sind hingegen Winterformen aufgrund ihrer

frühen Blühphase im Vorteil. Allerdings zeigten die Beobachtungen am Oberrhein, dass noch

blühende Sommererbsen zwar von den Blattläusen (Acyrthosiphon pisum) bevorzugt werden

(2004/05), bei deren Abwesenheit jedoch auch die Hülsen bereits abgeblühter Wintererbsen

noch massiv befallen werden können (2003/04). Weitere Schadinsekten, wie Blattrandkäfer

(Sitona lineata) oder Erbsenwickler (Cydia nigricana) führen zu systematischen Nachteilen

im ökologischen Anbau.

Ertragsbildung in Abhängigkeit von Saattermin und Witterungsverlauf

Das Ertragspotenzial der Winterformen hing artabhängig mehr oder weniger stark mit ihrer

vegetativen Vorentwicklung zusammen und war bei früher Saat größer oder zumindest nicht

niedriger als bei später Saat. Ertragsbegrenzend wirkten teilweise negative Effekte auf Etablierung

und Überwinterung (s.o.).

Bei der Analyse der Ertragsstruktur werden das hohe Kompensationsvermögen der Körnerleguminosen

und die komplexen Wechselwirkungen der Ertragskomponenten deutlich. Bei

hohem Ertragsniveau variierten die Ertragskomponenten meist wesentlich stärker als der

Kornertrag, was als Hinweis auf eine hohe Ausschöpfung der standort- und witterungsabhängigen

Ressourcen interpretiert werden kann.


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 101

Bei den Winterackerbohnen nahm die basale Verzweigung mit späterer Saat ab, wurde aber

durch höhere Hülsenzahlen je Trieb kompensiert. Im Rahmen der Versuchsergebnisse hatte

der Saattermin nur am Oberrhein 2004/05 Einfluss auf den Ertrag der Winterackerbohnen.

Hier wurden zwar gleich viele Hülsen je Pflanze entwickelt, jedoch bei später Saat ein signifikant

geringeres Korngewicht und damit geringerer Ertrag erreicht. Da Blühperiode und Hülsenansatz

von Oktober- und Novembersaat sich nicht unterschieden, muss ein limitierender

Effekt bei der Kornfüllung vermutet werden. Die vegetativ schwächer entwickelte Novembersaat

wies signifikant geringere Bestandeshöhe und Bodendeckung auf, was zu einer reduzierten

Lichtinterzeption führt (vgl. Gl. ( 3 )). Vermutlich da dies für die unteren hülsentragenden

Nodien eher günstig ist, wurde die Hülsenzahl nicht wesentlich reduziert, aber dennoch

ein geringeres Korngewicht aufgrund begrenzter Assimilationsleistung erreicht. Im Standortvergleich

mit dem Ihinger Hof waren die Korngewichte der Ackerbohnen am Oberrhein insgesamt

ungewöhnlich niedrig. Hier könnte relative Wasserknappheit während der Kornfüllungsphase

wesentlichen Einfluss gehabt haben. Entgegen den Erwartungen hatte der Saattermin

auch für die Sommerackerbohnen keinen Effekt auf den Ertrag. Der Spitzenertrag der

Sorte Espresso von 55 dt/ha am Standort Ihinger Hof 2005 wurde mit beiden Saatterminen

(22.03. u. 06.04.) erreicht. Im Sortenvergleich zeichnete sich Espresso v.a. durch erhöhten

Hülsenansatz aus. Warum dieser Vorteil nur in einem von zwei Versuchsjahren realisiert

wurde, ist unklar. Am sommertrockenen Standort Oberrhein blieb die Sommerackerbohne

Aurelia ertraglich weit hinter den Winterackerbohnen zurück, was nicht allein durch den

schwachen Feldaufgang erklärt werden kann. Selbst bei linearer Hochrechnung auf 100%

Feldaufgang (40 Pfl./m 2 ) wäre der Ertrag niedrig. Der Hülsenansatz war signifikant schwächer

als bei den Wintertypen, was auf einen limitierenden Effekt der Wasserversorgung bei

späterer Blühphase der Sommerform hindeutet.

Die Wintererbsen entwickelten bei früher Saat am Standort Oberrhein trotz erhöhter Auswinterung

höhere Hülsenzahlen je m 2 und deutlich höhere Erträge als bei später Saat. Demgegenüber

war am Standort Ihinger Hof kein Ertragsunterschied bzw. ein vermutlich durch biotische

Schadfaktoren bedingter Minderertrag der frühen Saat 2004/05 zu verzeichnen. Ein

Zusammenhang zwischen Blühperiode und Wasserversorgung liegt nahe. Die verzögerte

Blüte der spät gesäten Wintererbsen findet am sommertrockenen Standort Oberrhein unter

ungünstigeren Bedingungen statt und führt zur Reduktion von Ertragsanlagen. Auf dem Ihinger

Hof sind bei kühleren Temperaturen und hinreichender Wasserversorgung noch keine

Nachteile zu befürchten. Auch die Sommererbsen erzielten nur in einem Jahr höhere Erträge

durch frühe Saat, während 2005 die ausgeglichene Niederschlagsverteilung zur weitgehenden

Nivellierung der Erträge von März- und Aprilsaat beigetragen haben dürfte.

Bei den Winterlupinen lagen Ertragsvorteile durch frühe Saat am Oberrhein 2004/05 vor,

obwohl die Blühphase nicht vom Saattermin abhing. Wesentlichen Einfluss dürfte hierbei die

bessere Vorwinterentwicklung gehabt haben. Die Analyse der Ertragskomponenten ist jedoch

nicht einheitlich. Die Sorte Luxe erlitt bei später Saat extreme Bestandesverluste und

entwickelte kompensierend erhöhte Einzelpflanzenerträge. Die Sorte Lugain hätte nach den

im Probeschnitt ermittelten Ertragskomponenten bei später Saat einen höheren Ertrag haben

müssen, was sich aber im Parzellenertrag nicht wiederfindet. Kornausfall wurde nicht beobachtet.

Die Sorte Lumen setzte bei später Saat weniger Hülsen je Pflanze an. Die Erträge

der Weißen Winterlupine korrelierten insgesamt mit der Hülsenzahl/m 2 . Da die Varianten

etwa gleichzeitig blühten, dürfte hier weniger die Wasserversorgung als die Bestandesarchitektur

zugrundeliegen. Nach Untersuchungen in Großbritannien wird die spätere Ertragsstruktur

der Winterlupine nahezu vollständig von der Temperatursumme (Basis 3°C) zwi-


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 102

schen Aussaat und Ende März bestimmt. Maximale Erträge werden durch Pflanzen mit 4

hülsentragenden Seitentrieben und einer Pflanzenhöhe von ca. 100 cm erzielt [CROWLEY,

2001]. SHIELD et al [1996] fanden, dass Winterlupinen maximale Erträge bei 500-600 Hülsen/m

2 erreichen. In den hier diskutierten Versuchen wurden in den ertragreichsten Varianten

350-450 Hülsen/m 2 erzielt. Eine positive Korrelation zwischen Hülsendichte und Ertrag

erscheint daher plausibel. In Kleinhohenheim 2004/2005 erreichten die Winterlupinen sowohl

einen höheren Hülsenansatz als auch höhere Korngewichte als am Oberrhein. Im Versuchsjahr

2003/04 waren ungenügende Bestandesdichten und Vorwinterentwicklung sowie sortentypisches

Kompensationsvermögen ertragsbestimmend.

Im Allgemeinen gilt das Korngewicht bei Körnerleguminosen als stark genetisch fixiert

[DIEPENBROCK, 1999]. In den Versuchen zeigte sich jedoch, dass schwach entwickelte Winterackerbohnen

auch bei gleichbleibender Hülsenzahl reduzierte Korngewichte produzieren,

und dass Winterlupinen auf günstige Bedingungen sowohl mit höherem Hülsenansatz als

auch höherem Korngewicht reagieren können. Daraus lässt sich vermuten, dass das Korngewicht

bei ungenügender Ressourcenverfügbarkeit (Wasser, Assimilate) hinter seinem genetisch

fixierten Potenzial zurückbleibt.

Für die Sommertypen von Körnerleguminosen konnte die Aussage, dass Saatzeitverzögerung

über Mitte März hinaus zu Ertragseinbußen von 0,3 - 0,7 dt/ha je Tag Verzögerung führt

[AUFHAMMER, 1998], nicht allgemein bestätigt werden. Jedoch war die frühe Saat gegenüber

der späten Saat nie im Nachteil, so dass sie aus Sicht der Ertragssicherheit zu empfehlen ist.

Die in den Versuchen am Oberrhein in beiden Jahren ermittelten Rohproteingehalte der

Ackerbohnen in der Größenordnung von 38% sind ungewöhnlich hoch. Die Messvorrichtung

zur N-Gehaltsermittlung lieferte sonst plausible Werte. Mögliche Erklärungen sind eine tatsächlich

erhöhte Proteinkonzentration in den ungewöhnlich kleinen Körnern oder ein erhöhter

Gehalt an nicht-Protein-Stickstoff, der einen Umrechnungsfaktor Protein/N < 6,25 erfordern

würde. Für beide Annahmen liegen jedoch keine entscheidenden Hinweise vor. Die

Erbsen hingegen erzielten auf dem Ihinger Hof mit durchschnittlich 26% sehr viel höhere

Rohproteingehalte als am Oberrhein mit nur 21%. Da Erbsen nur etwa bis zur Blüte Stickstoff

fixieren [DIEPENBROCK, 1999], dürfte die vermutlich hohe Boden-N-Nachlieferung auf

dem intensiv bewirtschafteten Standort Ihinger Hof wesentlich zur N-Aufnahme während der

Kornfüllung der Erbsen beigetragen haben.

Sorteneffekte

Die Winterackerbohnen entwickelten sich weitgehend ähnlich. Die Sorte Olan zeigte erwartungsgemäß

eine etwas höhere Frostempfindlichkeit, überwinterte aber am Oberrhein problemlos.

Diva zeichnet sich durch frühe Reife aus, was bei Sommertrockenheit positiv zu beurteilen

ist, jedoch in den Versuchen keine Ertragsvorteile brachte. Auf dem Ihinger Hof war

die Sorte Karl insgesamt ertragsstärker als Diva. Unter den Sommerackerbohnen war die

Sorte Aurelia aufgrund ihres schwachen Feldaufganges nicht repräsentativ. Auf dem Ihinger

Hof war die Sorte Espresso in einem von zwei Jahren der Sorte Limbo sowie den Wintertypen

klar überlegen.

Unter den Wintererbsen am Oberrhein schien die Sorte Iceberg sowohl bei der Überwinterung

als auch bei vegetativer Entwicklung und Ertrag unterlegen, während Lucy und Cheyenne

weitgehend gleichwertig waren. Eine geringere Frosttoleranz von Lucy im Vergleich zu

Iceberg und Cheyenne [ARVALIS, 2003b] konnte nicht bestätigt werden. Auf dem Ihinger Hof

waren die Sorten Iceberg und Beckii etwa gleichwertig. Die Sommererbsensorte Hardy ent-


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 103

wickelte sich in beiden Versuchsjahren am Oberrhein unbefriedigend. Für die auf dem Ihinger

Hof angebauten Sommererbsen konnte im zweiten Jahr die hohe Standfestigkeit der

Sorte Santana [BUNDESSORTENAMT, 2005] bestätigt werden, während Alliance stark lagerte.

Ertraglich waren jedoch beide Sorten gleichwertig. Die Wintererbsen waren in allen Versuchen,

mit Ausnahme der durch Staunässe und Pseudomonas pisi geschädigten Pflanzen

2004/05 am Oberrhein, sehr standfest.

Die Winterlupinen zeigten deutlich ausgeprägte Sortenunterschiede, die primär mit ihrem

Wuchshabitus zusammenhingen. Hinsichtlich Verzweigungsstruktur und Hülsenansatz zeigte

sich die Sorte Luxe als Einzelpflanzentyp mit hohem Ertragspotenzial und Kompensationsvermögen.

Unter den gegebenen Anbaubedingungen wies sie jedoch eine extrem langsame

Entwicklung sowie späte und ungleichmäßige Abreife auf. Lumen und Lugain hingegen

konnten im zweiten Versuchsjahr erfolgreich als Bestandesdichtetypen geführt werden. Dabei

blieb Lugain praktisch unverzweigt und erreichte mit einem hohen, stark auf den Haupttrieb

konzentrierten Hülsenansatz gute Standfestigkeit und gleichmäßige Abreife. Nachteilig

war die deutlich begrenzte Bodendeckung und Unkrautunterdrückung. Lumen verzweigte

sich und erreichte bei ausreichender Bestandesdichte nahezu 100% Bodendeckung. Die

Abreife erfolgte gleichmäßig genug und trotz Verzweigung noch etwas früher als bei Lugain.

Zudem war Lumen ertragsstärker als Lugain. Die am Oberrhein angebaute Sommerlupinensorte

Amiga war in keinem der beiden Jahre ertraglich im Vorteil.

Gemenge und Mischungseffekte

Die Ertragsanteile im Erntegut von Gemengen können von Jahr zu Jahr verschieden ausfallen

[DAHLMANN & VON FRAGSTEIN UND NIEMSDORFF, 2005]. Dies zeigte sich auch im Versuch

mit Triticale und Winterfuttererbse. Insbesondere entwickelte sich die Erbse im zweiten Versuchsjahr

deutlich kräftiger, was im Gemenge zu höheren Ertragsanteilen, im Reinbestand

hingegen zu starkem Lager führte. Auch im Gemenge mit höherem Erbsenanteil war die

Standfestigkeit ungenügend. Möglicherweise war die Stützfunktion des Triticale aufgrund der

vergleichsweise hohen Triebdichte von 331 Trieben/m 2 eingeschränkt.

Der Proteinertrag der Triticale-Reinsaat war aufgrund der Kornerträge hoch und wurde mit

Ausnahme des additiven Gemenges 2004/05 (100% Triticale + 31% Erbse) von keiner Variante

übertroffen. Allerdings weist das Erntegut von Gemengen eine höhere Proteinkonzentration

auf, und Getreide und Körnerleguminosen ergänzen sich positiv hinsichtlich limitierender

Aminosäuren. Darüberhinaus kann im Gemenge ein höherer Proteingehalt des Getreidepartners

erreicht werden, da einerseits weniger Konkurrenz um Stickstoff herrscht und

andererseits durch Rhizodeposition des Leguminosenpartners zusätzlich Stickstoff zur Verfügung

steht [WICHMANN, 2004a]. Dieser Effekt konnte im ersten Versuchsjahr nicht, im zweiten

Jahr hingegen deutlich (mehr als 2 Prozentpunkte höherer Proteingehalt bei Triticale)

beobachtet werden.

Ertragliche Mischungseffekte > 1 lagen im Allgemeinen vor. Allerdings profitiert der Mischungseffekt

dabei von dem geringen, zugrundeliegenden Reinsaatertrag der normalblättrigen

Futtererbse. Ein Vergleich auf Anbausystemebene, dem der Reinsaatertrag eines halbblattlosen

Wintererbsentyps zugrundeliegt, hätte in nur einer Gemengevariante 2004/05 einen

Mischungseffekt > 1 ergeben. Insgesamt war der Ertrag der Wintererbsensorte Assas

mit max. 23 dt/ha im Gemenge für den Standort Ihinger Hof niedrig. Das Gemenge von Assas

mit Wintertriticale wird im Elsass praxisüblich angebaut. Dort ist aufgrund häufiger Sommertrockenheit

und überwiegend wärmeliebender Unkräuter ein größerer Vorteil des Winter-


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 104

anbaus gegeben, während die Gefahr von Lager im Zusammenhang mit anhaltenden Niederschlägen

im Sommer sehr gering ist.

Für den dem Elsass klimatisch ähnlichen Standort Oberrhein erscheint die Kombination daher

geeignet, während sie für den Standort Ihinger Hof möglicherweise nicht ideal ist. In einem

Versuch in Hessen 2003/04 konnte die Sorte Assas im Gemenge mit Winterroggen

(substitutiv 50:50) einen Kornertrag von ca. 42 dt/ha + 20 dt/ha Roggen (86% TS) erzielen

[URBATZKA et al, 2005]. An niederschlagsreichen Standorten kommen auch halbblattlose

Wintererbsentypen als Gemengepartner in Betracht, da diese nicht nur bei der Standfestigkeit

sondern auch hinsichtlich Abtrocknung und Vermeidung von Pilzbefall Vorteile bieten.

VÖLKEL & SCHINDLER [2005] erzielten im Sommeranbau mit 60 keimfähigen Körnern Erbse

(halbblattlos) und 70 kmf. Kö. Hafer bzw. Sommergerste über zwei Jahre deutliche Mehrerträge

gegenüber den jeweiligen Reinsaaten. Ähnliche Saatdichten erscheinen auch für Wintertriticale/-roggen

und halbblattlose Wintererbsen aussichtsreich.

OPTIMIERUNGSPOTENZIAL BEIM ANBAU VON WINTERFORMEN

Der optimale Saattermin hat sich als kritisch für Überwinterung und Ertragsleistung der Wintertypen

gezeigt. Er muss für jeden Standort unter Berücksichtigung der langjährig zu erwartenden

Witterungsgrenzen im Herbst bestimmt werden. Ein relativ breites Zeitfenster erlaubt

die Winterackerbohne. Aussaat zwischen Mitte Oktober und Mitte November führte in Südwestdeutschland

bei hinreichender Saatdichte zu guten Leistungen. Es steht zu vermuten,

dass frühe Saat langfristig günstiger hinsichtlich des Ertragspotenzials und der Toleranz gegenüber

pilzlichen Schaderregern ist. Dies bedarf aber der Bestätigung. Die Winterlupine

sollte möglichst früh gesät werden, da Winterhärte und Ertragsleistung gleichermaßen positiv

darauf reagieren. Eine zu starke Vorwinterentwicklung ist möglich, unter deutschen Witterungsbedingungen

jedoch unwahrscheinlich. Aussaat Anfang September hat sich am Oberrhein

als günstig gezeigt. An kühleren Standorten kann möglicherweise sogar Ende August

gesät werden.

Ein ausgeprägtes Optimierungsproblem stellt die Aussaat der Wintererbse dar, da frühe Saat

vorteilhaft hinsichtlich Ertragspotenzial und zügigem Feldaufgang ist, bei Überentwicklung

jedoch zu reduzierter Frosthärte führt. Allerdings wurden höhere Ertragsleistungen vor allem

im Zusammenhang mit früherer Blühphase bei Sommertrockenheit erzielt. Die Blühphase

setzte jedoch, wahrscheinlich aufgrund photoperiodischer Reaktion, frühestens Anfang Mai

ein. Demnach würde noch frühere Aussaat zu Überbetonung der vegetativen Entwicklung

führen, jedoch keine noch frühere Blüte erzwingen. Eine Vorwinterentwicklung der Wintererbsen

von 2-3 Laubblättern erscheint optimal, um ausreichende Winterhärte und frühest

mögliche Blühphase zu erreichen. An weniger durch Sommertrockenheit gefährdeten Standorten

kann eine etwas schwächere Vorwinterentwicklung von 1-2 Laubblättern zugunsten der

Winterhärte angestrebt werden, da eventuelle Verzögerungen der Blühphase hier weniger

ertragswirksam sind. Der Feldaufgang sollte jedoch vor Winter abgeschlossen sein, da er

sonst reduziert und ungleichmäßig erfolgen kann.

Der Anbau von Winterlupinen wurde im zweiten Versuchsjahr durch Vorverlegung des Saattermines

und Erhöhung der Saatdichten optimiert. Vorteilhaft waren in diesem Jahr jedoch

auch der warme Herbst und die schützende Schneedecke im Winter. Die resultierenden Bestandesdichten

waren vermutlich eher zu hoch, vor allem bei der Sorte Lumen. Optimale

Bestandesdichten für den Anbau von Winterlupinen in Südwestdeutschland müssen standort-

und sortenabhängig ermittelt werden. Grundsätzlich sollten sie so gewählt werden, dass


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 105

auch bei einem kühlen Herbst und reduziertem Einzelpflanzenertragspotenzial noch genügend

Hülsen/m 2 gebildet werden können. Zu hohe Bestandesdichten führen jedoch nach

einem warmem Herbst zu starker intraspezifischer Konkurrenz. Für die Etablierung von Winterlupinen

kann es problematisch sein, dass zum optimalen Saattermin Ende August/Anfang

September an sommertrockenen Standorten der Bodenwassergehalt nicht genügt, um den

hohen Keimwasserbedarf großkörniger Leguminosen zu decken. Mögliche Optimierungsmaßnahmen

bestehen in einer Saatbettbereitung mit zapfwellengetriebenen Geräten, um die

Kapillarität zu erhöhen, sowie ggf. in einer Beregnungsgabe zur Aussaat. Die anzustrebende

Vegetationsperiode von Winterlupinen an süddeutschen Standorten kann etwa mit der des

Winterraps verglichen werden. Ob jedoch frühe Aussaat und erhöhte Saatdichten auch in

Jahren mit kühlerem Herbst und mit Kahlfrösten im Winter ausreichende Winterhärte und

befriedigende Erträge gewährleisten, können nur weitere Versuche zeigen.

Mittelfristig dürfte den Wintertypen ein noch hohes züchterisches Potenzial innewohnen, da

aufgrund der Forderung nach verbesserter Winterhärte bislang die Ertragsleistung weniger

stark im Vordergrund stand als bei den Sommertypen. Insbesondere die Winterackerbohnen

auf dem Ihinger Hof entwickelten sich weitgehend problemlos, setzten jedoch die mit der

längeren Vegetationsdauer zur Verfügung stehenden Ressourcen nicht in höhere Erträge

um. Für Wintererbsen wäre eine stärkere Vorwinterentwicklung ohne abnehmende Frosttoleranz

vorteilhaft, was möglicherweise mit dem Vernalisationsanspruch zusammenhängt. Die

Ertragssicherheit von Winterlupinen wird durch die starke Reaktion ihrer Ertragsstruktur auf

die Vorwinterentwicklung begrenzt. Hier besteht weiterhin Entwicklungsbedarf, wie auch

CROWLEY [2001] schon anmerkte.

WINTER- UND SOMMERFORMEN IM VERGLEICH

Für die vergleichende Ertragsbewertung von Winter- und Sommerformen der Körnerleguminosen

war die Wasserversorgung ein maßgeblicher Faktor. Die Wintertypen blühten 2½ bis

4 Wochen früher als die Sommertypen. Bei der Abreife lag die Differenz sorten-, witterungs-

und standortabhängig in der Größenordnung von 1 bis 3 Wochen. Am sommertrockenen

Standort Oberrhein waren die Wintertypen den Sommertypen aufgrund ihrer besseren Ausnutzung

der Winterfeuchtigkeit überlegen, während die Sommertypen mit späterer Blühphase

und Abreife stärker unter Wassermangelstress litten. Besonders deutlich wurde dies bei

der Ackerbohne. Für Erbsen war ein direkter Vergleich aufgrund von Ertragsausfällen nicht

möglich. Es kann aber vermutet werden, dass die Differenz aufgrund der auch bei Sommererbsen

frühen Abreife geringer ausfällt. In bundesweiten Sortenversuchen zum ökologischen

Anbau von Sommererbsen 2004 wurden im Mittel verschiedener Standorte 20-45 dt/ha geerntet

[GRUBER, 2005]. Die Wintererbsen erzielten im gleichen Jahr am Oberrhein Erträge

von bis zu 35 dt/ha, was unter Berücksichtigung der Sommertrockenheit als hoch zu beurteilen

ist. Bei der Weißen Lupine war die zum Vergleich angebaute Sommerform im Nachteil.

Allerdings hatte die Weiße Sommerlupine im Versuch zur Unkrautregulierung 2004 ein ähnliches

Ertragsniveau erreicht wie die Winterlupinen im Jahr 2005.

Bei ausreichender Wasserversorgung war das Ertragsniveau von Winter- und Sommerformen

bei Erbse und Ackerbohne vergleichbar. Mit Ausnahme der Winterackerbohnensorte

Karl waren jedoch die Wintertypen im Gesamtmittel der Versuche noch etwas ertragsschwächer

als die Sommertypen. Für die Weiße Lupine liegen keine Vergleichsdaten vor, da am

Standort Kleinhohenheim nur Winterlupinen angebaut wurden.


Ergebnisse und Diskussion: Winterformen von Körnerleguminosen 106

Neben Wassermangel hatten auch biotische Schadfaktoren unterschiedliche Effekte auf

Sommer- und Winterformen. Besonders zu erwähnen sind pilzliche Krankheiten, die während

des Winters eine zusätzliche Gefährdung der Wintertypen darstellen, und Blattläuse,

die an Sommertypen eine längere Angriffsphase zwischen Zuflug und Absterben der Pflanze

vorfinden. Die Bedeutung dieser Schadfaktoren ist standortabhängig. So spielten pilzliche

Krankheiten während der Überwinterung am Oberrhein keine Rolle, jedoch auf dem Ihinger

Hof. Ausmaß und Zeitpunkt des Blattlauszuflugs sind zudem jahresabhängig. Multiple

Schadursachen können auftreten, wenn z.B. Frostschäden an Winterlupine zu Sekundärinfektionen

mit Fusarium spp. und Botrytis cinerea führen [SHIELD et al, 2000]. Im ökologischen

Landbau kann der Vorsprung von Winterformen vor Unkräutern bedeutsam sein, besonders

wenn, wie am Oberrhein, sommerannuelle Unkrautarten vorherrschen.

Sofern an einem Standort Ertragsleistung und -sicherheit von Winter- und Sommerform einer

Körnerleguminosenart gleichwertig erscheinen, sind als Entscheidungskriterien Aspekte wie

Fruchtfolgegestaltung oder Arbeitsspitzenvermeidung relevant.

An sommertrockenen Standorten zeichnen sich Wintertypen von Körnerleguminosen

durch höhere Ertragssicherheit aus als Sommertypen, da frühere Blühphase und Abreife

eine bessere Wasserversorgung ermöglichen. An feucht-kühleren Standorten spielt dieser

Effekt eine untergeordnete Rolle, während der Druck durch pilzliche Schaderreger in der

Winterperiode zunimmt und so die Sommertypen begünstigen kann. Insgesamt sind Vor-

und Nachteile durch unterschiedliche Koinzidenz von Winter- und Sommertypen mit verschiedenen

Schadursachen jeweils standortabhängig zu beurteilen. Unter Einbeziehung

von Beregnung und chemischem Pflanzenschutz ist von einem ähnlichen Ertragspotenzial

bei Winter- und Sommertypen auszugehen. Ein grundsätzlich höheres Ertragsniveau von

Wintertypen aufgrund längerer Vegetationsdauer wird bisher nicht erreicht. Hier ist ein

noch hohes züchterisches Potenzial anzunehmen.

Die Überwinterung von Winterackerbohnen an Standorten in Südwestdeutschland kann

als sehr gut eingestuft werden. Wintererbsen sind ähnlich frosttolerant, jedoch eher

durch Überentwicklung mit abnehmender Winterhärte sowie durch biotische Schadfaktoren

gefährdet. Die Frosttoleranz von Winterlupinen im Vergleich zu den vorgenannten

Arten ist eingeschränkt, und ihre Anbauwürdigkeit in Südwestdeutschland bedarf der

weiteren Klärung. Alle drei Kulturen überstehen Fröste von wenigstens -12°C, und bei

ausreichender Schneelage auch darunter.

Beim Anbau in Südwestdeutschland sollten Winterackerbohnen ab Mitte Oktober gesät

werden. Eine Saatdichte von 30 kmf. Kö./m 2 erscheint ausreichend, sollte jedoch bei späterer

Saat etwas erhöht werden, um reduzierte basale Verzweigung auszugleichen. Das

optimale Zeitfenster für die Aussaat von Wintererbsen ist schmaler, da bei Überentwicklung

die Frosthärte abnimmt, bei zu schwacher Entwicklung hingegen Blühverzögerungen

im Frühjahr auftreten. Für Südwestdeutschland erscheint die Aussaat Ende Oktober

optimal. Saatdichten sollten wie bei Sommererbsen ortsüblich oder etwas höher gewählt

werden. Winterlupinen erfordern für Winterhärte und hohen Ertrag eine sehr frühe Aussaat,

die in Südwestdeutschland Anfang September erfolgen sollte. Optimale Saatdichten

sind abhängig von der Sorte und dem für die Vorwinterentwicklung maßgeblichen Witterungsverlauf

im Herbst. Eine Saatdichte von 80 kmf. Kö./m 2 liegt für die Sorte Lumen bei

Anbau in Südwestdeutschland im ertragsoptimalen Bereich.


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 107

3.3 Standortanforderungen von Körnerleguminosen

Die Kichererbse (Cicer arietinum L.) gilt als eine der trockenstresstolerantesten Leguminosenarten,

und ist für den Anbau in guten Weinbaulagen und auf kalkreichen Lehmböden geeignet

[ESER et al, 1999]. Die Standortbedingungen der Oberrheinregion erscheinen daher

vielversprechend. Ein erster Versuch zu Anbauwürdigkeit und Ertragsleistung wurde 2004

und 2005 durchgeführt.

Der Anbau von Weißer und Schmalblättriger Lupine (Lupinus albus L. und L. angustifolius L.)

unterliegt einer eingeschränkten Ertragssicherheit, was mitunter auf besondere Bodenansprüche

zurückzuführen ist. Zur genaueren Klärung der Anforderungen wurde ein Gefäßversuch

mit verschiedenen Substraten durchgeführt.

3.3.1 Feldversuch zur Anbauwürdigkeit von Kichererbse am Oberrhein

Der Versuch wurde unter ökologischen Anbaubedingungen auf Praxisflächen und mit ökologisch

erzeugter Verbrauchsware als Saatgut durchgeführt. Der Feldaufgang einer Herkunft

lag im zweiten Versuchsjahr mit 70% signifikant niedriger als bei den anderen Herkünften mit

90%. Da keine weiteren signifikanten Effekte auftraten, werden im Folgenden nur die Ergebnisse

im Versuchsmittel der beiden Jahre aufgeführt.

In beiden Jahren liefen die Kichererbsen ca. 2 Wochen nach Aussaat auf und etablierten

sich im ersten Jahr mit 32 und im zweiten Jahr mit 28 Pfl./m 2 . Während im ersten Jahr keine

Wurzelknöllchen gefunden wurden, war der Knöllchenansatz nach Impfung mit spezifischen

Rhizobien (Bradyrhizobium sp. Cicer) 2005 sehr gut. Dennoch entwickelten sich die Bestände

in beiden Jahren wüchsig (2004 offenbar hinreichende N-Nachlieferung aus dem Boden).

Die Kichererbsen zeigten ein gutes Wasseraneignungsvermögen, und selbst in sehr trockenen

Phasen 2005 (Schrumpfrisse im Boden) noch Transpirationswasser an der Blattbehaarung.

Bis Anfang Juli wurden geschlossene Bestände mit zufriedenstellender Bodendeckung

erreicht. Die Bestandeshöhe lag bei 30 - 40 cm. Blühbeginn war am 28.06.2004 bzw.

22.06.2005, und es wurde ein vielversprechender Hülsenansatz beobachtet (Abb. 20).

Allerdings reiften die Kichererbsen nur langsam ab und wuchsen indeterminiert weiter. In

beiden Jahren lagen auch Mitte September noch grüne Triebe mit neuen Blüten vor. Die

angesetzten Hülsen waren in beiden Jahren zum großen Teil taub oder enthielten verkümmerte,

mycelüberzogene Körner. Unklar ist, ob dies die Ursache oder nur eine Folge

(Schwächeparasit) anderer Probleme war. Untersuchungen an Ernteproben 2005 ergaben

einen Befall mit Botrytis sp. am Korn. 2004 wurde der Versuch abgebrochen. 2005 wurden

am 09.09. Probeschnitte entnommen und nach Trocknung ausgedroschen. Der mittlere Ertrag

lag bei 7,1 dt/ha (86% Trockensubstanz). Die Kornqualität war nach visuellem Eindruck

für Speiseware ungenügend.


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 108

Abb. 20: Entwicklung von Kichererbse am Oberrhein - Blühphase und zunehmende Bodendeckung

(29.06.2005, links) sowie Hülsenansatz (14.07.2004, rechts)

3.3.2 Gefäßversuch zu den Bodenansprüchen von Weißer und Schmalblättriger

Lupine

Der Versuch wurde mit fünf Substraten unterschiedlicher pH-Werte und Pufferkapazitäten

sowie drei Saatgutpartien durchgeführt. Der Pflanzenaufwuchs erfolgte über 96 Tage in Mitscherlich-Gefäßen

im Gewächshaus.

IM VERSUCH AUFGETRETENE PROBLEME

Die Lupinen in den angesäuerten Substraten A und B keimten nicht. Eine Überwässerung

und pH-Messung in der nach unten verdrängten Bodenlösung ergab Werte zwischen pH 6

und 7. Eine pH-Bestimmung der Substrate in den Kontrollgefäßen nach Versuchsende

(CaCl2-Methode) ergab Werte von 6,3 (Substrat A) und 6,5 (Substrat B), was über dem Zielwert

von 6,0 lag. Es wird daher angenommen, dass die Säuremenge nicht zu hoch war.

Wenn jedoch die Säure ausschließlich durch CaCO3 abgepuffert wurde, befanden sich danach

5,7 g CaCl2 je kg Substrat im Gefäß, die aufgrund der angepassten Bewässerung nicht

ausgewaschen wurden. Es ist daher anzunehmen, dass die Lupinensamen aufgrund des

erhöhten osmotischen Potenzials in der Bodenlösung nicht keimen konnten.

Etwa 40 Tage nach Aussaat wurde, trotz vorhandener Gelbtafeln, ein mäßiger bis starker

(vor allem im humusreichen Substrat D) Befall mit Trauermücken (Sciaridae) festgestellt,

deren Larven die Wurzeln der Lupinen schädigten. 60 Tage nach Aussaat wurde an den

Schmalblättrigen Lupinen ein starker Befall mit Mehltau (Erysiphe martii) festgestellt, der

anders als unter Freilandbedingungen zu erheblichen Schäden und bis Ernte zu nahezu vollständigem

Blattverlust führte. Die Weiße Lupine war trotz Randomisation mit den befallenen

Varianten nicht betroffen. Das Wachstum aller Varianten erschien auch ohne Schaderreger

zurückhaltend. Die als ungestörte Vergleichsvariante auf dem Substrat A vorgesehenen

Pflanzen standen jedoch nicht zur Verfügung.


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 109

BEOBACHTUNGSERGEBNISSE

Die Höhe der Lupinen (Stängelbasis bis Vegetationskegel) war bei allen Messungen signifikant

von der Sorte, nicht aber vom Substrat abhängig. 25 Tage nach Aussaat hatten Amiga

(Weiße Lupine) und Vitabor (Schmalblättrige Lupine) ca. 5,4 cm, Bora (Schmalblättrige Lupine)

hingegen 7 cm Höhe erreicht. Auch nach 91 Tagen war Bora signifikant höher (18,4 cm)

als Amiga (14,4 cm) und Vitabor (12,2 cm), die sich nicht signifikant unterschieden. Dabei

war das Streckungswachstum von Bora uneinheitlich und mit mangelnder Standfestigkeit

verbunden. Etwa 70 Tage nach Aussaat begann die Weiße Lupine bei ca. 13 cm Höhe zu

blühen.

39 Tage nach Aussaat hatten die Lupinen im Mittel das erste Blatt des vierten Blattpaares

entfaltet. Eine signifikante Interaktion Sorte x Substrat lag vor, da auf Substrat D die Schmalblättrigen

Lupinen schwächer entwickelt waren (nur drittes Blattpaar entfaltet), während sie

auf Substrat C weiter (viertes Blattpaar fast voll entfaltet), die Weiße Lupine hingegen etwas

schwächer entwickelt war.

Chlorosen traten nicht oder nur schwach auf, so dass lediglich die Boniturnoten von 9 (dunkelgrün)

bis 5 (hellgrün bis gelb) vergeben wurden. Bei der ersten Bonitur nach 25 Tagen lag

ein leichter Substrateffekt (H = 9,3**) vor, wobei Substrat E im Mittel die Boniturnote 8 erhielt,

C und D hingegen 8,8. Bei der Bonitur nach 39 Tagen waren sowohl Substrateffekt (H =

22,5***) als auch Sorteneffekt (H = 9,3**) signifikant. Die mittleren Boniturnoten der Chlorosen

lagen bei 8,4 (Substrat C), 7,5 (Substrat E) und 6,3 (Substrat D), wobei Amiga (Weiße

Lupine) am wenigsten, Bora (Schmalblättrige Lupine) etwas mehr und Vitabor (Schmbl. L.)

am stärksten von den Chlorosen betroffen war. Zum Zeitpunkt dieser Bonitur war auch der

Trauermückenbefall in Substrat D sehr stark ausgeprägt.

Eine weitere Bonitur war an den Schmalblättrigen Lupinen aufgrund des Mehltaubefalles und

zunehmender Entblätterung nicht möglich. Die Weiße Lupine war bei der letzten Bonitur, 91

Tage nach Aussaat wieder nahezu vollständig ergrünt (Abb. 21, 84 Tage nach Aussaat), und

es lag kein signifikanter Substrateffekt mehr vor.

Abb. 21: Weiße Lupine in Substraten C, D und E (von links nach rechts), 12 Wochen nach Aussaat

ANALYSENERGEBNISSE

Die durch Trauermücken und Mehltau stark geschädigten Schmalblättrigen Lupinen lieferten

nicht genügend Pflanzenmaterial für die vorgesehenen Analysen. Von den Pflanzen auf den

Substraten C und E konnte jedoch für beide Sorten genügend Material für eine Mischprobe

über die Wiederholungen geerntet werden. Dadurch war keine statistische Auswertung dieser

Daten, aber zumindest eine Mittelwertsberechnung möglich. Bei Ernte der Pflanzen wur-


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 110

de an den Lupinen auf Substrat C und E ein sehr guter Besatz mit Wurzelknöllchen gefunden,

auf Substrat D hingegen nahezu keine Knöllchen.

Die Auswertung des Pflanzenmaterials der Weißen Lupine auf den Substraten C, D und E

ergab keinen signifikanten Effekt des Substrates auf Sprosstrockenmasse (0,89 g/Pfl.) oder

Wurzeltrockenmasse (0,14 g/Pfl). Tab. 33 zeigt die Gehalte an Ca und Gesamt-Fe in der

Sprosstrockenmasse, Fe(II) in den jüngsten 6-8 Blättern, pH-Werte der durch Verdrängung

gewonnenen Bodenlösung und pH-Werte der Substrate nach Versuchsende in Mischproben

sowie wurzelnahen Zonen. In Pflanzen auf Substrat D wurden die höchsten Ca- und die geringsten

Gesamt-Fe-Gehalte gefunden. Auf Substrat E lagen höhere und auf Substrat C

nochmals höhere Fe-Gehalte vor. Die Fe(II)-Gehalte folgten der gleichen Tendenz wie Gesamt-Fe,

unterschieden sich jedoch nur geringfügig und nicht signifikant. Die Differenzen im

Gesamt-Fe-Gehalt sind somit fast ausschließlich auf unterschiedliche Fe(III)-Gehalte zurückzuführen.

Da nicht genügend Material zur Verfügung stand, um auch die Gesamt-Fe-Gehalte

an den jüngsten Blättern zu untersuchen, ist nicht klar, ob ein unterschiedlicher Effekt des

Substrates auf die Fe-Spezies vorlag, oder aber ein unterschiedlicher Effekt auf die untersuchten

Pflanzenteile.

Tab. 33: Einfluss des Substrates auf Gehalte von Ca und Gesamt-Fe im Spross bzw. Fe(II) in den

jüngsten Blättern von Lupinus albus sowie pH-Werte in Bodenlösung, Mischprobe und wurzelnahem

Substrat bei Ernte eines Gefäßversuches

Gehalte in Spross-TM pH-Werte

Substrat Ca Feges Fe(II) 1

Substrat 2

mg/g µg/g µg/g Mischprobe wurzelnah

Bodenlösung

C 23,2 b 252,8 a 95,3 a 8,03 a 7,80 a 7,08 a

D 29,8 a 141,4 c 87,6 a 7,67 c 7,61 b 6,93 b

E 20,7 b 198,1 b 92,7 a 7,78 b 7,73 a 6,90 b

Varianten mit gleichen Buchstaben hinter dem Messwert unterscheiden sich nicht signifikant

Substratbehandlung: C = 0,043 % Branntkalk ; D = 20% Torf + 0,252 % Branntkalk ; E = 2,0 % Carbonatkalk

1 2

Analyse der jüngsten 6-8 Blätter CaCl2-Methode

Die Sprosstrockenmassen korrelierten mit keinem anderen Parameter. Die Wurzeltrockenmasse

korrelierte negativ mit dem Ca-Gehalt im Spross (r = -0,74**) und positiv mit dem pH-

Wert des wurzelnahen Substrates (r = 0,72*). Eine Korrelation zwischen Fe-Gehalten und

Ca-Gehalten oder Substrat-pH wurde nicht festgestellt.

Die Mischproben der Schmalblättrigen Lupinen ergaben für beide Substrate (C u. E) mittlere

Ca-Gehalte von 27 mg/g, Gesamt-Fe-Gehalte von 296 µg/g und Fe(II)-Gehalte von 108 µg/g,

mit tendenziell geringeren Ca- und höheren Fe-Gehalten bei der Sorte Bora.

Die pH-Werte aller Substrate lagen bei Ernte höher als ursprünglich geplant, was auf mittelfristige

Effekte schließen lässt, die bei den Vorversuchen mit 4-tägiger Schüttelung von Substrat-Suspensionen

nicht erfasst wurden. Insbesondere hatte Substrat E in den Vorversuchen

nur einen pH von 7,0 aufgezeigt. Offenbar führten jedoch der hohe Vermahlungsgrad

des Carbonatkalkes und die anfängliche Inkubation der Gefäße zu einer ungewöhnlich

schnellen Reaktion. Die pH-Werte der Gefäße mit Schmalblättrigen Lupinen entsprachen

den in Tab. 33 für die Weiße Lupine angegebenen Werten. In den Kontrollgefäßen der Substrate

A und B wurden pH-Werte von 6,3 (A) und 6,5 (B) gemessen.


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 111

Die pH-Werte des wurzelnahen Substrates bei Ernte von Weißer Lupine waren niedriger als

in der Mischprobe, wobei in den stark gepufferten Substraten D und E nur eine geringfügige

Absenkung um ca. 0,05 pH-Einheiten, in Substrat C hingegen eine signifikant stärkere Absenkung

um 0,23 pH-Einheiten vorlag.

Der pH-Wert der Bodenlösung lag in den Substraten C, D und E nahe beim neutralen Bereich.

Dies könnte, entgegen den Erwartungen, auf einen Verdünnungseffekt durch das zur

Verdrängung aufgestaute Wasser hinweisen. Die durch Titration ermittelte und als HCO3 - -

Konzentration interpretierte Pufferung der Bodenlösung bis pH 6,0 war signifikant vom Substrat

abhängig und lag bei 1,02 (C), 0,65 (D) und 0,46 (E) mmol/l.

Abb. 22 zeigt die für die Ermittlung der Säureneutralisationskapazität aufgenommenen Pufferkurven

der aus den ungestörten Kontrollgefäßen bei Versuchsende entnommenen Substrate

C, D und E. Der hohe pH-Wert von Substrat C nahm anfangs sehr schnell ab. Nach

Zugabe von 40 mmol H + /kg Substrat unterschieden sich die Substrate C und D nur noch um

ca. 0,04 pH-Einheiten. Das stärker gepufferte Substrat E wies an jedem Messpunkt von 40-

250 mmol H + /kg Substrat einen um 0,12 Einheiten höheren pH-Wert auf als Substrat C.

8,0

7,8

7,6

7,4

7,2

7,0

6,8

6,6

6,4

6,2

6,0

pH

0 12 40 90 170 250 400

(mmol H + 0 12 40 90 170 250 400

(mmol H / kg Substrat)

+ / kg Substrat)

Abb. 22: Säurepufferkurven dreier Substrate nach 120tägiger Inkubation

Skala der unabhängigen Variablen logarithmisch; Wert von Substrat E bei 12 mmol interpoliert

Substrate: C = 0,043 % Branntkalk ; D = 20% Torf + 0,252 % Branntkalk ; E = 2,0 % Carbonatkalk

Substrat

Nach Zugabe von 40 mmol H + /kg Substrat erfolgte die pH-Abnahme aller Substrate in sehr

guter Näherung logarithmisch. Extrapolation der logarithmischen Regressionsfunktionen ergab

die Säureneutralisationskapazitäten der Substrate vom Ausgangswert bis pH 6,0. Sie

lagen bei 302 (Substrat C), 271 (Substrat D) und 435 (Substrat E) mmol H + /kg Substrat. Allerdings

war die Meßgenauigkeit durch Schwankungen des pH-Meters um mehrere Hundertstel

pH-Einheiten begrenzt. Bei pH 6,0 und den ermittelten Regressionsfunktionen entsprach

ein Fehler von 0,01 pH-Einheiten einem Fehler der SNK von ca. 9 mmol H + /kg Substrat.

C

D

E


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 112

3.3.3 Diskussion der Standortanforderungen

KICHERERBSENANBAU IN SÜDWESTDEUTSCHLAND

Die Kichererbse hat sich als interessante Kultur für den Standort Oberrhein, insbesondere

mit Hinblick auf Sommertrockenheit gezeigt. Der Feldaufgang war für die Verwendung von

Konsumware als Saatgut nicht ungewöhnlich. Die Bestandesetablierung mit ca. 30 Pfl./m 2

entsprach praxisüblichen Dichten und erschien ausreichend. Blühphase und Hülsenansatz

erfolgten zufriedenstellend.

Als ergebnisbestimmendes Problem traten Taubhülsigkeit und mangelnde Kornqualität auf.

Wasser- oder Nährstoffmangelsymptome wurden nicht festgestellt. Selbstbefruchtung ist bei

der Kichererbse vorherrschend [ESER et al, 1999]. Auch war die im zweiten Versuchsjahr

durchgeführte Rhizobien-Impfung zur Knöllchenbildung erfolgreich. Als Hinweis auf suboptimale

Entwicklung könnte allenfalls die mit 30-40 cm im Vergleich zu Literaturangaben von

40-100 cm [ESER et al, 1999] geringe Bestandeshöhe gedeutet werden. Für die z.T. fehlende

Kornausbildung erscheint ein biotischer Ursachenkomplex wahrscheinlicher, konnte jedoch

nicht identifiziert werden. Der am Korn festgestellte Befall mit Botrytis sp. gehört nicht zu den

typischen Pathogenen [ESER et al, 1999] und dürfte eher sekundär als Schwächeparasit aufgetreten

sein.

Das Ertragsniveau von ca. 7 dt/ha ist ökonomisch inakzeptabel. In einem Versuch in Niederösterreich

(Ø-Jahrestemp. 9,8°C, Ø-Jahresniederschlag 546 mm, mineralische N-Düngung

ohne Impfung) konnte die Kichererbse über zwei Jahre stabile TM-Erträge von 30 dt/ha liefern

[WICHMANN et al, 2005]. Spitzenerträge werden von einem Versuch in der Türkei mit

64,6 dt/ha berichtet [ESER et al, 1999]. Mit Blick auf die Standortverhältnisse und Erträge in

Österreich erscheinen weitere Versuche an sommertrockenen Standorten Südwestdeutschlands

mit Qualitäts-Saatgut und vertiefter Analyse von Schadursachen sehr vielversprechend.

Zudem besteht für die Kichererbse ein noch hohes züchterisches Potenzial, da bislang überwiegend

wenig bearbeitete Landsorten angebaut werden [ESER et al, 1999]. An Standorte

in Südwestdeutschland angepasste Sorten sollten eine stärker entwicklungsgesteuerte Abreife

aufweisen, um Wiederaustrieb bei spätsommerlichen Niederschlägen zu vermeiden,

sowie einen möglichst geringen Vernalisationsanspruch stellen, da die zur Keimung erforderlichen

Bodentemperaturen von 7-8 °C die Einwirkung vernalisierender Temperaturen von 5-6

°C [ESER et al, 1999] stark einschränken.

BODENANSPRÜCHE DER LUPINEN

kritische Betrachtung der Versuchsmethodik

Die experimentelle Umsetzung der Versuchsfragen hat sich als schwierig erwiesen. Um ceteris

paribus nur definierte Bodeneigenschaften zu variieren, wurden Gefäßversuche mit

künstlichen Substraten als methodischer Ansatz gewählt. Dabei zeigte sich, dass die durch

4-tägige Schüttelung einer Substratsuspension ermittelten Pufferkurven, den resultierenden

pH-Wert der Substrate bei Versuchsende nur ungenau wiedergaben. Zudem war die Einstellung

spezieller Substrateigenschaften mit z.T. erheblichen Eingriffen in das bodenchemische

Gleichgewicht verbunden. Die für Substrat D gewählte Kombination aus hohem Torfgehalt

und starker Alkalisierung tritt unter natürlichen Bedingungen kaum auf. Jedoch hatten Vorversuche

mit Basaltmehl als kalkfreiem Säure-/Basenpuffer ergeben, dass die Reaktions-


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 113

dauer des Produktes für Versuchszwecke zu lang war. Die schlagartige Versauerung der

Substrate A und B führte zu einem starken Strukturverlust, so dass auch ohne Salzproblematik

das Ziel einer ungestörten Kontrollvariante in Frage gestanden hätte. Eine Versauerung

mit H2SO4 statt mit HCl hätte vermutlich die Versalzung vermieden, allerdings hätte

dann zwangsläufig ein gipsreiches Substrat vorgelegen.

Mit Vorsicht zu betrachten sind Messungen der HCO3 - -Gehalte in der Bodenlösung. Die mit

der Verdrängung verbundene Verdünnungsgefahr kann zwar durch vorangehende Wassersättigung

vermindert werden, dafür liegt aber bei der erneuten Gleichgewichtseinstellung

eine reduzierte Diffusion von respiratorisch freigesetztem CO2 vor. Auch bei der Gewinnung

von Bodenlösung durch Zentrifugation kann ein Effekt des kurzfristig erhöhten Druckes auf

die CO2-Löslichkeit nicht ausgeschlossen werden.

Als versuchsmethodische Alternative ist ein Screening natürlicher Böden denkbar. Da sich

die Böden im Allgemeinen in mehreren Eigenschaften unterscheiden werden, ist eine große

Anzahl erforderlich, um Haupteffekte ermitteln zu können. Im Gewächshaus können Witterungseinflüsse

vereinheitlicht und die Varianz zwischen Wiederholungen im Vergleich zu

Feldbedingungen reduziert werden. Grundsätzlich wäre für Gefäßversche auch ein frühzeitiger

chemischer Pfanzenschutz (hier z.B. gegen Sciaridae und Erysiphe martii) zu empfehlen,

um die Zahl ergebnisbestimmender Faktoren zu begrenzen.

Kalkintoleranz und der zugehörige Ursachenkomplex

Typischerweise wird die Kalkempfindlichkeit der Lupinen mit Eisenmangelchlorose und

Wuchsstörungen in Zusammenhang gebracht. Es liegen Hinweise darauf vor, dass diese

Symptome nicht zwangsläufig gemeinsam auftreten, und mehrere Wirkungsmechanismen

daran beteiligt sind. Zudem unterscheiden sich die Lupinenarten in Kalktoleranz und Nährstoffaneignung

z.T. deutlich. Im Folgenden werden zunächst Mechanismen und Ursachen

der Kalkintoleranz von Lupinen diskutiert, dann die im Rahmen der vorliegenden Arbeit erzielten

Ergebnisse eingeordnet und abschließend der Versuch einer Gesamtdarstellung unternommen.

Kalk (CaCO3) führt im Boden zu erhöhten Gehalten an Ca und HCO3 - sowie höherem pH-

Wert bei gleichzeitig erhöhter Säurepufferung. Diese Bodencharakteristika stehen untereinander

und mit anderen Bodeneigenschaften in komplexen Beziehungen. Insbesondere besteht

für die Reaktionen

CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H + + HCO3 - ↔ 2 H + + CO3 2-

ein dynamisches Gleichgewicht, das bei atmosphärischem CO2 - Partialdruck, überschüssigem

CaCO3 und pH 8,0 einer HCO3 - -Konzentration von 0,5 mmol/l entspricht [PEITER et al,

2001]. Jedoch liegen aufgrund von Wurzel- und Bodenatmung sowie begrenzter Bodendurchlüftung

regelmäßig höhere CO2-Partialdrucke vor. INSKEEP & BLOOM [1986] fanden,

dass bei einem von 27% auf 54% steigenden Wasserporenvolumen, die HCO3 - -

Konzentration der Bodenlösung auf Werte von bis zu 10 mmol/l ansteigen kann.

Der pH-Wert eines Bodens muss im Zusammenhang mit seiner Säureneutralisationskapazität

(SNK) beurteilt werden, da saure Wurzelexsudate der Pflanzen mehr oder weniger stark

abgepuffert werden können. So kann eine hohe SNK die Mobilisierung von Fe behindern,

wenn keine hinreichende Absenkung des pH-Wertes in der Rhizosphäre möglich ist [WHITE &

ROBSON, 1989a].


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 114

Vereinzelt wurde vermutet, dass andere Pflanzennährstoffe, insbes. Mangan, mit der Kalkempfindlichkeit

von Lupinen im Zusammenhang stehen. In Versuchen von WHITE & ROBSON

[1989a] mit L. angustifolius sowie KERLEY et al [2004] mit L. albus konnte zwar ein Einfluss

des Bodenkalkes auf die Gehalte von Mn und P im Pflanzenmaterial gezeigt werden, jedoch

lagen weder Mangel noch erkennbare Zusammenhänge mit dem Auftreten von Chlorosen

vor. PEITER et al [2000] zeigten in einem Gefäßversuch, dass hohe Kalkgehalte bei L. luteus,

L. angustifolius und L. albus zu Chlorosen führten, die mit Fe-Chelat-Düngung behoben werden

konnten. Alle übrigen Pflanzennährstoffe waren in adäquaten Bereichen. Es ist davon

auszugehen, dass sonstige Ernährungsstörungen, die auf kalkreichen bzw. alkalischen Böden

auftreten können, nicht ursächlich mit der typischen Kalkintoleranz von Lupinen zusammenhängen.

Eisenaufnahme und Eisenmangelchlorose

Aufgrund der geringen Mobilität von Eisen innerhalb der Pflanze tritt Fe-Mangel in der Regel

zuerst an den jüngsten Blättern auf. In einem Versuch von TANG et al [1995a] traten unterhalb

von 100 ppm Gesamt-Fe in der Trockenmasse der jüngsten Blätter von L. angustifolius

Chlorosen und Wuchsstörungen auf. WHITE & ROBSON [1989b] geben 60-70 ppm als kritische

Grenze an. PISSALOUX et al [1995] stellten bei 74 ppm Gesamt-Fe in den jüngsten Blättern

von L. albus keine Chlorosen fest, wohl aber bei 53 ppm und weniger.

Typische Strategien vieler dikotyler Arten, die Fe-Verfügbarkeit in der Bodenlösung zu erhöhen,

umfassen Ansäuerung der Rhizosphäre, Reduktion von Fe(III) zu Fe(II) und Chelatisierung

von Fe durch Wurzelexsudate [NEUMANN & RÖMHELD, 2000]. Eine Quantifizierung der

Wurzelexsudation von L. albus nahmen DINKELAKER et al [1989] in einem Wurzelkammerversuch

vor. Bei beabsichtigtem P-Mangel entwickelte die Lupine sog. Proteoidwurzeln, d.h.

„Cluster“ von kurzen (5-10 mm) Seitenwurzeln mit dichtem Besatz von Wurzelhaaren im Umfang

von ca. 50% der Wurzeltrockenmasse. Trotz 20% CaCO3 im Boden konnten die Pflanzen

den pH-Wert (H2O) in der Rhizosphäre der Proteoidwurzelzone von 7,5 auf 4,8 absenken.

Dabei wurde Ca in großen Mengen als Calcium-Citrat ausgefällt. Die erhöhte Exsudation

von Carboxylaten ist nach NEUMANN & RÖMHELD [2000] eine P-Mangel-Reaktion. Es ist

möglich, dass bei ausreichender P-Versorgung die pH-Senkung in der Rhizosphäre von L.

albus geringer ausfällt. L. luteus bildet weniger Proteoidwurzeln. L. angustifolius bildet keine

Proteoidwurzeln, erreichte aber in einem Versuch von EGLE et al [2003] höhere Exsudationsraten

organischer Säuren als L. albus. Ein Vergleich von L. angustifolius und Pisum sativum

ergab, dass beide Arten hinsichtlich Säure-Exsudation, Fe(III)-Reduktionsvermögen und

Translokation von Fe aus älteren Blättern gleichwertig sind. Dennoch trat nur an L. angustifolius

Eisenmangel in den jüngeren Blättern auf [WHITE & ROBSON, 1989b]. Allerdings handelte

es sich um einen Nährlösungsversuch mit absolutem und nicht kalkinduziertem Fe-Mangel.

Im Allgemeinen ist nur ein geringer Anteil des in der Pflanze enthaltenen Eisens physiologisch

wirksam, d.h. der Gesamt-Fe-Gehalt ist zur Beurteilung des Fe-Versorgungszustands

nicht immer geeignet. Insbesondere im Zusammenhang mit der Kalkchlorose werden in

Mangelblättern häufig gleiche bis höhere Fe-Gehalte gefunden als in grünen Blättern

[BERGMANN, 1993]. Dies deutet auf eine Inaktivierung des Eisens in der Pflanze hin. Für das

häufige Heranziehen der in verdünnter Säure löslichen Fe-Fraktion als „aktives Fe“ liegt keine

biochemische Grundlage vor. KATYAL & SHARMA [1980] haben daher eine Methode zur

selektiven Extraktion des für die Stoffwechselprozesse im Blatt maßgeblichen zweiwertigen

Eisens Fe(II) entwickelt und deren Aussagekraft an Oryza sativa gezeigt. KERLEY et al [2004]

wiesen mit dieser Methode an L. albus auf alkalischem Boden signifikant erhöhte Gesamt-


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 115

Fe-Gehalte und signifikant reduzierte Fe(II)-Gehalte in den jüngeren Blättern nach. Erhöhte

Ca-Gehalte in Boden und Pflanze sind nach Untersuchungen von JESSOP et al [1990] an L.

angustifolius sowie PISSALOUX et al [1995] an L. albus nicht an der Inaktivierung von Fe in

der Pflanze beteiligt. Ein negativer Effekt von Ca durch Ausfällung von Fe-Verbindungen im

Boden [BERGMANN, 1993] kann demgegenüber nicht ausgeschlossen werden, da in beiden

Versuchen die Fe-Versorgung mit Chelat-Dünger gesichert wurde.

PISSALOUX et al [1995] zeigten für L. albus in Nährlösung, dass bei absolutem Fe-Mangel

eine gewisse Verlagerung von Fe aus Wurzeln und älteren Blättern in jüngere Blätter erfolgt,

aber bei induziertem Fe-Mangel (pH 7,5 in der Nährlösung) trotz Fe-Chelat-Versorgung dieser

Prozess gehemmt ist. Versuche, bei denen das Auftreten von Chlorosen mit abnehmendem

Gesamt-Fe-Gehalt korreliert, scheinen gegen eine Inaktivierung und für eine gestörte

Fe-Aufnahme der Pflanze zu sprechen. Teilweise wurden jedoch nur die jüngsten Blätter

untersucht, wie bei TANG et al [1995a], so dass unklar bleibt, ob eine reduzierte Fe-

Aufnahme oder aber eine Immobilisierung in älteren Sprossteilen vorlag. WHITE & ROBSON

[1989a] stellten im Zusammenhang mit Chlorosen reduzierte Fe-Gehalte im gesamten

Spross von L. angustifolius fest. Allerdings wurden die Wurzeln nicht untersucht. In einem

zweiten Versuch wurden stark chlorotische Lupinen auf einem Boden mit 24% Kalk durch

Blattdüngung mit FeSO4 innerhalb einer Woche wieder grün. Dass sie nach zwei weiteren

Wochen bereits wieder chlorotisch wurden, deutet auf fehlende Fe-Translokation hin, so

dass Inaktivierung zumindest als Teilursache anzunehmen ist.

Die Inaktivierung von Fe(II) in der Pflanze wird hauptsächlich mit der Aufnahme von HCO3 - -

Anionen in Verbindung gebracht, die durch erhöhten pH-Wert und Anreicherung organischer

Anionen die Translokation von Fe aus den Blattadern und dem Apoplast in die Zellen behindern

[MENGEL et al, 1984]. WHITE & ROBSON [1989a] zeigten, dass CaCO3 und reduzierte

Bodendurchlüftung additive Wirkung auf den Fe-Mangel bei L. angustifolius haben, und deuten

dies ebenso als Hinweis auf einen primär durch HCO3 - verursachten Effekt. PISSALOUX et

al [1995] zeigten an L. albus in Nährlösung, dass ein täglich mit NaOH auf 7,5 regulierter pH-

Wert trotz Fe-Chelat-Düngung zu Chlorosen und reduzierten Gesamt-Fe- sowie Fe(II)-

Gehalten in den jüngeren Lupinenblättern führte. Die HCO3 - -Konzentration der Nährlösung

dürfte durch CO2 aus der Wurzelrespiration angestiegen sein, wurde jedoch nicht quantifiziert.

Die Autoren verweisen auf einen Versuch ähnlichen Aufbaus, in dem bei pH 7,5 etwa 3

mmol/l HCO3 - akkumuliert wurden. In einer weiteren Variante wurden daher der Nährlösung

direkt 3 mmol/l NaHCO3 zugesetzt, was den pH-Wert auf 7,3 erhöhte, jedoch deutlich schneller

Symptome verursachte als die Variante mit pH 7,5. Dies ist ein deutlicher Hinweis auf den

primären Effekt von HCO3 - , der bei der pH-Variante erst allmählich, bei der NaHCO3 -

Variante hingegen sofort wirksam wurde. In beiden Fällen sank der Fe(II)-Gehalt in den jüngeren

Blättern um ca. 50%, was mit dem von 5,7 auf 6,1 erhöhten pH-Wert des Xylemstroms

in Verbindung gebracht wird (nur in der NaHCO3 -Variante gemessen). Gestützt wird diese

These durch INGALLS & SHIVE [1931, zit. in PARSCHE, 1940], nach denen oberhalb des kritischen

pH-Wertes der „Gewebssäfte höherer Pflanzen“ von 6,0 der Gehalt an „löslichem“

bzw. „filtrierbarem“ Eisen stark abnimmt, so dass Fe-Mangel auftritt.

Kalkinduzierte Wuchsstörungen bei ausreichender Eisenversorgung

Zahlreiche Untersuchungen deuten darauf hin, dass kalkinduzierte Wuchsstörungen von

Lupinen nicht nur mit induziertem Fe-Mangel zusammenhängen, sondern auch bei ausreichender

Fe-Versorgung auftreten können. Häufig sind diese Wuchsstörungen an der Wurzel

stärker ausgeprägt als am Spross [TANG et al, 1995a; WHITE & ROBSON, 1989a].


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 116

JESSOP et al [1990] stellten in einem Gefäßversuch mit L. angustifolius bei steigenden Kalkgehalten

keine Chlorosen fest. Die Gesamt-Fe-Gehalte im Spross lagen zwischen 110 und

290 ppm. Die Messergebnisse für „lösliches Fe“ waren nicht konsistent. Sehr wahrscheinlich

hat die vorgenommene Fe-Chelat-Düngung einen Mangel verhindert. Wuchsstörungen traten

assoziiert mit zunehmenden Ca-Konzentrationen in Bodenlösung und Wurzel auf. Die Kontrolle

(Sandboden) wies 0,3 mmol/l Ca in der Bodenlösung und 1,8 mg/g Ca in der Wurzeltrockenmasse

auf. Bei Kalkgehalten von 1,5% bis 6,6% CaCO3 stieg der Ca-Gehalt in der

Bodenlösung von 2,0 auf 6,4 mmol/l, der Ca-Gehalt in der Wurzeltrockenmasse von 3,0 auf

22,0 mg/g und die Sprosstrockenmasse nahm von 63% auf 5% gegenüber der Kontrolle ab.

Zusammenhänge mit pH-Wert oder HCO3 - -Konzentration der Bodenlösung wurden demgegenüber

nicht festgestellt. Die Autoren schließen hieraus auf einen direkten Effekt erhöhter

Ca-Konzentrationen. Dem widersprechen TANG et al [1995a]. In einem Gefäßversuch mit

CaCO3 - und CaSO4 - Zusätzen war das Sprosswachstum von L. angustifolius bei bis zu 4,3

mmol/l Ca in der Bodenlösung um max. 10% gegenüber der Kontrolle reduziert. Die Ca-

Gehalte in der Wurzel wurden nicht gemessen. Allerdings fanden JESSOP et al [1990] im

Spross der Kontrollvariante 5,8 mg/g Ca, in den wuchsgestörten Varianten hingegen 12,7

mg/g und mehr. TANG et al [1995a] maßen in keiner Variante weniger als 15,6 mg/g Ca in

den jüngsten Blättern. Ein alle Varianten, einschließlich der Kontrolle betreffender Ca-Stress

kann daher keinesfalls ausgeschlossen werden. Absolute Vergleiche sind aufgrund unterschiedlicher

Erntezeiten (35 bzw. 68 Tage nach Saat) und analysierter Pflanzenteile (jüngste

Blätter bzw. Spross und Wurzel) in den Versuchen nicht möglich.

PISSALOUX et al [1995] stellten bei L. albus fest, dass eine Erhöhung der Ca-Konzentration in

Nährlösung von 2,5 auf 10,0 mmol/l die Ca-Gehalte in den Blättern um 21%, in der Sprossachse

um 49% und in der Wurzel um 75% steigerte. Wuchsstörungen fielen weniger empfindlich

aus als bei L. angustifolius und lagen bei 29% der Spross- bzw. 12% der Wurzel-

Trockenmasse, obwohl 13-24 mg/g Ca in den Sprossteilen und 11,9 mg/g Ca in der Wurzel

vorlagen. Zugabe von 3 mmol/l HCO3 - zur Nährlösung bei Ca-Konzentration von 2,5 mmol/l

induzierte nicht nur Fe-Mangel, sondern erhöhte auch die Ca-Aufnahme in die Wurzel um

mehr als 200%, während die Ca-Gehalte im Spross sich nicht signifikant änderten. Auf Kalkböden

dürften additive Effekte von Ca und HCO3 - eher die Regel als die Ausnahme sein.

KERLEY et al [2004] stellten in einem Feldversuch mit L. albus auf unterschiedlich gekalkten

Flächen Sprosstrockenmassereduktionen von 30-50% bei Boden-pH-Werten (H2O) oberhalb

von 7,2 fest. Da die Pflanzen mit Ausnahme einer Jugendchlorose grün blieben, gehen die

Autoren von „subchlorotischem“ Stress aus. Allerdings lagen auch die auf alkalischem Boden

reduzierten Fe(II)-Gehalte in den jüngsten Blättern bei 74 ppm und mehr, was nach zuvor

genannten Angaben eine ausreichende Fe-Versorgung darstellt. Ferner werten die Autoren

die Zunahme an wasserlöslichem Ca von 0,2 auf 0,8 mg/g im Spross als Stressindikator.

Allerdings lagen die Gesamt-Ca-Gehalte zwischen 4 und 5 mg/g, was nach den Daten von

JESSOP et al [1990] noch kein kritischer Wert ist. Die physiologische Bedeutung des löslichen

Ca ist unklar. Ca-Gehalte oder Wuchsstörungen der Wurzel wurden nicht untersucht, könnten

aber in diesem Experiment ergebnisbestimmend gewesen sein.

KERLEY & HUYGHE [2002] untersuchten die Effekte von pH, HCO3 - und Ca in Nährlösung auf

die Wurzelmorphologie von L. albus in einer Wurzelkammer. Chlorosen wurden durch Fe-

Chelat-Versorgung vermieden. Bei pH 7,5 wurde gegenüber pH 6,5 eine geringere Dichte

determinierter (< 3cm) Seitenwurzeln beobachtet. Zugabe von 5 mmol/l NaHCO3 führte darüberhinaus

zu reduzierten Proteoidwurzeln sowie teilweise verkürzten oder abgestorbenen

Pfahlwurzeln. Bei pH 6,5 waren die HCO3 - -Effekte abgeschwächt. Sehr wahrscheinlich führ-


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 117

te die pH-Anpassung zu einem Verlust von HCO3 - . Zugabe von 3 mmol/l CaCl2 führte gegenüber

1 mmol/l zu gehemmtem Wachstum sämtlicher Wurzelteile, ohne dass Pfahlwurzeln

abstarben. Die Autoren folgern, dass für jede Stressbedingung (pH, HCO3 - , Ca) eine charakteristische

Reaktion vorliegt. Es erscheint jedoch denkbar, dass die durch 5 mmol/l HCO3 -

verursachten Störungen vielmehr eine Steigerung der durch pH-Erhöhung allein bedingten

Effekte darstellen.

PEITER et al [2001] untersuchten den Effekt von pH und HCO3 - auf das Wurzelwachstum

verschiedener Lupinenarten in Nährlösung. Um den Säurepuffereffekt von HCO3 - zu entkoppeln,

wurde eine Variante mit erhöhtem pH und synthetischen, biologisch inerten Puffern

durchgeführt. Das Wurzellängenwachstum aller Arten war bei pH 7,7 im Vergleich zu pH 5,5

um 12-23% reduziert. Synthetische Pufferung bei pH 7,7 oder Zugabe von 10 mmol/l HCO3 -

(pH 7,8) führten hingegen bei L. angustifolius zu einem um ca. 40% reduzierten Wurzellängenwachstum.

L. albus reagierte nur geringfügig. Es ist bemerkenswert, dass hoher pH ohne

Pufferung, trotz regelmäßiger Anpassung (alle 4-6 Std.) einen geringeren Effekt hatte, als bei

Anwesenheit von puffernden Substanzen. Dies spricht nach Ansicht der Autoren für die „acid

growth theory of auxin-induced cell elongation“, nach der eine pH-Senkung der Zellwand

Voraussetzung für das Streckungswachstum der Zellen ist. Eine sehr lokale Azidifizierung

wäre trotz alkalischer Nährlösung möglich. Puffernde Substanzen durchdringen jedoch den

Apoplast und können dort die pH-Senkung und somit das Wurzellängenwachstum behindern.

Während HCO3 - und synthetische Puffer einen vergleichbaren Effekt auf das Wurzellängenwachstum

aufwiesen, war die Wirkung von HCO3 - auf das Auftreten von Chlorosen

ausgeprägter.

Jugendchlorose

Einen Sonderfall stellt die sogenannte „Jugendchlorose“ der Lupinen auf kalkhaltigen Böden

dar. Sie tritt mit großer Regelmäßigkeit zur Entwicklung des dritten Blattes auf [PARSCHE,

1940], geht aber nach einiger Zeit vorüber. In einem Gefäßversuch von WHITE & ROBSON

[1989a] zeigte L. angustifolius 3 Wochen nach der Saat starke Chlorosen auf einem Boden

mit 24% CaCO3, aber Pflanzen, deren Wachstum einen ausreichenden Fortgang aufgewiesen

hatte, ergrünten 6-7 Wochen nach Saat spontan. In einem Feldversuch von TANG et al

[1995b] entwickelten 13 Lupinen-Genotypen, einschließlich der üblichen Kultur-Arten, auf

alkalischen Böden innerhalb von 3-5 Wochen nach der Saat Chlorosen unterschiedlichen

Grades. 8 Wochen nach der Saat waren die Pflanzen jedoch wieder vollständig ergrünt.

Vermutlich kann der Fe-Bedarf in den ersten 3 Wochen noch aus den Vorräten des Samens

gedeckt werden. Danach muss eine Phase folgen, in der die Fe-Aneignungsmechanismen

der Wurzel noch nicht ausgeprägt genug sind, um auf Böden mit geringer Fe-Verfügbarkeit

den Bedarf zu decken. Gelingt es der Pflanze, ihr Wachstum fortzusetzen, einen größeren

Wurzelraum zu erschließen und durch größere Assimilationsraten die Wurzelexsudation zu

erhöhen, kann auf mäßig ungünstigen Böden der Fe-Mangel behoben werden. Als Alternativhypothese

könnte eine erhöhte Anfälligkeit gegen Fe-inaktivierende Prozesse im Jugendstadium

der Lupinen vermutet werden, die nach 6-8 Wochen durch physiologische Veränderungen

nachlässt. Fraglich wäre hierbei, warum eine Inaktivierung nicht schon in den Kotyledonen

stattfindet.


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 118

Einordnung der im Rahmen der vorliegenden Arbeit erzielten Versuchsergebnisse

Bei Ernte wiesen die jüngsten Blätter von L. albus auf allen drei Substraten Fe(II)-Gehalte

von 88-95 ppm auf. Die auswertbaren Proben von L. angustifolius (Substrate C u. E) enthielten

108 ppm Fe(II). Diese Werte stehen in Übereinstimmung mit der Wiederergrünung der

Pflanzen nach einer Jugendchlorose. Offenbar war die Fe-Versorgung durch Fe-Chelat-

Düngung hinreichend. Zudem lagen mit pH 6,9 - 7,1 sowie max. 1 mmol/l HCO3 - in der Bodenlösung

keine kritischen Bedingungen vor. Die Jugendchlorose war 5½ Wochen nach

Aussaat am ausgeprägtesten. Die Rangfolge der Bonituren entspricht der Rangfolge der bei

Ernte im Spross von L. albus festgestellten Gesamt-Fe-Gehalte. Es erscheint sehr plausibel,

dass, während sich die Fe(II)-Gehalte der jüngsten Blätter bei Ernte nicht mehr unterscheiden,

die Gesamt-Fe-Gehalte im Spross noch einen „Nachhall“ des Fe-Mangels während der

Jugendchlorose darstellen. Dies deckt sich mit der zuvor formulierten Hypothese, dass bei

der Jugendchlorose eine verminderte Fe-Aufnahme aufgrund ungenügender Wurzelentwicklung

vorliegt. Die stärkste Jugendchlorose sowie der geringste Gesamt-Fe-Gehalt bei Ernte

von L. albus lagen auf Substrat D vor. Hierfür könnte teilweise eine Festlegung von Fe-

Chelaten durch Huminstoffe [BERGMANN, 1993] der torfhaltigen Substratmischung verantwortlich

sein. Allerdings wiesen die Pflanzen von Substrat D auch die höchsten Ca-Gehalte

im Spross auf.

Die Ca-Gehalte im Spross von L. albus waren signifikant negativ mit der Wurzeltrockenmasse

korreliert. Auch wenn die Ca-Gehalte der Wurzel nicht analysiert wurden, ist dies ein Hinweis

auf eine Ca-induzierte Wuchsstörung der Wurzeln. JESSOP et al [1990] geben Ca-

Gehalte im Spross von 5,8 mg/g für die Kontrolle und 12,7 bis 20,6 mg/g für wuchsgestörte

Varianten an. Im vorliegenden Versuch wurden Ca-Gehalte von 20,7 bis 29,8 mg/g gefunden.

Da die Kontrollvariante (Substrat A) nicht zur Verfügung stand, können die Wuchsstörungen

nicht quantifiziert werden. Das Wachstum der Lupinen erschien jedoch im Vergleich

zu Feldbeobachtungen extrem zurückhaltend. Ein weiterer Hinweis ist das hohe mittlere Verhältnis

der Spross- zur Wurzeltrockenmasse von 6,4. Vermutlich lagen in allen Varianten

ähnlich stark ausgeprägte Wuchsstörungen vor.

Auch der pH-Wert der Substrate war geeignet, Wuchsstörungen hervorzurufen. Bei Versuchsende

lag der pH-Wert (CaCl2) von Substrat C mit 8,0 signifikant, wenn auch geringfügig,

über dem der anderen Substrate. Allerdings erreichte L. albus auf Substrat C im wurzelnahen

Bereich eine pH-Senkung von 0,23 Einheiten gegenüber 0,05 Einheiten auf den stärker

gepufferten Substraten D und E. Es ist anzunehmen, dass die pH-Senkung in der Rhizosphäre

ausgeprägter ist, als im makroskopisch definierten „wurzelnahen Bereich“. Tatsächlich

wiesen die Pflanzen auf Substrat C die größte mittlere Wurzel-TM auf, obwohl auf

Substrat E etwas geringere Ca-Gehalte im Spross vorlagen (beide Differenzen nicht signifikant).

Auch war die Jugendchlorose auf Substrat C am schwächsten ausgeprägt und der

Gesamt-Fe-Gehalt bei Ernte am höchsten (beides signifikant). Diese Ergebnisse zeigen,

dass der pH-Wert eines Bodens nur in Kombination mit seiner Säureneutralisationskapazität

(SNK) Aussagen über die Eignung für den Anbau von Lupinen zulässt. Die zur Ermittlung der

SNK aufgenommenen Pufferkurven bestätigen die geringere SNK von Substrat C im oberen

pH-Bereich. Die Substrate C und D pufferten den Erwartungen gemäß. Substrat E hingegen

hätte nach Zugabe von 400 mmol H + / kg Substrat seinen Ausgangs-pH-Wert von 7,0 aufweisen

müssen, da dies der vollständigen Auflösung des zugesetzten CaCO3 entsprach.

Dass der pH-Wert auf 6,0 fiel zeigt, wie schon vermutet, dass 4-tägige Schüttelung in einer

Suspension nicht genügt, um handelsüblichen, feinvermahlenen Kalk vollständig zur Reaktion

zu bringen.


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 119

zusammenfassende Darstellung und Übertragung auf Feldbedingungen

Offenbar ist die Kalkintoleranz von Lupinen auf zwei Haupteffekte zurückzuführen: die Eisenmangelchlorose

sowie Entwicklungsstörungen der Wurzel. Die Anwesenheit von Kalk

bzw. hohe Boden-pH-Werte sind oft mit den hierfür erforderlichen Bedingungen assoziiert,

weshalb auch die Effekte häufig gemeinsam auftreten. Zahlreiche Untersuchungen sprechen

jedoch dafür, dass dieser Zusammenhang nicht zwingend ist. Dem sollte bei der Diskussion

der Bodenansprüche von Lupinen mehr Beachtung geschenkt werden.

Die Fe-Aneignungsmechanismen von L. albus und L. angustifolius sind vergleichsweise effizient

[WHITE & ROBSON, 1989b; DINKELAKER et al, 1989; EGLE et al, 2003] und können auch

auf kalkhaltigen Böden funktionieren. Die typische Kalkchlorose hängt vielmehr mit einer

Inaktivierung von Fe(II) durch erhöhte Aufnahme von HCO3 - -Anionen zusammen. 70 ppm

Gesamt-Fe in der Blatttrockenmasse können eine ausreichende Fe-Versorgung darstellen.

Angaben zum erforderlichen Anteil von Fe(II) liegen nicht vor. Für L. albus wurde gezeigt,

dass 3 mmol/l HCO3 - in der Bodenlösung bereits eine deutliche Fe-Mangel-Chlorose auslösen.

Die Anreicherung von HCO3 - wird vor allem durch mangelnde Bodendurchlüftung gefördert

(Schlechtwetterchlorose), wenn CaCO3 zugegen ist oder anderweitig hoher pH und hohe

Säurepufferung vorliegen.

Ein hoher Boden-pH in Verbindung mit hoher Säurepufferung hemmt zudem direkt das Wurzelwachstum

von Lupinen. Störungen treten etwa ab pH 7,5 in der Bodenlösung, bei starker

Pufferung jedoch auch bei geringeren pH-Werten auf [PEITER et al, 2001]. L. angustifolius

reagiert empfindlicher als L. albus, was vermutlich mit der ausgeprägten Fähigkeit von L.

albus, die Rhizosphäre anzusäuern, zusammenhängt. Da auf alkalischen Böden die Fe-

Verfügbarkeit eingeschränkt ist, und eine Wurzelentwicklungsstörung zusätzlich den genutzten

Wurzelraum begrenzt, ist hier die Hauptursache für die Jugendchlorose der Lupinen anzunehmen.

Dies steht in Übereinstimmung mit SCHANDER [1939, zit. in PARSCHE, 1940], nach

dem das Auftreten der Jugendchlorose nicht primär durch Kalkgehalt oder Durchschnitts-pH

eines Bodens, sondern durch den pH der wurzelnahen Zone bestimmt wird, der wiederum

von sauren Wurzelexsudaten und Bodenpufferung abhängt.

Ebenfalls hemmend auf das Wurzelwachstum von Lupinen wirken sich hohe Gehalte löslichen

Calciums in der Bodenlösung und Ca-Anreicherung in der Wurzel aus. L. angustifolius

zeigte bereits ab 2,0 mmol/l Ca in der Bodenlösung deutliche Wuchsstörungen. Bei L. albus

wurde eine weniger empfindliche Reaktion zwischen 3,0 und 10,0 mmol/l Ca in der Bodenlösung

beobachtet. Typische Ca-Gehalte in der Bodenlösung mitteleuropäischer Ackerböden

liegen bei 1,0 - 4,0 mmol/l, auf Kalk-/Gipsböden wesentlich höher, auf sauren Böden wesentlich

niedriger [SCHEFFER et al, 1998]. L. angustifolius dürfte somit häufiger unter einer latenten

Wachstumsdepression leiden, während für L. albus nur auf kalk- oder gipsreichen Böden

ein durch Ca gestörtes Wurzelwachstum zu erwarten ist.

Die Anwesenheit von Kalk im Boden fördert alle zuvor genannten Stressfaktoren (Ca, pH,

HCO3 - ), weshalb Lupinen gemeinhin als kalkintolerant gelten. Allerdings hat neben der Bodendurchlüftung

v.a. die Raum- und Größenverteilung des CaCO3 erheblichen Einfluss auf

die Wirkung. So berichten BRAND et al [1999], dass L. angustifolius bei pH-Werten (H2O) bis

8,0 gedeiht, wenn kein „aktiver Kalk“ (CaCO3 in der Tonfraktion) vorliegt. Kalkschutt oder

Kalkstein beeinträchtigen das Pflanzenwachstum nicht. Bei JESSOP et al [1990] enthielt ein

Versuchsboden 1,5% CaCO3, wies aber einen pH (CaCl2) von 6,5 auf. In eigenen Versuchen

mit L. angustifolius (vgl. Kap. 3.1.2 u. 3.4.1) zeigte sich, dass auf einem Boden mit pH 7,3

(uL, Aufbrausen mit HCl) Chlorosen und Wuchsstörungen auftraten, während auf einem an-


Ergebnisse und Diskussion: Standortanforderungen von Körnerleguminosen 120

deren Boden mit pH 7,2 (sL, kein Aufbrausen mit HCl) bei gleicher Witterung keine Symptome

vorlagen. Zusammenfassend erscheinen die Empfehlungen für L. albus nach GONDRAN

et al [1994] recht angemessen, nach denen der Boden weniger als 1% Kalkpartikel in der

Fraktion


Ergebnisse und Diskussion: Anthracnose der Lupine 121

3.4 Anthracnose der Lupine

Die durch den samenbürtigen pilzlichen Erreger Colletotrichum lupini verursachte Anthracnose

ist die derzeit wichtigste Lupinen-Krankheit. Besonders problematisch ist die bei entsprechenden

Witterungsbedingungen rasante Ausbreitung der Krankheit, die auch bei sehr

geringem Saatgutbefall zu erheblichen Ertragsverlusten führen kann. In einem Feldversuch

wurden nicht-chemische Verfahren zur vorbeugenden Bekämpfung des Erregers im Saatgut

verschiedener Sorten der Weißen und Schmalblättrigen Lupine (Lupinus albus L. und L. angustifolius

L.) geprüft. Weitere Versuche zur Methodik der Befallsermittlung sowie zur Befallsminderung

im Saatgut wurden im Labormaßstab durchgeführt.

3.4.1 Feldversuch zum Einfluss von Sortenwahl und nicht-chemischer

Saatgutbehandlung auf den Befall von Lupinenarten mit Colletotrichum

lupini

Das Versuchsjahr 2003 war durch einen extrem heißen und trockenen Sommer geprägt.

Zudem führte eine misslungene mechanische Unkrautregulierung (zu später Striegeleinsatz

bei nicht hackbarer Reihenweite von 15 cm) zu extremer Verunkrautung (v.a. Cirsium arvense,

Chenopodium album, Setaria glauca, Amaranthus retroflexus).

Das Saatgut der Schmalblättrigen Lupine wurde nach der Warmwasserbehandlung bei unbeabsichtigt

hohen Temperaturen (ca. 47°C) getrocknet, da bei Einstellung der Trocknungstemperatur

auf 30°C noch Verdunstungskühlung wirkte, die später nachließ. Bei der Weißen

Lupine wurde die Trocknungstemperatur vor Einlage des Materials auf die geplanten 30°C

eingestellt. Die folgenden Angaben zum Feldaufgang beziehen sich auf die nachträglich ermittelten

Keimfähigkeiten. Dennoch lag der Feldaufgang der Schmalblättrigen Lupine nach

Warmwasserbehandlung bei nur 61%, da offenbar auch die noch keimfähigen Körner in ihrer

Triebkraft geschwächt oder gegen Infektionen (durch Trocknungsrisse) anfällig waren. Im

Mittel von Kontrolle und Tillecurbehandlung lag der Feldaufgang der Schmalblättrigen Lupine

bei 88%. Anthracnose wurde bei der Schmalblättrigen Lupine in keiner Variante beobachtet.

Die Ernte erfolgte Anfang bis Mitte Juli, das Ertragsniveau lag sortenabhängig bei 7-15 dt/ha.

Auf den Feldaufgang der Weißen Lupine hatte die Saatgutbehandlung keinen signifikanten

Einfluss. Der Feldaufgang lag sortenabhängig zwischen 80% und 100%, und im Gesamtmittel

bei 88%.

Anthracnose wurde bei der Weißen Lupine erstmals am 07.07. beobachtet (Boniturnote 1 =

einzelne Pflanzen), wobei ausschließlich unbehandelte und mit Tillecur behandelte Parzellen

der Sorten Amiga, Arès und Fabiola betroffen waren. Am 16.07. wurde bereits Befall in Parzellen

jeder Sorte und auch in zwei Parzellen mit warmwasserbehandeltem Saatgut gefunden.

Die höchste Anzahl befallener Parzellen sowie die am stärksten befallenen Parzellen

(Boniturnoten 2-3 = starke Befallsnester, aber kein flächendeckender Befall) wurden unter

den Sorten Arès und Fabiola beobachtet. Zudem gehörten alle isolierten Parzellen mit Befall

zu einer dieser Sorten, und jedes Befallsnest enthielt eine Parzelle dieser Sorten (mit Ausnahme

einer isolierten Befallsparzelle der Sorte Fortuna). Der Feldaufgang von Fabiola lag

bei 80%, der von Arès hingegen bei 100%.

Sekundärinfektionen können trotz der getroffenen Vorsichtsmaßnahmen (Parzellenabstände,

Haferstreifen) nicht ausgeschlossen werden. Neben Wind und Spritzwasser (Beregnung)


Ergebnisse und Diskussion: Anthracnose der Lupine 122

stellen insbesondere Boniturarbeiten unter nicht ganz trockenen Bedingungen eine Ausbreitungsmöglichkeit

für den Erreger dar. Eine Rangvarianzanalyse der Boniturnoten ergab aufgrund

des relativ einheitlich verbreiteten Befalls keine signifikanten Varianteneffekte.

Der Befall schädigte zwar einzelne Hülsen stark (Abb. 23-A), führte aber aufgrund seines

späten Auftretens nicht zu Verlust ganzer Pflanzen oder Nebentriebe. Eine Korrelation des

Anthracnosebefalls mit dem Ertrag lag nicht vor. Die Einzelerträge der drei am stärksten befallenen

Parzellen lagen sogar alle jeweils über dem aus Sorte und Behandlungsvariante

kalkulierten Erwartungswert. Eine Verzögerung der Befallsausbreitung an Weißer Lupine

innerhalb einer Mischparzelle mit Schmalblättriger Lupine konnte nicht beobachtet werden.

Zudem wurde die Schmalblättrige Lupine in Mischung zunehmend durch die konkurrenzstärkere

Weiße Lupine unterdrückt.

Die Ernte der Weißen Lupinen erfolgte am 20. August. Die späte Beregnung (ab Anf. Juni)

war vermutlich noch eher ertragssichernd als bei der Schmalblättrigen Lupine. Das Ertragsniveau

lag bei 13-20 dt/ha, wobei trotz deutlicher Tendenzen zugunsten der Sorten Amiga

und Arès kein signifikanter Sorteneffekt auftrat.

3.4.2 Laborversuche zur Befallsermittlung und nicht-chemischen Bekämpfung

von Colletotrichum lupini im Saatgut von Lupinenarten

Für die Methodik der Befallsermittlung durch Inkubation von mit C. lupini infiziertem Lupinensaatgut

auf Nährmedium wurden verschiedene methodische Variationen auf ihre Spezifität

und Nachweissicherheit geprüft. Zudem wurde der Einfluss von Lagerungsbedingungen auf

die Befallsentwicklung im Saatgut untersucht.

METHODIK DER BEFALLSERMITTLUNG

Der mikroskopische Befallsnachweis von C. lupini war grundsätzlich gut durchführbar. Konidienlager

wurden sowohl auf dem Nährmedium als auch direkt auf dem Lupinenkorn gebildet

(Abb. 23-B). Anhand typischer Farbe und Struktur (Abb. 23-C) war die Identifikation häufig

bereits im binokularen Auflicht-Mikroskop möglich. Mit einigen Pilzen (z.B. Fusarium acuminatum,

Abb. 23-E) bestand jedoch bei weniger idealtypischer Ausprägung Verwechslungsgefahr,

so dass erst ein Abstrich auf Objektträger zur Identifikation der artspezifischen Konidien

im Durchlichtmikroskop bei wenigstens 100-facher Vergrößerung eine sichere Unterscheidung

ermöglichte (Abb. 23-D u. -F).

Zahlreiche Pilze, die das Nährmedium z.T. aggressiv besiedelten, begrenzten die Ausbreitung

und erschwerten das Auffinden von C. lupini (Abb. 24-H u. -J). Insbesondere musste oft

erst das Korn vom Agar abgelöst werden, um Konidienlager an der Unterseite des Korns zu

finden. Allerdings war die Anzahl sonstig (und nicht zugleich mit C. lupini) befallener Körner

als Kovariable (Hypothese eines Konkurrenzeffektes) nicht ergebnisbestimmend.


Ergebnisse und Diskussion: Anthracnose der Lupine 123

A B

C D

50 µm

E F 50 µm

Abb. 23: Colletotrichum lupini: Schadbild an Lupinenhülsen, Konidienbildung auf Nährmedium und

Unterscheidung von Fusarium sp.

A: Konidienlager von C. lupini an fast reifen Hülsen von Lupinus albus, Feldversuch Oberrhein 2003

B: Mycel und Konidienlager von C. lupini auf Lupinenkorn (Auslage auf PDA, UV-C/Wechsellicht)

C: Mycel und Konidienlager von C. lupini auf PDA (potatoe dextrose agar), typisches Erscheinungsbild

D: Konidien von C. lupini im Durchlichtmikroskop

E: Mycel und Konidienlager von Fusarium acuminatum auf PDA

F: Konidien von Fusarium acuminatum im Durchlichtmikroskop


Ergebnisse und Diskussion: Anthracnose der Lupine 124

G H

I

K L

Abb. 24: Colletotrichum lupini: Konidienbildung auf Lupinenkorn, Konkurrenz durch andere Pilze

auf Nährmedium und Einfluss verschiedener Petrischalentypen

G: Mycel und Konidienlager von C. lupini an Keimling von L. albus auf Wasseragar

H: C. lupini und konkurrierendes Mycel im Hof eines Lupinenkorns auf PDA

I: C. lupini an L. albus auf PDA in Einzelkornauslage, konkurrenzfrei

J: C. lupini an L. albus auf PDA in Einzelkornauslage, starke Konkurrenz durch andere Pilze

K: von einzelnem Pilz auf PDA überwachsene Petrischale in Fünfkornauslage

L: 4-Kammer-Petrischale mit räumlicher Restriktion des Mycels einzelner Pilzarten

J


Ergebnisse und Diskussion: Anthracnose der Lupine 125

Bei der Auswertung lagen gewisse räumliche Effekte aufgrund der Randomisation der Petrischalen

im Keimschrank vor. Insbesondere hatte die „Schicht“ (Höhenposition in einem Stapel

von Petrischalen) bei mehreren Versuchsreihen signifikanten Einfluss auf das Zählergebnis

infizierter Körner. Allerdings konnte kein klarer Trend (höhere Werte oben oder unten)

gefunden werden. Das in Versuchsreihe 9 vorgenommene Umschichten einer Hälfte der

Petrischalen während der Inkubation führte nicht zu signifikanten Unterschieden gegenüber

den nicht umgeschichteten Stapeln. Vorhandene räumliche Effekte wurden bei Auswertung

der Varianteneffekte im statistischen Modell berücksichtigt.

Das aus (erst spät) infizierten Parzellen am Oberrhein 2003 geerntete, sowie das von einem

Züchter bereitgestellte Material wiesen nur geringe Infektionsgrade im Korn auf. Höhere Befallsgrade

wurden an dem Material aus einem Schweizer Feldversuch sowie aus dem künstlich

infizierten Bestand gefunden. Aufgrund der zum Teil geringen und mit der Zeit abnehmenden

Befallswerte (s.u.) waren Effekte nicht immer statistisch absicherbar. Hinreichend

stark befallenes Material stand nur von Weißer Lupine zur Verfügung.

Bei den Versuchen zur Oberflächendesinfektion (Ofd.) war keine Variante erfolgreicher als

der Standard (10 min in 1%-iger NaClO-Lsg.). Ohne Ofd. wurde weniger Colletotrichum-

Befall bei nahezu 100% Fremdbefall festgestellt. 3%-ige NaClO-Lsg. und 2 min 70%-iges

Ethanol reduzierten den Befall mit Colletotrichum. Die Ofd. für 40 sek in 70%-igem Ethanol

führte gegenüber der Standardvariante zu reduzierter Infektion bei Weißer Lupine, jedoch zu

signifikant erhöhter Infektion (5,5%) und gleichzeitig erhöhtem Fremdbefall bei Schmalblättriger

Lupine. Diese Interaktion konnte jedoch in einer Nachuntersuchung nicht bestätigt werden,

da der Befallsgrad beider Saatgutpartien auf weniger als 1% gefallen war.

Bei den Inkubationsbedingungen zeigte sich kein Unterschied zwischen UV-C- und UV-A-

Licht. Ohne UV-Licht wurden innerhalb von 7 Tagen keine Konidienlager gebildet.

Beim Vergleich von Nährmedien nach Überimpfen verschiedener Pilze zeigte sich der Pepton-Agar

als hemmend für das Wachstum von C. lupini. Auf Lupinenmehl-Agar wuchsen alle

beobachteten Pilze ähnlich wie auf Kartoffeldextrose-Agar (PDA), jedoch war die durch unlösliche

Bestandteile verursachte Trübung des Nährmediums, wie auch beim Pepton-Agar,

störend bei der Auswertung. Ein erhöhter pH-Wert des PDA hatte praktisch keine Wirkung

auf C. lupini, förderte jedoch das Wachstum diverser Fremderreger (größere Durchmesser

der Mycel-Höfe nach gleicher Inkubationsdauer). Nitrat-Zusatz in PDA förderte die Konidienbildung

von C. lupini und Fusarium spp., was aufgrund deutlicherer Pigmentierung die Unterscheidung

im binokularen Mikroskop erleichterte. Dieser Effekt lag auch bei reduziertem pH-

Wert mit Nitrat-Zusatz („saurer Nitrat-Agar“) vor, wobei C. lupini durch die pH-Senkung geringfügig,

einige Störerreger hingegen stark gehemmt wurden.

In den Versuchen zum Einfluss der Ausgangskornfeuchte auf das Befallsergebnis lagen signifikante

Interaktionen zwischen Material und Ausgangskornfeuchte vor. Zudem war der Überdispersionsparameter

(Pearson-χ 2 ) in diesen Versuchsreihen mit 2,9 bzw. 2,7 vergleichsweise

hoch (1,0 = keine Überdispersion), jedoch wurden keine auffälligen Einzelwerte (mögliche

„Ausreißer“) gefunden. Bei der Weißen Lupine, Sorte Amiga, wies das Material aus der

Schweiz nach Vorbefeuchtung signifikant reduzierte Befallswerte auf, während das Material

aus dem früh künstlich infizierten Bestand in der ersten Versuchsreihe keinen Effekt (18,5%

Befall), in der zweiten Versuchreihe aber nur 5,5% Befall ohne, und 33,5% Befall mit Vorbefeuchtung

aufwies. Eine weitere Partie zeigte keinen signifikanten Effekt. Bei Gelber Lupine

wurde ein signifikant höherer Befall (49,5%) ohne Vorbefeuchtung festgestellt, wobei die

Mycelverteilung (z.T. mehr Zentren als Körner) deutlich auf Sekundärinfektionen innerhalb


Ergebnisse und Diskussion: Anthracnose der Lupine 126

von Petrischalen hinwies. Warum dies in der Variante mit Vorbefeuchtung (6,0% Befall) nicht

beobachtet wurde, ist unklar.

Eine Bildung von Konidienlagern direkt auf dem Lupinenkorn fand sowohl bei Inkubation

nach Standardmethode (Abb. 23-B) als auch auf Wasseragar (Abb. 24-G) statt. Auf Wasseragar

war die Konkurrenz durch Störerreger deutlich schwächer, allerdings ist auch eine reduzierte

Ausprägung von C. lupini anzunehmen. Das Material aus dem spät künstlich infizierten

Bestand wies nach Standardmethode auf PDA 40,0% Befall, nach Inkubation auf Wasseragar

einen signifikant geringeren Befall von 10,0% auf. Dabei hatte eine Vorbehandlung des

gequollenen Saatgutes mit Ethen zur Quieszenzbrechung des Pilzes keinen Effekt. Ein Unterschied

der Befallsausprägung nach Quellung des Saatgutes in Wasser oder Nährlösung

(NaNO3 + Glukose) konnte bei einem auf unter 1,0% gesunkenen Befall (Erntematerial vom

Oberrhein, ca. 14 Monate nach Ernte) nicht festgestellt werden.

Ein Methodenvergleich zwischen Standardmethode (PDA), saurem Nitrat-Agar und in Nährlösung

gequollenem Saatgut auf Wasseragar (Oberflächendesinfektion und Inkubation jeweils

nach Standardmethode) wurde mit stark infiziertem Material aus der Schweiz durchgeführt.

Dabei zeigte sich eine hohe Überdispersion (Pearson-χ 2 = 4,0), deren Ursache nicht

genauer geklärt werden konnte. Trotz im Modell berücksichtigter Überdispersion unterschieden

sich alle drei Methoden signifikant. Es wurden 66,0% Befall mit der Standardmethode,

35,0% mit saurem Nitrat-Agar und 18,9% Befall auf Wasseragar festgestellt.

Versuche zum Einfluss der Kornauslage (Anzahl je Petrischale) unter Anwendung der Standardmethode

wurden ebenfalls mit dem stark infizierten Material Weißer Lupine aus der

Schweiz durchgeführt. Mit der aufwändigen Einzelkornauslage (Abb. 24-I) wurde in drei Versuchsreihen

ein Befall von 70% festgestellt. Auch bei starkem Besatz mit Störerregern (Abb.

24-J) konnte C. lupini im Allgemeinen gut beobachtet werden. Bei Auslage von 5 oder 10

Körnern je Petrischale wurden hingegen nur 55% bzw. 24,5% als befallen identifiziert. Einige

Petrischalen waren von aggressiven Pilzen dominiert (Abb. 24-K), die möglicherweise aus

einem einzelnen Korn stammten, und bei Einzelkornauslage nicht mehrere Körner überwachsen

können. Auch die Unterteilung von Petrischalen in vier Kammern unterdrückt diesen

Störeffekt (Abb. 24-L). Allerdings lagen in der letzten Versuchsreihe mit Einzelkorn-,

Fünfkorn- und 4-Kammer-Auslage, wobei auch Saatgutpartien aller drei Lupinenarten geprüft

wurden, keine signifikanten Varianteneffekte vor. Der mittlere Befall der Weißen Lupine lag

bei 64,2%, der der Schmalblättrigen Lupine bei 0,2%, und der der Gelben Lupine bei 3,8%.

BEFALLSABNAHME UNTER VERSCHIEDENEN LAGERBEDINGUNGEN

Eine Wägung der gelagerten Flaschen vor und nach Luftaustausch zeigte, dass das CO2

offenbar trotz der getroffenen Maßnahmen entwichen war. Nach 2 Wochen Lagerung der

offenen Flaschen unter einheitlichen Bedingungen (Scheune) hatten sich die Kornfeuchten

von 8,0% auf ca. 9,4% und von 13,0% auf 13,5% erhöht bzw. waren bei 18,0% geblieben.

Bei der Auswertung nach Standardmethode zeigten sich ein hoher Anteil an Fremdinfektion

und im Mittel weniger als 1% Anthracnosebefall, obwohl das gleiche Material noch vier Monate

zuvor in einer der Methodik-Versuchsreihen 40,0% Befall nach Standardmethode aufgewiesen

hatte. Im Variantenvergleich zeigten sich signifikante Effekte von Luft/CO2 -

Atmosphäre (χ 2 = 7,7**) sowie eine Interaktion Kornfeuchte x Lagertemperatur (χ 2 = 41,8***).

Nach CO2-Lagerung war der Befall mit 0,5% signifikant geringer. Bei 4°C gelagertes Material

der Kornfeuchte 18% wies einen signifikant erhöhten Befall von 3,8% auf.


Ergebnisse und Diskussion: Anthracnose der Lupine 127

Bei Auswertung der zweiten Lagerreihe mit zwei Saatgutpartien zeigten sich Haupteffekte

von Kornfeuchte (χ 2 = 138,8***) und Luft/CO2 (χ 2 = 5,5*) bei der Weißen Lupine sowie eine

Interaktion Kornfeuchte x Luft/CO2 (χ 2 = 14,1***) bei der Gelben Lupine. Das Material der

Weißen Lupine hatte ca. 4 Monate zuvor einen Befall von 70% aufgewiesen. Nun lag nach

Standardmethode in 4-Kammer-Petrischalen ein Befall von 54,3% (Lagerung bei 8% Kornfeuchte)

bzw. 19,4% (Lagerung bei 14% Kornfeuchte) vor. Nach Lagerung in CO2 war der

Befall etwas höher (40,1%) als nach Lagerung in Luft (33,5%). Die Gelbe Lupine hatte 4 Monate

zuvor einen Befall von 3,8% aufgewiesen. Der mittlere Befall lag nun bei 2,9%, wobei

nach trockener Lagerung in CO2 sowie Normallagerung in Luft signifikant höhere Befallswerte

(4,6%) vorlagen, als nach trockener Lagerung in Luft (1,8%) oder normalfeuchter Lagerung

in CO2 (0,6%).

3.4.3 Diskussion der Lupinen-Anthracnose

EPIDEMIOLOGIE DES ERREGERS

Im Feldversuch bestanden Sortenunterschiede der Weißen Lupine im Primärbefall. Dem auf

Parzellenebene ausgewerteten Verbreitungsmuster nach, ging der Befall von den Sorten

Arès und Fabiola aus. Demgegenüber war die Anfälligkeit der sechs Sorten gegenüber Sekundärinfektion

im Rahmen der Beobachtungen gleich, da nach kurzer Zeit Parzellen jeder

Sorte befallen waren. OLLENDORF et al [2001] stellten fest, dass eine Ausbreitung von Colletotrichum

lupini im Bestand bei einem breiten Spektrum von Witterungsbedingungen (12-

27°C, Blattnässedauer 3-24 Std.) stattfindet, und eine zuverlässige Negativprognose daher

nicht aufgestellt werden kann. Windgeschwindigkeiten > 3,5 m/s fördern die Ausbreitung

zusätzlich. Versuche mit Weißer und Gelber Lupine im 2-Blatt-Stadium ergaben, dass Lupinenblattlaus

(Macrosiphon albifrons) und Ohrwurm (Forficula auricularia) als Vektoren auftreten

können.

Die geringere Anfälligkeit der Schmalblättrigen Lupine wurde im Feldversuch bestätigt. Eine

von den Weißen Lupinen ausgehende Sekundärinfektion kam allerdings schon deshalb nicht

in Frage, weil die Ernte der Schmalblättrigen Lupine etwa zeitgleich mit dem Auftreten erster

Symptome an Weißer Lupine erfolgte. Für die Weiße Lupine bedeutete der späte Befall,

dass keine Auflaufschäden auftraten, und dass er aus ertraglicher Sicht toleriert werden

konnte [RÖMER]. Das späte Auftreten von Symptomen könnte auf einen Eintrag von außen

hindeuten. Nach FEILER & NIRENBERG [2004] handelt es sich jedoch eher um einen verdeckten

Befall, da unter trockenen Bedingungen die Entwicklung, Konidienbildung und Ausbreitung

des Erregers limitiert sind und Symptome lange Zeit unspezifisch bleiben. Auch die zur

Produktion von infiziertem Versuchsmaterial im Jahr 2004 vorgenommene künstliche Infektion

musste bei sehr trockener Witterung wiederholt werden, da Symptome ausblieben (vgl.

Kap. 2.5.2).

Nach RÖMER ist für die Ausbreitung von C. lupini vor allem Nässe entscheidend. DIGGLE et al

[2002] schreiben der Verteilung mit Regenspritzern große Bedeutung zu. Von einem entsprechenden

Effekt durch Beregnung kann ausgegangen werden. Die Konzentration der

Beregnung auf wenige Termine könnte dabei vorteilhaft sein, da es während einer Beregnungsgabe

noch nicht zu Konidienbildung auf neu infizierten Pflanzen kommen kann. Ein

epidemiologisches Modell für Schmalblättrige Lupine mit authentischen Wetterdaten australischer

Standorte ergab, dass die Ausbreitung von C. lupini an einem trockenen Standort

selbst bei einer anfälligen Sorte so weit gehemmt ist, dass auch bei 1% Ausgangsbefall kein


Ergebnisse und Diskussion: Anthracnose der Lupine 128

wesentlicher Schaden zu erwarten ist. Demgegenüber stieg unter regnerischen Bedingungen

der Verlust gesunder Vegetationspunkte zwischen 0,01 und 0,05% Ausgangsbefall von 10%

auf 87% an [DIGGLE et al, 2002]. Zusammenfassend kann das durch Anthracnose bedingte

Ertragsrisiko für Lupinen an sommertrockenen Standorten als deutlich reduziert angenommen

werden.

METHODIK DER BEFALLSERMITTLUNG IM SAATGUT

Als Kardinalpunkte der Prüfung von Lupinensaatgut auf Befall mit C. lupini ergeben sich die

Nachweissicherheit einerseits und die Selektivität andererseits. Da sich der Pilz im Sameninneren

zwischen Schale und Endosperm befindet, ist ein Auswachsen erforderlich, um ihn

nachzuweisen [NIEPOLD, 2003]. Eine Korrelation zwischen Verfärbung des Saatgutes und

Infektion mit C. lupini, wie früher angenommen, liegt nicht vor [FEILER & NIRENBERG, 2004].

Im oben diskutierten Feldversuch zeigte sich, dass von den primär infizierten Sorten Arès

und Fabiola nur Fabiola einen reduzierten Feldaufgang von ca. 80% aufwies (nicht signifikant).

Dies deutet darauf hin, dass neben dem Anteil befallener Körner auch die Befallsstärke

des Einzelkorns variieren kann. Mögliche Erklärungsansätze wären bei Zeitpunkt, Umweltbedingungen

und sonstigen Schadfaktoren während der Infektion zu suchen. Daraus

ergibt sich die Frage, ob ein schwacher Befall während der kurzen Zeitspanne einiger Testverfahren

überhaupt vollständig zutage tritt. Versuche zum Einfluss der Ausgangskornfeuchte

auf die Ausprägung des Erregers im Schnelltest lieferten keine konsistenten Ergebnisse.

Ein selektives Verfahren wäre vorteilhaft, da in der Mykozoenose des Lupinensaatgutes bis

zu 29 verschiedene Pilzarten vorkommen [FEILER & NIRENBERG, 2004]. Einige Pilze können

die Körner auf Nährmedium nach kurzer Zeit überwachsen und die Diagnose von C. lupini

erschweren [NIEPOLD, 2003]. Bei Sporulation von C. lupini direkt auf dem Lupinenkorn zeigte

sich hohe Selektivität, jedoch mangelhafte Nachweissicherheit. Versuche mit in Nährlösung

(NaNO3 + Glucose) gequollenen und unter UV-Licht inkubierten Körnern ergaben für zwei

Saatgutpartien nur 25-29% des mit der Standardmethode festgestellten Befalls.

Ein in der vorliegenden Arbeit getestetes Nährmedium auf Lupinenmehlbasis zeigte nicht die

gewünschte Selektivität für C. lupini. Bei der Oberflächendesinfektion (Ofd.) ergab sich, dass

eine zu schwache Ofd. zu vermehrten Problemen mit überwachsenem Nährmedium führt,

während eine zu starke Ofd. den C. lupini - Befall teilweise ausschaltet. Die üblichen 10 min

Ofd. in 1% NaClO-Lösung erschienen als bester Kompromiss. Verschiedene Inkubationsbedingungen

(einschließlich hier nicht dargestellter Vorversuche) zeigten, dass UV-Licht wesentlich

zur zügigen Sporulation von C. lupini beiträgt und somit für die Nachweissicherheit

unabdingbar ist.

Ein möglicherweise dem PDA (potatoe dextrose agar) für den Nachweis von C. lupini überlegenes

Nährmedium ist der im Rahmen dieser Arbeit entwickelte saure Nitratagar. Er führte

nach Überimpfung verschiedener, häufig am Lupinensaatgut gefundener Pilze zu relativer

Bevorzugung und deutlicherer Ausprägung von C. lupini. In der Anwendung mit infiziertem

Saatgut ergab sich jedoch eine mangelnde Nachweissicherheit. Eine Überschätzung der

Vergleichsvariante mit PDA ist unwahrscheinlich, da die gleiche Saatgutpartie noch mehrmals

verwendet wurde und jeweils entsprechende Werte aufwies. Die abschließende Beurteilung

des sauren Nitratagars erfordert eine Überprüfung der Nachweissicherheit.

Neben dem Risiko der Befallsunterschätzung durch überwachsenes Nährmedium oder ungenügende

Ausprägung könnte auch eine Befallsüberschätzung durch Sekundärinfektion

innerhalb von Petrischalen auftreten. Da in den Versuchen zur Kornzahl je Petrischale die


Ergebnisse und Diskussion: Anthracnose der Lupine 129

Einzelkornauslage sowohl die konsistentesten als auch die höchsten Befallszahlen lieferte,

kann davon ausgegangen werden, dass bei fünf oder zehn Körnern je Petrischale der Effekt

der Unterschätzung durch Störerreger überwiegt. Eine Eindämmung überwachsender Störerreger

wird auch mit 4-Kammer-Petrischalen erreicht, wobei diese im Vergleich zur Einzelkornauslage

einen geringeren Arbeitszeit- und Kostenaufwand erlauben.

Die von FEILER & NIRENBERG [1998] entwickelte Methode mit SNA (speziell nährstoffarmer

Agar) und Identifikation von C. lupini anhand von Appressorien am Boden der Agarplatten

erfordert nach OLLENDORF et al [2001] „qualifizierte mykologische Kenntnisse“ und verursachte

bei NAWRATH & VETTER [2001] aufgrund der langen Inkubationsdauer von 21 Tagen

erhebliche Probleme durch Störerreger, die eine erfolgreiche Diagnose verhinderten. Die

Methode wurde hier nicht weiter verfolgt.

Der von OLLENDORF et al [2001] entwickelte Challengetest anhand von auf Sand wachsenden

Lupinenkeimlingen in der Klimakammer zielt darauf ab, „feldrelevante“ Ergebnisse zu

liefern. Stark befallene Körner kommen demnach gar nicht erst zur Keimung, und nach

Saatgutbehandlung können gleichzeitig die Effekte auf Anthracnosebefall, Keimfähigkeit und

Triebkraft festgestellt werden. Allerdings wiesen die gleichen Autoren den Infektionsweg über

den Boden, 1-2 Jahre nach Ernte eines befallenen Bestandes nach. Nicht gekeimte Körner

kämen somit durchaus als Infektionsquelle für gesunde Pflanzen in Betracht. Zudem könnte

die Latenzzeit bei Keimung im Feld (anders als im Challengetest bei 20°C) deutlich länger

ausfallen, so dass die Körner doch zur Keimung kämen. Bei einem eigenen Vorversuch zeigte

sich, dass die Symptome sehr unspezifisch sind, und dass besonders mit Fusarium spp.

Verwechslungsgefahr besteht. Die Bildung von Konidien zur sicheren Identifikation war ungenügend.

Ungeachtet der Methodik besteht das Problem, dass die praxisübliche Saatgutgesundheitsprüfung

anhand einer Stichprobe von 400 Körnern nur geringe Sicherheit bietet, da unter für

den Erreger günstigen Bedingungen ein Saatgutbefall von 0,1% zu Ertragsausfällen bis zu

50% führen kann [THOMAS et al, 1998, zit. in FEILER & NIRENBERG, 2004]. Um aber bei einem

Befall von 0,1% mit 95%iger Sicherheit wenigstens ein befallenes Samenkorn zu finden, ist

eine Stichprobe von ca. 3000 Körnern erforderlich (0,999 3000 = 0,0497).

Nach Aufarbeitung von Lupinensamen, um C. lupini aus dem Sameninneren zu extrahieren,

lassen sich mittels PCR (polymerase chain reaction)-Diagnose nach mehrfacher Amplifikation

routinemäßig geringste Mengen der Erreger-DNA nachweisen [NIEPOLD, 2003]. Diese

Methode könnte geeignet sein, den Befall in Mischproben größerer Kornzahlen festzustellen,

und so ohne erheblichen Mehraufwand das Vorhandensein von C. lupini in beispielsweise

3000 Körnern zu prüfen.

Mit den Schwierigkeiten einer sicheren Saatgutkontrolle kommt der vorbeugenden Bekämpfung

des Befalls im Saatgut umso größere Bedeutung zu.

BEFALLSBEKÄMPFUNG IM SAATGUT

Die Beobachtungen im Feldversuch 2003 lassen vermuten, dass die biologische Beizung mit

dem Präparat Tillecur gegen die Anthracnose der Lupine nicht wirkt. Die Warmwasserbehandlung

hingegen erscheint aussichtsreich, da es sich bei den befallenen Parzellen wahrscheinlich

um Sekundärbefall handelte. Eine ungenügende Wirkung bei gleicher Behandlung

(30 min bei 50°C) von Weißer, Schmalblättriger und Gelber Lupine wird hingegen von

OLLENDORF et al [2001] berichtet. Größere Probleme könnten sich v.a. bei der großtechni-


Ergebnisse und Diskussion: Anthracnose der Lupine 130

schen Umsetzung ergeben, da das Saatgut nach der Behandlung gequollen und extrem

empfindlich gegen mechanische Verletzungen ist. Eine schonende Rücktrocknung ist vergleichsweise

aufwändig.

Im Gesamteindruck erscheint die Saatgutüberlagerung als aussichtsreichste praxistaugliche

Variante der nicht-chemischen Reduktion des Befalls von Lupinensaatgut mit C. lupini. Im

Laufe der Versuchstätigkeit sank der Befallsgrad des Versuchsmaterials aller Arten so weit

ab, dass kaum noch aussagekräftige Ergebnisse erzielt werden konnten. Die unterschiedlich

schnelle Befallsabnahme der Saatgutpartien könnte auf unterschiedliche Befallsintensitäten

zurückzuführen sein und sollte bei zukünftigen Untersuchungen beachtet werden.

Der im Rahmen der vorliegenden Arbeit duchgeführte Lagerungsversuch konnte die allgemeine

Befallsabnahme von C. lupini im Lupinensaatgut bestätigen, jedoch waren die Effekte

der geprüften Lagerungsbedingungen wenig konsistent und lassen nur Vermutungen zu.

CO2 hatte offenbar keinen wesentlichen Einfluss auf die Befallsentwicklung. Günstig erscheint

eine mittlere Kornfeuchte, da sowohl bei 18% als auch bei 8% Kornfeuchte die Befallsabnahme

schwächer ausfiel. Möglicherweise wurden bei starker Trocknung vermehrt

Überdauerungsformen von C. lupini gebildet. Hohe Temperaturen beschleunigen die Befallsreduktion.

Nach RÖMER weist infiziertes Lupinensaatgut, das 15 Monate bei 20°C gelagert

wurde, einen um 90% reduzierten Befall auf. Nach 9 Monaten bei 30°C ist es befallsfrei. Diese

Ansprüche sind allerdings mit ungeheizten Wirtschaftsgebäuden nicht ohne Weiteres zu

erfüllen.

Eine beschleunigte Befallsabnahme, die eine überjährige Lagerung erübrigt, ist mit noch

höheren Temperaturen möglich. In Versuchen von THOMAS & ADCOCK [2004] mit Schmalblättriger

Lupine war trockene Hitze sehr effektiv. Im Bereich von 60°C bis 70°C (mit Sortenunterschieden)

nahm der Befall mit C. lupini deutlich schneller ab als die Keimfähigkeit des

Lupinensaatgutes. Im Feldversuch wies Saatgut, das 4 Tage bei 65°C Lufttemperatur gelagert

war, nur noch 0,006% Anthracnosebefall im Vergleich zur Kontrolle mit 1,8% auf. Bei

Feldaufgang und Trockenmassebildung lagen keine Unterschiede vor. 4 Tage bei 70°C oder

8 Tage bei 65°C lieferten eine noch sicherere Befallsreduktion bei moderaten Einbußen der

Keimfähigkeit. Kritisch anzumerken ist, dass der Großteil der Befallskontrollen von THOMAS &

ADCOCK [2004] anhand der Konidienbildung auf Lupinenkörnern nach 7-tägiger Inkubation

ohne UV-Licht durchgeführt wurde. Nach Ergebnissen der vorliegenden Arbeit ist hierbei von

einer unvollständigen Befallserfassung auszugehen (s.o.). Im Feldversuch wurden befallene

Pflanzen nur einmalig, 7 Wochen nach Aussaat gezählt. Angaben zum Witterungsverlauf

liegen nicht vor. Ungenaue Signifikanzaussagen ergeben sich schließlich aus der Annahme

einer stetigen Befallsskala, die bei Befallsraten von 0 - 4,8% erheblich von der korrekten Binomialverteilung

abweicht.

AUSBLICK

Negative Auswirkungen auf die Tiergesundheit bei Verfütterung von Anthracnose-infiziertem

Erntegut sind bisher nicht bekannt [RÖMER]. Bei einer rein biologischen Saatguterzeugung

für den Bioanbau von Lupinen wird jedoch die potenzielle Zunahme von C. lupini im Vermehrungskreislauf

zum Problem. Auch die bei konventioneller Erzeugung mögliche chemische

Beizung bietet offenbar keine 100%-ige Sicherheit [THOMAS & ADCOCK, 2004; RÖMER].

Bevorzugter Anbau der vergleichsweise toleranten Schmalblättrigen Lupine wird in der Praxis

gegenwärtig als bester Weg angesehen, Ertragsrisiken zu reduzieren. Für die Weiße Lupine

könnte der Anbau von Wintertypen das Anthracnoserisiko mindern, da eine gewisse


Ergebnisse und Diskussion: Anthracnose der Lupine 131

Scheinresistenz zu erwarten ist. Die Latenzzeit zwischen Infektion mit C. lupini und der Produktion

neuer Konidien hängt von der Temperatur ab. Unter kühlen Bedingungen erfolgt die

Ausbreitung langsamer [DIGGLE et al, 2002]. Winterlupinen wären demnach in der Jugendphase

weniger gefährdet. OLLENDORF et al [2001] zeigten an Schmalblättriger Lupine, dass

die Infektionsanfälligkeit mit zunehmender Pflanzenentwicklung erheblich abnimmt, während

die Latenzzeit unter sonst gleichen Bedingungen zunimmt. Sofern dies auch auf Weiße Winterlupine

zutrifft, wäre nach sicherem Durchlaufen der Jugendphase unter kühlen Bedingungen

ein anhaltender Vorteil durch zunehmende Altersresistenz zu erwarten.

Ein Befall von Colletotrichum truncatum an Vigna unguiculata (L.) WALP. konnte durch Blattspritzung

mit einer Sporensuspension von Trichoderma viride genauso erfolgreich wie mit

einem Fungizid bekämpft werden [KORSTEN & JEFFRIES, 2000]. Dies lässt ein gewisses Potenzial

der biologischen Bekämpfbarkeit von Colletotrichum spp. an Leguminosen erkennen.

Konkrete Hinweise für mikrobielle Antagonisten von C. lupini liegen bislang nicht vor.

Mittelfristig sind Erfolge der Resistenzzüchtung zu erwarten. In einem Projekt zur Evaluierung

von Genbanklinien der Weißen Lupine konnte gezeigt werden, dass Variabilität in der

genetischen Resistenz gegen C. lupini besteht. Die Linie mit der besten Resistenz zeigte nur

25% der Anfälligkeit der anfälligsten Linie [LLT, 2003]. Das Material wird derzeit weiter züchterisch

bearbeitet.

Für die Produktion von befallsfreiem Saatgut ist nach aktuellem Kenntnisstand zu empfehlen,

Basissaatgut regelmäßig zu überlagern oder 4 Tage mit 70°C Heißluft zu behandeln und die

Vermehrung vornehmlich an sommertrockenen Standorten durchzuführen, um die Gefahr

eines Anthracnose-Eintrags von außen zu reduzieren.

Der samenbürtige, pilzliche Erreger der Anthracnose der Lupinen kann selbst bei sehr

geringem Ausgangsbefall große Schäden verursachen. Eine verlangsamte Ausbreitung ist

an sommertrockenen Standorten zu erwarten. Dennoch kommt der Verwendung gesunden

Saatgutes große Bedeutung zu.

Bei der Saatgutgesundheitsprüfung auf Nährmedien kann die Nachweissicherheit durch

Mehrkammerpetrischalen verbessert werden. Einen gewissen Selektivitätsvorteil für den

Erreger der Anthracnose bietet möglicherweise der in dieser Arbeit entwickelte saure

Nitratagar. Um auch kleine, ertragsrelevante Befallsraten statistisch erfassen zu können,

sollten etwa 3000 Körner je Saatgutpartie geprüft werden. Ein in der Literatur beschriebener

DNA-Nachweis könnte bei Anwendung auf Kornmischproben den Aufwand hierfür

reduzieren.

Die nicht-chemische Bekämpfung der Anthracnose im Saatgut durch Überlagerung oder

Heißluftbehandlung erscheint nach Literaturangaben aussichtsreich. Behandlung von

Basissaatgut und Vermehrung an sommertrockenen Standorten ergeben eine praktikable

Gesamtstrategie. Weitere Chancen bieten die biologische Bekämpfung der Anthracnose

sowie die Resistenzzüchtung.


Ergebnisse und Diskussion: Stickstoffrückstände 132

3.5 Stickstoffrückstände nach Ernte von Körnerleguminosen

Der nach Ernte von Körnerleguminosen auf dem Feld verbleibende Stickstoff ist sowohl für

die Versorgung der Nachfrucht, insbesondere im ökologischen Landbau, als auch für eine

potenzielle Gefährdung des Grundwassers von Bedeutung. Anhand von Untersuchungen an

Pflanzenmaterial und Boden nach Ernte verschiedener Feldversuche werden Aussagen zu

Stickstoffnutzungseffizienz, Stickstoffmineralisierung sowie Größenordnung der Stickstoffrückstände

nach Ernte von Körnerleguminosen getroffen.

3.5.1 Untersuchungen an Pflanze und Boden

Zur Einordnung der differenzierten Ergebnisse zeigt Tab. 34 zunächst die im Durchschnitt

der betrachteten Feldversuche ermittelten artspezifischen Werte für N-Ernteindex und C:N-

Verhältnis des Strohs. Der herkömmliche Massen-Ernteindex wurde zum Vergleich ebenfalls

ermittelt. Die absoluten Stickstoffrückstände im Stroh wiesen eine stärkere Streuung sowie

einen engen Zusammenhang mit den Kornerträgen auf (s.u.). Für den Vergleich der Kulturen

sind in Tab. 34 die Spannen zwischen 10%- und 90%-Quantil der ermittelten Werte angegeben.

Tab. 34: Ernteindex, N-Ernteindex, C:N-Verhältnis des Strohs und im Stroh enthaltener Gesamt-

Stickstoff bei Ackerbohne, Erbse, Weißer Lupine und Sojabohne in Feldversuchen an den

Standorten Oberrhein, Ihinger Hof und Kleinhohenheim

Kultur Ernteindex N-Ernteindex

C:N - Verhältnis

Stroh

Rest-N im Stroh

(kg/ha) 1

Ackerbohne 0,41 0,77 45 30 - 65

Erbse 0,42 0,75 50 23 - 58

Weiße Lupine

0,45 0,84 53 8 - 36

Sojabohne

0,43 0,81 55 20 - 48

1 10%-Quantil - 90%-Quantil der Gesamtdaten

Für Ackerbohne und Erbse liegen jeweils Daten aus vier Versuchen vor. Der Versuch mit

Sommer- und Winterform der Weißen Lupine am Oberrhein 2003/04 wies keine repräsentative

Entwicklung auf und wurde nicht für die Mittelwertsbildung berücksichtigt. Für die Sojabohne

lagen Ernteindizes aus drei Versuchsjahren, die übrigen Daten nur aus dem Versuch

2003 vor.

Der Ernteindex der Kulturen war vergleichsweise stabil. Bei der Erbse traten Interaktionen

von Jahr, Sorte und Saattermin auf, die meist auf geringere Ernteindizes bei suboptimal entwickelten

Varianten zurückzuführen waren. Die Ackerbohnensorten Aurelia und Olan erreichten

am Oberrhein 2004/05 nur einen Ernteindex von 0,29. Weitere Streuungen waren unbedeutend.

Die N-Ernteindizes waren signifikant von Versuchsjahr und Sortenwahl abhängig. Bei der

Weißen Lupine trat ohne den Versuch 2003/04 (s.o.) kaum Streuung auf, bei der Sojabohne

liegen keine Vergleichsdaten vor. Die Erbse erreichte auf dem Ihinger Hof N-Ernteindizes

von 0,79 (Iceberg und Santana: 0,82) im ersten und 0,73 im zweiten Versuchsjahr. Am Oberrhein

wies die Sorte Cheyenne einen N-Ernteindex von 0,69 auf, und die Sorte Hardy bei

Aprilsaat 2005 von nur 0,58. Die Ackerbohnensorten Aurelia und Olan mit geringem Erntein-


Ergebnisse und Diskussion: Stickstoffrückstände 133

dex am Oberrhein 2004/05 (s.o.) wiesen auch einen geringen N-Ernteindex mit 0,63 auf. Die

Sommerackerbohnensorten Espresso und Limbo erreichten am Standort Ihinger Hof einen

N-Ernteindex von 0,81. Weitere Streuungen waren unbedeutend.

Das C:N-Verhältnis im Stroh wies eine stärkere Streuung auf, wobei wiederum Versuchsjahr

und Sortenwahl die Haupteinflussfaktoren waren. Bei der Weißen Lupine (ohne 2003/04) lag

eine sortenabhängige Spanne von 45 (Lugain) bis 60 (Rondo), bei der Sojabohne von 46

(Quito) bis 65 (Dolly) vor. Die Erbse wies eine Interaktion Standort x Jahr x Sorte auf. Die

Sorte Iceberg variierte von 41 (Oberrhein) bis 58 (Ihinger Hof), die Sorte Lucy erreichte

2004/05 mit 55 ein höheres C:N-Verhältnis im Stroh, die Sorte Santana hingegen 2003/04

mit 62. Das C:N-Verhältnis im Stroh der Sorte Cheyenne lag mit durchschnittlich 39 am niedrigsten.

Bei der Ackerbohne trat auf dem Ihinger Hof ein starker Jahreseffekt auf. Das C:N-

Verhältnis im Stroh lag im ersten Jahr bei 39, im zweiten Jahr bei 56. Im Mittel über die Jahre

lag es für die Winterform bei 44, für die Sommerform bei 52. Am Oberrhein lag das C:N-

Verhältnis mit 37 insgesamt niedriger.

Die mit dem Stroh auf dem Feld verbleibende Rest-N-Menge (kg/ha) hing deutlich mit dem

Kornertrag zusammen. Der Quotient von Rest-N und Kornertrag (TM) lässt sich durch einfache

Umformung der Definition des N-Ernteindex folgendermaßen darstellen:

Gl. ( 7 ) NS / YK = ηK · (1 / EIN - 1)

wo NS = Rest-N im Stroh ; YK = Kornertrag ; ηK = relativer N-Gehalt im Korn ;

EIN = N-Ernteindex

Da der relative N-Gehalt im Korn innerhalb einer Kultur vergleichsweise geringen Schwankungen

unterliegt, ist NS / YK im Wesentlichen eine Funktion von EIN. Abb. 25 zeigt die für

jede Kultur mittels nicht-linearer Regression und ηK als konstantem Regressionsparameter

ermittelten Kurven sowie die tatsächlichen Messwerte. Um den Kernbereich der Messergebnisse

zu verdeutlichen, sind die Kurven jeweils zwischen 10%- und 90%-Quantil der gemessenen

EIN -Werte einer Kultur eingezeichnet. EIN - Werte < 0,60 traten nur vereinzelt auf. Die

über zuvor beschriebene Effekte (Versuchsjahr, Sortenwahl) hinausgehende Streuung ist im

Wesentlichen auf zufällige Effekte bei der Probenahme zurückzuführen.

Es wird deutlich, dass im Allgemeinen mit einem Stroh-N-Rückstand von 1,0 - 2,5 kg/ha je

dt/ha Kornertrag (TM) zu rechnen ist. Die Kulturen mit höherem Korn-N-Gehalt weisen auch

höhere mittlere N-Ernteindizes auf, d.h. die im Diagramm höher liegenden Kurven befinden

sich in einem nach rechts verschobenen Wertebereich. Die Kulturunterschiede für den Quotienten

Stroh-N-Rückstand / Kornertrag fallen daher geringer aus, als die Streuung innerhalb

einer Kultur.


Stroh-N-Rückstand (kg/ha)

Kornertrag (dt/ha)

5

4

3

2

1

0

Ergebnisse und Diskussion: Stickstoffrückstände 134

N-Ernteindex

# Sojabohne (R2 = 0,999)

● Weiße Lupine (R2 = 0,997)

� Ackerbohne (R2 = 0,993)

� Erbse (R2 # Sojabohne (R

= 0,997)

2 = 0,999)

● Weiße Lupine (R2 = 0,997)

� Ackerbohne (R2 = 0,993)

� Erbse (R2 = 0,997)

0.60 0.62 0.64 0.66 0.68 0.70 0.72 0.74 0.76 0.78 0.80 0.82 0.84 0.86 0.88 0.90 0.92 0.94

Abb. 25: Messwerte und Regressionskurven für das Verhältnis von N-Rückstand im Stroh zu Kornertrag

in Abhängigkeit des N-Ernteindex bei den Kulturen Sojabohne, Weiße Lupine, Ackerbohne

und Erbse

R 2 = Bestimmtheitsmaße der Regressionsfunktionen

Regressionskurven eingezeichnet zwischen 10%-Quantil und 90%-Quantil der Messwerte,

Anordnung entsprechend der Legende

Durch Umformung von Gl. ( 7 ) ergibt sich eine Beziehung zwischen absolutem Kornertrag

und insgesamt im oberirdischen Pflanzenmaterial akkumuliertem Stickstoff:

Gl. ( 8 ) YK = (EIN / ηK ) · NGes

wo YK = Kornertrag ; EIN = N-Ernteindex ; ηK = relativer N-Gehalt im Korn ;

NGes = Gesamt-N je Flächeneinheit

Allerdings wies der Faktor (EIN / ηK ) eine relativ große Streuung auf. Erst durch Hinzunahme

eines Interzepts (konstanter Summand) ließ sich ein lineares Regressionsmodell mit hohen

Bestimmtheitsmaßen anpassen. Für die untersuchten Kulturen ergab sich:

Ackerbohne Kornertrag = - 5,07 dt/ha + 17,2 · NGes (R 2 = 0,91)

Erbse Kornertrag = 2,34 dt/ha + 17,4 · NGes (R 2 = 0,89)

Weiße Lupine Kornertrag = - 0,44 dt/ha + 14,0 · NGes (R 2 = 0,96)

Sojabohne Kornertrag = 0,09 dt/ha + 12,4 · NGes (R 2 = 0,54)


Ergebnisse und Diskussion: Stickstoffrückstände 135

Der C:N-Gehalt des Strohs war tendenziell größer, wenn der N-Ernteindex größer war. Allerdings

war der N-Ernteindex auch durch variierende Korn- und Stroherträge bestimmt, so

dass sich kein vereinfachter Zusammenhang zwischen C:N-Verhältnis des Strohs und N-

Ernteindex herstellen ließ.

N-MINERALISIERUNG UND -VERLAGERUNG

Der Nitrat-Stickstoff in den auf dem Ihinger Hof nach Ernte entnommen Bodenproben fand

sich zu ca. 50-60% in der oberen Schicht (0-30 cm), und zu 40-50% im Unterboden (30-90

cm) wieder. Da für die Schätzung einer zeitlichen Verlagerung keine Daten vorliegen, wird im

Folgenden Bezug auf die Gesamtwerte (0-90 cm) genommen. Die varianzanalytische Auswertung

der Nmin-Werte ergab einen deutlichen Jahresunterschied bei der Ackerbohne sowie

signifikant geringere Werte bei der Aprilsaat der Erbse. Beide Effekte können durch unterschiedlichen

Mineralisationsfortschritt aufgrund der Zeitspanne zwischen Ernte und Probenahme

sowie der Witterung erklärt werden. Darüberhinaus lag nur ein schwacher Sorteneffekt

mit geringen Mittelwertsdifferenzen bei der Ackerbohne vor. Korrelationen zwischen Nmin

und Ertrag oder N-Fraktionen in Korn, Stroh oder Gesamtspross wurden nicht festgestellt. Im

Mittel lagen zum Zeitpunkt der Probenahme (Mitte August bis Anfang September) Nmin-Werte

zwischen 34 und 40 kg/ha bzw. nach dem Ackerbohnenversuch 2003/04 nur 14 kg/ha vor.

Die am Oberrhein ermittelten Nmin-Werte werden im Folgenden deskriptiv wiedergegeben, da

nicht genügend Daten für eine varianzanalytische Auswertung vorliegen. In Abb. 26 sind die

Messergebnisse von fünf Kulturen, die auf einem gemeinsamen Versuchsfeld standen, zu

drei bzw. zwei Messterminen nach der Ernte 2004 dargestellt. Winterform der Lupine sowie

Sommerform der Erbse waren in diesem Versuchsjahr ungenügend etabliert, so dass keine

repräsentative N-Akkumulation zu erwarten war. Der Sojabohnenversuch wurde erst im Oktober

geerntet und daher im November erstmals beprobt (zwei Reihenweiten sowie eine Variante

mit Leindotter-Untersaat).

0

50

100

150

200

250

Weiße

Sommerlupine Wintererbse

29. Sep.

25.Oct.

18. Feb.

kg Nmin / ha

300

29. Sep.

25.Oct.

18. Feb.

Sommerackerbohne

29. Sep.

25.Oct.

18. Feb.

Winterackerbohne

29. Sep.

25.Oct.

18. Feb.

Sojabohne

30 cm 50 cm + Leindotter

16. Nov.

18. Feb.

16. Nov.

18. Feb.

16. Nov.

18. Feb.

Tiefe

0 - 30 cm

30 - 60 cm

60 - 90 cm

Abb. 26: Zeitliche Entwicklung des mineralischen Bodenstickstoffs Nmin (NO3 - u. NH4 + ) in Abhängigkeit

von der Bodentiefe nach Ernte verschiedener Körnerleguminosen auf einem Versuchsfeld

am Oberrhein 2004/2005

Fehlerindikator = Spanne von Gesamt-Nmin (0-90 cm) zwischen den Messwerten zweier Parzellen

Nach Ernte am Oberrhein 2003 wurden nur Proben im Versuch mit Sojabohne entnommen.

Die Gesamtwerte (0-90 cm) lagen kurz nach Ernte in der Größenordnung von 40-50 kg


Ergebnisse und Diskussion: Stickstoffrückstände 136

Nmin/ha bzw. 90 kg Nmin/ha im Reihenzwischenraum der Sorte Dolly. 40 Tage später (Mitte

Oktober) lagen im Durchschnitt des Versuches (Mischproben unmittelbar nach Pflugfurche)

Werte von 110 kg Nmin/ha vor. Die Sorte Dolly hatte bereits Mitte August erheblichen Kornausfall

aufgewiesen. Dieser entsprach im Versuchsfeldmittel nach Hochrechnung aufgesammelter

Körner ca. 40 kg N/ha. Bei Ernte der Sojabohnen 2005 lagen ca. 50 kg Nmin/ha,

ohne Einfluss der Reihenweite vor (die Leindotteruntersaat war 2005 nicht etabliert). Nach

Ernte der übrigen Kulturen am Oberrhein 2005 zeigten sich am 09. Sep. etwas höhere Nmin-

Werte bei den Winterformen von Weißer Lupine, Erbse und Ackerbohne im Vergleich zu den

Sommerformen. Im Kulturvergleich lagen Weiße Lupine und Erbse etwa bei 110 kg Nmin/ha,

die Ackerbohne hingegen bei 210 kg Nmin/ha. Spätere Untersuchungen wurden nicht vorgenommen.

Tab. 35 liefert eine Abschätzung der potenziellen N-Auswaschung am Oberrhein zwischen

29.09.2004 (Sojabohne: 16.11.2004) und 30.04.2005, unter Verwendung der in den Bodenproben

gemessenen Nmin- und Wassergehaltswerte sowie der verzeichneten Niederschlagsdaten.

Es wurde angenommen, dass der Boden bei den Messungen am 25.10. bzw. 16.11.

Feldkapazität aufwies. Alle Versuche standen auf dem gleichen Schlag, jedoch lag im Bereich

des Sojabohnenversuches ein flachgründigerer Unterboden vor. Für die mittlere Verlagerung

wurde ein Gesamtporenvolumen von 50% (schluffreicher Boden) angenommen. Als

Auswaschungshorizont wurde die Bodentiefe von 90 cm festgelegt.

Tab. 35: Abschätzung der potenziellen N-Auswaschung von Oktober 2004 bis April 2005 nach Ernte

verschiedener Körnerleguminosen auf einem Versuchsfeld am Oberrhein

29.09. -

25.10.

25.10. -

18.02.

Messperiode

16.11. -

18.02.

18.02. -

30.04.

Bodenwassergehalt (l/m 2 ) 1

297 337 3

313 3

246/223 4

Niederschlag (l/m 2 ) 90 183 43 178

mittl. Verlagerung (cm) 2

10 36,6 8,6 17,4/17,6 4

Summe

Nmin im auswaschungsgefährdeten Bereich (kg/ha) 1

Weiße Sommerlupine 7,9 25,1 - 4,7 37,7

Wintererbse 10,3 36,6 - 5,2 52,1

Sommerackerbohne 8,4 42,2 - 7,0 57,6

Winterackerbohne 10,9 34,2 - 8,9 54,0

Sojabohne - - 4,7 10,8 15,5

Sojabohne erst ab 16.11. beprobt

1 zu Beginn der Messperiode 2 bei 50% Gesamtporenvolumen 3 angenommene Feldkapazität

4 zweite Zahl: Versuch mit Sojabohne (Bodenunterschiede)

Eine entsprechende Abschätzung für die Zeitspanne 14.10.2003 bis 30.04.2004 ergibt, das

nach dem Versuch mit Sojabohne 2003 ca. 20 kg Nmin/ha auswaschungsgefährdet waren.

Aufgrund von Evapotranspiration und unvollständiger N-Verlagerung bei Sickerungsprozessen

(Durchmischung von Regen- und Bodenwasser, Rückdiffusion) können die berechneten

Werte als Obergrenzen angesehen werden. Eine N-Auswaschung bereits vor Probenahme

erscheint mit Hinblick auf die fehlende Bodenwassersättigung unwahrscheinlich. Der Einfluss

andauernder N-Mineralisation und N-Immobilisierung im Winter kann nicht quantifiziert werden.


Ergebnisse und Diskussion: Stickstoffrückstände 137

Die in Abb. 26 abzulesende zeitliche Nmin-Abnahme ist wesentlich größer als die potenzielle

Auswaschung. Auf dem Versuchsfeld war im September ein Zwischenfruchtgemenge gesät

worden, dass sich bis Ende Oktober gut etablierte und einen Teil des Stickstoffs akkumuliert

haben dürfte. Als weitere Nmin-Senke kommen gasförmige Verluste nach Denitrifikation (Reduktion

von NO3 - zu N2O und N2) in Betracht. Die Denitrifikation wird durch anaerobe Bedingungen,

wie sie bei hoher Wassersättigung vorliegen, gefördert. Abb. 27 zeigt die Entwicklung

des mittleren Bodenwassergehaltes. (Die scheinbare Wasserabnahme der unteren

Schichten zwischen 25.10. und 16.11. dürfte darauf zurückzuführen sein, dass hier die Probenahme

nur im Sojabohnenversuch erfolgte, wo die Mächtigkeit des Unterbodens über den

Kiesschichten geringer war.)

45

40

35

30

25

20

Vol% H2O (cm3 ·cm -3 Vol% H2O (cm )

3 ·cm -3 )

29.Sep. 25. Oct. 16. Nov. 18. Feb.

Tiefe

0 - 30 cm

30 - 60 cm

60 - 90 cm

Abb. 27: Zeitliche Entwicklung des Bodenwassergehaltes in Herbst und Winter auf einem Versuchsfeld

am Oberrhein 2004/2005

16. Nov.: andere Beprobungsstelle mit flachgründigerem Boden

Eine weitere Folge anaerober Verhältnisse ist die Anreicherung von NH4 + , das primär bei der

Mineralisation organischer Substanz gebildet, bei Sauerstoffmangel jedoch nicht zu NO3 -

oxidiert (nitrifiziert) wird. Die Zu- und Wiederabnahme des mittleren Anteils von NH4 + am Gesamt-Nmin

(NH4 + und NO3 - ) ist in Abb. 28 dargestellt.


29. Sep.

25. Oct.

16. Nov.

18. Feb.

Ergebnisse und Diskussion: Stickstoffrückstände 138

0 2 4 6 8 10 12 14 16

NH4 %( )

+ -N

Nmin -ges.

Tiefe

0 - 30 cm

30 - 60 cm

60 - 90 cm

Abb. 28: Zeitliche Entwicklung des prozentualen Anteils von Ammonium-Stickstoff am mineralischen

Gesamt-Stickstoff auf einem Versuchsfeld am Oberrhein 2004/2005

3.5.2 Diskussion der Stickstoffrückstände

STICKSTOFFNUTZUNGSEFFIZIENZ VON KÖRNERLEGUMINOSEN

Für den Ernteindex der Ackerbohne liegen Angaben mit 0,40 [WICHMANN, 2004a;

AUFHAMMER, 1998] oder 0,39 [KAUL, 2004] vor, die mit dem in dieser Arbeit ermittelten Wert

(0,41) gut übereinstimmen. Für die Erbse werden mit 0,47 [WICHMANN, 2004a] bis 0,50

[KAUL, 2004] eher höhere Werte angegeben als hier (0,42). Größere Abweichungen treten

beim N-Ernteindex auf. Dieser wird bei AUFHAMMER [1998] mit 0,75 ähnlich hoch angesetzt

wie in der vorliegenden Arbeit (0,77), bei WICHMANN [2004a] hingegen zu nur 0,57 ermittelt.

Der N-Ernteindex von Ackerbohnen kann durch starke Trockenheit oder Nässe reduziert sein

[SCHMIDTKE & RAUBER, 2000]. In der vorliegenden Arbeit traten hoher N-Ernteindex und hohes

C:N-Verhältnis im Stroh häufig gemeinsam auf. Ein hoher N-Ernteindex wird demnach

v.a. durch günstige Bedingungen für die Translokation von Stickstoff aus den übrigen Pflanzenteilen

in das Korn erzielt. Dies ging allerdings nicht zwangsläufig mit hohen Proteinerträgen

einher, da auch die vorangehende Gesamt-N-Akkumulation hierfür bedeutsam war. Im

Kulturvergleich wiesen Erbse und Ackerbohne geringere N-Ernteindizes und geringere C:N-

Verhältnisse im Stroh auf als Sojabohne und Weiße Lupine, was auf eine weniger effiziente

N-Translokation hinweist. Bei KAUL [2004] hinterließen diese Kulturen trotz hohem Massen-

Ernteindex hohe N-Rückstände in den Ernteresten.

Eine Quantifizierung der Gesamt-N-Bilanz gestaltet sich schwierig. Bei der hier vorgenommenen

einfachen Erhebung anhand von Probeschnitten werden Bestandesabfall, Ausfallkorn

und unterirdische Teile nicht erfasst. Untersuchungen von KAUL [2004], bei denen der Bestandesabfall

mit Fangnetzen erfasst und der Wurzelanteil durch Herausziehen grob geschätzt

wurde, ergaben, dass der Sprossrest bei Ernte (Ermittlungsmethode wie in der vorliegenden

Arbeit) von Ackerbohne und Weißer Lupine ca. 74% der Gesamtpflanzenreste

(TM) ausmacht, bei der Erbse hingegen 96%. Dabei war der Bestandesabfall relativ gering,

und lediglich bei der Weißen Lupine ähnlich hoch wie der Wurzelanteil [KAUL, 2004]. Allerdings

können abgefallene Blätter und Blüten ein enges C:N-Verhältnis aufweisen und daher


Ergebnisse und Diskussion: Stickstoffrückstände 139

zügig mineralisiert werden [AUFHAMMER, 1998]. Die N-Rückstände in der Wurzelmasse von

Erbse und Ackerbohne lagen bei WICHMANN [2004a] in der Größenordnung von 10 kg N/ha

bzw. 11% der Gesamt-N-Rückstände in den Pflanzenresten.

Als weitere wichtige N-Fraktion ist die Rhizodeposition während der Vegetationsperiode zu

nennen. Da dieser Stickstoff den Pflanzenstoffwechsel durchlaufen hat, entstammt er primär

teilweise dem Boden-N-Vorrat und teilweise der symbiotischen N-Fixierung. MAYER et al

[2001] fanden im Gefäßversuch mit Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine eine N-

Rhizodeposition von 13-15% der Gesamt-N-Akkumulation der Pflanzen. Nach einer Literaturauswertung

von JOST [2003] macht die Rhizodeposition im Mittel 18,8% (Ackerbohne,

Weiße Lupine) bzw. 11,2% (Körnererbse) des in der Pflanze bis Ernte akkumulierten Stickstoffs

aus.

Es wurden sowohl in dieser als auch in anderen Arbeiten [AUFHAMMER et al, 1994; JOST,

2003] deutliche lineare Zusammenhänge zwischen dem Kornertrag und der in Spross und

Wurzel akkumulierten N-Menge gefunden Dies ist bei gegebenem N-Ernteindex und N-

Gehalt im Korn ein funktionaler Zusammenhang und somit nicht überraschend (s. Gl. ( 7 )).

Allerdings sind die genannten Parameter, v.a. der N-Ernteindex, nicht konstant. Das in der

vorliegenden Arbeit angepasste nicht-lineare Regressionsmodell nahm nur den N-Gehalt im

Korn als artspezifischen, konstanten Regressionsparameter an, und stellte das Verhältnis

von N-Rückstand im Stroh zu Kornertrag als Funktion des N-Ernteindex dar. Das Bestimmtheitsmaß

war erwartungsgemäß sehr hoch. Insbesondere wird bei diesem Vorgehen der

Einfluss des N-Ernteindex auf die Varianz des Verhältnisses Stroh-N/Kornertrag deutlich, die

bei den linearen Zusammenhängen (s.o.) in den Restfehler einging. Bei N-Ernteindizes zwischen

0,70 und 0,86 verblieben kulturabhängig mit dem Stroh 1,0 bis 2,5 kg N je dt Kornertrag

auf dem Feld.

Als pflanzenbauliche Interpretation lässt sich schließen, dass zunächst eine hohe Gesamt-N-

Akkumulation erforderlich ist, um einen hohen Kornertrag produzieren zu können. Die Ziele

eines hohen Kornertrages einerseits und geringen N-Rückstandes in den Pflanzenresten

andererseits lassen sich nur in gewissen Grenzen durch einen hohen N-Ernteindex vereinbaren.

Dieser ist teilweise sortenabhängig, unterliegt aber auch stark Umwelteinflüssen auf die

N-Translokation, wie an den Jahreseffekten deutlich wird.

In Übereinstimmung mit dieser Aussage zeigte WICHMANN [2004a] eine signifikant negative

Korrelation zwischen N-Ernteindex und N-Flächenbilanzsaldo. Dies ist bei gegebenem,

standortspezifischem Anteil des fixierten N am Gesamt-N zu erwarten. Die N-Flächenbilanz

von Körnerleguminosen ergibt sich aus der N-Fixierleistung abzüglich des mit dem Erntegut

abgefahrenen N. WICHMANN [2004a] fand für Ackerbohne und Erbse durchweg positive N-

Bilanzsalden von 19 kg N/ha (Erbse) bzw. 57 kg N/ha (Ackerbohne) nach erweiterter Differenzmethode

und Referenzfrucht Sommergerste. JOST [2003] ermittelte für die N-

Flächenbilanzsalden von Ackerbohne, Erbse und Weißer Lupine mit der δ 15 N-Methode und

unter Einbeziehung der N-Rhizodeposition zwar positive Mittelwerte, aber die Spannen beinhalteten

bei allen Kulturen auch negative Werte: -5 bis +112 kg N/ha (Ackerbohne), -39 bis

+70 kg N/ha (Körnererbse), -26 bis +112 kg N/ha (Weiße Lupine).

BODENSTICKSTOFFDYNAMIK NACH DER ERNTE

Die Ergebnisse von Nmin-Messungen nach der Ernte unterliegen großen Schwankungen, die

mitunter durch termin- und witterungsbedingt unterschiedlichen Mineralisierungsfortschritt

von Wurzelteilen und Bestandesabfall sowie durch standortspezifische Nachlieferung aus


Ergebnisse und Diskussion: Stickstoffrückstände 140

dem Boden-N-Vorrat bedingt sind. Bracheparzellen, die in einem Versuch zur Nmin-Dynamik

nach Ernte von Ackerbohnen als Vergleichsvariante verwendet wurden [FIEGENBAUM et al,

1994], wiesen Anfang September aufgrund natürlicher N-Mineralisierung ein Ausgangsniveau

von 100 bzw. 180 kg Nmin/ha je nach Standort auf, während auf den Ackerbohnenparzellen

reduzierte Nmin-Werte vorlagen.

In den eigenen Versuchen am Oberrhein 2005 lagen 4-6 Wochen nach Ernte von Ackerbohnen

ca. 210 kg Nmin/ha vor, nach Weißer Lupine hingegen auf dem gleichen Versuchsfeld nur

die Hälfte. Da die Weiße Lupine im Gegensatz zur Ackerbohne bereits in der Blühphase ihre

Stickstofffixierung einstellt [DIEPENBROCK, 1999], könnte sie in diesem Fall einen höheren

Anteil der Boden-N-Nachlieferung aufgenommen haben als die Ackerbohne. KAGE [1992]

sieht das geringe Nitrataneignungsvermögen von Ackerbohnen als Hauptursache für hohe

Nmin-Werte nach der Ernte.

Die in der Regel gemessene Netto-Mineralisation gibt die Differenz der gegenläufigen Prozesse

Mineralisation und Immobilisation wieder. Bei der Zersetzung von Stoffen mit einem

C:N-Verhältnis von etwa 20 wird kurzfristig weder mineralischer Stickstoff freigesetzt noch

immobilisiert [SCHEFFER et al, 1998]. Beim Abbau von 30 dt/ha Getreidestroh können ca. 20

kg Nmin/ha durch Mikroorganismen immobilisiert werden [BAEUMER, 1992]. In Versuchen von

AUFHAMMER et al [1994] wiesen Stängel und Wurzel von Ackerbohne ein C:N-Verhältnis von

etwa 40 auf, die Blattmasse hingegen von 16. Das durchschnittliche C:N-Verhältnis der Ernterückstände

(mit Wurzel, ohne Bestandesabfall) wurde über zwei Jahre zu 37 (Ackerbohne),

29 (Erbse) und 69 (Weiße Lupine) bestimmt [KAUL, 2004]. Nur aus dem Bestandesabfall und

den Blattresten von Körnerleguminosen ist somit eine kurzfristige Mineralisierung von Stickstoff

zu erwarten. Die übrigen Rückstände dürften eher zur Immobilisierung beitragen. Bemerkenswert

sind die geringen N-Gehalte der Rückstände Weißer Lupine. FIEGENBAUM et al

[1994] zeigten in einem Brutversuch mit Oberbodenkernen, dass Einarbeitung von Ackerbohnenrückständen

die Netto-Mineralisation aus dem Boden-N-Vorrat durch Immobilisierung

um rund 100 kg N/ha reduzieren kann.

Zusammenfassend erscheinen hohe Nmin-Werte nach Ernte von Körnerleguminosen eher

durch begrenzte Aufnahme als durch direkte N-Freisetzung aus den Rückständen bedingt.

Die weitere Stickstoffdynamik unterliegt einer Vielzahl von Prozessen. Da in den vorliegenden

Untersuchungen nach Ernte am Oberrhein 2004 nicht alle Quellen und Senken quantifiziert

werden konnten, werden im Folgenden die wichtigsten Prozesse diskutiert. Die Auswertung

der Niederschlags- und Bodenfeuchtedaten zeigte bereits, dass nur ein kleiner Anteil

der erheblichen Nmin-Abnahme zwischen Ende September und Ende Oktober durch Auswaschung

erklärt werden kann, da die Differenzen im Oberboden nicht in einer Anreicherung im

Unterboden wiedergefunden wurden und die Niederschlagswerte keine direkte Auswaschung

unterhalb des Messbereichs erwarten lassen.

Die im fraglichen Zeitraum vorliegende hohe Wassersättigung des Bodens und damit verbundenen

anaeroben Verhältnisse fördern die Anreicherung von NH4 + , da weiterhin Mineralisation

(NH4 + - Freisetzung aus abgebautem organischem Material) stattfindet, die Nitrifikation

(Oxidation von NH4 + zu NO3 - ) jedoch bei Sauerstoffmangel gehemmt ist. NH4 + kann an Tonmineralen

reversibel fixiert werden oder bei hohem Boden-pH als Ammoniak (NH3) gasförmig

entweichen. Allerdings war die Bedeutung von NH4 + mit max. 15% am Nmin relativ gering.

Nitratammonifikation (Umwandlung von NO3 - zu NH4 + ) tritt zwar unter wassergesättigten,

reduzierenden Bedingungen auf, wurde jedoch in quantitativen Untersuchungen als unbedeutend

eingestuft [PAGE et al, 2003].


Ergebnisse und Diskussion: Stickstoffrückstände 141

Die Nmin-Verluste sind also hauptsächlich über NO3 - -Austragspfade zu erklären. Anaerobe

Bedingungen sowie pH-Werte zwischen 6 und 8 begünstigen die Denitrifikation, d.h. Reduktion

von NO3 - zu N2O und N2, die als gasförmige Verbindungen das System verlassen

[SCHEFFER et al, 1998]. Da auf dem Versuchsfeld eine gut etablierte Zwischenfrucht stand,

wird zudem der pflanzliche N-Entzug eine gewisse Rolle gespielt haben. Die mikrobielle Immobilisierung

nach Einarbeitung der Strohreste mit einem C:N-Verhältnis von > 40 dürfte

durch die bei warm-feuchten Bedingungen geförderte hohe Bodenaktivität ebenfalls bedeutend

gewesen sein. Da jeder dieser Effekte (Denitrifikation, Zwischenfrucht, Immobilisierung)

quantitativ begrenzt ist, ist anzunehmen, dass alle drei dazu beigetragen haben, die NO3 - -

Gehalte auf dem Versuchsfeld Oberrhein im Oktober 2004 um bis zu 105 kg N/ha zu reduzieren.

AUSWASCHUNGSPOTENZIAL UND STICKSTOFFKONSERVIERUNG

Grundsätzlich ist nach Kulturen mit hohem Kornertrag und geringem N-Ernteindex von einer

hohen N-Hinterlassenschaft auszugehen. Die Stickstoffrückstände in den Ernteresten von

Körnerleguminosen, wie hier für das Stroh und in anderen Arbeiten für die ganze Pflanze

ermittelt, sagen jedoch nur wenig über das Gefährdungspotenzial durch N-Auswaschung

aus. Da in Böden auch unabhängig von der Bebauung eine starke N-Dynamik vorliegt, muss

den Bodeneigenschaften hinsichtlich des Grundwasserschutzes mindestens soviel Bedeutung

beigemessen werden, wie der angebauten Kultur. Auf flachgründigen Kiesböden können

höhere Sickerwassermengen auftreten und vor allem auch den meist N-reicheren Oberboden

mit auswaschen, was auf tiefgründigen und schluffreichen Böden kaum vorkommt.

FIEGENBAUM et al [1994] zeigten, dass im Winter nach einer Schwarzbrache 165 kg N/ha in

Bodentiefen unterhalb von 30 cm verlagert werden können. Demgegenüber sind die eigenen

Schätzwerte für die Auswaschung unterhalb von 90 cm nach Erbse und Ackerbohne von

max. 50-60 kg N/ha vergleichsweise gering. Dennoch liegt die berechnete Nitratkonzentration

im Sickerwasser mit 88 mg/l über dem Grenzwert von 50 mg/l für das Grundwasser. Zudem

sind solche Verluste im ökologischen Landbau auch zur Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit

zu vermeiden. Von einer im Vergleich zu Nicht-Leguminosen erhöhten Gefährdung nach

dem Anbau von Sojabohnen kann nach den vorliegenden Daten nicht ausgegangen werden.

Die Weiße Lupine lag im Mittelfeld.

Ziele der Stickstoffkonservierung im ökologischen Landbau sind Grundwasserschutz im

Herbst und ausreichende Stickstoffverfügbarkeit im Frühjahr. Die N-Aufnahme von Wintergetreide

nach Körnerleguminosen ist begrenzt, so dass es an auswaschungsgefährdeten

Sandstandorten zu erheblichen N-Verlusten kommen kann [GRUBER et al, 2003]. Da die Anreicherung

von mineralischem Stickstoff beim Anbau von Körnerleguminosen bereits während

der Vegetationsperiode und nicht erst durch Mineralisierung der Ernterückstände erfolgt

(s.o.), ist eine frühzeitige Sicherung durch Gemengeanbau oder Untersaaten empfehlenswert.

Untersaaten mit Gräsern oder Kruziferen zur N-Konservierung sind günstig, aber ihr

Saatzeitpunkt erfordert einen Kompromiss zwischen maximalem Ertrag der Hauptfrucht (späte

Untersaat mit geringer Konkurrenz) und minimalen Restnitratmengen (frühe Untersaat mit

starker Entwicklung). Zwischenfrüchte oder sehr späte Untersaaten sind v.a. bei spätreifen

Körnerleguminosen wie z.B. Ackerbohnen schwierig zu etablieren, da genügend Bodenwasser

zur Keimung vorhanden sein muss. Unter sommertrockenen Bedingungen mißlingt die

Untersaat leicht [CLAUPEIN, 1994]. Gut entwickelte Untersaaten von Winterraps oder Wintergerste

in Ackerbohnen reduzierten das Nmin-Niveau von 60 kg N/ha auf unter 20 kg N/ha. Die

Kornerträge der Untersaat blieben aber deutlich hinter standortsüblich gesäten Kulturen zu-


Ergebnisse und Diskussion: Stickstoffrückstände 142

rück, da bei früher Saat Lichtmangel durch die Ackerbohnenkonkurrenz auftrat, während

zum späten Termin aufgrund von Breitsaat und Trockenheit der Feldaufgang mangelhaft

war. Eine technische Lösung zur Drillsaat in einen braunreifen Ackerbohnenbestand wäre

optimal [AUFHAMMER et al, 1995].

Die Immobilisierung von Stickstoff im Herbst ist als günstig zu beurteilen, da so eine erhöhte

Mineralisation im Frühjahr erwartet werden kann, was grundsätzlich im Sinne des ökologischen

Landbaus ist (indirekte Ernährung über den Boden). Bei langfristig steigendem Boden-

N-Vorrat ist allerdings zu jedem Zeitpunkt mit höherer Mineralisation zu rechnen, so dass die

Notwendigkeit vegetativer Bodendeckung in auswaschungsgefährdeten Jahreszeiten an

Bedeutung gewinnt.

Der Stickstoff-Flächenbilanzsaldo von Körnerleguminosen ist relativ gering, da Fixierleistung

und Stickstoffabfuhr mit dem Erntegut häufig eine ähnliche Größenordnung,

nach Literaturangaben zwischen 100 und 200 kg N/ha, aufweisen. Hohe Kornerträge von

Körnerleguminosen erfordern eine hohe Stickstoffakkumulation der Pflanze. Eine Begrenzung

der Stickstoffrückstände in den Ernteresten ist vor allem durch hohen Stickstoff-

Ernteindex zu erwarten.

Die direkte Stickstofffreisetzung aus Ernteresten von Körnerleguminosen wird überschätzt.

Hohe Nitratgehalte im Boden nach Ernte von Körnerleguminosen sind überwiegend

auf Mineralisierung aus dem Bodenstickstoff-Vorrat, die Anreicherung allerdings

auf die geringe Aufnahme durch Körnerleguminosen zurückzuführen. Der Stickstoff-

Immobilisierung durch Abbau von Ernteresten mit weitem C:N-Verhältnis kann große

Bedeutung zukommen. Nitratauswaschung lässt sich aufgrund der komplexen Vorgänge

im Boden nur mit Lysimeteranlagen zuverlässig schätzen.

Die Gefahr der Nitratauswaschung ist vorwiegend standortabhängig. Sofern eine wesentliche

Versickerung in der Winterperiode zu erwarten ist, sollte mineralischer Stickstoff

durch früh etablierte vegetative Bodendeckung gesichert werden.


3.6 Gesamtdiskussion

Gesamtdiskussion 143

Abschließend sollen die Ergebnisse versuchsübergreifend und mit Bezug auf die ursprüngliche

Problemstellung eingeordnet werden.

3.6.1 Ertragssicherheit von Körnerleguminosen im ökologischen Anbau

an sommertrockenen Standorten

WECHSELWIRKUNGEN VEGETATIVER UND GENERATIVER ENTWICKLUNG

Insgesamt wurde in den Feldversuchen deutlich, dass Körnerleguminosen für einen hohen

Kornertrag eine ausreichende vegetative Entwicklung benötigen. Insbesondere zeigte sich in

den Versuchen zur Unkrautregulierung in Weißer Lupine, dass die im Vergleich zu 2004

schwächere vegetative Entwicklung 2005 mit kürzerer Blühphase, geringerer Verzweigung,

schwächerem Hülsenansatz und reduzierten Einzelpflanzenerträgen einherging, die trotz

höherer Bestandesdichte zu Mindererträgen führten.

Abb. 29 zeigt die in Probeschnitten der Versuche ermittelten Korn- und Stroherträge von

Ackerbohne, Erbse, Weißer Lupine und Sojabohne. Die Korrelation war für jede Kultur

höchst signifikant (r = 0,71 - 0,84). Die eingezeichneten Regressionsgeraden wurden durch

den Ursprung gezwungen, da der sonst berechnete positive Interzept (Kornertrag bei Strohertrag

0) nicht sinnvoll erschien. Tatsächlich könnte dies jedoch auf einen leicht progressiven

Verlauf der Punktwolken zurückzuführen sein, der sich zwar nicht funktional darstellen ließ,

aber nach visuellem Eindruck zu bestehen scheint.

Abb. 29: Beziehung von Korn- und Stroherträgen bei Ackerbohne, Erbse, Weißer Lupine und Sojabohne

in mehreren Feldversuchen

Daten aus Probeschnitten aller in dieser Arbeit beschriebenen Feldversuche mit den dargestellten

Kulturen mit Ausnahme der Winterlupinenversuche 2003/04

Regressionsmodell: linear durch den Ursprung (Interzept = 0)


Gesamtdiskussion 144

Die pflanzenbauliche Interpretation, dass im oberen Ertragsbereich nur noch mit steigendem

Ernteindex Mehrerträge möglich sind, weil die Standortressourcen ausgeschöpft sind, erscheint

jedenfalls sehr plausibel.

Hieraus ergibt sich die Frage, wie der Ernteindex bei Körnerleguminosen optimiert werden

kann. In den Versuchen mit Sojabohne führten späte Saat und reduzierte Reihenweite zu

verringertem Ernteindex. Dabei steht der Effekt der Reihenweite nicht in Übereinstimmung

mit anderen Autoren und könnte auch auf eine indirekte Wirkung der verstärkten Unkrautkonkurrenz

zurückzuführen sein. Bei Weißer Lupine ergab sich kein konsistenter Einfluss

pflanzenbaulicher Maßnahmen auf den Ernteindex. BURKHARD UND KELLER [zit. in KELLER et

al, 1999] erhielten mit Ackerbohne abnehmende Ernteindizes bei hohen Bestandesdichten

sowie einen starken Sorteneffekt. Zu geringe Bestandesdichten dürften jedoch auch bei erhöhtem

Ernteindex keine optimale Standraumnutzung zulassen.

In den ökologischen Feldversuchen am Oberrhein war der Kornertrag häufig positiv mit der

Bestandesdichte (v.a. Weiße Sommerlupine) bzw. Triebdichte (Ackerbohne) korreliert. Dies

muss als Hinweis interpretiert werden, dass das Ertragspotenzial der Einzelpflanzen weitgehend

ausgeschöpft war, weshalb geringe Bestandesdichten nicht kompensiert wurden, sondern

die Nutzung der Standortressourcen limitierten. Auch bei ökologisch angebauten Sommererbsen

wurden in einer zweijährigen Untersuchung in Frankreich neben N-Mangel aufgrund

von Blattrandkäferbefall als häufigster ertragslimitierender Faktor ungenügende Bestandesdichten

(< 80 Pfl./m 2 ) identifiziert [CORRE et al, 2000]. Im durch Fraß- und Bearbeitungsschäden

ausgedünnten Versuch mit Sojabohne 2004 lag ebenfalls eine Korrelation vor.

Da hier die Einzelpflanzenerträge über die Bestandesdichte näherungsweise linear abnahmen,

war eine quadratische Ertragsfunktion anzunehmen. Das Modell nach

Gl. ( 9) Kornertrag = Ymax - k · (Bestandesdichte - Popt) 2

wo Ymax = Ertragsmaximum, Popt = optimale Bestandesdichte,

k = Standraumkonstante

ergab für diesen Versuch eine optimale Bestandesdichte von 51 Pfl./m 2 , die in den meisten

Varianten nicht erreicht wurde.

Grundsätzlich sind unter günstigen Bedingungen höhere Bestandesdichten erforderlich, um

optimale Erträge zu erzielen, während geringere Standortressourcen durch weniger Pflanzen

ausgeschöpft werden können [AUFHAMMER, 1998]. Dem ist aber entgegenzuhalten, dass bei

reduzierter Einzelpflanzenentwicklung die Standraumnutzung durch begrenzte Durchwurzelung

und Lichtinterzeption suboptimal sein kann. In solchen Fällen ist eine Erhöhung der Bestandesdichte

ertragswirksam, und der gleichmäßigen Standraumzuteilung durch reduzierte

Reihenweite kommt größere Bedeutung zu. Bei AUFHAMMER et al [1994] lieferten Ackerbohnen

bei 40 gegenüber 25 cm Reihenweite durchweg geringere vegetative und generative

Erträge. Neben der Gefahr suboptimaler Standraumnutzung bei zu geringen Bestandesdichten

ist zu beachten, dass hohe Einzelpflanzenerträge von Körnerleguminosen oft mit ungleichmäßiger

Abreife einhergehen. Zudem ist das Kompensationsvermögen für unerwartete

Schäden gering, wenn das Einzelpflanzenertragspotenzial bereits weitgehend ausgeschöpft

ist. Zu hohe Bestandesdichten sind hingegen nachteilig in Bezug auf Saatgutkosten, Abtrocknung

des Bestandes und Ernteindex. Besonders unter Wassermangelbedingungen reagieren

sehr dichte Körnerleguminosenbestände rascher mit Reduktion von Ertragsanlagen

(Blüten, junge Hülsen) als dünnere Bestände [AUFHAMMER, 1998]. Zusammenfassend ist für

optimale Ertragssicherheit von Körnerleguminosen eine Bestandesdichte anzustreben, die in


Gesamtdiskussion 145

einem bestimmtem Maße, aber nicht zu weit über dem für vollständige Ressourcennutzung

erforderlichen Minimum liegt.

Konkrete Zahlen hängen von der zu erwartenden Einzelpflanzenentwicklung sowie Schadfaktoren

ab. Häufig wird im ökologischen Anbau eine Erhöhung der Saatdichte gegenüber

der konventionellen Landwirtschaft von 10% empfohlen [DIERAUER & STÖPPLER-ZIMMER,

1994]. Als Nebeneffekt erhöhter Saatdichten ist ein früherer Bestandesschluss und somit

bessere Unkrautunterdrückung zu erwarten.

UNKRAUTDRUCK UND KONKURRENZKRAFT BEI KÖRNERLEGUMINOSEN

Es wurde gezeigt, dass für die mechanische Unkrautregulierung in Körnerleguminosen eine

Gerätekombination optimal ist, aber auch der Konkurrenzkraft des Bestandes große Bedeutung

zukommt. Gute vegetative Entwicklung, geringe Verunkrautung und hoher Ertrag von

Körnerleguminosen gehen häufig einher, wobei zweifellos mehrere Wirkungsrichtungen vorliegen.

Pflanzenbauliche Maßnahmen können synergistisch wirken (z.B. Hackeinsatz zur

Unkrautbekämpfung und Bodenlockerung) oder einem Zielkonflikt unterliegen (z.B. Wahl des

Saattermines).

Als Kompromiss zwischen Standraumnutzung und guter mechanischer Bearbeitbarkeit können

für Körnerleguminosen Reihenweiten von 30-35 cm empfohlen werden. Höhere Reihenweiten

führen nicht immer, aber häufig zu spätem Bestandesschluss und suboptimaler

Standraumnutzung. Die dementsprechenden Vorteile geringerer Reihenweiten können genutzt

werden, wenn auf den Einsatz der Hacke verzichtet werden darf. Eine ausreichend

lange Phase hoher Konkurrenzkraft hat sich auch als gutes Mittel gegen Spätverunkrautung

gezeigt. Dabei lässt sich die Konkurrenzkraft durch die Parameter Bodendeckung und Bestandeshöhe

zutreffend quantitativ beschreiben. Ackerbohne und Sojabohne zeigten sich als

konkurrenzstärker als Erbse und Lupinen.

Ein zügiger Feldaufgang verkürzt die Phase, in der sich Unkräuter ungestört etablieren können.

In den Versuchen erfolgte der Feldaufgang von Sojabohne und Weißer Lupine im Idealfall

10 Tage nach der Saat, bei Ackerbohne und Erbse 14 Tage nach der Saat. Dies setzt

jedoch eine hinreichende Bodenerwärmung und somit in der Regel eine Saatverzögerung

voraus. Bei der Wahl des Saattermines müssen potenzielle Ertrags- und Qualitätsvorteile

durch geringe Verunkrautung gegen potenzielle Ertragsverluste durch Spätsaat abgewogen

werden. Die Strategie, mit nur geringer Verzögerung auszusäen und schon vorher (1-2 Wochen)

eine den Keimanforderungen der Unkräuter angepasste Saatbettbereitung durchzuführen,

wurde nicht untersucht. Sie könnte jedoch einen guten Kompromiss zwischen Unkrautreduktion

und Ertragsbildung darstellen.

Weitere Optimierungsfragen im Zusammenhang mit der Unkrautregulierung ergeben sich bei

der Sortenwahl. Frühreife Sorten der Sojabohne reifen bei später Saat sicherer ab, besitzen

jedoch ein geringeres Ertragspotenzial. Stark verzweigte Sorten der Winterlupine erreichen

eine höhere Bodendeckung als wenig verzweigte, reifen jedoch weniger gleichmäßig ab.

Auch hochwüchsige Sorten sind konkurrenzstark, bergen jedoch Risiken hinsichtlich Standfestigkeit

und reduziertem Ernteindex. Allerdings führten in einem Versuch mit Sommererbsen

die mit stärkerer vegetativer Entwicklung verbundenen geringeren Ernteindizes nicht zu

geringeren Erträgen [CORRE et al, 2000].

Schließlich kann die Erweiterung von Fruchtfolgen durch Hinzunahme im Entwicklungsverlauf

differenter Feldfrüchte wesentlich zur Begrenzung der Verunkrautung in ökologischen


Gesamtdiskussion 146

Anbausystemen beitragen [CLAUPEIN, 1994]. Vor diesem Hintergrund sind Winterformen von

Körnerleguminosen eine günstige Ergänzung für Fruchtfolgen mit vielen Sommerungen bzw.

in Anbaugebieten, die durch intensiven Maisanbau einseitig Unkrautarten fördern.

SCHÄDLINGE UND KRANKHEITEN

Ein zentraler, die Ertragssicherheit von Körnerleguminosen einschränkender Faktor sind

biotische Schadfaktoren. Der in den Feldversuchen mit Sojabohne und Lupine z.T. extreme

Hasenfraß dürfte auf größeren Praxisschlägen weniger ins Gewicht fallen. Schädlingsbefall

konnte im konventionellen Anbau gut chemisch bekämpft werden, führte hingegen im ökologischen

Anbau mit hoher Wahrscheinlichkeit zu Ertragseinbußen und mit Sicherheit zu Qualitätsminderungen

am Erntegut. Pilzkrankheiten konnten auch im konventionellen Anbau nur

teilweise bekämpft werden. Demgegenüber begrenzte das trockene Klima am Standort Oberrhein

das Auftreten von Pilzkrankheiten bei ökologischer Anbauweise auf ein tolerierbares

Maß. So traten an überwinternden Beständen keine Pilzinfektionen auf, und an Weißer Lupine

2003 nur ein später Anthracnosebefall.

Ein reduzierter und ungleichmäßiger Feldaufgang durch bodenbürtige Schaderreger kann

lückige Bestände, höhere Verunkrautung und ungleichmäßige Abreife zur Folge haben. Im

ökologischen Anbau, wo keine chemische Saatgutbeizung möglich ist, kommt somit optimalen

Saatbedingungen für einen zügigen Aufgang noch mehr Bedeutung zu, da so die Angriffszeiten

der Schaderreger verkürzt werden können. Ein möglicher Ansatzpunkt ist die

Aussaat bei höheren Bodentemperaturen (s.o.).

Zusammenfassend steht der ökologische Landbau vielen biotischen Schaderregern relativ

machtlos gegenüber. Im Fall von Getreide kann der Verzicht auf chemischen Pflanzenschutz

Ertragseinbußen von ca. 50% mit sich bringen [CLAUPEIN, 1994]. Für die Körnerleguminosen

sind zudem Qualitätseinbußen, z.B. durch Larvenfraß, je nach Verwendungszweck sehr

problematisch. Neue Entwicklungen durch biologischen Pflanzenschutz und Resistenzzüchtung

sind möglich, werden aber nicht die ertragssichernde Wirkung des chemischen Pflanzenschutzes

erreichen.

Bemerkenswert ist, dass Sojabohne und Lupine wesentlich weniger durch Schädlinge und

Pilzkrankheiten befallen wurden als Erbse und Ackerbohne. Dies ist ein wichtiger Hinweis

darauf, dass vor allem stark verbreitete Kulturen einem hohen Befallsdruck unterliegen. Eine

weitere Diversifizierung von Agrarökosystemen sowie die Förderung von Selbstregulationsmechanismen,

v.a. im ökologischen Anbau, erscheinen sehr ratsam.

WASSERVERSORGUNG

Eine verzögerte Aussaat an sommertrockenen Standorten kann durch späteren Blühbeginn

die Wasserversorgung während der Blühphase beeinträchtigen, auch wenn dieser Effekt in

den hier diskutierten Versuchen nicht beobachtet wurde. Demgegenüber waren die Winterformen

von Körnerleguminosen aufgrund der sehr frühen Blüte am sommertrockenen Standort

Oberrhein im Vorteil.

Das hohe Ertragsniveau und die vollständige Ausreife der Sojabohnensorte Quito im extrem

trockenen Jahr 2003 ohne Beregnung sind als positives Zeichen für die gute Standorteignung

dieser Sorte zu werten. Vorteilhaft war zudem der tiefgründige Boden. Die Kichererbse

ist eine vielversprechende Alternative für sommertrockene Standorte, insbesondere wenn

Absatzmöglichkeiten für den Naturkosthandel bestehen. Unter ähnlichen Gesichtspunkten


Gesamtdiskussion 147

erscheint auch eine Wiedereinführung der in Deutschland früher verbreiteten Linse (Lens

culinaris Medikus) interessant, was bei weiteren Versuchen berücksichtigt werden sollte. Das

Ertragspotenzial der Kichererbse dürfte noch erhebliche Steigerungen zulassen.

Neuere Prognosen zur Klimaentwicklung in Deutschland unterstützen die Empfehlung, einen

auf Wassernutzungseffizienz und steigende Temperaturen ausgerichteten Pflanzenbau zu

entwickeln. Die Jahresmitteltemperaturen der drei Versuchsjahre lagen durchschnittlich ca.

1°C über dem bisherigen langjährigen Mittel.

LUPINENANBAU

Der ökologische Anbau von Lupinen, besonders der Weißen Lupine, wurde in mehrerer Hinsicht

untersucht und bildet einen Querschnitt durch die vorliegende Arbeit. Hinsichtlich des

potenziellen Proteinertrags wird die Weiße Lupine von keiner anderen heimischen Körnerleguminose

übertroffen [GERKE, 2005]. 15 dt/ha Rohprotein sind möglich und wurden in einem

der Versuche der vorliegenden Arbeit mit Winterlupinen am Standort Kleinhohenheim erreicht.

Hierfür müssen die Pflanzen 240 kg N/ha im Korn sowie ca. 80 kg N/ha zusätzlich

(Schätzung nach Kap. 3.5.2) akkumulieren. Da die Weiße Lupine etwa zur Blüte die N-

Fixierung einstellt und nur in Ausnahmefällen mehr als 200 kg N/ha fixiert, ist eine zusätzliche

N-Versorgung nach der Blühphase von Weißer Lupine ertragswirksam [DIEPENBROCK,

1999]. Im ökologischen Anbau ist hier besonders die N-Mineralisierung aus dem Bodenvorrat

bedeutsam.

Eine wesentliche Schwäche der Lupinen bleibt die lang andauernde konkurrenzschwache

Jugendphase, die eine effiziente Unkrautregulierung erfordert. Weitere Versuche mit Fingerhacke

oder Anhäufelung bei reduzierter Reihenweite sind unbedingt zu empfehlen. Eine

konsequente Anthracnose-Vorbeugung bei der Saatgutproduktion wird empfohlen, um größere

ökonomische Schäden durch regelmäßige Aberkennung von Saatgut zu vermeiden.

Züchterische Verbesserungen der Ertragssicherheit von Weißer Lupine ließen sich mitunter

erzielen, wenn die Ertragsstruktur weniger vom Witterungsverlauf in der Jugendphase abhängig

wäre, sondern durch eine stärker fixierte obligate Jugendphase weitgehend stabil

bliebe [HUYGHE, 1997].

Die Standorteignung spielt eine essenzielle Rolle für hohe Erträge im Lupinenanbau. Das

südwestdeutsche Oberrheintal erfüllt zwar die Wärmeansprüche der Weißen Lupine, ist jedoch

hinsichtlich der Wasserversorgung eher für die Schmalblättrige Lupine geeignet. Allerdings

zeigte die Weiße Lupine in Gefäßversuchen von KURZ [1988] auch unter Wassermangelbedingungen

eine ertragliche Überlegenheit gegenüber Gelber und Schmalblättriger Lupine.

In den in der vorliegenden Arbeit durchgeführten Versuchen erzielte die Weiße Lupine

am Oberrhein maximale Erträge von 25 dt/ha (Sommerform) bzw. 28 dt/ha (Winterform). Im

extrem trockenen Sommer 2003 wurden mit Beregnung, die allerdings zu spät erfolgte, bis

20 dt/ha (Sorte Amiga) geerntet. Am Standort Kleinhohenheim waren mit der Winterform

Erträge >40 dt/ha möglich, was zum einen auf die bessere Wasserversorgung, zum anderen

auf die höhere Bodenlockerheit zurückgeführt wird. In Sortenversuchen zum ökologischen

Anbau 2004 erzielten Schmalblättrige Lupinen in Nordostdeutschland Erträge von bis zu 47

dt/ha [GRUBER, 2005]. Vermutlich kommt bodenchemischen Parametern wie pH, Pufferkapazität

und Ca-Löslichkeit große Bedeutung für die Ertragsrealisierung der Schmalblättrigen

Lupine zu.


3.6.2 Ausblick

Gesamtdiskussion 148

FRUCHTFOLGE UND STICKSTOFFVERSORGUNG IM ÖKOLOGISCHEN LANDBAU

An sommertrockenen Standorten hat sich der Anbau von Winterformen der Körnerleguminosen

als günstig hinsichtlich der Wassernutzungseffizienz erwiesen. Darüberhinaus ergeben

sich Vorteile gegenüber Unkräutern und Schaderregern, wenn Sommerungen und Winterungen

in der Fruchtfolge in einem ausgewogenen Verhältnis stehen. Der Bewuchs im Winter ist

günstig für die Bodenstruktur, allerdings ist von Körnerleguminosen keine hohe N-Aufnahme

vor Winter zu erwarten.

Für eine nachhaltige N-Versorgung in der ökologischen Landwirtschaft ist weder die kurzfristige

N-Hinterlassenschaft noch die N-Fixierleistung von Leguminosen allein maßgeblich,

sondern vor allem die sich aus N-Fixierung, Verlusten und Export ergebende Bilanz. Die bei

Körnerleguminosen mit dem Erntegut abgefahrene Stickstoffmenge kann die fixierte Stickstoffmenge

überschreiten, so dass Körnerleguminosen nicht zwangsläufig eine positive N-

Bilanz aufweisen. SCHMIDTKE & RAUBER [2000] fanden bei ökologisch angebauten Ackerbohnen

und Erbsen N-Bilanzen von -20,6 bis +44,0 kg N/ha. WICHMANN et al [2004b] geben

bei ökologischen Anbauversuchen in Schleswig Holstein N-Fixierleistungen von 177 (Erbse,

Schmalblättrige Lupine) bis 210 (Ackerbohne) kg/ha und positive N-Bilanzen von 29 kg/ha

(Erbse), 67 kg/ha (Ackerbohne) und 123 kg/ha (Schmalblättrige Lupine) an. Export des Erntegutes

aus dem Betriebskreislauf hinaus, wie beispielsweise bei der ökonomisch vorteilhaften

Vermarktung von Sojabohnen für die Humanernährung, reduziert den Fruchtfolgewert

der Kultur erheblich. Viehlose Betriebe sind auf zusätzliche Kleegrasbrachen oder Ähnliches

angewiesen, um die N-Versorgung für nicht-legume Kulturen zu sichern. Demgegenüber

bietet die eigene Verwertung von Körnerleguminosen in der Tierfütterung nicht nur den Vorteil

einer Rückführung großer Teile des fixierten Stickstoffs als Wirtschaftsdünger, sondern

auch die Möglichkeit, den Ausbringungszeitpunkt dem Bedarf durch die Pflanzen anzupassen.

Nichtsdestotrotz ist Stickstoff im ökologischen Landbau eine oft limitierte Ressource. Es erscheint

überlegenswert, bei entsprechender Kulturvielfalt und Ausnutzung des antiphytopathogenen

Potenzials eines gut belebten Bodens, den Leguminosenanteil einer Fruchtfolge

auf 33% zu erhöhen. Beispielsweise könnten in einer 6-jährigen Fruchtfolge im 1. und 3. Jahr

eine Sommer- und eine Winterleguminose angebaut werden, worauf eine 3-jährige Leguminosenanbaupause

folgt. Mit Blick auf die N-Auswaschungsgefahr nach Anbau von Körnerleguminosen

erscheinen Immobilisierung durch Abbau der Ernterückstände sowie Aufnahme

durch Untersaaten oder Nachfrucht in vielen Fällen hinreichend. Sollte es an Standorten mit

hoher Mineralisierungsrate, auswaschungsgefährdetem Boden und für Untersaaten ungeeigneten

Bedingungen dennoch zu erhöhter Belastung des Grundwassers kommen, muss

erwogen werden, Körnerleguminosen nur im Gemenge mit Nicht-Leguminosen anzubauen,

die den frei werdenden Stickstoff ausreichend aufnehmen.

PROTEINVERSORGUNG IN DER ÖKOLOGISCHEN TIERFÜTTERUNG

Bei einem Versuch zur Umstellung auf 100% Biofütterung von Milchkühen wurde die zuvor

eingesetzte konventionelle Proteinquelle Biertreber durch Ackerbohnen ersetzt. Die Maßnahme

war erfolgreich, wenn gleichzeitig der Leguminosenanteil im Grundfutter erhöht wurde.

Lediglich bei sehr hohen Milchleistungen traten Einbußen auf [SOMMER et al, 2005]. Posi-


Gesamtdiskussion 149

tive physiologische und ökonomische Effekte durch hydrothermische Behandlung von

Schmalblättrigen Lupinen konnten bei der Milchkuhfütterung bestätigt werden [PRIES et al].

Größere Schwierigkeiten bestehen bei der ökologischen Fütterung von Monogastriern. Mischungen

aus heimischen Futtermitteln erreichen keine ausreichenden Methioningehalte,

was vor allem für Legehennen kritisch ist. Günstig für die Methioninversorgung sind Sojabohne

und Presskuchen von Ölsaaten, wie z.B. Sonnenblume [JOOST-MEYER ZU BAKUM,

2003]. In empfohlenen Futterrationen für säugende Sauen sind Sojabohnen oder Lein-

/Rapspresskuchen enthalten [SUNDRUM & RÜBESAM, 2003]. Der ökologische Anbau von Ölsaaten

ist allerdings pflanzenbaulich schwierig, und die kostengünstige Produktion von Ökopresskuchen

erfordert eine entsprechende Nachfrage nach ökologisch erzeugten Ölen. Für

die Ausweitung des ökologischen Anbaus von Sojabohnen in kühleren Lagen Deutschlands

besteht mit neueren Sorten noch Potenzial [PAFFRATH, 2003]. Allerdings ist die klimatisch

geeignete Anbaufläche der Weißen Lupine in Deutschland sehr viel größer als die der Sojabohne.

Sofern die Verfügbarkeit ökologisch erzeugter Ölpresskuchen für die Methioninversorgung

verbessert werden kann, kann die Weiße Lupine noch erheblich zur 100% Biofütterung

beitragen.

Zu hinterfragen ist, ob die in der konventionellen Landwirtschaft entwickelten hochproduktiven

Rassen und Haltungsverfahren überhaupt auf die ökologische Landwirtschaft übertragen

werden sollten. So hat sich gezeigt, dass beim Jugendwachstum von Ferkeln eine Säugezeit

von 11 statt 6 Wochen bereits den Verzicht auf Kartoffeleiweiss weitgehend ausgleicht und

zu verbesserter Gesundheit führt. Die reine Biofütterung mit Getreide, Erbsen, Ackerbohnen

und Sojabohnen war erfolgreich [DROEGER, 2003]. Im Fall der Legehennen könnte es zielführender

sein, nicht die Fütterung anzupassen, sondern sich auf eine Züchtung nach den

Bedürfnissen der ökologischen Landwirtschaft zu konzentrieren. So könnte z.B. ein Zweinutzungshuhn

mit geringerer Legeleistung und besserer Masteignung mit regional verfügbaren

Futtermitteln auskommen und zugleich die ethisch höchst fragwürdige Tötung männlicher

Küken unnötig machen [PROBST & URBATZKA, 2003].

ÖKONOMISCHE ASPEKTE

Bei der Sojabohne wird als häufige Ursache für Ernteverluste der niedrige Ansatz der ersten

Hülsen (z.T.


Gesamtdiskussion 150

kommen. Die Anschaffungskosten für Spezialgeräte, die eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit

oder besonders effektive Unkrautbekämpfung versprechen, liegen bei ca. 5000,- € für die

Rotorhacke bei 3,00 m Arbeitsbreite [FIBL, 2003] bzw. 600,- € je Reihe für die Fingerhacke

inklusive Anbauvorrichtung (Hersteller-Preisliste 2001). Die Rentabilität hängt hier stark von

Arbeitsbelastung und Qualitätsansprüchen ab.

Winterformen von Erbse und Ackerbohne erfordern gewichtsbezogen ca. 30% weniger

Saatgut als Sommerformen, was bei einheitlichen Saatgutkosten nach Gewicht den Deckungsbeitrag

um ca. 80,- €/ha erhöht. Die bessere Wassernutzungseffizienz von Winterformen

an sommertrockenen Standorten kann entweder durch höhere Erträge (ohne Beregnung)

oder durch eingesparte Beregnungskosten quantifiziert werden. Hierfür fehlen langjährige

Daten, aber eine vorläufige Schätzung ergibt, dass zusätzliche Beregnungskosten den

Deckungsbeitrag der Sommerformen gegenüber den Winterformen um ca. 100 - 150,- €/ha

reduzieren dürften. Ohne Beregnung ist die Differenz durch Mindererträge vermutlich größer.

Die Vermarktung ökologisch angebauter Körnerleguminosen für die Humanernährung ist

ökonomisch überlegen. Die Kichererbse könnte als Öko-Speiseware bei entsprechender

Qualität bereits mit 10 - 15 dt/ha Ertrag einen vergleichbar hohen Deckungsbeitrag erzielen,

wie die Sojabohne für die Tofuproduktion am Standort Oberrhein. Um mit anderen Körnerleguminosen

auf dem Biofuttermittelmarkt entsprechende Erlöse zu erzielen, sind ca. 50 dt/ha

Ertrag erforderlich. Fruchtfolge und Eigenbedarf sind weitere Gründe zum Anbau dieser Kulturen.

Günstig, besonders für die Wirtschaftlichkeit des Lupinenanbaus, wären höhere und

qualitätsbezogene Preise auf dem Biofuttermittelmarkt

ENTWICKLUNG DER ÖKOLOGISCHEN LANDWIRTSCHAFT

Typische Probleme und Produktionsziele der ökologischen Landwirtschaft stellen spezifische

Anforderungen an Züchtung, Standortwahl und Produktionssystem. Die reduzierten direkten

Eingriffsmöglichkeiten müssen durch stärkere Beachtung der komplexen Zusammenhänge

(z.B. Wechselwirkung von Reihenweite, Bestandesarchitektur, Unkraut- und Krankheitsdruck,

Produktionsziel, Untersaaten) kompensiert werden. Der ökologische Landbau erfordert

daher ein hohes Maß an Wissen und Flexibilität.

Mit wachsender wirtschaftlicher Bedeutung der ökologischen Landwirtschaft entsteht Raum,

neben der eigenen Saatgutvermehrung auch eine intensivere, an die Bedürfnisse des ökologischen

Landbaus angepasste Pflanzenzüchtung zu betreiben. Die Förderung alternativer

Nutzpflanzen kann zudem den Absatzmarkt wie auch die Biodiversität und damit Stabilität im

Agarökosystem erweitern. Technische Lösungen können Bodenbearbeitung, Aussaat und

Unkrautregulierung optimieren. Eine spezielle Saattechnik für Untersaaten im Reihenzwischenraum

von braunreifen Ackerbohnen könnte die Stickstoffkonservierung verbessern.

Wirtschaftliche Verfahren zur Bearbeitung verschiedener Kulturen im Streifenanbau oder zur

Trennung des Erntegutes von Mischkulturen würden die Diversifizierung des Feldkulturanbaus

erleichtern.

Zusammenfassend wird eine weitergehende Differenzierung zwischen konventioneller und

ökologischer Wirtschaftsweise empfohlen. Dabei darf der ökologische Landbau nicht als

konventionelle Landwirtschaft unter Verzicht auf chemisch-synthetische Einsatzstoffe verstanden

werden, sondern vielmehr als anspruchsvolle Weiterentwicklung, bei der Agrarökosysteme

nicht gegängelt, sondern in erster Linie „komponiert und dirigiert“ werden.


4 Schlussfolgerungen

Schlussfolgerungen 151

Im ökologischen Anbau von Körnerleguminosen ist weniger das Ertragspotenzial als die Ertragssicherheit

eingeschränkt. Begrenzte direkte Steuerungsmöglichkeiten erfordern mehr

Kenntnis komplexer Wechselwirkungen im Agrarökosystem bei Anbauplanung und Anpassung

an die biotische und abiotische Umwelt. Die Möglichkeiten indirekter bzw. präventiver

Einflussnahme sind im ökologischen Landbau häufig noch nicht ausgeschöpft.

Ausreichende Bestandesdichte und nicht zu hohe Reihenweite sind erforderlich, um optimale

Standraumnutzung und hohe Konkurrenzkraft von Körnerleguminosenbeständen zu erreichen.

Der Unkrautaufwuchs wird insbesondere durch frühzeitig hohe Bodendeckung und

Bestandeshöhe der Körnerleguminosen begrenzt. Da gleichmäßiger Feldaufgang und

schnelle Jugendentwicklung hierfür eine zentrale Rolle spielen, kommt einem optimal strukturierten

Saatbett und hinreichender Bodenerwärmung große Bedeutung zu. In der wärmebegünstigten

Klimazone des Oberrheintals in Südwestdeutschland erscheinen die Saattermine

Anfang April für Weiße Lupine (Lupinus albus L.) und Anfang Mai für Sojabohne (Glycine

max (L.) Merr.) als optimale Kompromisse zwischen zügiger Entwicklung bei erhöhten

Temperaturen und Vermeidung von Ertragsdepressionen oder Abreiferisiken. Die Keimförderung

und Bekämpfung massenweise auflaufender Unkräuter bereits vor der Saat bietet zusätzliche

Möglichkeiten, den Unkrautdruck zu reduzieren.

Da die Konkurrenzkraft von Körnerleguminosen trotz allem begrenzt ist, sind direkte Maßnahmen

zur Unkrautbekämpfung meist unabdingbar. Eine Gerätekombination, die räumlich

selektiv zwischen den Reihen und von der Pflanzenentwicklung abhängig selektiv in der Reihe

wirkt, hat sich hier als optimal erwiesen. Üblich ist die Kombination von Hacke und Striegel.

Noch effizienter war in Sojabohne die Kombination aus Hacke und Fingerhacke. Die

Reihenweite sollte für effektive mechanische Maßnahmen so hoch sein, wie es die Standraumnutzung

zulässt. Für Körnerleguminosen erscheinen 30-35 cm als optimaler Kompromiss.

Bei konkurrenzstarken Kulturen wie der Ackerbohne (Vicia faba L. var. minor) und nicht

zu hohem Unkrautdruck kann auch eine geringere Reihenweite mit ausschließlichem Striegeleinsatz

ausreichen und arbeitsökonomisch optimal sein.

An einem durch häufigen Anbau von Sommerungen und hohes Aufkommen wärmeliebender

Unkräuter geprägten Standort wie dem Oberrheintal ergeben sich Vorteile durch den Anbau

von Winterformen der Körnerleguminosen, die gegenüber den im Frühjahr keimenden Unkräutern

einen deutlichen Entwicklungsvorsprung haben. Die Überwinterung aktueller Sorten

in Südwestdeutschland hat sich bei der Winterackerbohne als sehr gut, bei der Wintererbse

(Pisum sativum L. ssp. sativum) aufgrund höherer Anfälligkeit gegenüber biotischen

Schaderregern als gut gezeigt. Ob die Frosttoleranz der Weißen Winterlupine langfristig

ausreicht, bedarf der weiteren Klärung. Temperaturen bis -12°C wurden von allen drei Kulturen

gut überstanden. Der optimale Saattermin der Winterformen ist standortabhängig und

von zentraler Bedeutung für Überwinterung und Ertragsleistung. Die Winterackerbohne erlaubt

ein relativ breites Saatfenster, wobei Mitte Oktober in Südwestdeutschland sehr günstig

erscheint. Die Winterlupine erfordert eine starke Vorwinterentwicklung und daher möglichst

frühe Aussaat. Je nach herbstlichem Witterungsverlauf ist in Südwestdeutschland etwa Anfang

September zu empfehlen. Bei der Wintererbse besteht ein Optimierungsproblem, da

sicherer Feldaufgang und großer Entwicklungsvorsprung eine frühe Saat erfordern, Überentwicklung

jedoch die Frosthärte reduziert. Aussaat Ende Oktober erscheint als optimaler

Kompromiss an südwestdeutschen Standorten.


Schlussfolgerungen 152

Da Frostverluste oder Auflaufschäden bei der Wintererbse meist in gewissem Umfang auftreten,

können behelfsweise Zuschläge zur ortsüblichen Saatdichte von 10% für die Herbstsaat

und nochmals 10% im ökologischen Anbau kalkuliert werden. Demgegenüber kann die

Saatdichte der Winterackerbohne aufgrund ihrer basalen Verzweigung gegenüber der Sommerform

reduziert werden. Bei der Winterlupine liegen große Sortenunterschiede vor. Die für

den ökologischen Anbau an sommertrockenen Standorten Südwestdeutschlands zu empfehlende

Sorte Lumen liefert optimale Leistungen als Bestandesdichtetyp mit ähnlicher Dichte

wie bei der Sommerform.

Vor- und Nachteile von Sommer- und Winterformen der Körnerleguminosen sind in hohem

Maße standortabhängig. An sommertrockenen Standorten ermöglichen vorgezogene

Blühphase und Abreife der Winterformen eine bessere Nutzung der im Boden gespeicherten

Winterfeuchtigkeit und so erhebliche Ertragsvorteile gegenüber den Sommerformen. Bei

ausreichender Wasserversorgung ist der Entwicklungsvorsprung nicht ertragswirksam. Die

unterschiedliche Koinzidenz mit biotischen Schaderregern kann für Winterformen standortabhängig

Nachteile durch Pilzinfektionen im Winter oder Vorteile durch Blühende vor dem

sommerlichen Blattlauszuflug bedeuten. Weitere Vergleichskriterien zwischen Sommer- und

Winterformen ergeben sich durch Fruchtfolge, Aussaatbedingungen in Herbst oder Frühjahr

sowie Arbeitsspitzenvermeidung.

Die Bedeutung der Wassernutzungseffizienz könnte mit Blick auf die prognostizierte Klimaentwicklung

noch erheblich wachsen. Die Sojabohne weist bereits eine gute Anpassung

an sommertrockene Standorte und hohe Temperaturen auf, muss jedoch bei Wassermangelstress

in der Blühphase beregnet werden. Eine besonders hohe Toleranz gegenüber Trockenheit

besitzt die Kichererbse (Cicer arietinum L.). Sie kann im Oberrheintal erfolgreich

angebaut werden, jedoch sind weitere Untersuchungen zur Sicherung von Kornertrag und

-qualität erforderlich.

Die Weiße Lupine bietet ein sehr hohes Proteinertragspotenzial bei gleichzeitig hoher Proteinwertigkeit.

Ihr Anbau ist durch diverse Standortanforderungen eingeschränkt. Insbesondere

sollten Wildfraßgefahr sowie hoher Unkrautdruck gemieden werden, und der Boden muss

gut durchlüftet und möglichst frei von Kalk in der Tonfraktion sein. Aufgrund der Ansprüche

an die Wasserversorgung kann auf leichten Böden eine Beregnung erforderlich sein. An

sommertrockenen Standorten ist die Winterform der Weißen Lupine vorteilhaft, sofern sie

sicher überwintert. Die Schmalblättrige Lupine (Lupinus angustifolius L.) kann an trockenen

Standorten eine Alternative bieten, jedoch ist ihre Empfindlichkeit gegenüber hohem Calcium-Gehalt

sowie hohem und zugleich stark gepuffertem pH-Wert in der Bodenlösung zu

beachten. Der Aufwand für die Unkrautregulierung in Lupinenbeständen ist vergleichsweise

hoch. Optimierte Strategien sollten den stark verholzenden Stängel sowie den hohen Hülsenansatz

der Lupinen ausnutzen. Der Anthracnose der Lupinen kann durch Überlagerung

oder Heißluftbehandlung des Saatgutes begegnet werden. An sommertrockenen Standorten

ist die Ausbreitung der Anthracnose reduziert und die Ertragswirkung einer Infektion begrenzt.

Die Kombination von Behandlung des Basissaatgutes und Vermehrung an sommertrockenen

Standorten ergibt eine praktikable Gesamtstrategie. Von Winterlupinen ist aufgrund

ihres Entwicklungsverlaufes eine geringere Anthracnose-Anfälligkeit zu erwarten.

Mineralischer, nicht von den Körnerleguminosen akkumulierter Stickstoff, der nach der Ernte

auf dem Feld verbleibt, kann durch Immobilisierung beim Abbau eingearbeiteter Erntereste

sowie durch Aufnahme von Untersaat, Nach- oder Zwischenfrucht konserviert werden. Das

Risiko der Stickstoffauswaschung wird vor allem durch Klima und Bodeneigenschaften


Schlussfolgerungen 153

bestimmt. Sofern Wachstum und Stickstoffentzug der Folgekultur bei Wasserknappheit im

Spätsommer oder durch frühen Wintereinbruch eingeschränkt sind, und das Auswaschungsrisiko

hoch ist, muss der Anbau von Körnerleguminosen in Frage gestellt werden. Die Stickstoffverfügbarkeit

zum richtigen Zeitpunkt ist häufig suboptimal, da Mineralisierung im Boden

und Pflanzenbedarf zeitlich nicht völlig übereinstimmen. Die betriebsinterne Verfütterung von

Körnerleguminosen und Nährstoffrückführung mit Wirtschaftsdünger bieten die Möglichkeit

der bedarfsgerechten Zuteilung zu den Fruchtfolgegliedern. Demgegenüber ist, bei einem

Export des Korngutes aus dem Betriebskreislauf hinaus, der Beitrag von Körnerleguminosen

zur Gesamtstickstoffbilanz einer Fruchtfolge gering oder sogar negativ. Um im ökologischen

Landbau dennoch die Stickstoffversorgung zu sichern, sind in solchen Fällen höhere

Anteile von Leguminosen in der Fruchtfolge erforderlich. Da biotische Schaderreger im ökologischen

Anbau von Körnerleguminosen ein wesentlicher ertragslimitierender Faktor sind,

ist eine hohe Fruchtfolgevielfalt zu empfehlen, um das massive Auftreten spezifischer Pathogene

zu begrenzen.

Die Proteinversorgung von Wiederkäuern mit heimischen, ökologisch erzeugten Körnerleguminosen

ist möglich. Die Ausweitung des ökologischen Anbaus von Sojabohne und Lupinenarten

kann dazu beitragen. Bei Monogastriern bestehen Probleme mit der Proteinqualität.

Die ideale Ergänzung mit Ölpresskuchen ist an die Nachfrage nach ökologisch erzeugtem

Speiseöl gebunden. Ein Verzicht auf Maximalleistungen käme der Tiergerechtheit zugute,

würde aber die Wirtschaftlichkeit der ökologischen Landwirtschaft weiter unter Druck setzen.

Aus ökonomischer Sicht ist die Produktion von Körnerleguminosen als Speiseware für den

Naturkostbereich sehr günstig. Ein Markt besteht für die Sojabohne. Ähnlich hohe Deckungsbeiträge

sind von der Kichererbse zu erwarten, wenn die Kornqualität gesichert werden

kann.

Während die Vermarktung ökologisch erzeugter Produkte schon sehr stark ausgebaut ist,

besteht im der Landwirtschaft vorgelagerten Bereich Nachholbedarf. Neben speziellen agrartechnischen

Lösungen kann vor allem eine spezifisch auf die Anforderungen der ökologischen

Landwirtschaft ausgerichtete Züchtung wichtige Beiträge zu Ertragssicherheit und

Wirtschaftlichkeit leisten. Die Kombination methioninreicherer Körnerleguminosen und anspruchsloserer

Tiere könnte die Problematik der Proteinversorgung entschärfen. Sorten von

Körnerleguminosen mit zügiger Jugendentwicklung sind konkurrenzstärker gegenüber Unkräutern.

Das Ertragspotenzial von Wintertypen erscheint hinsichtlich ihrer längeren Vegetationsperiode

noch steigerungsfähig. An südwestdeutsche Standortverhältnisse angepasste

Kichererbsensorten sind sehr vielversprechend. Für die Weiße Lupine liegen Züchtungsansätze

zu Anthracnoseresistenz und Kalktoleranz vor.

* * *

Zusammenfassend bieten pflanzenbauliche Maßnahmen, unter Berücksichtigung wechselseitiger

Beziehungen mit den Standorteigenschaften, insbesondere im Bereich der Anbauplanung

(Fruchtfolge, standortangepasste Arten und Sorten, Aussaattermin, Reihenweite),

und auch mit Hinblick auf die Wasserversorgung, ein hohes, noch ausbaufähiges Potenzial

für die Ertragssicherheit im ökologischen Anbau von Körnerleguminosen.


5 Zusammenfassung

Zusammenfassung 154

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 Südwestdeutschlands 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 Wintererb-


Zusammenfassung 155

se 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.


6 Summary

Summary 156

Agronomic studies on organic cultivation of grain legumes

at summer-dry locations in southwestern Germany

Grain legumes, as nitrogen fixing crop, protein rich animal feed and marketable product are

of great importance for organic agriculture. Due to staged abolition of the possibility to add

non-organic products in organic animal feeding, the EU’s demand for organically produced

protein feed is further increasing. Field bean (Vicia faba) and field pea (Pisum sativum) are

large-scale crops but feature a limited feeding value. Lupin species (Lupinus spp.) excel by

protein contents of up to 40% in the seed and higher protein value. At warmth favoured locations

in southwestern Germany the valuable soybean (Glycine max) can be grown successfully

and obtain above-average proceeds in natural food industry.

Constraints of yield stability of grain legumes result amongst other things from frequently

high weed infestation in organic cropping systems and suboptimal water supply at summerdry

locations. For lupins, moreover, particular soil requirements and the seed-borne fungal

disease anthracnosis are problematic. Nitrogen residues after harvest are relevant for subsequent

crop as well as groundwater protection.

The presented work aimed at defining preconditions and developing cropping strategies to

optimise yield stability and level of organically grown grain legumes with a main focus on

summer-dry locations, to increase diversity of cultivatable crops and provide information on

disposition of nitrogen residues. For this purpose from 2003 to 2005 trials at several locations

as well as in greenhouse and laboratory were accomplished.

Field trials on organic weed control in soybean as well as white and narrow-leafed lupin (Lupinus

albus und L. angustifolius) were conducted at organically managed commercial sites in

the upper rhine valley. At the same time agronomic measures for optimisation of competitiveness

and machinery implementation were varied. Early high soil coverage and crop

height contributed considerably to grain legumes’ competitiveness. Delayed sowing at elevated

temperatures supported rapid juvenile development and allowed for pre-sowing weed

control. At optimum sowing date these effects may be used without yield depression or maturity

problems. Reduced row distance was beneficial for optimum space utilisation and early

crop closure, but effectiveness of mechanical means was highest at high row distance and

large areal proportion for interrow cultivation. As an optimum compromise for grain legumes

row distances of 30 - 35 cm are recommended. Optimum impact of mechanical means

against weeds was achieved by combining interrow cultivation with harrow or fingerweeder.

Forgoing interrow cultivation may be considered in strongly competitive crops like field bean.

Lupin species appeared rather poor in competitiveness compared to other crops.

Field trials on effects of cultivar and cropping strategy on overwintering and yield performance

of autumn-sown field bean, field pea and white lupin were conducted at three locations.

Summer drought caused substantial yield advantages of autumn-sown compared to springsown

cultivars due to superior water supply at earlier flowering. With sufficient water supply a

head start was not yield effective. Differing coincidence with pests and diseases could account

for advantages (head start on aphid infestation) or disadvantages (fungal infections

during winter period) of autumn-sown cultivars. Overwintering was excellent for winter field

bean and good for winter field pea. For winter white lupin further trials are required. Temperatures

down to -12°C were well endured by all of the three crops. The most important


Summary 157

cropping parameter was the sowing date. Winter field bean permitted a relatively wide sowing

window. Winter white lupin required strong development before winter and preferably

early sowing. Sowing date of winter field pea presented an optimisation problem, because

sowing too early leads to overdevelopment and reduced cold-tolerance, while sowing too late

may reduce yield potential. Optimum sowing dates for southwestern Germany according to

experimental results are in the range of early September (winter white lupin), mid-October

(winter field bean) and late October (winter field pea).

Water use efficiency may gain significantly in importance in the future. A two-year trial on

cultivation prospects and yield performance of the notably drought tolerant chickpea (Cicer

arietinum) in the upper rhine valley resulted in successful crop development, but problems

with empty pods and inadequate grain quality. Further trials are considered promising.

A field trial with white and narrow-leafed lupin confirmed that anthracnosis of lupin spreads

less rapidly and yield effectively at summer-dry locations, and narrow-leafed lupin frequently

stays unaffected. Laboratory studies for optimising detection methodology of the causative

organism Colletotrichum lupini showed advantages of using sectioned petri dishes (quad

plates), which confined propagation of disturbing organisms. A trial on seed storage under

different temperatures, seed moisture contents and CO2-atmosphere produced no distinct

treatment effect, but could confirm the general decrease of seed infection by storage. According

to literature hot air (approx. 4 days at 65°C) also reduces seed infection effectively.

Thus, storage or hot air treatment of basic seed and propagation at summer-dry locations

appear as a viable over-all strategy.

Difficult soil requirements of white and narrow-leafed lupin were studied by a pot trial as well

as a comprehensive literature analysis. It is concluded that the so-called lime chlorosis is

caused by HCO3 - -induced inactivation of physiologically relevant Fe(II) in the plant. Accumulation

of HCO3 - is basically caused by insufficient soil aeration and promoted by the presence

of lime in the clay fraction. Furthermore, especially in narrow-leafed lupin, disturbances of

root development are caused by high Ca-content or high and at the same time strongly buffered

pH of soil solution. These conditions are often but not necessarily caused by lime.

Analyses of harvest residues and soil were consulted for estimation of nitrogen dynamics.

Immobilisation due to degradation of residues with high C:N ratio as well as uptake by catch

crops contributed substantially to nitrogen conservation. Risk of leaching is predominantly

site dependent. The over-all nitrogen balance of grain legumes when exporting the seed may

be low or even negative.

In conclusion, results of the presented work indicate that site adapted cropping systems with

agronomic measures in the areas of crop rotation, choice of cultivar, sowing date or space

allocation can still contribute considerably to yield stability in organic cultivation of grain legumes.


7 Literatur

Literatur 158

ABEL, H.; SOMMER, W.; WEIß, J., 2004: Inhaltsstoffe, Futterwert und Einsatz von

Ackerbohnen in der Nutztierfütterung. UFOP-Praxisinformation

ACHILLES, W.; DE BAEY-ERNSTEN, H.; FRISCH, J.; FRITZSCHE, S.; FROEBA, N. ET AL, 2002:

Betriebsplanung Landwirtschaft 2002/2003. Hrsg.: Kuratorium für Technik und

Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL), Darmstadt

AEP, 2005, European Association for Grain Legume Research, Angaben nach: Union

Nationale Interprofessionelle des Plantes riches en Protéines, France, 22.08.2005,

http://www.grainlegumes.com

ARVALIS (Hrsg.), 2003a: Féverole de printemps et d'hiver - Culture et utilisation. UNIP - Arvalis

Institut de végetal

ARVALIS (Hrsg.), 2003b: Pois protéagineux de printemps et d'hiver - Guide de culture. UNIP -

Arvalis Institut de végetal

AUFHAMMER, W., 1998: Getreide- und andere Körnerfruchtarten. Ulmer, Stuttgart

AUFHAMMER, W.; FIEGENBAUM, A.; KÜBLER, E., 1994: Zur Problematik der

Stickstoffrückstände von Ackerbohnen (Vicia faba L.). Teil 1: Stickstoffakkumulation

und Stickstoffrückstände von Ackerbohnen. Die Bodenkultur 45, S. 239-251

AUFHAMMER, W.; FIEGENBAUM, A.; KÜBLER, E., 1995: Zur Problematik der

Stickstoffrückstände von Ackerbohnen (Vicia faba L.). Teil 3: Nutzung und Sicherung

von Nitratstickstoff im Boden nach Ackerbohnen durch Untersaaten. Die Bodenkultur

46, S. 25-37

BAARS, S., 2005b: Milchviehfütterung - Thermische Behandlung von Erbsen nicht

wirtschaftlich. aid PresseInfo 17

BAEUMER, K., 1992: Allgemeiner Pflanzenbau. 3., überarbeitete und erweiterte Auflage,

Ulmer, Stuttgart

BATEMAN, G.L.; FERGUSON, A.W.; SHIELD, I., 1997: Factors affecting winter survival of the

florally determinate white lupin cv. Lucyane. Ann. appl. Biol. 130, S. 349-359

BELLOF, G.; SPANN, B.; WEISS, J., 2004: Inhaltsstoffe, Futterwert und Einsatz von Erbsen in

der Nutztierfütterung. UFOP-Praxisinformation

BERGMANN, W., 1993: Ernährungsstörungen bei Kulturpflanzen - Entstehung, visuelle und

analytische Diagnose. Gustav Fischer, Stuttgart

BORTZ, J.; LIENERT, G.; BOEHNKE, K., 2000: Verteilungsfreie Methoden in der Biostatistik. 2.

Aufl. Springer

BOURION, V.; LEJEUNE-HÉNAUT, I.; MUNIER-JOLAIN, N.; SALON, C., 2003: Cold acclimation

of winter and spring peas: carbon partitioning as affected by light intensity. Europ. J.

Agronomy 19, S. 535-548

BRAND, J.D.; TANG, C.; RATHJEN, A.J., 1999: Adaption of Lupinus angustifolius L. and L.

pilosus Murr. to calcareous soils. Aust. J. Agric. Res 50, S. 1027-1033

BRANDSAETER, L.O., 2000: Screening experiments and potential use of cover crops in

vegetable production. 4th EWRS Workshop on Physical Weed Control, Elspeet, The

Netherlands , S. 26

BUHLER, D.D., 1999: Weed population responses to weed control practices. I: Seed bank,

weed populations and crop yields. Weed Science 47, S. 416-422


Literatur 159

BUHLER, D.D.; GUNSOLUS, J.L., 1996: Effect of date of preplant tillage and planting on weed

populations and mechanical weed control in soybean (Glycine max). Weed Science 44,

S. 373-379

BUNDESSORTENAMT (Hrsg.), 2005: Beschreibende Sortenliste. Getreide, Mais, Ölfrüchte,

Leguminosen (großkörnig), Hackfrüchte (außer Kartoffeln). Deutscher

Landwirtschaftsverlag

CARROUEE, B.; BOUTTET, D., 2004: Ackerbohnenanbau in Frankreich. Raps 22, S. 134-136

CHAMPION, R., 1997: Identifier les champignons transmis par les semences. deutsche

Übersetzung: Erkennen und Bestimmen samenübertragbarer Pilze, Bayer AG,

Leverkusen

CLAUPEIN, W., 1994: Möglichkeiten und Grenzen der Extensivierung im Ackerbau. Triade-

Verlag Erika Claupein, Göttingen

CORRE, G.; CROZAT, Y.; AVELINE, A., 2000: Agronomic performance of some organic grain

legumes in the Pays de Loire Region of France. Grain Legumes 30, S. 20-21

COWLING, W.A.; CLEMENTS, J.C., 1993: Association between collection site soil pH and chlorosis

in Lupinus angustifolius induced by a fine textured, alkaline soil. Aust. J. Agric.

Res 44, S. 1821-1836

CROWLEY, J.G., 2001: Field performance of winter lupins. Crops research centre, Oak Park,

Carlow

DAHLMANN, C.; VON FRAGSTEIN UND NIEMSDORFF, P., 2005: Mischanbau in neuem Gewand.

Bioland 11, S. 8-9

DIEPENBROCK, W., 1999: Spezieller Pflanzenbau. 3. Auflage, Ulmer, Stuttgart

DIERAUER, H.-U.; STÖPPLER-ZIMMER, H., 1994: Unkrautregulierung ohne Chemie. Ulmer,

Stuttgart

DIERAUER, H.; BÖHLER, D., 2002: Merkblatt Lupinen. Forschungsinstitut für biologischen

Landbau, CH-Frick

DIGGLE, A.J.; SALAM, M.U.; THOMAS, G.J.; YANG, H.A.; O'CONNELL, M. ET AL, 2002: Anthracnose

Tracer: A Spatiotemporal Model for Simulating the Spread of Anthracnose in

a Lupin Field. Phytopathology 92, S. 1110-1121

DINKELAKER, B.; RÖMHELD, V.; MARSCHNER, H., 1989: Citric acid excretion and precipitation

of calcium citrate in the rhizosphere of white lupin (Lupinus albus L.). Plant, Cell and

Environment 12, S. 285-292

DRERUP, C.; SCHUMACHER, U., 2003: Alle Register ziehen. bioland 2/2003, S. 11-13

DROEGER, K., 2003: Gesunde Sauen und Ferkel. bioland 2/2003, S. 18

EGLE, K.; RÖMER, W.; KELLER, H., 2003: Exudation of low molecular weight organic acids by

Lupinus albus L., Lupinus angustifolius L. and Lupinus luteus L. as affected by phosphorus

supply. Agronomie 23, S. 511-518

EMRICH, B., 1991: Erworbene Toxizität bei der Lupinenblattlaus Macrosiphum albifrons und

ihr Einfluß auf die aphidophagen Prädatoren Coccinella septempunctata, Episyrphus

balteatus und Chrysoperla carnea. Zeitschrift für Pflanzenkrankheiten und

Pflanzenschutz 98, S. 398-404

ESER, D.; SAIT ADAK, M.; PLARRE, W., 1999: Kichererbse. In: Handbuch des Pflanzenbaues,

Band 3: Knollen- und Wurzelfrüchte, Körner- und Futterleguminosen, Hrsg.: Keller,

E.R.; Hanus, H.; Heyland, K.-U., Ulmer, Stuttgart


Literatur 160

EUROPÄISCHE KOMMISSION, 2005: Verordnung (EG) Nr. 1294/2005 der Kommission vom 5.

August 2005 zur Änderung von Anhang I der Verordnung (EWG) Nr. 2092/91 des

Rates über den ökologischen Landbau/die biologische Landwirtschaft und die

entsprechende Kennzeichnung der landwirtschaftlichen Erzeugnisse und Lebensmittel.

FEILER, U.; NIRENBERG, H.I., 1998: Eine neue klassische Methode zur Bestimmung des

Colletotrichum-Befalls an Saatgut von Lupinus spp.. Nachrichtenbl. Deut.

Pflanzenschutzd. 50, S. 259-262

FEILER, U.; NIRENBERG, H.I., 2004: Anthraknose an Lupine - Teil 1: Colletotrichum-

Befallsbilder bei den drei landwirtschaftlich wichtigen Lupinearten Lupinus albus, L.

angustifolius und L. luteus. Nachrichtenbl. Deut. Pflanzenschutzd. 56, S. 1-8

FIBL (Hrsg.), 2003: Die Amerikanische Sternhacke (Rotorhacke) eine Alternative für die

mech. Unkrautregulierung auf dem Bio-Betrieb?. FiBL Beratungsprojekt,

Tagungsunterlage, Forschungsinstitut für Biologische Landwirtschaft, CH-Frick

FIEGENBAUM, A.; AUFHAMMER, W.; KÜBLER, E., 1994: Zur Problematik der

Stickstoffrückstände von Ackerbohnen (Vicia faba L.). Teil 2: Verlauf der Nmin-

Gehalte im Boden nach Ackerbohnendrusch. Die Bodenkultur 45, S. 319-331

FRENCEL, I.M., 2002: Lessons from seven years' experience and investigations on lupin anthracnose

in Poland. E. van Santen, G.D. Hill (Hrsg.): Proceedings of the 10th international

lupin conference, Laugarvatn, Iceland , S. 248-250

GERKE, J., 2005: Weiße und gelbe Lupine. Naturland Nachrichten 01.04.05, S. 25-26

GÖSSLER, R. (Hrsg.), 2005: Ökomarkt Jahrbuch 2005 - Verkaufspreise im ökologischen

Landbau. Materialien zur Marktberichterstattung (Band 55), ZMP Zentrale Markt- und

Preisberichtsstelle GmbH

GONDRAN, J.; BOURNOVILLE, C.; DUTHION, C., 1994: Identification of diseases, pests and

physical constraints in white lupin. INRA, Paris

GRUBER, H., 2005: Körnerleguminosen im Vergleich. Bioland 02/2005, S. 12

GRUBER, H.; THAMM, U.; MICHEL, V., 2003: Effektive Nutzung des Leguminosenstickstoffs

in der Fruchtfolge. Ökologie & Landbau 127, S. 29-31

GRUBER, H.; ZENK, A., 2003: Sortenversuche 2002 im ökologischen Landbau in Deutschland:

Körnerleguminosen. SÖL Berater-Rundbrief 1, S. 3-8

GUNSOLUS, J.L., 1990: Mechanical and cultural weed control in corn and soybeans. American

Journal of Alternative Agriculture 5, S. 114-119

HACCIUS, M.; NEUERBURG, W., 1996: Ökologischer Landbau - Grundlagen und Praxis.

Auswertungs- und Informationsdienst für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (aid)

e.V.

HALLE, I., 2005: Einfluss gestaffelter Anteile von je zwei Erbsen- und Ackerbohnensorten im

Legehennenfutter auf die Leistungsmerkmale. Landbauforschung Völkenrode 55,

S. 149-155

HAMPL, U.; HOFFMANN, M.; KAISER-HEYDENREICH, B.; KRESS, W.; MARKL, J., 1995:

Ökologische Bodenbearbeitung und Beikrautregulierung. Stiftung Ökologie & Landbau,

SÖL-Sonderausgabe Nr. 56

HERRMANN, G.; PLAKOLM, G., 1991: Ökologischer Landbau - Grundwissen für die Praxis.

Österreichischer Agrarverlag, Wien

HOFFMANN, G.M.; SCHMUTTERER, H., 1983: Parasitäre Krankheiten und Schädlinge an

landwirtschaftlichen Kulturpflanzen. Ulmer, Stuttgart


Literatur 161

HUYGHE, C., 1997: White lupin (Lupinus albus L.). Field Crops Research 53, S. 147-160

HUYGHE, C.; PAPINEAU, J., 1990: Winter development of autumn sown white lupin: agronomic

and breeding consequences. Agronomie 10, S. 709-716

INSKEEP, W.P.; BLOOM, P.R., 1986: Effects of soil moisture on soil pCO2, soil solution bicarbonate,

and iron chlorosis in soybeans. Soil Sci. Soc. Am. J 50, S. 946-952

ITCF/UNIP, 2002: Protéagineux - variétés 2002. Institut Technique des Céréales et des Fourrages,

Union Nationale des plantes riches en Protéines

JESSOP, R.S.; ROTH, G.; SALE, P., 1990: Effects of increased levels of soil CaCO3 on lupin

(Lupinus angustifolius) growth and nutrition. Aust. J. Agric. Res 28, S. 955-962

JONITZ, A.; LEIST, N., 1997: Zur Gesundheitsprüfung bei Lupinen und Gemüsearten.

VDLUFA Schriftenreihe

JOOST-MEYER ZU BAKUM, R., 2003: Neuer Speiseplan für's Geflügel. bioland 2/2003, S. 22

JOST, B., 2003: Untersuchungen und Kalkulationstabellen zur Schätzung der N2-Fixierleistung

und der N-Flächenbilanz beim Anbau von Lupinus albus und Lupinus luteus in Reinsaat

und von Vicia faba und Pisum sativum in Reinsaat und im Gemenge mit Avena sativa.

Dissertation, Georg-August-Universität Göttingen

KAGE, H., 1992: Zu den Ursachen hoher Restnitratmengen beim Anbau von Ackerbohnen.

Triade-Verlag Erika Claupein, Göttingen

KATYAL, J.C.; SHARMA, B.D., 1980: A new technique of plant analysis to resolve iron chlorosis.

Plant and Soil 55, S. 105-119

KAUL, H.-P., 2004: Menge und Qualität der Ernterückstände öl- und eiweißreicher

Körnerfrüchte. Pflanzenbauwissenschaften 8, S. 64-72

KELLER, E.R.; HANUS, H.; HEYLAND, K.-U., 1999: Handbuch des Pflanzenbaues, Band 3:

Knollen- und Wurzelfrüchte, Körner- und Futterleguminosen, Ulmer, Stuttgart

KERLEY, S.J.; HUYGHE, C., 2002: Stress-induced changes in the root architecture of white lupin

(Lupinus albus) in response to pH, bicarbonate, and calcium in liquid culture. Ann.

appl. Biol 141, S. 171-181

KERLEY, S.J.; SHIELD, I.F.; SCOTT, T.; STEVENSON, H., 2004: Field-based nutritional response

evaluation of the intolerant white lupin (Lupinus albus) cultivar Lucyanne to a limeamended

soil. Journal of Agricultural Science 142, S. 153-161

KLAASSEN, H.; FREITAG, J., 2004: Ackerunkräuter und Ackerungräser - rechtzeitig erkennen.

Landwirtschaftsverlag, Münster, BASF AG, Limburgerhof

KNUTH, P., 2003: Stängelnematoden vermindern. BW agrar 7, S. 28-29

KORSTEN, L.; JEFFRIES, P., 2000: Potential for Biological Control of Diseases Caused by Colletotrichum.

In: Colletotrichum - Host Specificity, Pathology and Host-Pathogen Interaction,

Hrsg.: Prusky, D.;Freeman, S.;Dickman, M.B., The American Phytopathological

Society, St. Paul, Minnesota

KRUTZINNA, C.: Möglichkeit der Fütterung von Milchkühen ohne Sojaextraktionsschrot.

Fachliche Stellungnahme, Universität Kassel, Fachbereich Ökologische

Agrarwissenschaften

http://www.keine-gentechnik.de

KURLOVICH, B.S.; HOVINEN, S.; HYOVELA, M.; HEINANEN, J.; KULAKOV, N., 2002: Possibility

of selection and cultivation of narrow-leafed lupin in Finland. E. van Santen, G.D. Hill

(Hrsg.): Proceedings of the 10th international lupin conference, Laugarvatn, Iceland ,

S. 56-58


Literatur 162

KURZ, C., 1988: Einfluß von Saatzeit, Bestandesdichte und Wasserangebot auf Kornertrag

und Ertragsstruktur von Lupinen. Dissertation, Universität Hohenheim

LAMPKIN, N., 2002: Organic Farming. Old Pond Publishing, Ipswich

LEACH, J.E.; STEVENSON, H.J.; SCOTT, T.; MILFORD, G.F.J., 1997: The effect of soil freezing

on the survival of winter-sown white lupins (Lupinus albus L.). Ann. appl. Biol. 130,

S. 561-567

LEBLANC, M.L.; CLOUTIER, D., 2000: Susceptibility of row-planted soybean (Glycine max) to

the rotary hoe. 4th EWRS Workshop on Physical Weed Control, Elspeet, The Netherlands

, S. 39

LEITHOLD, G.; SCHULZ, F.; FRANZ, K.-P., 2003: Eignung von Sojabohnensorten mit kurzer

Vegetationszeit für einen Anbau auf einem ökologisch bewirtschafteten Grenzstandort

unter Berücksichtigung unterschiedlicher Reihenabstände. Pflanzenbauwissenschaften

7, S. 21-28

LINK, W., 2004: Entwicklung von Winter-Ackerbohnen für den ökologischen Landbau. Bundesprogramm

Ökologischer Landbau, Projekt 02OE451/2,

http://www.orgprints.org/3490

LLT (Hrsg.), 2003: Evaluierung von Genressourcen von weißer Lupine zur Verbesserung der

Resistenz gegen den Anthraknose - Pilz zur züchterischen Entwicklung von

hochwertigen Eiweißpflanzen für die menschliche und tierische Ernährung mit Eignung

für den Anbau im ökologischen Landbau. Landwirtschaftliche Lehranstalten Triesdorf,

Bundesprogramm Ökologischer Landbau, Forschungsprojekt Nr. 514-43.10/02OE241

LÜTKE ENTRUP, N.; PAHL, H.; ALBRECHT, R., 2001: Fruchtfolgewert von Körnerleguminosen.

UFOP-Praxisinformation

MAYER, J.; JIMENEZ, M.; JENSEN, E.S.; HEß, J., 2001: Bestimmung der N-Rhizodeposition

dreier Körnerleguminosenarten mit Hilfe einer 15 N-in situ Markierungsmehtode. Mitt.

Ges. Pflanzenbauwiss 13, S. 244-245

MEBALDS, M.; VAN DER LINDEN, A.; BANKIER, M.; BEARDSELL, D., 1996: Using ultra violet

radiation and chlorine dioxide to control fungal plant pathogens in water. The Nursery

Papers, Australia

MENGEL, K.; BREININGER, M.T.; BÜBL, W., 1984: Bicarbonate, the most important factor inducing

iron chlorosis in vine grapes on calcereous soil. Plant and Soil 81, S. 333-344

NAWRATH, D.; VETTER, R., 2001: Anbau- und Verwertungsstrategien für Sojabohnen und

Lupinen im ökologischen Landbau unter besonderer Berücksichtigung des

Stickstoffhaushalts. Abschlussbericht zum Projekt 1.2.2, Arbeitsprogramm IIbis, Institut

Transfrontalier d’Application et de Développement Agronomique

NEUMANN, G.; RÖMHELD, V., 2000: The release of root exudates as affected by the plant's

physiological status. In: The rhizosphere. Biochemistry and organic substances at the

soil-plant interface, Hrsg.: Pinton, R.;Varanini, Z.;Nannipreri, P., Verlag Marcel Dekker,

New York, Basel

NEY, B.; TURC, O., 1993: Heat-unit-based description of the reproductive development of pea.

Crop Science 33, S. 510-514

NIEPOLD, F., 2003: PCR-Nachweis des Erregers der Anthraknose (Colletotrichum lupini) der

Lupinen. Nachrichtenbl. Deut. Pflanzenschutzd. 55, S. 25-28

NIRENBERG, H.I.; FEILER, U.; HAGEDORN, G., 2002: Description of Colletotrichum lupini

comb. nov. in modern terms. Mycologia 94, S. 307-320


Literatur 163

OLLENDORF, K.; AMELUNG, D.; VON TIEDEMANN, A., 2001: Entwicklung von Strategien zur

Anthraknose-Bekämpfung bei der Lupine. Abschlußbericht, Fachgebiet Phytomedizin,

FB Agrarökologie, Universität Rostock

PAFFRATH, A., 2003: Bio-Sojabohnen im Rheinland. bioland 2/2003, S. 30

PAGE, K.; DALAL, R.; MENZIES, N., 2003: Nitrate ammonification and its relationship to the

accumulation of ammonium in a Vertisol subsoil. Australian Journal of Soil Research

41, S. 687-697

PALTA, J.A.; TURNER, N.C.; FRENCH, R.J., 2002: Variation among lupin genotypes in yield

under drought. E. van Santen, G.D. Hill (Hrsg.): Proceedings of the 10th international

lupin conference, Laugarvatn, Iceland , S. 59-63

PARSCHE, F., 1940: Über die Kalkchlorose der Lupine. Bodenkunde und Pflanzenernährung

19, S. 55-80

PEITER, E.; YAN, F.; SCHUBERT, S., 2001: Lime-induced growth depression in Lupinus

species: Are soil pH and bicarbonate involved?. J. Plant Nutr. Soil Sci 164, S. 165-172

PEITER, E.; YAN, F.; SCHUBERT, S.; YAN, F., 2000: Are mineral nutrients a critical factor for

lime intolerance of lupins?. Journal of Plant Nutrition 23, S. 617-635

PIETSCH, G.; GABLER, C.; WAGENTRISTL, H.; FREYER, B., 2004: Ertragsentwicklung von

Erbsen sowie Sommergerste in Reinsaat und in Mischung mit Leindotter oder Koriander

im ökologischen Landbau. Posterbeitrag, Jahrestagung der Gesellschaft für

Pflanzenbauwissenschaften, Braunschweig

PISSALOUX, A.; MORARD, P.; BERTONI, G., 1995: Alkalinity-bicarbonate-calcium effects on

iron chlorosis in white lupine in soilless culture. In: Iron Nutrition in Soils and Plants,

Hrsg.: J. Abadía, Kluwer, Dordrecht (NL)

PRIES, M.; HAUSWALD, A.; SCHÖNEBORN, A.; SPIEKERS, H.; FREITAG, M.: Hydrothermisch

behandelte Lupinen zur Eiweißversorgung der Milchkuh. Tierernährung, S. 365-368

http://orgprints.org/3739/01/3739.pdf

PROBST, B.; URBATZKA, P., 2003: Bio-Legehennenfutter aus der Region. bioland 2/2003,

S. 20-21

PRUSKY, D.; KOBILER, I.; ARDI, R.; BENO-MOALEM, D.; YAKOBY, N. ET AL, 2000: Resistance

Mechanisms of Subtropical Fruits to Colletotrichum gloeosporioides. In: Colletotrichum

- Host Specificity, Pathology and Host-Pathogen Interaction, Hrsg.: Prusky,