Vergleich verschiedener Düngungsstrategien zur Biofortifikation von Brokkoli mit Selen

Selen ist für den Menschen ein essenzielles Spurenelement, das mit der Nahrung häufig nur unzureichend aufgenommen wird. Ursächlich hierfür ist der geringe Gehalt an pflanzenverfügbarem Selen in vielen Böden Europas. Ziel dieser Untersuchung war es, eine effiziente Düngungsstrategie zur Biofortifikation von Brokkoli mit Selen zu entwickeln. Dazu wurde ein Feldversuch mit der Brokkoli-Sorte 'Parthenon' durchgeführt, bei dem Natriumselenat als Selendünger zum Einsatz kam. Die neun Versuchsvarianten inklusive zwei Kontrollen unterschieden sich hinsichtlich Applikationsmethode (Boden- bzw. Blattdüngung), Selendosierung (0, 20 bzw. 40 g Se/ha) und bei der Blattdüngung zusätzlich durch den Düngungszeitpunkt (Kulturwoche 6 bzw. 10) sowie die Netzmittelzugabe (BREAK-THRU® S 301). Zum Erntezeitpunkt (Kulturwoche 13) wurden unter anderem das Kopfgewicht erfasst und der Selengehalt in ungewaschenem und gewaschenem Brokkoli analysiert. Die Selendüngung hatte keinen wesentlichen Einfluss auf das Kopfgewicht der Brokkoli, wobei in allen Behandlungen das vom Lebensmittelhandel geforderte Mindestgewicht von 500 g überschritten wurde. Der Selengehalt im gewaschenen Brokkoli konnte von 0,3 μg/100 g FM in den Kontrollen auf bis zu 33,7 μg/100 g FM in den gedüngten Varianten gesteigert werden. Die Anreicherung des Selens nahm dabei mit steigender Selendüngemenge zu und war bei der Blattdüngung zum späten Applikationszeitpunkt höher als zum frühen Termin. Die Netzmittelzugabe und das Waschen des Brokkolis hatten hingegen keinen Einfluss auf den Selengehalt. In sechs der sieben geprüften Düngungsvarianten betrug der Selengehalt mindestens 8,25 μg/100 g FM, sodass das Lebensmittel mit Health Claims wie „Selenquelle“ und „Selen trägt zu einer normalen Funktion des Immunsystems bei“ vermarktet werden darf. In zwei Varianten, der Boden- und Blattdüngung mit 40 g Se/ha in Kulturwoche 6 bzw. 10, war der Selengehalt mehr als doppelt so hoch, sodass hier auch die Auslobung „Reich an Selen“ möglich ist

Inokulation von Brokkoli-Jungpflanzen mit diazotrophen Bakterien – ein Ansatz zur Reduktion der Stickstoffdüngung?

Die Nutzung von Biostimulanzien auf Basis diazotropher Bakterien könnte ein nachhaltiger Ansatz zur Reduktion des Stickstoffdüngereinsatzes in der Pflanzenproduktion sein. Bislang liegen jedoch nur wenige Erkenntnisse zur Effizienz dieser Produkte im Gemüsebau vor. Daher wurde ein Gewächshausversuch mit Brokkoli-Pflanzen der Sorte 'Parthenon' durchgeführt, die in Containern bei drei verschiedenen Stickstoffangebotsstufen (3,5, 5,7 und 7,9 g N/Pflanze) kultiviert und mit zwei diazotrophen Bakterienpräparaten (Methylobacterium symbioticum und Azotobacter salinestris) einmalig oder zweimalig behandelt wurden. Ziel war es, den Einfluss auf Wachstum, Frischmasseertrag, N-Gehalt und N-Effizienz unter variierender N-Versorgung zu untersuchen. Die Bakterieninokulation führte zu keiner konsistenten Verbesserung der Pflanzenentwicklung, lediglich vereinzelt waren positive Effekte erkennbar. So wurde der Frischmasseertrag der Brokkoli-Pflanzen nur bei einer doppelten Behandlung mit M. symbioticum und hohem N-Angebot signifikant um 3,3 % im Vergleich zu dem der entsprechenden Kontrollpflanzen gesteigert. Unter mittlerem N-Angebot wiesen alle zweimalig behandelten Varianten ein Kopfgewicht von über 500 g auf, während in der Kontrolle dieses vom Lebensmittelhandel geforderte Mindestgewicht nicht immer erreicht wurde. Über alle N-Angebotsstufen hinweg nahm der Anteil der Brokkoli-Blume an der Frischmasse und an der N-Menge des Sprosses mit der Anzahl der Applikationen zu. Die N-Effizienzparameter der Brokkoli-Sprosse blieben durch die Behandlung mit den Bakterien weitgehend unverändert. Lediglich bei der Brokkoli-Blume zeigte sich eine Tendenz zu einer leicht erhöhten N-Aufnahmeeffizienz und N-Nutzungseffizienz bei einer zweimaligen Anwendung der Bakterienpräparate, die im Zusammenhang mit dem Frischmasseertrag stand. Für eine verlässliche Bewertung des Potenzials diazotropher Bakterien im Gemüsebau sind weitere Studien unter Freilandbedingungen erforderlich

Entwicklung hohlstrünkiger Brokkoli in Abhängigkeit von Anbaufaktoren, Sorte und Wachstumsparametern

Die Hohlstrunkigkeit ist eine häufig auftretende physiologische Störung beim Anbau von Brokkoli. Dabei kommt es in der Mitte des Strunks zu einer Aufspaltung des Markgewebes. Es entsteht ein länglicher Hohlraum, der sich teilweise bis zur Blume erstreckt. Nach der Ernte des Brokkolis tritt der Hohlraum an der Schnittstelle offen zu Tage und kann verbräunen. Ein hohler Strunk stellt nicht nur einen ästhetischen Makel dar, sondern birgt auch das Risiko von Fäulnis und ist daher aus hygienischer Sicht ebenfalls unerwünscht. Es ist bekannt, dass Faktoren, die ein schnelles und starkes Pflanzenwachstum fördern, das Entstehen von hohlen Strünken bei Brokkoli begünstigen. Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchung wurde geprüft, welche Bedeutung der Stickstoffversorgung (100, 200 und 300 kg N ha-1) und der Bestandsdichte (Pflanzenabstand 60 cm x 40 cm und 30 cm x 20 cm) des Brokkoli in diesem Zusammenhang zukommt. Der Feldversuch wurde mit den Brokkoli-Sorten 'Parthenon' und 'Naxos' durchgeführt (n = 4). Als Pflanzenparameter wurden unter anderem die Hohlstrunkausprägung bonitiert, das Kopfgewicht und der Strunkdurchmesser erfasst sowie die Stickstoff- und Borgehalte in der Trockenmasse der Brokkoliköpfe ermittelt. Auf die Häufigkeit und Intensität der Hohlstrunkigkeit hatten die Bestandsdichte, das Stickstoffangebot des Bodens und die Brokkoli-Sorte einen erheblichen Einfluss. Bei enger Pflanzung waren generell fast keine hohlen Strünke festzustellen. Bei weiter Bestandsdichte stieg der Anteil hohlstrünkiger Brokkoliköpfe mit zunehmender Stickstoffversorgung an. Die Sorte 'Parthenon' erwies sich hier als besonders anfällig: 30 % (niedriges N-Angebot) bis 70 % (hohes N-Angebot) des Ernteguts zeigten diesen Qualitätsmangel. Bei der Sorte 'Naxos' lag der Anteil hohler Strünke mit 1 % (niedriges N-Angebot) bis 28 % (hohes N-Angebot) deutlich niedriger. Insgesamt korrelierte das Auftreten der physiologischen Störung eng mit dem Strunk-durchmesser (r2 = 0,93) und dem Kopfgewicht (r2 = 0,72). Brokkoli mit einem Strunk-durchmesser von kleiner als 3,5 cm bzw. einem Kopfgewicht von unter 400 g und war kaum von der Hohlstrunkigkeit betroffen. Ein enger Pflanzenabstand reduzierte erwartungsgemäß das mittlere Kopfgewicht, führte aber bei mittlerem bis hohem N-Angebot auch zu einem höheren Flächenertrag als eine weitere Bestandsdichte. Zwischen der mittleren und hohen N-Angebotsstufe waren keine signifikanten Unterschiede im Kopfertrag und N-Gehalt des Brokkolis festzustellen

Hohlstrunkigkeit bei Brokkoli in Abhängigkeit von Stickstoffangebot, Pflanzdichte und Sorte

Brokkoli gehört zu den beliebtesten Kohlgemüsearten in Deutschland. Insgesamt werden bundesweit jährlich fast 35.000 t Brokkoli auf annähernd 2.600 ha geerntet. Ein großer Teil der Ernte ist von einer physiologischen Störung betroffen, der Hohlstrunkigkeit. Dabei kommt es in der Mitte des Strunks zu einer Aufspaltung des Markgewebes. Es entsteht ein länglicher Hohlraum, der sich teilweise bis zur Blume erstreckt. Nach der Ernte des Brokkoli tritt der Hohlraum an der Schnittstelle offen zu Tage und kann verbräunen. Ein hohler Strunk stellt nicht nur einen ästhetischen Makel dar, sondern birgt auch das Risiko von Fäulnis und ist daher aus hygienischer Sicht ebenfalls unerwünscht. Vom Lebensmitteleinzelhandel werden Partien mit hohlstrunkigem Brokkoli zunehmend reklamiert. Es besteht daher die Notwendigkeit, das Auftreten dieser Qualitätsbeeinträchtigung durch geeignete Kulturmaßnahmen zu vermindern. Es ist bekannt, dass Faktoren, die ein schnelles und starkes Pflanzenwachstum fördern, das Entstehen von hohlen Strünken bei Brokkoli begünstigen. Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchung wurde geprüft, welche Bedeutung der Stickstoffversorgung (100, 200 und 300 kg N ha-1) und der Bestandsdichte (Pflanzenabstand 60 cm x 40 cm und 30 cm x 20 cm) des Brokkoli in diesem Zusammenhang zukommt. Der Feldversuch wurde in 2017 (Pflanzung Mitte Juli, Ernte Anfang Oktober) mit den Brokkoli-Sorten 'Parthenon' und 'Naxos' durchgeführt (n = 4). Als Pflanzenparameter wurden unter anderem die Hohlstrunkausprägung bonitiert, das Kopfgewicht und der Strunkdurchmesser erfasst sowie die Stickstoff- und Borgehalte in der Trockenmasse der Brokkoliköpfe ermittelt. Auf die Häufigkeit und Intensität der Hohlstrunkigkeit hatten die Bestandsdichte, das Stickstoffangebot des Bodens und die Brokkoli-Sorte einen erheblichen Einfluss. Bei enger Pflanzung waren generell fast keine hohlen Strünke festzustellen. Bei weiter Bestandsdichte stieg der Anteil hohlstrünkiger Brokkoliköpfe mit zunehmender Stickstoffversorgung an. Die Sorte 'Parthenon' erwies sich hier als besonders anfällig: 30 % (niedriges N-Angebot) bis 70 % (hohes N-Angebot) des Ernteguts zeigten diesen Qualitätsmangel. Bei der Sorte 'Naxos' lag der Anteil hohler Strünke mit 1 % (niedriges N-Angebot) bis 28 % (hohes N-Angebot) deutlich niedriger. Insgesamt korrelierte das Auftreten der physiologischen Störung eng mit dem Strunk-durchmesser (r2 = 0,91) und dem Kopfgewicht (r2 = 0,72). Brokkoli mit einem Strunk-durchmesser von kleiner als 3,5 cm bzw. einem Kopfgewicht von unter 400 g und war kaum von der Hohlstrunkigkeit betroffen. Ein enger Pflanzenabstand reduzierte erwartungsgemäß das mittlere Kopfgewicht, führte aber bei mittlerem bis hohem N-Angebot auch zu einem höheren Flächenertrag als eine weitere Bestandsdichte. Zwischen der mittleren und hohen N-Angebotsstufe waren keine signifikanten Unterschiede im Kopfertrag und N-Gehalt des Brokkoli festzustellen. Die Nmin-Reste zu Kulturende (0 – 60 cm Bodentiefe) stiegen allerdings mit steigendem N-Angebot

Einfluss der Stickstoffdüngung, Bestandsdichte und Sorte auf das Auftreten hohler Strünke bei Brokkoli

Brokkoli gehört zu den beliebtesten Kohlgemüsearten in Deutschland. Insgesamt werden bundesweit jährlich fast 30.000 t Brokkoli auf annähernd 2.200 ha geerntet. Ein großer Teil der Ernte ist von einer physiologischen Störung betroffen, der Hohlstrunkigkeit. Dabei kommt es in der Mitte des Strunks zu einer Aufspaltung des Markgewebes. Es entsteht ein länglicher Hohlraum, der sich teilweise bis zur Blume erstreckt. Nach der Ernte des Brokkoli tritt der Hohlraum an der Schnittstelle offen zu Tage und kann verbräunen. Ein hohler Strunk stellt nicht nur einen ästhetischen Makel dar, sondern birgt auch das Risiko von Fäulnis und ist daher aus hygienischer Sicht ebenfalls unerwünscht. Vom Lebensmitteleinzelhandel werden Partien mit hohlstrünkigem Brokkoli zunehmend reklamiert. Es besteht daher die Notwendigkeit, das Auftreten dieser Qualitätsbeeinträchtigung durch geeignete Kulturmaßnahmen zu vermindern. Es ist bekannt, dass Faktoren, die ein schnelles und starkes Pflanzenwachstum fördern, das Entstehen von hohlen Strünken bei Brokkoli begünstigen. Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchung wurde geprüft, welche Bedeutung der Stickstoffversorgung (100, 200 und 300 kg N ha-1) und der Bestandsdichte (Pflanzenabstand 60 cm x 40 cm und 30 cm x 20 cm) des Brokkoli in diesem Zusammenhang zukommt. Der Feldversuch wurde in 2017 (Pflanzung Mitte Juli, Ernte Anfang Oktober) mit den Brokkoli-Sorten 'Parthenon' und 'Naxos' durchgeführt (n = 4). Als Pflanzenparameter wurden unter anderem die Hohlstrunkausprägung bonitiert, das Kopfgewicht und der Strunkdurchmesser erfasst sowie die Stickstoff- und Borgehalte in der Trockenmasse der Brokkoliköpfe ermittelt. Auf die Häufigkeit und Intensität der Hohlstrunkigkeit hatten die Bestandsdichte, das Stickstoffangebot des Bodens und die Brokkoli-Sorte einen erheblichen Einfluss. Bei enger Pflanzung waren generell fast keine hohlen Strünke festzustellen. Bei weiter Bestandsdichte stieg der Anteil hohlstrünkiger Brokkoliköpfe mit zunehmender Stickstoffversorgung an. Die Sorte 'Parthenon' erwies sich als besonders anfällig: 30 % (niedriges N-Angebot) bis 70 % (hohes N-Angebot) des Ernteguts zeigten diesen Qualitätsmangel. Bei der Sorte 'Naxos' lag der Anteil an Strünken mit Hohlräumen mit 1 % (niedriges N-Angebot) bis 28 % (hohes N-Angebot) deutlich niedriger. Insgesamt korrelierte das Auftreten der physiologischen Störung eng mit dem Strunkdurchmesser (r2 = 0,91) und dem Kopfgewicht (r2 = 0,72). Brokkoli mit einem Strunkdurchmesser von kleiner als 3,5 cm bzw. einem Kopfgewicht von unter 400 g und war kaum von der Hohlstrunkigkeit betroffen

Hohlstrunkigem Brokkoli vorbeugen

Der Zeitpunkt der Stickstoffdüngung beeinflusst maßgeblich das Entstehen hohler Strünke bei Brokkoli, wie Untersuchungen der Hochschule Osnabrück zeigen