Gebhardt, K.: Neuzüchtung und Erprobung bisher nicht ... - FastWOOD
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<strong>Neuzüchtung</strong>, <strong>Erprobung</strong> <strong>und</strong> mögliche<br />
Verwendung <strong>bisher</strong> <strong>nicht</strong> registrierter<br />
Weidenklone <strong>und</strong> –sorten<br />
Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
Internetseite:<br />
www.weidenzuechtung.de<br />
FKZ: 22012409, PT-FNR<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Abt. Waldgenressourcen
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Naturpopulationen von Weiden an der Weser<br />
S. alba<br />
S. fragilis<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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S. alba, Alter: 46, BHD: 60 cm<br />
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Wuchsform von baumartigen Weiden<br />
im Auwald<br />
bei Mini-Rotation<br />
Alter der Wurzel: 47<br />
2-3jh. Rückschnitt<br />
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bei Midi-Rotation<br />
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Alter der Wurzel: 35<br />
Aufwuchs 5jh. BHD: 16 cm
Auswahl der Kreuzungseltern<br />
5/76 [Si69x62] - 147/63 [S. alba] 82/55 - 85/55 [S. viminalis]<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
Erzeugung von Weidenhybriden nach Kreuzungsplan 2010<br />
Austriebsvermögen.<br />
Biomasse<br />
Lange<br />
Vegetationszeit<br />
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Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Wurzelwachstum<br />
Salix viminalis<br />
„Korbweide“<br />
S. x hippophaefolia<br />
Salix triandra<br />
„Mandelweide“<br />
S. x helix<br />
S. x stipularis<br />
Salix purpurea<br />
„Purpurweide“<br />
S. x smithiana<br />
S. x digenea<br />
S. x dayclados<br />
„S. x aquatica“<br />
künstlicher Hybrid<br />
Salix daphnoides<br />
„Reifweide“<br />
S. x pontederana<br />
S. x wimmeriana<br />
S. x erdingeri<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
Salix cinerea<br />
„Aschweide“<br />
S. x reichardtii<br />
Standorttoleranz<br />
Salix caprea<br />
„Salweide“<br />
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Poster_24: „Ökologisches Potential ..“ Fehrenz & <strong>Gebhardt</strong> (2011)<br />
Nässeverträglichkeit <br />
Trockentoleranz
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Forstliche Versuchsanstalt<br />
Reproduktionsbiologie<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
Probleme: ungleichmäßiges, <strong>nicht</strong>synchrones Erblühen,<br />
wenig Pollen, wenig / gar kein Fruchtansatz<br />
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Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
Abhilfe / Besserung<br />
• Antherenentwicklung kontrollieren, Pollen frühzeitig gewinnen,<br />
kühllagern<br />
• jedes männliche Kätzchen nutzen (Pollenmenge)<br />
• Triebe mit weiblichen Blüten bewurzeln<br />
• wiederholte, isolierte Kreuzungen im Gewächshaus durchführen<br />
• alternativ freie Abblüten sammeln <strong>und</strong> zwar vor dem Platzen der<br />
Samenkapseln<br />
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Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
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Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
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Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Erfolg <strong>und</strong> Mißerfolg<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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Hermaphrodite erlauben Selbstung<br />
Selbstung 16_63 (S. alba aus Casale)<br />
am 6.5.11<br />
Hermaphrodite 8_74 von S. Fehrenz mit<br />
Kennerblick entdeckt<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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Verbesserung der<br />
Keimungsbedingungen<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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Embryo rescue<br />
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Poster_29: „Erzeugung neuer Genotypen…“ Frühwacht-Wilms et al. 2011<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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Forstliche Versuchsanstalt<br />
Kryokonservierung von Saatgut<br />
in Flüssigstickstoff -196°C<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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Anzucht im Gewächshaus<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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gelenkte Kreuzungen: 21<br />
pikierte Pflanzen: 1210<br />
getopfte Pflanzen: 979<br />
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Züchtungserfolg 2009<br />
freie Abblüten: 48<br />
pikierte Pflanzen: 3586<br />
getopfte Pflanzen: 3059<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong> © NW-FVA
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Die potentiellen neuen Sorten aus 2009/2010<br />
Frosthärtetest 2011<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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10_72_78 vim x caprea<br />
S. X smithiana<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
10_78_49 vim x cinerea<br />
S. X holosericea<br />
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Herzlichen Dank an Fam. Bunk für die Pflanzenspenden S. caprea + S. cinerea<br />
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10_79_35 vim x daph 10_85_10 vim x sachalinensis<br />
S. x digena<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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10_114_40 ponte x caprea<br />
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Forstliche Versuchsanstalt<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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10_107_07 x helix x daph
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Forstliche Versuchsanstalt<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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Nach mehrfacher Subkultivierung<br />
werden<br />
genetisch stabile Linien<br />
selektiert, z.B.<br />
Colchizin-/Oryzalinierung<br />
vollständig tetraploide S. viminalis<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
Chimären mit 20-60 % tetraploiden Zellen<br />
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Poster_29: „Erzeugung neuer Genotypen“ von Frühwacht-Wilms et al. 2011
Flowcytometrie zeigt Ploidiestatus 2x bis 6x von<br />
Weidenarten <strong>und</strong> Arthybriden<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
siehe Poster_27:<br />
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„Ploidiestatus von Weiden“<br />
<strong>Gebhardt</strong> & Fehrenz (2011)
Triploide Weiden<br />
10_78_16 triploid 10_78_49 triploid 10_75_15 triploid<br />
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Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
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S. viminalis x cinerea S. viminalis x caprea<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
Allele Variation an Mikrosatelliten-Genorten erlaubt<br />
Klonidentifikation <strong>und</strong> Artunterscheidung<br />
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Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
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Methodenentwicklung an der Univ. Marburg, AG Naturschutzbiologie<br />
Poster_22: „DNA Mikrosatelliten…“ Ziegenhagen et al. 2011<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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Verbessertes Züchtungs- <strong>und</strong> Genbankmanagement<br />
mit Hilfe der Mikrosatelliten-Marker<br />
•Identifikation von Duplikaten<br />
•Berichtigung falsch etikettierter Klone<br />
•Abschätzung vorhandener Variation ex situ / in situ<br />
•Abschätzung des Verwandtschaftsgrades innerhalb einer Art<br />
•Bestimmung der Eltern/Abstammung (freie Abblüten)<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
Abstammung der Nachkommen einer frei abgeblühten S. viminalis im Salicetum<br />
♂ 301 172 357 23 118 18 18 301 348 348<br />
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Poster_26: „Abstammung ….“ <strong>Gebhardt</strong>, Mengel, Fehrenz, Ziegenhagen (2011)<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
Vorkommen von artspezifischen Mikrosatelliten-Allelen<br />
in Accessionen der Art Salix alba L.<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Allele: typisch S. alba typisch S. fragilis typisch S. x rubens<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Zuchtstrategie<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
Prinzip 1:<br />
Mindestleistungsselektion<br />
Prinzip 2:<br />
Sortenwertindex:<br />
Wg (Gesamtwert)<br />
=w1 x w2 x w3 ....<br />
x wk.<br />
Wertkoeffizienten als<br />
Prozente eines<br />
Zielwertes
Sortenvergleich mit 34 Klonen im Blockversuch<br />
3 Wiederholungen (N=2448), Standort „Ballertasche“ 150 x 50 cm<br />
(13.333 Pflz./ha)<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
16.04.2009<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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02.08.2011<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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Sortenversuch „Ballertasche“/ Höhenwuchs nach 2 Jh.<br />
Eingang_Nr Art Sorte<br />
97/63 Salix alba Liempde<br />
154/68 Salix alba Rokanje<br />
50/63 Salix alba ssp. Vitellina Vitellina<br />
92/55 Salix daphnoides<br />
83/64 Salix fragilis<br />
53/75 Salix malisi<br />
42/69 Salix viminalis<br />
NW09-X3 Salix triandra x S. viminalis) Inger<br />
84/55 Salix viminalis Ingeborg<br />
722/51 Salix viminalis Zieverich<br />
85/55 Salix viminalis Carmen<br />
6/87 Salix viminalis BFH<br />
NW09-X2<br />
(Salix vim. x S. schwerinii)<br />
x S. viminalis) Tordis<br />
305/64 Salix x alopecuroides Blechede<br />
57/57 Salix x aquatica Gigantea<br />
22/55 Salix x dasyclados x<br />
81/55 Salix x helix x<br />
259/64 Salix x smithiana a<br />
NW08-X1 Salix x smithiana Weide Nr. 6<br />
Alba-Gr<br />
Vim-Gr<br />
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S. viminalis<br />
S.x dasyclados<br />
S.x helix<br />
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Forstliche Versuchsanstalt<br />
Klone aus Hann. Münden getested in Gülzow (Dr. B. Boelcke)<br />
543 mm, lehmiger Sand, Mitteltemp. 8,2 °C –<br />
13.300 Stecklinge/ha, keine Düngung<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
Prüfung <strong>und</strong> Markteinführung neuer Sorten<br />
• Anforderung: 10 bis 16.000 Stecklinge pro Hektar<br />
• Schnelle Vermehrung zum Aufbau von Mutterquartieren erforderlich<br />
• bereits bewährte Sorten werden durch ein Warenzeichen<br />
geschützt (Beispiel: nwplus® „Zieverich original“ )<br />
• Kont. Vermehrung durch die Forstbaumschule Wolfgang (Hessen-Forst)<br />
• Sortenechtheit <strong>und</strong> –reinheit wird mit gen. Methoden kontrolliert<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
Massenvermehrung in vitro<br />
Werkvertrag mit Baumschulen Oberdorla GmbH<br />
Ziel: Bereitstellung von Steckhölzern für<br />
b<strong>und</strong>esweite Feldversuche<br />
Etablierung<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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<strong>Erprobung</strong> der Massenvermehrung<br />
in Hann. Münden<br />
50/63 S. alba vitellina<br />
150/63 S. x dasyclados 154/68 S. alba<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
© NW-FVA © NW-FVA<br />
© NW-FVA<br />
6/87 S. viminalis 214/58 S. x rubens<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
81/55 S. x helix<br />
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© NW-FVA
Abhärtung/Überführung in Erde<br />
Schaumstoffsubstrat mit<br />
Flüssigdüngung<br />
Poster_25: „Mikrovermehrung<br />
von Weiden-Zuchtsorten“<br />
Frühwacht-Wilms et al. (2011)<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
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Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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verbesserte Eigenschaften:<br />
C-Sequestrierung, Photosynthese<br />
Dickenwachstum, Kambialaktivität<br />
Wurzelwachstum<br />
Blütenbildung <strong>und</strong>.Sterilität<br />
Austrieb/Blattfall/Photoperiode<br />
Holzqualität<br />
Insekten-, Rostresistenz<br />
Trockenheitstoleranz<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Zuchtziele bei der Weidenzüchtung<br />
Genfunktionen/Key-Enzyme<br />
Ribulose-Bis-Phosphatase<br />
Cytokinin-Synthese<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
Invertase, Myo-Inositol-Pathway<br />
MADS-Box-Gene, FT-Gen<br />
Phytochrom/Abscissinsäure<br />
Cellulose-Synthase, Methyl-<br />
Hyxdroxl-Transferasen<br />
Resistenzgene, Phenylpropanoid-<br />
Stoffwechsel<br />
water use efficiency
•Wer hat die besten Gene ?<br />
•Welche Genstruktur ist für welche Phänotypen verantwortlich ?<br />
Ab 1.06.10 startete das Projekt:<br />
„SNP-Diagnose“ für die Entwicklung <strong>und</strong><br />
Nutzung leistungsbezogener alleler Marker<br />
In Zusammenarbeit mit dem vTI-Großhansdorf<br />
<strong>und</strong> der Univ. Marburg (Naturschutzbiologie)<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
Holzwerkstoffe<br />
MDF-/Spanplatte<br />
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Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Stoffliche <strong>und</strong> energetische Verwertung von<br />
verholzter Biomasse<br />
Zellstoff/Papier<br />
Holzbiomasse Chem. Rohstoff<br />
Energie<br />
Ethanol /Sunfuel/Holzfeuerung<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
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Die chemische Industrie benötigt dringend Alternativen<br />
zu Öl <strong>und</strong> Gas als Rohstoff für die stoffliche Verwertung<br />
Versorgungssicherheit, Diversifizierung im Rohstoffsektor<br />
Umweltfre<strong>und</strong>lichkeit / CO2 -Reduktion<br />
Neue Rohstoffe (in def. Mengen) für neue Produkte<br />
Bioraffinerie<br />
Infra-Leuna<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong>
Ro<strong>und</strong>table: Rohholzversorgung von Bioraffinerien<br />
„Wünschbares <strong>und</strong> Machbares“<br />
Chem. Industrie<br />
Bioraffinerien<br />
Holztechnologie<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Experten für<br />
Züchtung<br />
Projektplanungen mit Unterstützung der FNR<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
Kurzumtrieb
Dankeschön dem Team für Weidenzüchtung<br />
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
© NW-FVA
NW-FVA<br />
Nordwestdeutsche<br />
Forstliche Versuchsanstalt<br />
Vielen Dank der<br />
AG Naturschutzbiologie, Univ Marburg<br />
Weidenzüchtung – Karl <strong>Gebhardt</strong><br />
© NW-FVA
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