Informationen zu Blauen und Weissen...
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Research Institute of Organic Agriculture Forschungsinstitut für biologischen Landbau
Informationen zu Blauen und Weissen Lupinen Zum Flurgang im Lupinen-Feldversuch, 06.07.2016, oberer Berghof, Mellikon AG
Christine Arncken, Daniel Böhler, Maurice Clerc, Dr. Pierrre Hohmann, Dr. Monika Messmer ([email protected])
Institut de recherche de l’agriculture biologique
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Süsslupinen sind keine Gartenblumen
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mit giftigen Samen (Alkaloide!)
(Mehrjährige) Gartenlupine (Lupinus polyphyllus)
GelbeLupine (L. luteus)
Landwirtschaftliche Arten der Alten Welt: › Weisse Lupine › Schmalblättrige L.
(«Blaue») › Gelbe Lupine › Im 20.Jh. auf
Alkaloid-Armut gezüchtet
› einjährig
Weisse Lupine (L. albus)
Schmalblättrige Lupine („Blaue“) (L.angustifolius)
Die Gartenlupine stammt aus der Neuen Welt
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Rohnährstoffe der Lupine im Vergleich Kultur Roh-
Protein Rohfett Rohfaser Rohasche N-freie
Extrakt-stoffe (Kohle-hydrate)
Soja-Extraktionsschrot
51.3 1.4 6.5 6.7 34.1
Gelbe Lupine
42.2 5.4 16.7 5.1 30.6
Weisse Lupine
34.4 (33.1-39.0)*
8.8 13.6 4.1 37.0
Blaue Lupine 34.0 (29.7-33.5)*
5.5 15.9 3.8 42.2
Ackerbohne 29.2 1.6 9.0 3.9 55.6 Erbse 23.0 1.5 6.8 3.7 62.1
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Quelle: Römer 2007 Angaben in % der Trockenmasse (konv. Anbau) *=FiBL-Versuch 2015
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Lupinen: Potential › Diversifizierung bei Körnerleguminosen
(Bodenmüdigkeit; Schädlinge) › Gutes Auflaufen auch bei kühlem Frühjahr (z.B.
2013, 2016) › Könnte die „Soja der höheren Lagen“ in der
Schweiz werden › +- standfest, hoher Hülsenansatz › Bodenstrukturverbesserung, P-Mobilisierung, N-
Fixierung › Leidet nicht unter Hochsommerdürre (z.B. 2015) › Blütenreiche Kultur in blütenarmer Zeit (erste
Junihälfte) › Vielfältig auch für die menschliche Ernährung
einsetzbar › Steigende Nachfrage nach
vegetarischen/veganen Produkten
Grosse Samen
Aktive Wurzeln
Kühletolerant
Insektenfreundlich
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Lupinen: Probleme im Bio-Anbau › Brennfleckenkrankheit,
Anthraknose (v.a.Weisse Lupine)
› Mangelhafte Unkraut-unterdrückung (v.a. Blaue Lupine)
Schmalblättrige (Blaue) Lupine Foto: A.Leska
› pH- bzw. Kalk-Intoleranz (v.a. Blaue Lupine)
› Späte Reife (v.a. Weisse Lupine.)
Weisse Lupine
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Mischkulturen: Praxisversuche (Sommersaaten) Mischung Eiweiss-
erbse/ Gerste
Eiweiss-erbse/ Gerste mit Leindotter
Ackerbohne / Hafer
blaue Lupine / Hafer
Verhältnis 80 / 40 80 / 40 80 /40 80 / 40
Gesamtertrag dt/ha 33.0 35.5 54.4 43.5
% Leguminosen-Körner
40.5 46.9 60.3 55.9
dt/ha Legu-Körner 13.2 17.0 32.4 26.3
Anzahl Streifen 4 3 4 4
Anzahl Betriebe 4 3 3 2
Versuchsjahre 2010-2013 2010, 2011, 2013
2012-2014
2013-2014
6 Quelle: Dierauer et al. (2015), Ökologie & Landbau (4)
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200
400
600
800
1000
1200
2009 2010 2011 2012 2013 2014
Men
ge (t
)
Jahre
Übernahmemengen Bio-Ackerbohnen und Bio-Eiweisserbsen in der Schweiz seit 2009
Bio-Eiweisserbsen Bio-Ackerbohnen
Quelle: Clerc et al. (2015), Agrarforschung Schweiz 6 (11-12), 508-515
Erfolg der Mischkultur-Versuche › Mitentscheidend: Abnahme durch Futtermühlen (Rytz, Lehmann)
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Doppelstrategie mit Blauen und Weissen Lupinen
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Blaue Lupine (L. angustifolius):
› Anbauoptimierung in Mischkultur › Sortenscreening › Bekanntmachen der Blauen Lupine
als Eiweissfrucht › Netzwerkbildung mit allen Beteiligten der
Wertschöpfungskette (Futter- und Lebensmittelkanal)
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Doppelstrategie mit Blauen und Weissen Lupinen
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› Weisse Lupine (L. albus):
› Anbau der Weissen Lupine in Mischkultur › Screening von Sorten, Zuchtstämmen und
Genbank-Herkünften der Weissen Lupine (Anthraknosetoleranz, Mischkultureignung, Standfestigkeit, Frühreife)
› Saatguttest und -Behandlung zur Erken- nung und Bekämpfung der Anthraknose
› Materialentwicklung (Pre-Breeding) in enger Zusammenarbeit mit der Getreidezüchtung Peter Kunz und Daniel Böhler (Hof bioböhler) in Mellikon
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Feldversuche 2014 – 2016
Versuch in Mellikon, Juni 2014 Versuch in Rümikon, Juni 2015
Versuch in Rümikon, Juni 2016
› Sortenversuch: Mischkultur mit Winterhafer und Sommerhafer (80/20)
› Blaue, Weisse und Gelbe Lupine
› Sortenversuch: Mischkultur mit Sommerhafer Buggy (90/20)
› Partnerversuch 8 Varianten › Screening genetischer Ressourcen › Hafersortentest, Rhizobientest,
Reihensaattest › Sortenversuch mit
Sommerhafer Buggy › Versuche mit 10/12 Partnern › Screening genetischer
Ressourcen › Hafersortentest, Rhizobientest,
Reihensaattest
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Ergebnisse 2015 Blaue Lupine: Sorten
Aussaat: 23.3.2015 Ernte: 21.7.2015
9.77 16.9
11.1 16.9
17.6
6.8 8.57
14.9 12.8
44.5 46.8 44.2 46.8 47.6
45.5 41.9
47.1 45.5
0
10
20
30
40
50
60
dt/ha
Ertrag Lupine Ertrag Gesamt Determinierte Sorte
9.8% 36.1% 36.1%
25.1% 14.9%
31.8%
27.9%
36.9% 20.4%
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12.5 13.3
28.9 28.2
32.3
43.1 46.2 41.7 39.5
-10
0
10
20
30
40
50
60
SG Eunvoa SH Buggy STRC Trado SW Fiorina Reinkultur
dt/ha
Ertrag Lupinen Ertrag Gesamt
29.3% 29 %
69.2 % 70.9 % 100%
= SE
› Aussaat: 23.3.2015
› Ernte: 21.7.2015 › Ergebnisse von 4
Parzellen pro Partner
› 2 Sorten Lupine, 2 Wh.
› Saatstärke 90/20 % der Reinsaatmenge
› Fehlerbalken: Standardfehler
Mischungspartner-Versuch Blaue Lupine 2015
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Ergebnisse 2015 Blaue Lupine
› Gesamtertrag Mischkultur: Ø 45.5 dt/ha (davon 12.8 dt/ha Lupinen)
› Verzweigte Sorten 2015 klar im Vorteil (Rumba > Tango > Kurant = Boregine)
› Lupinensorten mit höherem Ertrag hatten gleichzeitig höheren Haferertrag
› Gerste und Hafer Buggy als Partner: ansprechende Gesamterträge, aber 30 % Lupinen knapp nicht erreicht
› Weizen und Triticale als Partner: Gesamterträge nur wenig tiefer - Lupinenerträge fast wie Reinkultur! 13
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Saatbehandlung mit Knöllchenbakterien
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Saatbehandlung mit Knöllchenbakterien
› Hier ausgewertet: 2 Sorten, davon je 2 Parzellen mit, 2 Parzellen ohne HiStick Lupine = 8 Parzellen
Fast kein Lupinenertrag ohne Behandlung ! Gesamtertrag wenig Einfluss Ohne Behandlung verdrängt der Hafer die Lupine
mit HiStick ohne HiStick
Lup. (Boruta) / S.Haf.(Buggy) 28.5.15
12.1
2.6
45.7 42.1
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
HIStick kein
dt/ha
Ertrag Lupinen Ertrag Gesamt
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Anthraknose bei Lupinen
Verkrümmter Wuchs
› Herkunft Anden, erstes Auftreten in Mitteleuropa 1995
› Kann zum totalen Ertragsausfall führen › Weisse und Gelbe Lupine sehr anfällig, Blaue
wesentlich weniger: Anbau in DE verlagert sich zur Blauen Lupine.
braune Blütenanlagen
Befallene Hülsen
Befallene Körner
Jugendsymptome
Jugendsymptome
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Anthraknose bei Lupinen
› Erreger Colletotrichum lupini (Nirenberg 2002) › Übertragung über das Saatgut, Primärinfektion
nesterweise › Sekundärinfektion durch Spritzwasser, Tröpfchen,
Verletzungen (Striegeln!) › Durch feuchte und warme Witterung begünstigt › Kann epidemieartig einen ganzen Feldbestand
vernichten › Konventionell: Saatgutbeizung, Fungizidspritzung
(v.a. für Saatgutproduktion) › Biologisch (Ziel): Routine-Saatguttest, Bio-
kompatible Saatgutbehandlung, Resistenzzüchtung
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Anthraknose 2015
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
28.07.2015 Anthraknose-Note
28.7.15 Standfestigkeit Note
dt/ha-Ertrag Lupinentransformiert
› Trocken-heisse Witterung stoppt anfänglich entwickelte Infektion. Trotzdem findet sich überall im Versuch ein Befall.
Sortenversuch Weisse Lupine: Bonituren
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Ergebnisse 2015 Weisse Lupine Sorten/Stämme
21.7
43.4
0.05.0
10.015.020.025.030.035.040.045.050.0
dt/ha-ErtragLupinen
Gesamtertragin dt/ha
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Weisse Lupine Mischungspartner: Ergebnisse 2015
25.7
39.7 48.3 44.9 43.6 45.6
0
10
20
30
40
50
60
Ertrag Lupine
ErtragGesamt
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Anthraknose 2015: Genbank-Screening und Einzelpflanzennachkommenschaften
› Anbau der Einzelreihen abwechselnd mit Infektionsreihen: Für jede Infektionsreihe 20 Körner einer anfälligen Sorte gesät, davon 10 mit deutlichen Befallssymptomen
› Befall von Anfang an feststellbar › Deutlich sichtbar ab Blütezeit › In 70 Prüfreihen keine befallsfrei › In am stärksten befallenen Reihen
keine Ausbildung von Hülsen › Handernte, Drusch und Kornselektion
3 Infektionsreihen, 2 Prüfreihen
Saatgut für Infektionsreihen
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Ergebnisse 2015 Weisse Lupine
› Gesamtertrag Mischkultur: Ø 43.4 dt/ha (davon 21.7 dt/ha Lupinen)
› Verzweigte Sorte Energy 2015 höchster Ertrag (2014 niedrigster!)
› Z-Saatgut war bei keiner Sorte völlig befallsfrei › Standfestigkeit wichtiges Kriterium › Ernte von selektierten „besseren“
Reihen oder Einzelpflanzen zur weiteren Prüfung 2016
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› Klimakammer-Vorversuche: Infektion von 7 Tage alten Sämlingen mit Sporensuspension von C. lupini (nach E.v. Baer 2015)
› Alle Pflanzen zeigen Krankheitssymptome › (Ursprüngliche Befallsfreiheit des Saatgutes nicht
nachgewiesen) › Infektion von Sämlingen aus „toleranten“ Zuchtstämmen
von E.v.Baer › Weitere Kultivierung im Gewächshaus › Samen der tolerantesten Pflanzen geerntet für Feldtest 2016 › Kreuzungen zwischen „toleranten“
und anbaugeeigneten Sorten
Innenarbeiten 2014 / 2015
Im Gewächshaus
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› Saatgutuntersuchung etablieren › Saatgutbehandlungen testen › Sämlings-Selektion als Methode etablieren
Ausblick Feld 2016 › Mischkultur optimieren (Partner-Art, -Sorte, -
Saatdichte) › Genbankherkünfte nur zum Teil mit künstlicher
Infektion › Selektierte Nachkommenschaften auf Toleranz testen › Grössere Menge neuer Herkünfte in Einzelreihen auf
Resistenz/Toleranz testen › Lupinen-Netzwerk ausbauen, Finanzen finden
Fazit und Ausblick Labor 2016 ff.
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Finanzielle Förderung: › EU: H 2020- Projekt DIVERSIFOOD – „Embedding crop diversity and
networking for local high quality food systems” › Stiftung Corymbo › Firma Bio Partner › Stiftung Sur-la-Croix › Bundesamt für Landwirtschaft: Förderung genetischer Ressourcen
(NAP-PGREL) › Verband Bio Suisse Saatgut: › Paolo Annichiarico (CRA-FLC, Lodi, IT), Erik von Baer (Semillas
Baer, Chile), Dr. N. Drienyovszki (Univ. of Debrecen, HU), Jouffray-Drillaud, Boguslav S. Kurlovich, Nordsaat Saatzucht, Edwin Nuijten (Louis Bolk Instituut, NL), Poznanska Hodowla Roslin, Saatzucht Steinach, Südwestdeutsche Saatzucht, Sandor Vajda (Lajtamag GmbH, HU).
Dank
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
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Hintergrund › Die Schweiz importiert jährlich 455 000 t pflanzliche
Eiweisse zu Futterzwecken. › Das sind 80 % des Bedarfs an Eiweissfuttermitteln. › Davon 290 000 t (64%) Sojaschrot. › Im Biosektor werden sogar 89% des benötigten
Futterproteins importiert. › Ansätze auf mehreren Ebenen zur Verbesserung
dieser ökologisch unhaltbaren Situation: › Anbaubeiträge AP 2014-17 › „Feed no food“ – Wiederkäuer mit Grundfutter
ernähren. › Mehr Körnerleguminosen für Monogastrier anbauen: › Mischkultur-Versuche der FiBL-Beratung seit 2009
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Quelle: Dierauer et al. (2015), Ökologie & Landbau (4)
Ergebnisse der Mischkulturversuche am FiBL: Winteraussaat
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Ergebnisse 2014 Blaue Lupine
› Gesamtertrag Mischkultur: Ø 29,1 dt/ha (davon 5.0 dt/ha Lupinen) › Sorten mit weniger als 80% des Ertrages von Boregine: Probor,
Borlu, Haags Blaue › Polnische Sorte Tango: 137 % von Boregine › Beste Lupinenerträge bei Hafersorten Buggy, Zorro › Mischung mit Winterhafer: Erträge zu gering, Winterhafer
schosste wider Erwarten doch, brachte aber keinen Ertrag Weisse Lupine
› Mischkultur mit Sommerhafer: Ø 16.9 dt/ha (davon 6.6 dt/ha Lupinen) › Reinkultur: Ø 19 dt/ha › Anthraknose: Ø Boniturnote Körner: 6.8 ; Totalausfall bei einigen (spätreifen)
Herkünften › Grosse Verluste durch totales Lager bei einigen Sorten
Gelbe Lupine: Erträge unter 2 dt/ha
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Schlussfolgerungen aus 2014 › Früher säen › Lupinen dichter säen, insbesondere
determinierte Sorten › kein Winterhafer › Saatdichte von Hafer reduzieren › andere Partner testen › nur Z-Saatgut verwenden › noch andere polnische Sorten testen › Gelbe Lupine nicht weiterverfolgen › mehr Sorten von Weissser Lupine testen › Genbank-Herkünfte testen
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Boruta mit 4 Sommer-Hafersorten
13.4 11 9.88
19.4
37.7
43.9 49.1
36.5
0
10
20
30
40
50
60
Buggy HSH Scorpion Zorro
dt/ha
Ertrag Lupinen Ertrag gesamt
36% 20.5% 53.6%
25.7%
› Aussaat: 23.3.2015
› Ernte: 21.7.2015 › Ergebnisse von 4
Parzellen pro Hafersorte
› Lupine Sorte Boruta, 4 Wh.
› Saatstärke 90/20 % der Reinsaatmenge
› Fehlerbalken: Standardfehler
• höchster Lupinenertrag mit Zorro, passende Abreife
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› 8 Verfahren: 4 Getreide, 4 andere
› Getreide: Hafer Triticale Gerste Weizen
› Andere: Leindotter Beikrautflora Rotschwingel Reinkultur
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Weitere Partner: Blaue Lupine, 2 Sorten
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Illustration: Anthraknosebefall in Z-Saatgut
Befall auch in Z-Saatgut: ca. 50 % vor der Saat aussortiert
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Boruta mit Getreidepartnern
S.Hafer Buggy S.Gerste Eunova S.Triticale Trado S.Weizen Fiorina
dt/ha total: 38.1 51.9 33.3 42.4 Lupine %: 28.5 26.2 68.7 67.1
Informationen zu Blauen und Weissen LupinenSüsslupinen sind keine GartenblumenRohnährstoffe der Lupine im VergleichFoliennummer 4Foliennummer 5Mischkulturen: Praxisversuche (Sommersaaten)Foliennummer 7Doppelstrategie mit Blauen und Weissen LupinenDoppelstrategie mit Blauen und Weissen LupinenFeldversuche 2014 – 2016 Ergebnisse 2015 Blaue Lupine: Sorten�Mischungspartner-Versuch�Blaue Lupine 2015Ergebnisse 2015Saatbehandlung mit KnöllchenbakterienSaatbehandlung mit KnöllchenbakterienAnthraknose bei LupinenAnthraknose bei LupinenAnthraknose 2015Ergebnisse 2015 Weisse Lupine Sorten/StämmeWeisse Lupine Mischungspartner: Ergebnisse 2015Anthraknose 2015: Genbank-Screening und EinzelpflanzennachkommenschaftenErgebnisse 2015Innenarbeiten 2014 / 2015Fazit und Ausblick Labor 2016 ff.DankVielen Dank für Ihre AufmerksamkeitHintergrundErgebnisse der Mischkulturversuche am FiBL: WinteraussaatErgebnisse 2014Schlussfolgerungen aus 2014Boruta mit 4 Sommer-HafersortenWeitere Partner: Blaue Lupine, 2 SortenIllustration: Anthraknosebefall in Z-Saatgut�Boruta mit Getreidepartnern �