Leguminosenmüdigkeit – Konsequenzen im Umgang mit ... - Bioland
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<strong>Bioland</strong>-Wintertagung 2012<br />
Kloster Plankstetten<br />
08.02.2012<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong> <strong>–</strong> <strong>Konsequenzen</strong> <strong>im</strong> <strong>Umgang</strong><br />
<strong>mit</strong> Feldfutter- und Körnerleguminosen<br />
von<br />
Knut Schmidtke<br />
Fachgebiet Ökologischer Landbau<br />
Fakultät Landbau/Landespflege<br />
HTW Dresden<br />
Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden
Interdisziplinäres Forschungsprojekt<br />
zur Bodenfruchtbarkeit <strong>im</strong> ökologischen Landbau<br />
August 2008 bis Dezember 2013<br />
Steigerung<br />
der Wertschöpfung ökologisch<br />
angebauter Marktfrüchte durch Opt<strong>im</strong>ierung<br />
des Managements der Bodenfruchtbarkeit<br />
Interdisziplinäres Forschungsprojekt <strong>im</strong> Bundesprogramm ÖL
Abb. 1: Kornertragsleistung der Erbse in der Betrieben des ökologischen<br />
Landbaus in der Bundesrepublik Deutschland (Schmidt 2010)
(Schmidt 2010)
Abb. 2: Fußkrankheiten der Erbse (Finckh 2010)<br />
Fuß-und Brennfleckenkrankheit
Abb. 3: Befall der Körnererbsen <strong>im</strong> ökologischen Landbau in 2009 (Finckh et al. 2010)<br />
Fuß-und Brennfleckenkrankheit
Abb. 3: Befall <strong>mit</strong> Phoma medicaginis (Bildquelle: Pflughöft et. al 2008)<br />
Schaderreger
Schaderreger<br />
Ascochyta-Komplex an Erbse<br />
Fuß- und Brennfleckenkrankheiten<br />
Mischinfektion aus<br />
Ertragsverluste bis zu 75 % (Bretag et al. 2001)<br />
- Mycosphaerella pinodes (verursacht insb. Fußkrankheit)<br />
- Ascochyta pisi (verursacht insb. Blattflecken)<br />
- Phoma medicaginis (verursacht insb. Fußkrankheit)<br />
daneben bedeutsam<br />
- Fusarium spp. (verursachen insb. Fußkrankheit)<br />
- Aphanomyces euteiches (verursacht insb. Fußkrankheit)<br />
- Rhizoctonia solani (verursacht insb. Fußkrankheit)<br />
- Pytium-Arten (verursacht insb. Fußkrankheit)
Schaderreger<br />
Überdauerung <strong>im</strong> Boden<br />
- Mycosphaerella pinodes * + : bis zu 10 Jahre (Amon 2000)<br />
- Ascochyta pisi (samenbürtig)<br />
- Phoma medicaginis * + : bis zu 10 Jahre (Amon 2000)<br />
- Fusarium spp.*<br />
überdauern saprophytisch an Pflanzenresten <strong>im</strong> Boden<br />
*und über Chlamydosporen <strong>im</strong> Boden und + derzeit<br />
bedeutsamste Erreger an Erbse in Deutschland<br />
(auch <strong>im</strong> ökologischen Landbau, Köhler 2007, Bruns et al. 2009)
Weitere Wirtspflanzen neben der Erbse<br />
- Mycosphaerella pinodes: Wicken- u. Lupinenarten,<br />
Ackerbohne, Saat-Platterbse<br />
Linse, Phaseolusbohne<br />
- Phoma medicaginis: Wicken- u. Lupinenarten<br />
var. pinodella Gelbklee, Rotklee, Erdklee<br />
- (Aphanomyces euteiches: Luzerne, Gelbklee, Wicken,<br />
Linse, Phaseolusbohne,<br />
Rot-, Weiß-, Erdklee,<br />
Saat-Platterbse)<br />
- Fusarium oxisporum f. sp. pisi und Fusarium solani<br />
f. sp. pisi : unklar, wahrscheinlich spezialisiert<br />
Schaderreger
Fazit für die Fruchtfolgeplanung<br />
1.Vorsorglich Anbaupausen bei Erbsen : 6 Jahre<br />
2. Bei nachgewiesenem stärkerem Befall <strong>mit</strong><br />
Mycosphaerella pinodes oder Phoma medicaginis<br />
Anbaupause auf 10 Jahre erweitern<br />
3. Möglichst kein Anbau von Lupine und Wicke in<br />
einer Fruchtfolge <strong>mit</strong> Erbse<br />
4. Rotklee und Erbse <strong>im</strong> Hauptfruchtanbau in<br />
einer Fruchtfolge ist kritisch (Phoma medicaginis)<br />
Fazit für Fruchtfolgeplanung
Fruchtfolgeplanung zur Vermeidung von<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Winterroggen<br />
5.<br />
Körnerleguminose<br />
Fruchtfolgeplanung<br />
6.<br />
Futterleguminose<br />
1.<br />
4.<br />
Wintertriticale<br />
2.<br />
3.<br />
Winterweizen<br />
Mais
Fruchtfolgeplanung zur Vermeidung von<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Winterroggen<br />
Körnererbse<br />
Fruchtfolgeplanung<br />
6.<br />
5.<br />
Luzerne(-gras)<br />
1.<br />
4.<br />
Wintertriticale<br />
2.<br />
3.<br />
Winterweizen<br />
Mais
Weitere Wirtspflanzen neben der Erbse<br />
- Mycosphaerella pinodes: Wicken- u. Lupinenarten,<br />
Ackerbohne, Saat-Platterbse<br />
Linse, Phaseolusbohne<br />
- Phoma medicaginis: Wicken- u. Lupinenarten<br />
var. pinodella Gelbklee, Rotklee, Erdklee<br />
Schaderreger
Fruchtfolgeplanung zur Vermeidung von<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Winterroggen<br />
Körnererbse<br />
Fruchtfolgeplanung<br />
6.<br />
5.<br />
Luzerne(-gras)<br />
1.<br />
4.<br />
Wintertriticale<br />
2.<br />
3.<br />
Winterweizen<br />
Mais
Fruchtfolgeplanung zur Vermeidung von<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Winterroggen<br />
Wechsel von 5.<br />
Körnererbse (5) <strong>mit</strong><br />
Ackerbohne (10)<br />
oder Sojabohne (10)<br />
Fruchtfolgeplanung<br />
6.<br />
Luzerne(-gras)<br />
1.<br />
4.<br />
Wintertriticale<br />
2.<br />
3.<br />
Winterweizen<br />
Mais
Fruchtfolgeplanung zur Vermeidung von<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Winterroggen<br />
Sojabohne<br />
Fruchtfolgeplanung<br />
6.<br />
5.<br />
Luzerne(-gras)<br />
1.<br />
4.<br />
Wintertriticale<br />
2.<br />
3.<br />
Winterweizen<br />
Mais
Fruchtfolgeplanung zur Vermeidung von<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Winterroggen<br />
Schmalblättrige<br />
Lupine<br />
Fruchtfolgeplanung<br />
6.<br />
5.<br />
Luzerne(-gras)<br />
1.<br />
4.<br />
Wintertriticale<br />
2.<br />
3.<br />
Winterweizen<br />
Mais
Fruchtfolgeplanung zur Vermeidung von<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Winterroggen<br />
Fruchtfolgeplanung<br />
6.<br />
(Winter-)<br />
Ackerbohne 5.<br />
Rotklee(-gras)<br />
1.<br />
4.<br />
Wintertriticale<br />
2.<br />
3.<br />
Winterweizen<br />
Mais
Fazit für die Fruchtfolgeplanung<br />
5. Möglichst Luzerne statt Rotklee in einer Fruchtfolge<br />
<strong>mit</strong> Erbse anbauen<br />
6. Kombination Luzerne und Sojabohne/Lupine<br />
<strong>im</strong> Hauptfruchtanbau erscheint ebenfalls gut möglich<br />
7. Auf nicht „luzernefähigen“ Standorten ist<br />
Kombination Rotklee und Ackerbohne eine<br />
machbare pflanzenbauliche Option<br />
8. Leguminosen/Nichtleguminosen-Gemenge sind<br />
hinsichtlich bodenbürtiger Krankheiten nicht<br />
wesentlich anders als die Reinsaaten zu<br />
beurteilen<br />
Fazit für Fruchtfolgeplanung
Fruchtfolgeplanung zur Vermeidung von<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Winterroggen<br />
Erbse<br />
Fruchtfolgeplanung<br />
6.<br />
5.<br />
Luzerne(-gras)<br />
1.<br />
4.<br />
Wintertriticale<br />
2.<br />
3.<br />
Winterweizen<br />
Mais
Schaderregerprognose<br />
Ist eine Schaderregerprognose<br />
schlagspezifisch möglich?<br />
(Finckh 2010)
Stufe 1<br />
Stufe 2<br />
Konzept Differentialdiagnose<br />
N min<br />
P<br />
Spurenelemente<br />
Ermüdeter Boden<br />
Ernährung ? Toxizität ? Schaderreger ?<br />
+ Nährstoffe + Aktivkohle + Sterilisation<br />
K<br />
eventuell Stufe 3<br />
S<br />
Schadsstoffanalyse<br />
Nematizide<br />
Höhere Pilze<br />
Bearbeitung: Dr. J. Fuchs<br />
Oomycide<br />
…
Ergebnisse Differentialdiagnose<br />
Kontrolle + Nährlösung + Aktivkohle + Gammastrahlung<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong> hat hier eine biologische Ursache !<br />
Bearbeitung: Dr. J. Fuchs
Aufgang der Erbse <strong>im</strong> Gefäß [%]<br />
Ergebnisse Differentialdiagnose<br />
in 90 % der bisher untersuchten Fälle:<br />
biologische Ursache der <strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Abb. 4: Aufgang der Erbse <strong>im</strong> Gefäß nach Einsatz verschiedener Fungizide<br />
Bearbeitung: Dr. J. Fuchs<br />
Ursache<br />
Oomyceeten
Fruchtfolgeplanung zur Vermeidung von<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Winterroggen<br />
Erbse<br />
Fruchtfolgeplanung<br />
6.<br />
5.<br />
Schaderregerprognose<br />
durch Erbsen-Zwischenfrucht<br />
Luzerne(-gras)<br />
1.<br />
4.<br />
Wintertriticale<br />
2.<br />
3.<br />
Winterweizen<br />
Mais
Fazit für die Fruchtfolgeplanung<br />
9. Bitterstoffhaltige Körnerleguminosen reagieren<br />
weniger stark auf bodenbürtige Erreger, allerdings<br />
hemmen sie deren Vermehrung auch nicht<br />
grundsätzlich<br />
10. Test zur Befallsprognose <strong>mit</strong> bodenbürtigen<br />
Erregern zur Fruchtfolgeplanung nutzen<br />
Fazit für Fruchtfolgeplanung
Fruchtfolgeplanung zur Vermeidung von<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Winterroggen<br />
Erbse<br />
Fruchtfolgeplanung<br />
6.<br />
Untersaat Erdklee<br />
in Körnerleguminose?<br />
5.<br />
Luzerne(-gras)<br />
1.<br />
4.<br />
Wintertriticale<br />
2.<br />
3.<br />
Winterweizen<br />
Mais
Erdkleeuntersaat in Körnererbse<br />
Pinkowitz bei Dresden, 15.06.2009<br />
Erdkleeuntersaat in Körnererbse<br />
Bilder: Schmidtke 2009
Tab. 2: Kornertrag der Erbse [dt TM ha -1 ] in Abhängigkeit der<br />
Bodenbearbeitung und einer Untersaat (US) in den Jahren<br />
2009 und 2010 (Stieber & Schmidtke 2011)<br />
Pflug Grubber Direktsaat ohne US <strong>mit</strong> US<br />
2009 33.5 a 28.5 ab 24.8 b 30.9 a 27.7 a<br />
2010 35.4 a 33.2 a 26.1 b 33.9 a 29.3 b<br />
nicht gleiche Buchstaben kennzeichnen signifikante Mittelwertdifferenzen innerhalb eines Jahres ,<br />
Tukey-Test α=0,05, Wechselwirkung US x Bodenbearbeitung n.s.<br />
Erdkleeuntersaat in Körnererbse
2009 2010<br />
Abb. 5: Sprosstrockenmasse Unkraut [dt TM ha -1 ] zur Ernte der<br />
Erbse (27.07.09/30.07.10) in Abhängigkeit der<br />
Bodenbearbeitung und der Untersaat (US) Erdklee<br />
(Stieber & Schmidtke 2011)<br />
Erdkleeuntersaat in Körnererbse<br />
Pflug<br />
Grubber<br />
Direktsaat<br />
ohne US<br />
<strong>mit</strong> US
Tab. 3: Wichtige bodenbürtig übertragbare Schaderreger<br />
der Futterleguminosen<br />
Erreger Luzerne Weißklee Rotklee Andere<br />
Leguminosen<br />
Kleekrebs x x x Inkarnatkle, Horn-<br />
Gelb-, Schwedenklee<br />
Falscher<br />
Mehltau<br />
Stängelählchen<br />
Brennfleckenkrankheit<br />
x x x<br />
x<br />
Echter Mehltau x x<br />
Klappenschorf x x<br />
Fruchtfolgekrankheiten Futterleguminosen<br />
x<br />
x<br />
AB, EB<br />
AB, EB<br />
AB, EB, I, P<br />
x x Inkarnat-,<br />
Schwedenklee
Fruchtfolgeplanung zur Vermeidung von<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Winterroggen<br />
Untersaat Erdklee<br />
in Körnerleguminose<br />
Erbse<br />
Fruchtfolgeplanung<br />
6.<br />
5.<br />
Luzerne(-gras)<br />
1.<br />
4.<br />
Wintertriticale<br />
2.<br />
3.<br />
Winterweizen<br />
Untersaat Weißklee<br />
Mais<br />
Gezielt Fruchtfolgefelder ohne Leguminosenanbau planen!
Organische Düngung zu Leguminosen<br />
zur Schaderregerregulation?<br />
Organische Düngung zu Leguminosen<br />
(Finckh 2010)
„Düngung kohlenstoffreicher organischer Dünge<strong>mit</strong>tel<br />
zu Leguminosen“<br />
Düngevarianten: Stroh, Pferdemist, Kalkung,<br />
Grüngutkompost, Grünguthäcksel,<br />
mineralische Grunddüngung<br />
Abb. 6: Feldversuchsanlage zur Wirkung kohlenstoffreicher organischer<br />
Dünge<strong>mit</strong>tel auf Ertrag und symbiotische N 2-Fixierleistung von<br />
Leguminosen in Dresden-Pillnitz (Bild: Guido Lux )
Abb. 7: Verunkrautung am 15.05.2009 in Ackerbohne ohne Düngung<br />
(Kontrolle, Bild: Standort Pillnitz, Guido Lux 2009)
Abb. 8: Verunkrautung am 15.05.2009 in Ackerbohne <strong>mit</strong> Grünguthäcksel-<br />
Düngung vor Saat (Bild: Standort Pillnitz, Guido Lux 2009)
Ertrag TM [dt ha -1 ]<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
35<br />
ab<br />
23<br />
Kornertrag 2009<br />
Kornertrag 2010<br />
37 36<br />
ab ab<br />
21<br />
25<br />
Kontrolle Mineralisch Kalk<br />
42<br />
a<br />
Grünguthäcksel<br />
30<br />
b<br />
23 23<br />
Pferdemist<br />
36<br />
ab*<br />
25<br />
Grüngutkompost<br />
Abb. 9: Einfluss kohlenstoffreicher organischer Dünge<strong>mit</strong>tel auf den<br />
Kornertrag von Ackerbohne (Lux & Schmidtke 2010)
Schnittgutertrag [dt TM ha -1 ]<br />
120<br />
110<br />
100<br />
90<br />
0<br />
Kontrolle<br />
ohne<br />
Düngung<br />
Mineralisch<br />
P, K, Ca<br />
Abb. 10: Einfluss der Düngung auf den Schnittgutertrag von Rotklee<br />
(aus: Lux & Schmidtke 2009)<br />
Düngung von Leguminosen<br />
kohlensaurer<br />
Kalk<br />
Grünschnittgut<br />
Grüngutkompost<br />
Pferdemist
Kornertrag Weizen [dt ha -1 ]<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
0<br />
Vorfrucht Rotklee<br />
Vorfrucht Ackerbohne<br />
0 1<br />
Kontrolle<br />
2 3<br />
Kalk<br />
4 5<br />
Pferdemist<br />
6 7<br />
Mineralisch Grünguthäcksel Grüngutkompost<br />
Abb. 11: Einfluss kohlenstoffreicher organischer Dünge<strong>mit</strong>tel zu Rotklee<br />
und Ackerbohne auf den Ertrag der Folgefrucht Winterweizen<br />
(Lux & Schmidtke 2010)<br />
b<br />
Mehrertrag: + 17 ab %<br />
b<br />
b<br />
+ 19 %<br />
ab<br />
+ 33 %<br />
a**<br />
Tukey-Test, * P < 0.05
Fruchtfolgeplanung zur Vermeidung von<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong><br />
Winterroggen<br />
Untersaat Erdklee<br />
in Körnerleguminose<br />
Erbse<br />
Fruchtfolgeplanung<br />
6.<br />
5.<br />
Luzerne(-gras)<br />
1.<br />
4.<br />
Wintertriticale<br />
2.<br />
3.<br />
Winterweizen<br />
Untersaat Weißklee<br />
Mais<br />
Gezielt Leguminosenanbau kohlenstoffreich<br />
organisch düngen!
Fazit für die Fruchtfolgeplanung<br />
9. Bitterstoffhaltige Körnerleguminosen reagieren<br />
weniger stark auf bodenbürtige Erreger, allerdings<br />
hemmen sie deren Vermehrung auch nicht<br />
grundsätzlich<br />
10. Test zur Befallsprognose <strong>mit</strong> bodenbürtigen<br />
Erregern zur Fruchtfolgeplanung nutzen<br />
11. Gezielt mindestens 50% Fruchtfolgefelder/<br />
Jahre in der Fruchtfolge ohne Leguminosen<br />
vorsehen<br />
12. Kohlenstoffreiche organische Dünge<strong>mit</strong>tel<br />
gezielt zu Leguminosen düngen<br />
Fazit für Fruchtfolgeplanung
<strong>Bioland</strong>-Wintertagung 2012<br />
Kloster Plankstetten<br />
08.02.2012<br />
<strong>Leguminosenmüdigkeit</strong> <strong>–</strong> <strong>Konsequenzen</strong> <strong>im</strong> <strong>Umgang</strong><br />
<strong>mit</strong> Feldfutter- und Körnerleguminosen<br />
von<br />
Knut Schmidtke<br />
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!<br />
Fachgebiet Ökologischer Landbau<br />
Fakultät Landbau/Landespflege<br />
HTW Dresden<br />
Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden
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