Evaluierung ausgesuchter genetischer Ressourcen von Winterkörnererbsen des Vavilov‐Instituts St. Petersburg auf Winterhärte, Ertrag und Rohproteinqualität

Bei Wintererbsen ist die Variation für eine ausgeprägte Frosttoleranz gegenüber Kahlfrösten und Wechselfrösten gering. Die bisher mit Unterstützung des BÖLN, des Saatgutfonds und der Seidlhofstiftung evaluierten und entwickelten Genotypen wiesen im Vergleich mit im Handel erhältlichen Wintererbsen bereits eine gute Überwinterungsrate auf, leider aber noch nicht hinreichend zufrieden stellend bei stärkeren Kahlfrösten und Wechselfrösten ohne Schneebedeckung, die den Wintererbsen insbesondere auf leichten Böden erheblich zusetzten. An diese Witterungsverhältnisse am besten angepasst zeigten sich wiederholt buntblühende, vollblättrige Wuchstypen, die dem Futtererbsentyp entsprechen. Weißblühende Wintererbsen aus Kreuzungen mit diesen, die bisher eine gute Toleranz bei längeren Kahlfrostperioden auf dem Standort Darzau aufwiesen, sind in Entwicklung. Jedoch ist eine Variationserweiterung über Kreuzungen mit erblich abweichenden, weißblühenden Wintererbsenlinien, die ihrerseits über eine möglichst andersartige Frosttoleranz verfügen, erforderlich. Mit dem Vorhaben sollen daher Elternlinien ausfindig gemacht werden, mit denen die genotypische Vielfalt im Bereich der weißblühenden Winterkörnererbsen erweitert werden kann, um letztendlich neue Zuchtlinien mit verbesserten Frosttoleranzen und Krankheitsresistenzen entwickeln zu können. Zwölf als „Wintererbse“ gekennzeichnete Akzessionen aus der Genbank des Vavilov Instituts in Sankt Petersburg wurden im Ertragsprüfungsanbau und im Zuchtgarten in Darzau (Niedersachsen) getestet. Als Referenzlinien wurden weitere Genotypen aus den USA, Ungarn und Zuchtstämme der Getreidezüchtungsforschung Darzau verwendet. Als Merkmale wurden untersucht: Überwinterungsrate (Pflanzenanzahl vor dem Winter und nach dem Winter), Stand nach Winter, Standfestigkeit, Ertrag, morphologische Eigenschaften und Rohprotein sowie Aminosäuren mittels NIRS. Der Anbau der Erbsen erfolgte mit Triticale (cv. Benetto) als additives Gemenge. Die Aussaatstärke für Erbsen war 60 kf. Kö/m² und für Triticale 130 kf. Kö/m²

Möglichkeiten des Gemengeanbaus von Wintererbsen zur Körnernutzung mit Triticale, Roggen und Weizen für Niedersachsen – Effekte von Sorten und Saatstärken

Mit dem Projektvorhaben wurden in der Anbausaison 2011 drei phänotypisch sehr verschiedene Wintererbsentypen in vier Saatstärken im Gemengeanbau mit Roggen, Triticale und Weizen sowie die jeweilige Reinsaat der Gemengepartner untersucht. Die im Gemenge angebauten Wintererbsen sollten vorrangig als Eiweißkörnererbse Verwendung finden. Als phänotypisch beispielhafte Wintererbsen wurde der Zuchtstamm P1 ein kurzer, vollblättriger Typ, der Zuchtstamm D6 ein mittelhoher, halbblattloser Typ und die Sorte E.F.B.33 ein langwüchsiger, vollblättriger Typ verwendet. Diese wurden in den Saatstärken 24, 32, 40 und 48 Kö/m² im Gemenge und mit 80 Kö/m² in der Reinsaat ausgesät. Die Getreide wurden jeweils mit der Hälfte der normalen Reinsaatstärke - Roggen 125 Kö/m², Triticale 150 Kö/m² und Weizen 175 Kö/m² - im Gemenge ausgesät. Als Parameter für den Wintererbsengemengeanbau zur Körnernutzung wurde die Überwinterungsrate bestimmt, die Bodenbedeckung (Erbse, Getreide, Beikraut) geschätzt, die Standfestigkeit erfasst, die phänologischen Entwicklungsstadien festgehalten und der Gesamt- bzw. Einzelertrag gemessen. Mit dem Projektvorhaben konnten Annahmen über die Vorzüglichkeit des Anbaus von Wintererbsengemengen bestätigt werden. Die sechswöchige Trockenperiode im Frühjahr bzw. Frühsommer zeigte, dass die Wintererbsen durch ihre zu diesem Zeitpunkt fortgeschrittene Entwicklung an Witterungsextreme angepasst waren und eine höhere Ertragsstabilität aufwiesen. Der Gemengeanbau von Getreide und Erbsen wirkte ausgleichend in den Anteilen am Gesamtertrag und der Bodenbedeckung beider Gemengepartner. So hatte ein hoher Anteil Erbsen einen geringeren Anteil Getreide am Gesamtertrag sowie am Bodenbedeckungsgrad zur Folge und andersherum. Die Gesamterträge (Getreide und Erbsen) der Gemenge mit Roggen waren mit 22 bis 30 dt/ha am höchsten, es folgten Triticale mit 17 bis 27 dt/ha und Weizen mit 7 bis 21 dt/ha. Als Einzelerträge der Erbsen in den verschiedenen Saatstärken über die Gemenge hinweg wurden 1,5 bis 16 dt/ha erreicht. Sowohl die Wintererbsentypen untereinander als auch die Saatstärken zeigten dabei signifikante Ertragsunterschiede. Der Einzelertrag der Erbsen erhöhte sich mit zunehmender Aussaatstärke, entgegengesetzt der Annahme, dass zwischen Aussaatstärke und Ertrag eine negative Korrelation besteht. Aufgrund der starken Konkurrenzwirkung des Roggens wurden im Roggen-Erbsen-Gemenge die geringsten Erbseneinzelerträge erreicht. Dahingegen zeigte das Roggen-Erbsen-Gemenge über alle Wintererbsentypen und Saatstärken die höchste Standfestigkeit und beste Beikrautunterdrückung. Was eine besondere Eignung für den Körnererbsenanbau darstellt. Exemplarisch zeigte sich an dem durch die Trockenperiode stark verminderten Weizenaufwuchs, dass eine verringerte Konkurrenzwirkung des Getreides einerseits einen hohen Erbseneinzelertrag zur Folge hatte, aber andererseits eine geringere Standfestigkeit bei hochwüchsigen, vollblättrigen Wintererbsentypen sowie eine geringere Beikrautunterdrückung bei kurzen und halbblattlosen Typen mit sich brachte. Ableitend aus den Ergebnissen des Versuchszeitraums 2010/11, war die Konkurrenzwirkung des Getreides im Gemenge und die Saatstärke der Erbsen entscheidend für die Ertragsstruktur und die Beikrautunterdrückung. Der Vergleichsanbau von 3 phänotypisch sehr unterschiedlichen Wintererbsentypen im Gemenge mit Triticale, Roggen und Weizen ist bisher einmalig. Die Untersuchung sollte die Steigerung des Erbseneinzelertrages zur Körnernutzung zum Ziel haben. Zur Herbstaussaat für den Versuchszeitraum 2011/12 wurden Triticale, Roggen und Weizen als Getreidepartner im Gemenge mit den Wintererbsentypen beibehalten. Jedoch wurde aufgrund der Ergebnisse aus 2011 die Erbsenaussaatstärke auf 75% (60 Kö/m²) der normalen Aussaatstärke erhöht und die Saatstärken der Getreide mit jeweils 30, 40 und 50% der normalen Aussaatstärke variiert. Es bleibt zu beobachten, wie sich die gestuften Getreidesaatstärken mit den erhöhten Erbsensaatstärken auf den Erbseneinzelertrag auswirken. Ebenso ist dabei die Auswirkung auf die Beikrautunterdrückung und die Standfestigkeit der Gemenge zu untersuchen

Möglichkeiten des Gemengeanbaus von Wintererbsen zur Körnernutzung – Effekte von Sorten, Saatstärken und Saatzeiten

In den Versuchsjahren 2013 und 2014 wurden 12 bzw. 8 Wintererbsengenotypen im Gemenge mit Triticale zu 4 Saatterminen (Mitte September, Ende September, Mitte Oktober und Ende Oktober) auf Überwinterungseignung, Bodendeckung, Standfestigkeit und Ertrag getestet. Im Versuchsjahr 2013 wurden in den Gemengen die Saatstärken für Erbsen von 60 kf. Kö/m² und für die Triticale von 100 kf. Kö/m² gewählt und im Versuchsjahr 2014 wurden die Erbsen mit 50 und 70 kf. Kö/m² mit jeweils 130 kf. Kö/m² Triticale angebaut. Es wurden vier hochwüchsige, weißblühende, halbblattlose Linien/Sorten (D6, C3, Afila, Stamm61), eine kurzwüchsige, weißblühende, halbblattlose Sorte (James), drei hochwüchsige, vollblättrige Linien/Sorten (I3, Stamm61, Karolina) und vier hochwüchsige, buntblühende, vollblättrige Linien/Sorte/genetische Ressourcen (L1, EFB33, Nischkes, Griechische) getestet. Als Gemengepartner wurde die Triticalesorte „Benetto“ verwendet. Neben den buntblühenden, vollblättrigen Genotypen haben sich auch weißblühende, vollblättrige und halbblattlose Genotypen als ebenbürtig in der Winterhärte und im Ertrag erwiesen. Lediglich der sehr kurzwüchsige, weißblühende, halbblattlose Genotyp James hat sich nur im Merkmal Standfestigkeit als vorteilhaft erwiesen. Für die späteren Saattermine war die Überwinterungsleistung höher als für die früheren. Eine frühe Saat beförderte die Bildung von Biomasse mit höheren Beständen, welche eine geringe Standfestigkeit aufwiesen. Zu den späteren Terminen waren die Bestände kürzer und der Erbsenreinertrag höher. Der höchste Erbsenreinertrag wurde in Abhängigkeit der Genotypen im Versuchsjahr 2013 zu den Saatterminen Ende September und Mitte Oktober erreicht und im Versuchsjahr 2014 zu den Saatterminen Mitte Oktober und Ende Oktober. Tendenziell ist eine höhere Aussaatstärke der Erbsen bei späteren Saatterminen zu bevorzugen, aufgrund der geringeren basalen Verzweigung und des witterungsbedingt schlechteren Feldaufgangs. Im Hinblick auf einen hohen Erbsenanteil im Erntegut hat sich die Aussaatstärke von 60 kf. Kö/m² Erbsen mit 100 kf. Kö/m² Triticale als gut erwiesen. Jedoch wurden für die Saattermine Mitte September und Ende September keine ausreichenden Standfestigkeiten erreicht. Durch die Erhöhung der Triticalesaatstärke auf 130 kf. Kö/m² sollte die Standfestigkeit verbessert werden. Aber aufgrund des starken Gelbrostbefalls im Versuchsjahr 2014 war der Getreidegemengepartner zu geschwächt, so dass auch bei höherer Saatstärke keine ausreichende Standfestigkeit erreicht wurde. Daher kann eine abschließende Empfehlung für die optimale Saatstärke der Gemengepartner für einen hohen Erbsenanteil im Erntegut noch nicht gegeben werden

Entwicklung von neuen Wintererbsen im Gemengeanbau unter ökologischen Bedingungen

Mit dem Projektvorhaben sollten neue Wintererbsen mit einer verbesserten Frosttoleranz, hoher Standfestigkeit, determinierten Wuchs, einem hohen Ertrag und guter Futterqualität entwickelt werden. In den Jahren von 2011 bis 2013 wurden auf hauptsächlich 2 Standorten 12 selektierte Genotypen (1 halbblattloser/violett blühender, 6 halbblattlose/ weiß blühende, 2 vollblättrige/ violett blühende und 3) mit der Referenzsorte EFB33 und 3 weiteren genetischen Ressourcen auf ihre Anbaueignung in Reinsaat und im Gemengeanbau mit Triticale, Roggen, Weizen, Raps und Rübsen unter ökologischen Bedingungen getestet und verglichen. Es wurden die Merkmale Frosttoleranz, Feldaufgang, Lagerneigung, Bodendeckung, unspezifische Krankheitsresistenz, Ertrag und Qualität erhoben. Die durchschnittlich besten Ergebnisse erzielten die Genotypen im Gemenge mit Triticale. Aufgrund der hohen Pflanzenlängen und dem Beikrautdruck ist der Reinsaatanbau von Wintererbsen, selbst von den halbblattlosen, weiterhin nicht zu empfehlen. Gute Futterqualitäten zeigten die vollblättrigen, weißblühenden Genotypen mit sehr geringen Tannin- und hohen Rohproteingehalten

Prüfung von Wintererbsengenotypen auf ihre Winterhärte

In 2010 two field experiments were set up and conducted under conditions of organic farming on two locations (clay loam and loamy sand) examining a set of winter pea genotypes (F7 generation crosses of winter and spring peas) for their winter hardiness, in the field and in a frost chamber under controlled conditions. The results from the first experimental season show no distinct correlation between flower colour and winter hardiness (survival rate). At the same time the marked range of survival rates within crossing groups and within leaf type x flower colour combinations confirm the relevance of further selection

Entwicklung von Wintererbsenprototypen (Pisum sativum L.) im Gemengeanbau unter ökologischer Bewirtschaftung

Ziel des Projektes war die züchterische und pflanzenbauliche Entwicklung und Optimierung von Wintererbsenprototypen, die sich durch Winterhärte, Standfestigkeit, eine klare Determinierung sowie eine hohe Ertragsleistung bei möglichst guter Qualität als Futtermittel auszeichnen. Die neuen Sorten sollten darüber hinaus eine geringe Krankheitsanfälligkeit aufweisen und besonders für den Gemengeanbau mit Wintergetreiden und -ölfrüchten geeignet sein. Damit sollten sowohl die notwendigen Vorarbeiten zur Zulassung neuer Sorten unter den Bedingungen des ökologischen Landbaus geleistet als auch ein Leitbild für die weitere Züchtung von Wintererbsen für Reinsaat oder für den Gemengeanbau vorgelegt werden. Basierend auf 5 Kreuzungen vollblättriger, buntblühender Winterfuttererbsen und weißblühender, halbblattloser Körnererbsen wurden aus 33 Nachkommenschaftslinien und genetischen Ressourcen mit einem weitem Spektrum an morphologischen Kombinationen von Blatttypen und Blütenfarben sowie Pflanzenlängen nach einem Testdurchgang an 2 Standorten im Jahr 2011 12 Genotypen selektiert (eine halbblattlos-bunte, sechs halbblattlos-weiße, zwei vollblättrige-bunte und drei vollblättrig-weiße Genotypen). Diese wurden bis zum Jahr 2013 auf beiden Standorten auf ihre Anbaueignung im Gemengeanbau und der Reinsaat hinsichtlich Überwinterungsleistung, Feldaufgang, Standfestigkeit, Deckungsgrad, unspezifische Krankheitsanfälligkeit, Ertrag sowie Futterwerteigenschaften überprüft und mit der Referenzsorte EFB33 und 3 weiteren Herkünften verglichen (alle vollblättrig–bunt). Im Jahr 2013 wurden außerdem noch 2 Standorte hinzugenommen. Mit den geprüften Linien konnte das bisherige Sortenspektrum erweitert und insbesondere hinsichtlich der Anbauwürdigkeit von Wintererbsen zur Körnernutzung im Gemengeanbau in Bezug auf eine verbesserte Standfestigkeit, gleichmäßigere Abreife, höhere TKM und Ertrag ein wichtiger Beitrag geleistet werden. Jedoch war die Ertagsleistung abhängig von der Witterung, dem Standort und der Anbauform. Der Reinertrag der Genotypen reichte daher von 1 bis 52 dt/ha. Die beiden Genotypen der vollblättrig-buntblühenden und der halbblattlos-buntblühenden Gruppe waren bis auf wenige Ausnahmen über alle Jahre, Standorte und Anbauformen unter den 50% der Besten. Sie wiesen auch die geringste Krankheitsanfälligkeit gegenüber boden- und samenbürtigen Krankheiten auf. Insbesondere der Genotyp L1 zeigte auf allen Standorten und in allen Anbauformen gute Ertragsleistungen, zeigte einen determinierten Wuchs und wies im Gemenge eine gute Standfestigkeit auf. Dagegen war das Bild der Genotypen aus der weißblühenden Gruppe differenzierter. Während der Feldaufgang in enger Beziehung zur Blütenfarbe stand, konnte für das Merkmal Überwinterung kein signifikanter Unterschied in Bezug auf die Blütenfarbe festgestellt werden. Um extreme Kahl- und Wechselfröste abzupuffern, muss die Überwinterungsleistung insbesondere auf weniger wüchsigen Standorten noch gesteigert werden. Die Gemenge mit Triticale haben sich als besonders gut im Vergleich zu Roggen, Weizen oder Winter-Ölfrüchten herausgestellt, da hier durchschnittlich der höchste Reinertrag bzw. Gesamtertrag erreicht wurde und die Entwicklungsstadien der Triticale sehr gut mit den Wintererbsen übereinstimmten. Dies erwies sich auch im extrem kalten Winter 2012 als sehr günstig. Eine Reinsaat der Genotypen ist - aufgrund der hohen Pflanzenlängen und des Beikrautdrucks - weiterhin nicht zu empfehlen. Gute Futterwerteigenschaften zeigten sich insbesondere bei den vollblättrigen, weißblühenden Genotypen, da sie nur geringe Tanningehalte und hohe Rohproteingehalte aufwiesen. Bei allen Genotypen wurde lediglich eine geringe Trypsininhibitorenaktivität nachgewiesen

Entwicklung von Wertschöpfungsketten für Körnererbsen und Ackerbohnen: Fördernde und hemmende Faktoren

Das Demonstrationsnetzwerk DemoNetErBo hat zum Ziel, den Anbau und die Verwertung von Körnererbsen und Ackerbohnen in Deutschland nachhaltig zu steigern und zu verbessern. Dazu werden Wertschöpfungsketten für regional erzeugte Hülsenfrüchte entwickelt und optimiert, wofür die Kenntnis sogenannter kritischer Erfolgsfaktoren, die diesen Prozess von Anbau über Verarbeitung bis hin zur Vermarktung hemmen oder fördern, unerlässlich ist. Beispielhaft wird die unterschiedliche Situation in ökologischen und konventionellen Wertschöpfungsketten betrachtet

Phytic Acid Content of Faba Beans (Vicia faba)—Annual and Varietal Effects, and Influence of Organic Cultivation Practices

Legumes such as faba beans (Vicia faba) are once again gaining popularity, especially in Europe. This is due to the fact that they are an important source of plant-based proteins for human as well as animal nutrition. In addition to a high protein content, faba beans have a wide range of secondary plant metabolites (SPMs). Some of them, such as phytic acid (PA, inositol hexakisphosphate), are discussed controversially with regard to their role as dietary compounds. As ecophysiological conditions and agronomical practices are well known to alter SPMs in (food) plants, it is hypothesized that the farming system has an impact on the overall SPMs content in plants and there might be a correlation between organically grown bean samples and PA content. Consequently, this study aimed at characterizing the German-wide variation in the PA content of faba beans produced under real cultivation conditions. Influencing factors such as cultivar and use of organic or conventional cultivation have been evaluated in order to reveal dependencies of PA in legumes. All bean samples were obtained from different conventional and organic farms from eleven German federal states over three consecutive cultivation years (2016–2018). However, beans did not show annual effects in PA content. As expected, there were dependencies related to the cultivar. Furthermore, significant differences between conventionally and organically grown beans were found, independent of fungicide or insecticide use.BMEL, 2815EPS035, Modellhaftes Demonstrationsnetzwerk zur Ausweitung und Verbesserung des Anbaus und der Verwertung von Leguminosen mit Schwerpunkt Erbsen und Bohnen in Deutschlan

Modell- und Demonstrationsvorhaben Erbsen und Ackerbohnen (DemoNetErBo): Wertschöpfungsketten für die menschliche Ernährung entwickeln

Das DemoNetErBo entwickelt und optimiert Wertschöpfungsketten im Futter- und Speisebereich für Körnererbsen und Ackerbohnen, wodurch der Anbau und die Verwertung dieser Kulturen nachhaltig erweitert und verbessert werden soll. Ein besonderes Potenzial für höhere Erzeugerpreise liegt dabei im Sektor der Humanernährung