Vergleich der Anbaueignung verschiedener Ölpflanzenarten und -sorten für den Ökologischen Landbau unter den Aspekten Speiseölgewinnung und Eiweißquelle (Zwischenbericht)

Trotz vorhandener Nachfrage nach Speiseöl werden Ölpflanzen im Ökologischen Landbau in Deutschland nur in sehr geringem Umfang angebaut. Zudem besteht ein Mangel an betriebseigenem pflanzlichen Protein. In der vorliegenden Studie sollte eine Bewertung der Anbaueignung von fünf Anbausystemen (Raps/Rübsen, Sonnenblumen, Sojabohnen, Saflor und Leindotter) mit Hilfe von je zehn Sorten/Herkünften hinsichtlich ihrer Öl- und Eiweißproduktion vorgenommen werden. Anhand von fünf Prüfumwelten im Jahre 2003 sollte auch die umweltspezifische Differenzierung jeder Art untersucht werden, um letztlich regionale Anbauempfehlungen hieraus abzuleiten. Da bislang nur in geringem Umfang in Deutschland bearbeitet, wurden die agronomischen Leistungen der alternativen Ölpflanzen Saflor und Leindotter über eine 2-3ortige Leistungsprüfung bei insgesamt 100 Herkünften, die aus einem 2002 durchgeführten Screening als günstig hervorgegangen waren, in einem zweiten Versuchsansatz getestet. Das fünfortige Feldexperiment ergab, dass die sehr trockenwarmen Bedingungen in 2003 eine besonders günstige Wirkung auf die Erträge bei Sonnenblumen hatten, dicht gefolgt von Saflor, ferner von Sojabohnen, Leindotter und schließlich Winterraps bzw. Winterrübsen. Im Mittel über die fünf Orte betrug die Kornertragsleistung der Sonnenblumen fast das neunfache des Systems Raps/Rübsen. Der Ölgehalt untermauerte die führende Position der Sonnenblumen auf allen Standorten. Aufgrund ihrer höheren Proteingehalte konnte die Sojabohne die höchsten Eiweißerträge einnehmen; diese wurden jedoch an zwei Standorten von denen der Sonnenblumen nahezu erreicht. Insgesamt gesehen erzielte letztere Art die höchsten Erträge in der Summe beider Inhaltsstoffe. Die standortspezifischen Unterschiede für die gezeigten Merkmale waren 2003 relativ gering. Das Screening bei Saflor und Leindotter ergab, dass hinsichtlich ihrer Ertragsleistung für eine ökologische Erzeugung sehr gut geeignete Saflorherkünfte vorhanden sind. Das Kornertragsniveau erreichte bei ausreichender Pflanzengesundheit Höchstwerte von über 37 dt/ha im Durchschnitt über drei Standorte. Die Ölqualität der geprüften Herkünfte erwies sich mit hohen Linolsäuregehalten als günstig für Speiseölzwecke. Leindotter wies geringere Kornerträge als Saflor auf, die im Schnitt über zwei Orte bis zu 19 dt/ha betrugen. Es zeigte sich auch, dass die Ölqualität von Leindotter zu Speisezwecken langfristig auf züchterischem Wege verbessert werden sollte

Potential des Anbaus von Saflor (Carthamus tinctorius L.) unter den Bedingungen des Ökologischen Landbaus in Mitteleuropa

Under organic farming conditions, twenty safflower genotypes were tested for genotype-by-environment interaction (GxE) and stability across four locations in Germany and Switzerland for seed yield and oil content.. ANOVA showed highly significant differences among the genotypes, locations and GxL interactions for yield and oil content. None of the genotypes had a significant regression coefficient or a mean square deviation from the regression coefficient, thereby all genotypes are considered stable for seed yield, whereas, BS-62929 and PI-5724755 were relatively the most stable for oil content

Evaluierung von Saflor-Akzessionen für den Ökologischen Landbau

In Deutschland werden im Ökologischen Landbau trotz vorhandener Nachfrage nach Speiseöl nur sehr wenige Ölpflanzen angebaut. Saflor oder Färberdistel ist dabei als eine sinnvolle Alternative zu Raps bzw. Sonnenblumen anzusehen, es liegen jedoch bislang nur wenige Untersuchungen zur Anbauwürdigkeit vor. 741 Saflorherkünfte wurden 2002 auf ihre Anbaueignung unter hiesigen Klimabedingungen zweiortig geprüft. 2003 wurden 65 daraus ausgelesene, überlegene Herkünfte in einer dreiortigen Leistungsprüfung getestet. Es zeigte sich neben einer sehr großen Variabilität des verwendeten Materials, dass sich vorrangig europäische Formen durch eine gute Kornausbildung und höhere Samenerträge auszeichneten. Zwischen beiden Jahren bestand keine Beziehung in den Samenerträgen der 65 Herkünfte

Genetic and Physiological Factors as well as their Interactions Affecting Trichothecene Production in Rye, Triticale, and Wheat Inoculated with Fusarium culmorum (W. G. Sm.) Sacc.

Eine besondere Gefahr für die Getreidequalität durch Fusarium culmorum besteht in der Bildung von Trichothecenen. Die Prophylaxe durch pflanzenzüchterische Maßnahmen kann in hohem Maße effektiv sein. Ziel dieser Arbeit war es, die durch Fusarium culmorum verursachten Trichothecengehalte bei Getreide in Abhängigkeit von Wirts- und Erregergenotyp, von physiologischen Faktoren sowie deren Interaktionen zu untersuchen. In Feldversuchen mit bis zu 12 Roggen-, 6 Triticale- und 8 Weizen-Genotypen (G) wurden 1995-1997 die Einflüsse von 6 Umwelten (U), 2 Inokulationsterminen (IT), 2 Pilzisolaten (I) und 5 Konidiendichten (K) und ihre Interaktionen untersucht. Bei je 2 Wirtsgenotypen mit 6 Ernteterminen (E) wurde die Trichothecen-Kinetik in den Ähren nachgezeichnet. Bei je 2 Wirtsgenotypen wurde der Effekt von 2 Temperatur-(T) und 2 Luftfeuchtigkeitsstufen (L) in der Klimakammer untersucht. Die Deoxynivalenol-(DON-)Akkumulation betrug im Mittel bei Roggen, Triticale und Weizen 41, 46 bzw 82 mg kg-1. Die genotypischen Effekte waren bei Roggen und Weizen signifikant. Bei allen Getreidearten ergaben sich bedeutende GxU-Interaktionen. Der DON-Gehalt korrelierte bei Weizen mit allen Resistenz-merkmalen, bei Roggen nur mit der Relativen Spezifischen Kornmasse. Die Inokulation zur Vollblüte bewirkte bei Triticale und Weizen höhere DON-Gehalte als die Inokulation zum Ährenschieben. Bei Roggen war kein Effekt des Inokulationstermins nachweisbar, dafür war die GxIT-Interaktion signifikant. Das Nivalenol-(NIV-)bildende Isolat führte zu geringeren Trichothecengehalten als das DON-bildende. Dieser Effekt war nur bei Roggen und Triticale signifikant; bei Weizen trat dagegen eine signifikante GxI-Interaktion auf. Bereits eine Woche nach der Inokulation konnten zum Teil erhebliche DON-Konzentrationen in den geernteten Ähren nachgewiesen werden, insbesondere bei Weizen. 3 bis 6 Wochen nach der Inokulation wurden maximale DON-Gehalte erreicht (bei Weizen bis über 300 mg kg-1). Die NIV-Gehalte lagen stets unterhalb der DON-Gehalte. Zur Reife hin sanken die DON-Gehalte etwas ab, die NIV-Gehalte nahmen jedoch weiter zu. Am bedeutendsten waren die ExU- sowie die ExI-Interaktionen. Der Trichothecengehalt in der Spreu, bestimmt zu den letzten zwei Terminen, war zwei- bis viermal höher als in den Körnern. Mit zunehmender Konidiendichte wurden ansteigende Gehalte an DON plus 3-Acetyl-DON bestimmt. Es ergaben sich hoch signifikante GxK-Interaktionen. Die höchsten Heritabilitäten lagen bei den hohen Konidiendichten vor. Die hohe Luftfeuchtigkeit bedingte höhere Trichothecengehalte im Korn; beim Faktor Temperatur war es umgekehrt. Bei Roggen und Weizen scheint die GxT-Interaktion zu den hohen GxU-Interaktionen beizutragen, bei Triticale zusätzlich die GxL-Interaktion. In frühen Züchtungsstadien können geeignete Hilfsmerkmale eine teure Trichothecen-bestimmung bei der Selektion ersetzen. In fortgeschrittenen Generationen sollten jedoch Prüfungen in mehreren Umwelten bei Inokulationen mit hohen Konidiendichten und direkter Toxinanalyse erfolgen.Fusarium culmorum causes specific hazards of cereal quality by the producion of trichothecenes. Prophylaxis by plant breeding can be highly effective. The aim of this study was to investigate the accumulation of trichothecenes in cereals with regard to host and fungal genotype, to physiological factors and the resulting interactions. To determine the effects of 6 environments (E), 2 inoculation dates (ID), 2 fungal isolates (I), and 5 conidia concentrations (C) and their interactions, field trials with up to 12 rye, 6 triticale, and 8 wheat genotypes (G) were conducted in 1995-1997. Kinetics of trichothecene in the heads were described with 6 harvest dates (H) in 2 host genotypes each. In a growth chamber, 2 levels of temperature (T) and 2 of relative humidity (R) were investigated by using 2 host genotypes each. Average deoxynivalenol (DON) accumulation of rye, triticale, and wheat was 41, 46, and 82 mg kg-1, respectively. Genotypes differed significantly in rye and wheat. In all cereal species, GxE interactions were important. In wheat, DON content was highly correlated to all resistance traits, whereas in rye only a tight correlation existed to the relative specific grain weight. In triticale and wheat, inoculation at full anthesis resulted in higher DON contents than inoculation at heading. In rye, no effect of inoculation date was found. In contrast, GxID interaction was significant in rye. The nivalenol (NIV) producing isolate led to lower trichothecene contents than the DON producing isolate. This effect was found to be significant only in rye and triticale. Significant GxI interactions occurred in wheat only. Even one week after inoculation, considerable DON concentrations could be obtained in harvested heads, especially in wheat. Maximum DON contents were observed between 3 and 6 weeks after inoculation (in wheat: partially above 300 mg kg-1). NIV contents were always lower than DON contents. Until full ripening, DON contents slightly decreased, whereas NIV contents increased continuously. HxE and HxI interactions were most important. Trichothecene content in chaff and spindles was 2-4 fold higher than in the respective kernels at 6 and 8 weeks after inoculation. With higher conidia concentrations, increasing contents of DON+3-Acetyl-DON were measured. GxC interactions were highly significant. Highest heritabilities were found in the upper concentration levels. When the relative humidity was high, trichothecene concentrations of kernels were superior. With the temperature, an inverse effect was obtained. It seems that GxT interaction contributed most to GxE in rye and wheat, in triticale also the GxR interaction. In conclusion, assisting resistance traits may replace an expensive quantification of trichothecenes in early generations. In advanced generations, tests should be conducted in several environments with high conidia concentrations, and a toxin analysis should be carried out directly

Stand und Perspektiven des Ölpflanzenanbaues im Ökologischen Landbau

Der Ölpflanzenanbau im ökologischen Landbau spielt in Deutschland bislang keine bedeutende Rolle. Der Anbau von Ölpflanzen bietet jedoch durchaus Potentiale für den ökologischen Landbau, insbesondere im Speiseölbereich. Im Beitrag werden verschiedene Ölpflanzenarten hinsichtlich ihrer Anbaueignung und ihrer Öleigenschaften vorgestellt. Falls die betriebsbezogenen Flächenbeihilfen umgesetzt werden, ist eine Ausweitung des Ölpflanzenanbaues auf ökologischen Betrieben aus pflanzenbaulicher Sicht sowie auch aus betriebswirtschaftlicher Sicht sinnvoll

Searching for an alternative oil crop for organic farming systems in temperate climates

Safflower is an oil crop widely grown in semiarid and arid regions whose oil is valuable because of its high concentration of polyunsaturated fatty acids. The aim of this contribution is to give an overview of the methods for identifying potential genotypes suitable for cultivation in temperate climates. From 2002 to 2005 a great many safflower accessions from a worldwide safflower collection were screened at several locations in Germany and Switzerland. More than 75 % of the accessions tested failed under the humid conditions of the first year because they did not set seed. During 2004 and 2005, seed yield per row and oil content from 486 tested accessions varied between 0 and 428 g and between 0 and 21 %, respectively. Twenty selected accessions showed seed yields between 1.4 and 2.1 t ha-1 and oil contents ranging between 21 and 23 %. Although yield potential of given accessions was strongly dependent upon climatic factors, well adapted safflower accessions for more humid conditions were identified. For future research there are several agronomic challenges to be solved for cultivating safflower in organic farming systems, such as increasing oil content and optimizing weed and disease control