The quality of agricultural products grown organically or conventionally under the same environmental conditions is extensively investigated and compared over several years. Investigations should result in statements about the suitability of varieties for the production of specific qualities and the possibility of their improvement in organic farming

Balko, C.

Jansen, G.

Jürgens, H.-U.

Seddig, S.

German

Organic Eprints

9. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau. Beitrag archiviert unter http://orgprints.org/view/projects/wissenschaftstagung-2007.html Vier Jahre ökologischer Anbau landwirtschaftlicher Kulturen – Erträge und Qualitäten im Vergleich –  Four years organic farming of agricultural crops – yields and qualities in comparison –  S. Seddig1, G. Jansen1, C. Balko1 und H.-U. Jürgens1  Keywords:  development  of  organic  agriculture,  crop  farming,  food  quality,  yield stability Schlüsselwörter:  Entwicklung  Ökolandbau,  Pflanzenbau,  Lebensmittelqualität, Ertragsstabilität Abstract: The  quality  of  agricultural  products  grown  organically  or  conventionally  under  the same environmental conditions is extensively investigated and compared over several years. Investigations should result in statements about the suitability of varieties for the production of specific qualities and the possibility of their improvement in organic farming. Einleitung und Zielsetzung: Eine  vorwiegend  statistische  Studie  zur  weltweiten  Entwicklung  des  ökologischen Landbaus zeigt, dass sich diese Anbauform in den letzten Jahren schnell entwickelt hat und in ca. 110 Ländern der Erde betrieben wird, wobei eine Fläche von mehr als 26 Millionen ha bewirtschaftet wird. In Deutschland sind das mit 734.027 ha ca. 4,3% der landwirtschaftlichen Fläche (WILLER & YUSSEFI 2005). Daraus ergibt sich ein steigender Bedarf an ertragreichen und qualitativ hochwertigen Sorten landwirtschaft-licher Kulturen, die für den ökologischen Anbau geeignet sind. Unter diesem Aspekt wird  die  Qualität  ökologisch  erzeugter  pflanzlicher  Agrarprodukte  umfassend  und mehrjährig untersucht und mit der Qualität konventionell unter gleichen Standortbe-dingungen erzeugter Produkte verglichen. Aus den Ergebnissen sollen Aussagen zur Eignung vorhandener Sorten für die Erzeugung spezifischer Qualitäten im ökologi-schen Landbau getroffen und Möglichkeiten für die züchterische Verbesserung der Produktqualität von für den ökologischen Anbau potentiell geeigneten Sorten abgelei-tet  werden.  Darüber  hinaus  wird  der  Einfluss  dieser  mehrjährigen  ökologischen Bewirtschaftung unter den nachfolgend aufgeführten Bedingungen auf die Ertragspa-rameter bzw. die Ertragsstabilität geprüft. Material und Methoden: Als Arbeitssortimente bei den Untersuchungen dienten Sorten von Winter- und Som-merweizen,  Roggen,  Triticale,  Dinkel, Winter-  und  Sommergersten,  Erbsen, Acker-bohnen und Kartoffeln. Der Anbau erfolgte bei Getreide und Leguminosen in Versuchsparzellen der Größe 1,5 m x 6,4 m bzw. bei Kartoffeln in Parzellen von je 48 Pflanzstellen. Der Versuch wurde als Lateinisches Rechteck mit 4 Wiederholungen angelegt. Während Saatgut-chargen und Aussaatmengen für die ökologische und konventionelle Bewirtschaftung identisch  waren,  variierten  dagegen  die  verwendeten  Fruchtfolgen  (ökologisch  – Kartoffeln, Sommergetreide, Leguminosen, Wintergetreide, Kleegras, Kleegras; kon-ventionell  –  Kartoffeln,  Leguminosen,  Winter-/Sommergetreide,  Hafer,  Kleegras). Pflanzenschutzmaßnahmen  und  Düngung  wurden  im  konventionellen  Anbau                                                  1Bundesanstalt für Züchtungsforschung an Kulturpflanzen,  Institut  für abiotische Stresstoleranz, Rudolf-Schick-Platz 3, 18190 Groß Lüsewitz, Deutschland, s.seddig@bafz.de 9. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau. Beitrag archiviert unter http://orgprints.org/view/projects/wissenschaftstagung-2007.html entsprechend  den  Standortbedingungen  nach  guter  landwirtschaftlicher  Praxis durchgeführt,  während  im  ökologischen  Anbau  auf  chemischen  Pflanzenschutz verzichtet  und  die  Düngung  der  Pflanzenbestände  über  die  Fruchtfolge  realisiert wurde.  Die  bis  zur  Ernte  erfolgten  Bonituren  und  Messungen  in  den  Beständen beinhalteten  vor  allem  Merkmale  zum  Entwicklungsverlauf  und  Krankheitsbefall. Neben den Ertragsparametern wurden Qualitätsparameter umfassend am Einzelkorn und  Schrot  bestimmt,  von  denen  im  Folgenden  einzelne  ausführlicher  diskutiert werden. -  Einzelkorngewicht,  Korndurchmesser,  Kornhärte,  Feuchte  von  Getreide  mit  dem Single Kernel Characterization System 4100 (SKCS) der Fa. Perten -  Farbwerte mit dem Farbspektralphotometer für Feststoffe (LUCI 100) der Fa. Dr. Lange -  Stärkegehalt polarimetrisch nach EWERS (1908) -  Rohstickstoff-  und  Proteinstickstoffgehalt  (nach  Fällung  mit  Trichloressigsäure) nach Kjeldahl -  Gesamtstickstoffgehalt mit dem CNS 2000-Analysator der Fa. LECO -  Pentosane nach saurer Hydrolyse und Messung von Arabinose und Xylose mittels HPLC (JÜRGENS et al. 2002) -  Kinematische Viskosität mit dem Ubbelohde-Mikroviskosimeter (AVS 360) der Fa. Schott -  Fallzahl mit dem Fallzahlgerät der Fa. Perten -  a-Amylaseaktivität mit der Ceralpha-Methode (McCLEARY &  SHEEHAN 1987) -  ß-Amylase  mittels  Betamyl-Methode  (MATHEWSON  &  SEABOURN  1983  und McCLEARY & CODD 1989) -  Limit-Dextrinase mit der Limit-Dextrizym-Methode (McCLEARY 1992) -  Mykotoxine mit dem ELISA-Test (NEOGEN Veratox® Testkit der Fa. BAG) -  Kleber mit dem Glutomatic 2200 der Fa. Perten Zusätzlich wurden bei Kartoffeln eine Koch- und Speiseprüfung durchgeführt sowie die Chipseignung untersucht. Ergebnisse und Diskussion: Verglichen mit dem konventionellen Anbau traten unter ökologischen Bedingungen in allen Jahren, bei allen untersuchten Kulturarten (mit Ausnahme der Erbse) die erwar-teten signifikanten Ertragseinbußen auf (Abb. 1). Gleichzeitig konnte eine signifikante Genotyp-Umwelt-Interaktion gefunden werden. 02040608010012020032004200520062003200420052006200320042005200620032004200520062003200420052006Erträge [dt/ha]ökologisch konventionellWeizen Gerste Roggen Triticale Erbse01002003004005006002003200420052006Kartoffel       Abb. 1: Getreide-, Erbsen- und Kartoffelerträge in den Jahren 2003 – 2006.  9. Wissenschaftstagung Ökologischer Landbau. Beitrag archiviert unter http://orgprints.org/view/projects/wissenschaftstagung-2007.html In Abhängigkeit von Kulturart und Genotyp betrugen die Ertragseinbußen in Ausnah-mefällen  bis  zu  60%  (Weizen,  Triticale),  wobei  sich  aber  bei Kartoffeln  die  größte Variabilität innerhalb des Sortimentes zeigte. Darüber hinaus deutete sich der Trend an, dass die Erträge unter den gegebenen ökologischen Bedingungen mit den Jahren kontinuierlich geringer wurden. Inwieweit diese Entwicklung anhält und für alle Kultur-arten gilt, muss weiter geprüft werden. Von  den  erfassten  Qualitätsparametern  ist  der  Proteingehalt  eines  der  wichtigsten Merkmale. Während er in den Leguminosen sowohl über die Jahre als auch in den 2 verschiedenen Anbausystemen relativ konstant war, wurden im ökologischen Getreide durchschnittlich  21%  weniger  Protein  gefunden  als  im  konventionellen,  wobei  die Werte von Jahr zu Jahr stark schwankten. Charakteristisch  für  den  ökologischen  Anbau  bei  Getreide  waren  darüber  hinaus niedrigere Kleberausbeuten, höhere Stärkegehalte und eine geringere Kornhärte.  Die Konzentrationen der stärkeabbauenden Enzyme wurden durch die 2 Anbausys-teme unterschiedlich beeinflusst. Während die a-Amylase (und damit die Auswuchs-neigung) keine Unterschiede zeigte, sanken die Konzentrationen der ß-Amylase und Limit-Dextrinase, die abhängig von der Stickstoffversorgung sind, unter ökologischen Bedingungen deutlich. Obwohl in den ökologischen Beständen im Gegensatz zu den konventionellen keine Fusarium-Behandlung erfolgte, konnten letztendlich in allen 4 Jahren kein Fusarium-befall diagnostiziert bzw. keine merklichen Mykotoxinkonzentrationen nachgewiesen werden, was auf einen lichteren und lockeren Bestand durch reduzierte Ährenzahlen je laufender Meter zurückgeführt wurde. Schlussfolgerungen: Die umfangreichen Untersuchungen zeigten, dass das Anbausystem maßgeblichen Einfluss auf die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe haben kann. Darüber hinaus ist auch  die  Sortenwahl  entscheidend  für  die  Ausprägung  bestimmter  Qualitäten.  Die umfangreichen Untersuchungen zur Genotyp-Anbausystem-Interaktion lassen dabei noch interessante Aussagen zur Auswahl geeigneter Genotypen erwarten, wobei für den ökologischen Anbau durchaus Sorten von Interesse sein können, die unter kon-ventionellen Bedingungen keine große Bedeutung haben. Literatur: Ewers E. (1908): Zeitschrift für öffentliche Chemie 14: S. 150-157. Jürgens H.-U., Flamme W. und Jansen G. (2002): Content, Composition and Characteristics of Pentosans  (Arabinoxylans)  in  Rye  Grain.  XXXVII  Vortragstagung  DGQ,  04./05.  März  2002, Hannover, S. 81-86. Mathewson P.R. und Seabourn B.W. (1983): A new  procedure for specific  determination  of  a-amylase in cereals. Journal of Agriculture and Food Chemistry 31:1322-1326. McCleary  B.V.  (1992):  Measurement  of  the  content  of  limit-dextrinase  in  cereal  flours. Carbohydrate Research 227: S. 257-268. McCleary B.V. und Codd R. (1989): Measurement of ß-amylase in cereal flours and commercial enzyme preparations. Journal of Cereal Science 9: S. 17-33. McCleary  B.V.  und  Sheehan  H.  (1987):  Measurement  of  Cereal  a-Amylase:  A  New  Assay Procedure. Journal of Cereal Science 6: S. 237-251. Willer H. und Yussefi M. (2005): The World of Organic Agriculture. Statistics and Emerging Trends 2005. International Federation of Organic Agriculture Movements (IFOAM). 7. Auflage, Bonn. Archived at http://orgprints.org/9536/ 

Vier Jahre ökologischer Anbau landwirtschaftlicher Kulturen – Erträge und Qualitäten im Vergleich –

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