Start-Up Workshop �of the CORE Organic project “DOMINO”

The new Core-Organic Cofund Project Domino aims at increasing the resilience and sustainability of organic fruit growing systems in Europe by the development of new fertilization strategies based on recycled materials, increased biodiversity in the orchard and by the use of protected growing systems. The DOMINO workshop aims at the integration of ideas of the sector into the project and wants to create a possibility for networking of project participants and interested colleagues

Screening von Senf-Genotypen zur Körnernutzung im ökologischen Anbau in Mitteleuropa

Information is rare about mustard (Sinapis alba, Brassica nigra, B. juncea) varieties and their characteristics for a suitable performance under organic conditions. 30 accessions were grown at the organic Research Station Kleinhohenheim in SW Germany in the year 2011. Highest grain yield was obtained by S. alba (10.5 g/plant) which was about four times the yield of B. nigra, and ten times the yield of B. juncea, mainly because of higher thousand kernel mass and high number of pods. B nigra and B. juncea were heavily damaged by pests so that only S. alba seems a suitable mustard species for German organic farming at the moment

Nährstoffmanagement in ökologisch bewirtschafteten Gewächshäusern in Südwest-Deutschland: Bedingt der Anbauverband die Düngestrategie?

Ökoloogisch wirtschaftende Gartenbaubetriebe wirtschaften nutzen vor allem im geschützen Anbau oft große Mengen an externen Inputs als Grunddünger (Kompost oder Wirtschaftsdeünder) und Ergänzungsdünger (z.B. organische Handelsdünger wie Federmehle oder Produkte aus der Lebensmittelverarbeitung. Der Einsatz dieser Düngemittel ist über die EU-Ökoverordnung(834/2007 und 889/2008) geregelt. Bisher ist wenige über die Düngestrategien ökologischer Gartenbaubetriebe im Unterglasanbau bekannt, es fehlen beispielsweise Informationen zum Einfluss des Düngemamangements auf Nährstoffbilanzen und den Status an pflanzenverfügbaren Nährstoffen im Boden. Aus diesem Grunde wurden 10 ökologisch wirtschaftende Gartenbau in Südwest-Deutschland (5 Mitglieder von Bioland e.V. und 5 Mitglieder im Demeter e.V.) semi-strikturierte Interviews durchgeführt, mit deren Hilfe Daten zu Nährstoffinputs und - outputs für die Jahre 2010-2012 gesammelt wurden. Basierend auf diesen Daten wurden Nähstoffbilanzen errechnet. Darüber hinaus wurden in 22 Gewächshäusern dieser Betriebe Bodenproben genommen und auf Gehalte an Makronährstoffen untersucht. Die Düngestrategien der Betriebe unterschieden sich nach Verbandsmitgliedschaft: Die Mitglieder im Demeter e.V. nutzten grunddüngungs-betonte Strategien, die in im Vergleich zu den Bioland-Betrieben hohen Bilanzüberschüssen an N, P, Mg, Ca und Na, geringeren Überschüssen an S und geringeren Defiziten in K und Cl resultierten. Dagegen stützten sich die Biolandbetriebe auf ein Ergänzungsdünger-betontes Düngemanagement, was zu niedrigeren Überschüssen an N, P, Mg, Ca und Na führte, aber starke Defizite an K und Cl schuf. Außerdem war der S-Überschuss auf den Bioland-Betrieben höher. Alle Gewächshäuser wiesen hohe bis sehr hohe Gehalte an pflanzenverfügbarem P und K im Boden auf. In Abhängigkeit von der Dauer der ökologischen Wirtschaftsweise konnte zudem eine Anreicherung an Gesamt-P festgestellt werden (r2=0,22*)

Der Anbau von Linsen und Erbsen im Gemenge

In Germany, lentils (Lens culinaris) are traditionally grown in mixture with cereals to reduce lodging and weed pressure. To test semi-leafless pea (Pisum sativum) as an alternative companion crop instead of dwarf oat (Avena sativa), a field trial was conducted in 2015 at the organic research station of the University of Hohenheim, south-west Germany. The three crops were cultivated in pure stands and in ratios of 1:3, 1:1 and 3:1 (lentil : pea or oat). Focus was on comparing lodging resistance, weed suppression, and grain yield. Lodging was low in all mixtures but high in lentil pure stands. Yields were very high for lentils and peas but rather low for oats (3.2 t ha-1, 4.9 t ha-1, and 3.2 t ha-1, in pure stands). Similarly, high lentil yields were achieved in the mixtures lentil-pea 3:1 (3.0 t ha-1), lentil-oat 3:1 (2.9 t ha-1), and lentil-oat 1:1 (2.7 t ha-1). Compared with pure stands, land use efficiency was up to 20 % higher in lentil-pea mixtures and up to 33 % higher in lentil-oat mixtures. When compared with lentil pure stands, weed biomass was up to 26 % (lentil-pea 1:3) lower in mixtures with pea and up to 61 % (lentil-oat 1:1) lower in mixtures with oat. Overall, semi-leafless pea is a good alternative to dwarf oat as a companion crop for lentils

Entwicklung von Anbausystemen für Linsen im ökologischen Landbau

After commercial cropping of lentils (Lens culinaris) expired in Germany 50 years ago, a revival was observed on a small regional scale. Several field trials aimed at the development of lentil cropping systems to make lentils a more popular crop in German organic farming. One of the trials was set up to identify suitable companion crops and cropping ratios for lentils in mixed cropping systems. Suitable cropping systems in terms of yield (up to 1.8 t ha-1) were combinations with barley (Hordeum vulgare), wheat (Triticum aestivum) and buckwheat (Fagopyrum esculentum) in a ratio of 180 : 60 seeds ha-1 (lentil:companion crop), and with wheat or oats (Avena sativa, 1 : 3) in terms of lodging. As lentil and wheat grains were difficult to separate after harvest, other varieties with shape and thousand grains mass more different from each other might allow the combination of wheat and lentils. According to the results of other trials, development of modern lentil cropping systems has to include the issues of sowing time (early sowing date), weed control, and varieties adapted to local conditions

Germination, emergence and pyrrolizidine-contents of common groundsel (Senecio vulgaris)

Die Aufnahme von Gemeinem Kreuzkraut (Senecio vulgaris) über Lebensmittel kann wegen des Gehalts an Pyrrolizidinalkaloiden (PA) zu gesundheitlichen Schäden führen. Daher werden pflanzenbauliche Ansätze gesucht, um Beimischungen mit S. vulgaris zu vermindern. In Klimaschränken wurde der Einfluss von Temperatur und Lichtverhältnissen sowie einer vorgeschalteten Einwirkung von Frost oder Trockenstress auf das Keimvermögen von S. vulgaris geprüft. Weiterhin wurden im Sommer 2016 vier Sätze von S. vulgaris auf der Versuchsstation Kleinhohenheim, Stuttgart, ausgesät, um den PA-Gehalt in den verschiedenen Pflanzenteilen und zu verschiedenen Jahreszeiten zu analysieren. Bei Licht und ohne Vorbehandlung keimten die Samen bei 5 °C, 10 °C und 20 °C zu 84 bis 87 %, im Dunkeln lagen die Werte etwas darunter. Eine Vorbehandlung mit Frost führte bei anschließender Keimtemperatur von 5 °C zu signifikant mehr ungekeimten, intakten Samen (75 %) gegenüber der Kontrolle (20 %) oder der Variante mit Trockenstress (8 %). Die Blüte von S. vulgaris enthielten bis zu 7600 mg PA/kg in der luftgetrockneten Biomasse und damit signifikant höhere PA-Summengehalte (Σ Retrorsin, Senecionin, Seneciphyllin, Senecivernin sowie deren korrespondierende N-Oxide) als Stängel und Blätter. Mit späterer Saatzeit stieg der Gehalt an PA in Blättern signifikant. PA-Gehalte in Nutzpflanzen durch Kontamination mit S. vulgaris könnten effektiv reduziert werden, wenn keine Blüten in das Erntegut gelangten. Niedrige Temperaturen und Frost scheinen die unerwünschte Samenüberdauerung von S. vulgaris zu fördern. Unter diesem Gesichtspunkt sind Blütenbildung und Aussamen gegen Ende der Vegetationsperiode besonders kritisch. Späte Ernteschnitte von Heil- und Gewürzpflanzen oder Schnittsalaten sind zu vermeiden, um Blüten- und Samenbildung von S. vulgaris kurz vor dem Winter einzuschränken, und um Beimischungen mit saisonal erhöhten PA-Gehalten zu verhindern.The uptake of food contaminated with common groundsel (Senecio vulgaris) is a considerable health risk because of the occurrence of pyrrolizidine alkaloids (PA) in parts of the plant. Agronomical approaches are needed to minimize potential contamination with S. vulgaris. Different temperatures, light conditions and seed pre-treatments were tested during the germination of S. vulgaris to identify the optimum environment for germination. In addition, four sets of S. vulgaris were sown in a field trial at the research station Kleinhoheneim/South West Germany in 2016 to determine the PA pattern and any shift in PA contents in during the year in flowers, leaves and stems. Germination rates were highest (84-87%) when seeds germinated in light without pre-treatment, and a little lower in darkness, at any of the three trial temperatures of 5 °C, 10 °C und 20 °C. Pre-treatment with frost, particularly in combination with cool germination temperatures, lead to significantly higher numbers of intact, ungerminated seeds (75%) compared to the control (20%) or a drought stress pre-treatment (8%). Flowers of S. vulgaris contained up to mg total PA/kg in the air dried plant material (Σ of retrorsine, senecionine, seneciphylline, senecivernine and their corresponding N-oxides) and thus the contents were significantly higher than those in stems or leaves. The PA content in leaves increased significantly during the season. As flowers seem to be the main source of PA, their removal or avoidance in harvested crops is most desired. For avoidance of seed production before winter (with risk of seed persistence due to cold temperatures), herbs and medical plants or lettuce contaminated with S. vulgaris should not be harvested in late summer or autumn. This approach would additionally avoid contamination with S vulgaris with increased PA contents in the harvested product at the end of the season

Stickstoffdüngewirkung und Stickstofftransfereffizienz von Düngemitteln auf Basis von Kleegrasbiomasse im Gefäßversuch mit Weidelgras (Lolium perenne)

The aim of our research was to compare the N fertilizer value of different clover-grass (CG) based fertilizers. A pot trial was set up with 8 treatments with Lolium perenne: fresh CG, ensiled CG, compost from CG, solid manure and liquid manure from dairy cows fed with CG, biogas digestate, an unfertilized and a mineral fertilizer control. Our hypothesis was that compared to composting, and to other treatments (e.g. silage) biogas digestates allow for a more efficient N fertilization due to a lower C/N ratio and a higher share of NH4 +. Dry matter yield, C/N ratio, N concentration, N release and Nitrogen use efficiency (NUE) were examined. The results show the highest overall NUE, N release and yield in the treatment with biogas digestate and the lowest in the compost treatment. The overall efficiency of a treatment approach was also influenced by the N transfer rates during the entire treatment chain. The short-term N fertilizer efficiency was mainly influenced by the characteristics of the amendments used, while the long-term N fertilizer efficiency is mainly influenced by the transfer factors during the chain harvesting treatment fertilization. In conclusion, any approach for a more efficient N use from the clover grass biomass-N should focus on reduction of N-losses while the chemical characteristics of the obtained fertilizer product is less relevant

Züchterische Weiterentwicklung samenfester Brokkolisorten für den Ökologischen Landbau im Hinblick auf agronomische Merkmale, sekundäre, bioaktive Inhaltsstoffe und sensorische Eigenschaften

Ziel des Projektes war, Zuchtpopulationen bzw. traditionelle, offen blühende Brokkoli-Sorten (keine Hybriden bzw. CMS-Hybriden) speziell für den Ökologischen Landbau zu prüfen. Wichtige Eigenschaften waren dabei Ertragssicherheit, Einheitlichkeit, enges Erntefenster, Festigkeit der Blume sowie hohe Gehalte an sekundären, bioaktiven Inhaltsstoffen, insbesondere von Glucosinolaten. Um eine schnelle und kostengünstige Möglichkeit zum Screening von bioaktiven Inhaltsstoffen zu entwickeln, die für den On-Farm-Einsatz geeignet ist, wurde zudem ein zerstörungsfrei arbeitendes Sensortool getestet. Während der dreijährigen Projektlaufzeit erfolgten On-Farm-Selektionen geeigneter Brokkolilinien/-sorten auf Kultursaat-Zuchtstandorten sowie auf der Versuchsstation für Ökologischen Landbau Kleinhohenheim, Universität Hohenheim. Die Ergebnisse des Projektes zeigten, dass bei großer Variabilität unter den Genotypen einige bereits vielversprechende agronomische Eigenschaften (Blumengewicht, Aberntegrad, Ertrag, Blumendurchmesser) aufwiesen, die nur leicht unter denen der untersuchten Hybriden lagen. Die Glucosinolatgehalte waren signifikant abhängig von Genotyp und Anbauzeitraum, wobei die samenfesten Genotypen und Sorten tendenziell höhere Glucosinolatgehalte zeigten als die Hybridsorten. Im Projektverlauf konnte beim Vergleich der Mutterlinien mit den züchterisch bearbeiteten Genotypen ein Zuchtfortschritt zu höheren Glucosinolatgehalten festgestellt werden. Für Einzelglucosinolate konnte eine Kalibierung des Sensortools erfolgreich durchgeführt werden, wobei der Beginn der Blumenentwicklung sich als Zeitpunkt für erste Messungen als günstig erwies. Der Einsatz des Sensortools im Blattstadium war jedoch nicht möglich. Bei den Verkostungen durch hedonische und analytische Panels wurden zwei samenfeste Genotypen und eine Hybride als besonders schmackhaft bewertet. Schlussendlich konnten zwei samenfeste Genotypen identifiziert werden, die in allen Eigenschaften (agronomisch, Glucosinolatgehalte, Geschmack) gut bis sehr gut bewertet wurden und daher für die weitere Sortenentwicklung geeignet sind

Does conversion to conservation tillage really increase soil organic carbon stocks in organic arable farming?

Aggravation of weather extremes increases awareness of climate change consequences. Mitigation options are in demand which aim to reduce the atmospheric concentration of greenhouse gases. Amongst others, conversion from ploughing to conservation tillage is argued to increase soil organic carbon (SOC) stocks. Yet, main findings of reviews and meta-analyses comparing SOC stocks between tillage systems show different results: from a significant increase of SOC stocks to the question if there is any effect at all. Reasons are a sampling bias as in many campaigns only topsoil layers are assessed and horizons thickness is not considered adequately, different methods for SOC and bulk density determination, and the comparison of SOC stocks based on equivalent soil masses instead of equal sampling depths. In order to address these limitations, we initiated the SOCORT consortium (Soil Organic Carbon in Organic Reduced Tillage) – an international network of nine agronomical long-term trials. All trials represent common mixed organic farming systems of the respective region with organic fertilisation and crop rotations including leys. Climatic conditions are similar, but age and soil texture vary (7 to 21 years and sandy to clayey soils). A common sampling campaign was consequently elaborated to answer the question if the combination of conservation tillage and organic farming can really increase SOC stocks. Undisturbed soil cores were taken with driving hammer probes (8 cm in diameter) to a maximum depth of 100 cm. Each core was divided in the increments 0-30, 30-50, 50-70, 70-100 cm. The topsoil layer (0-30 cm) was further divided into the different tillage depths of the respective trial. All samples were analysed in the same laboratory for bulk density, organic carbon content, pH and texture. We compiled the yields for each trial to assess carbon inputs. The SOCORT consortium in combination with the common sampling campaign will entangle the driving factors of carbon sequestration through reduced tillage and add important knowledge on carbon dynamics in agro-ecosystems

Nitrat-, Betalain- und Zuckergehalte in vier verschiedenen samenfesten Rote Bete Sorten (Beta vulgaris L. ssp. vulgaris) im Vergleich zu einer F1 Hybride

Rote Beete (Beta vulgaris L. ssp. vulgaris) hat einen hohen Nährwert und gewinnt deshalb immer mehr an Bedeutung in der Lebensmittelindustrie, insbesondere zur Saftherstellung, Farbstoffgewinnung oder auch als vorgekochte Halbfertigware. In dieser Studie wurden vier samenfeste Sorten (Formanova, Bolivar, Robuschka und Ronjana) und eine F1-Hybridsorte (Boro F1) hinsichtlich ihrer Brixwerte, Nitrat- und Betalaingehalte miteinander verglichen. Im Jahr 2017 wurde hierzu auf der ökologisch bewirtschafteten Versuchsstation Kleinhohenheim der Universität Hohenheim (Stuttgart, Baden-Württemberg) ein Feldversuch als vollständig randomisierte Blockanlage angelegt. Obwohl die Ergebnisse zeigen, dass es signifikante Unterschiede zwischen den Sorten bezüglich der Brixwerte gibt (p less than 0,05), war der Einfluss der Sorten auf den Nitrat- und Betalaingehalt statistisch nicht signifikant. Die Sorte Ronjana zeigte im Vergleich zu den anderen untersuchten Genotypen mit 12,77 °Bx den höchsten Brixwert, mit 3206 mg kg-1 den höchsten Nitrat-, sowie mit 15,59 mg g-1 DM auch den höchsten Betalaingehalt und kann daher für unterschiedliche Verwertungsrichtungen empfohlen werden