Im ökologischen Getreideanbau soll ausschließlich ökologisch erzeugtes Saatgut eingesetzt werden (EU-Verordnung 1452/2003). Ohne die konventionell übliche Beizung des Saatgutes erhöht sich das Risiko der Verbreitung saatgutbürtiger Krankheiten. Bei der Wintergerste gilt dies für den zunächst als Spore außen am Korn anhaftenden Gerstenhartbrand (Ustilago hordei ) und insbesondere für den sich bereits im Samenkorn befindlichen Gerstenflugbrand (U. nuda). Einen Ausweg bietet der Anbau von resistenten oder toleranten Sorten.

Um zu Empfehlungen geeigneter Sorten für die ökologische Bewirtschaftung zu kommen, wurden im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau Sortenversuche mit aufgrund guter Resistenzeigenschaften gegen Flugbrand ausgewählten mehr (mz) - und zweizeiligen (zz) Testsorten (TS) und den Verrechnungssorten (VS) des Bundessortenamtes angelegt (2004)

Klause, Stefan

Lorenz, Norbert

Spieß, Hartmut

German

Organic Eprints

 34  Bereich IBDF – Zweigstelle & Landbauschule Dottenfelderhof Projekt IV: Fortführung der Sortenevaluierung auf Flug- und Hartbrandanfäl-ligkeit der Wintergerste sowie Prüfung flug- und hartbrandresistenter Sor-ten auf Anbaueignung bei ökologischer Bewirtschaftung  Norbert Lorenz, Stefan Klause, Hartmut Spieß Im ökologischen Getreideanbau soll ausschließlich ökologisch erzeugtes Saatgut eingesetzt werden (EU-Verordnung 1452/2003). Ohne die konventionell übliche Beizung des Saatgutes erhöht sich das Risiko der Verbreitung saatgutbürtiger Krankheiten. Bei der Wintergerste gilt dies für den zunächst als Spore außen am Korn anhaftenden Gerstenhartbrand (Ustilago hordei ) und insbesondere für den sich bereits im Samenkorn befindlichen Gerstenflugbrand (U. nuda). Einen Aus-weg bietet der Anbau von resistenten oder toleranten Sorten. Um zu Empfehlungen geeigneter Sorten für die ökologische Bewirtschaftung zu kommen, w u r d e n  i m  R a h m e n  d e s  B u n -desprogramms Ökologischer Landbau Sortenversuche mit aufgrund guter Resistenzeigenschaften gegen Flugbrand ausgewählten mehr (mz) - und zweizeiligen (zz) Testsorten (TS) und den Verrechnungssorten (VS) des Bundessortenamtes angelegt (2004). Hierbei war zu berücksichtigen, dass zwar eine Vielzahl der getesteten Genbankmuster und ehemaligen Handelssorten in der Evaluierung (vgl. Jahresberichte 2000-05) hohe Resistenz zeigten, aber jedoch nicht die zum Zeitpunkt der Versuchsanlage zugelassenen Handelssorten (mit Aus-nahme von ‚Astrid’ und ‚Carrero’). Somit wurden für den Ver-such die relativ besten zugelassenen Handelssorten ergänzt. Wichtige Sorteneigenschaften, wie z.B. die Wuchshöhe und die Blattflächengröße, welche das Ausmaß der Beschattung des Bodens und der Beikräuter bestimmen, wurden miter-fasst. Ernteproben von allen Standorten wurden auf den Gehalt an Rohfaser, Stärke, Rohprotein und wertgebenden Aminosäuren untersucht. Eine Wiederho-lung des Sortenversuchs wurde 2005 mit einem aktualisierten Sortenspektrum angelegt. Der für die Tierernährung wichtige Gehalt an wertvollem Eiweiß zeigte sich im Mittel der angebauten Sorten überschlägig von Norden nach Süden erhöht, was eine klimatische Hauptursache vermuten lässt. Beim gemittelten Rohprotein-Ertrag im Vergleich der Standortmittelwerte über alle Sorten des Sortenversu-ches ließen sich deutliche Unterschiede zwischen den Standorten erkennen. Der höchste Proteingehalt zeigte sich nicht im höchsten Proteinertrag, was die Be-Optimales Stadi-um zur kün-stlichen Infektionder Ährchen mitFlugbrandsporen (Foto: Lorenz)   Archived at http://orgprints.org/15214/   Bereich IBDF - Zweigstelle & Landbauschule Dottenfelderhof  35 20 30 40 50 60 701020304050607080r ² = 0,91TS zz Carrero8 9 10 11 12 13891011121314 TS zz Carreror ² = 0,958 9 10 11 12 13891011121314 TS zz Astridr ² = 0,94=  Vergleichssorte   =  ∅ Verrechnungssorten Rohproteingehalt (%) Rohproteingehalt (%) Kornertrag (dt) Abb 1: Beispiele aus derSortenbewertung (Erkl.siehe Text) deutsamkeit auch anderer Standortfaktoren hervorhebt. Im Vergleich der Sor-tenmittelwerte über alle Standorte unterschieden sich die Sorten weder bzgl. Des Kornertrages noch in den mittels NIRS gemessenen Inhaltsstoffen signifikant. Die mehrzeiligen Gersten hatten eine um 22,4% größere Fahnenblattfläche als die zweizeiligen. Bezüglich der Halmlänge lagen die mehrzeiligen Wintergersten knapp signifikant 3,9% über den zweizeiligen. Setzt man die längste und groß-blättrigste Sorte ‚Merlot’ (mz) gleich 100%, dann beträgt die Differenz zu derjeni-gen Sorte mit dem kleinsten Wert 53,9% für die Blattfläche (‚Astrid’, zz) und 11,8% für die Halmlänge (‚Nikel’, zz). Dies lässt die Blattfläche in Hinblick auf die Beschattung als den dominierenden Faktor erscheinen. In Abbildung 1 sind exemplarisch der Kornertrag von ‚Car-rero’ sowie die Rohproteingehalte von ‚Carrero’ und ‚Ast-rid’ im Vergleich zu den VS als Regressionsgeraden über alle Standorte dargestellt. ‚Carrero’ liegt im Kornertrag nicht unter den Verrechnungssorten, wohl aber im Roh-proteingehalt. Für ‚Astrid’ trifft dies - bei gleichem Er-tragsniveau - nicht zu. Es bleibt also im Einzelfall abzuwä-gen, ob qualitative Sortenunterschiede den Resistenzei-genschaften unterzuordnen sind oder umgekehrt. Die Ergebnisse insgesamt zeigen, dass die Testung der Gersten eine große Bandbreite an Standortbedingungen umfasste und daher klimatische und andere Standortfak-toren, wie auch insbesondere Verschiedenheiten in den Bewirtschaftungsmaßnahmen (Fruchtfolge, Beikrautregu-lierung, Düngung, u. a.), stark zum Tragen kamen. Eine Kombination aller gewünschten Eigenschaften war in kei-ner der Sorten verwirklicht. Die bezüglich guter Resistenz-eigenschaften ausgewählten Handelssorten waren unter den Bedingungen des Ökologischen Landbaus den VS des Bundessortenamtes in den Korn- und Proteinerträgen nicht unterlegen. Klimatische und pflanzenbauliche Standortunterschiede stellten hierbei, gegenüber den Sortenunterschieden, den weitaus dominierenden Faktor dar. Somit rechtfertigt sich eine Auswahl der Sor-ten nach guten Resistenzeigenschaften. 

Fortführung der Sortenevaluierung auf Flug- und Hartbrandanfälligkeit der Wintergerste sowie Prüfung flug- und hartbrandresistenter Sorten auf Anbaueignung bei ökologischer Bewirtschaftung

Dieses im Rahmen des ’Bundesprogrammes Ökologischer Landbau’ von der BLE in Auftrag gegebene Projekt (03OE657) schließt an frühere Untersuchungen an (vgl. Jahresberichte 2000-2004). Es hat zum Ziel, Empfehlungen geeigneter Sorten für die ökologische Bewirtschaftung zu erarbeiten und Genotypen einer Resistenzzüchtung verfügbar zu machen

Flug- und Hartbrand Wintergerste  Projekt V: Fortführung der Sortenevaluierung auf Flug- und Hartbrand-anfälligkeit der Wintergerste sowie Prüfung flug- und hartbrandresisten-ter Sorten auf Anbaueignung bei ökologischer Bewirtschaftung Norbert Lorenz, Stefan Klause, Hartmut Spieß Dieses im Rahmen des ’Bundesprogrammes Ökologischer Landbau’ von der BLE in Auftrag gegebene Projekt (03OE657) schließt an frühere Unter-suchungen an (vgl.  Jahresberichte 2000-2004). Es hat zum Ziel, Empfeh-lungen geeigneter Sorten für die ökologische Bewirtschaftung zu erarbeiten und Genotypen einer Resistenzzüchtung verfügbar zu machen. Versuchsbeschreibung: 2004-05 wurde die Anfälligkeit von 114  Winter-gerste-Genbankmustern (GM) bzw. -Handelssorten (HS) auf ihre Anfälligkeit gegenüber der auf dem Dottenfelderhof (Bad Vilbel) vorkommenden Rasse des Gerstenflugbrandes (Ustilago nuda) unter natürlicher und künstlicher In-fektion* überprüft. Weitere 15 aus den vorjährigen Untersuchungen hervor-gegangene Favoriten waren mit der Dottenfelder Flugbrandrasse sowie drei weiteren bundesdeutschen Flugbrandherkünften künstlich infiziert. Zur Absi-cherung der in 2002-03 ermittelten Resistenzen gegenüber Gersten-hartbrand (Ustilago hordei) wurden die damaligen resistentesten sowie die 2004 zugelassenen Handelssorten, insgesamt 85 Gerstensorten, nach Aus-saat von künstlich infizierten Körnern ausgewertet. In Sortenversuchen un-ter ökologischen Produktionsbedingungen wurden 2004-05 an sieben Standorten (vgl. Abb. 1a) die auf Flugbrandresistenz bezogen besten sieben zugelassenen Sorten (mehrzeilig: ARKONA, FEE, NIKEL; zweizeilig: CAB-RIO, CARRERO, MADOU, RENI) und die nicht mehr geschützte vollresisten-te ASTRID (zweizeilig) angebaut. Zum Vergleich standen die sechs Verrech-nungssorten des Bundessortenamtes (mehrzeilig: FRANZISKA, LOMERIT, MERLOT; zweizeilig: DUET, PASSION, VERTICALE) im Versuch. Neben dem Ertrag wurden weitere ökologisch relevante Eigenschaften wie Boden-bedeckungsgrad, Blattfläche und Strohlänge (Konkurrenzkraft gegen Beikräu-ter) sowie der Gehalt an wertgebenden Aminosäuren (Tierfütterung) erfasst. Für die Auswertung in 2006 wurden die Sortenversuche mit einem, aufgrund der veränderten Zulassungssituation, aktualisierten Sortiment erneut auf sie-ben Standorten ausgesät (weggefallen: Karlsruhe; dazugekommen: Franken-hausen; vgl. Abb. 1a). Favoriten und neu zugelassene Sorten wurden mit Flug- und Hartbrand neu inokuliert und auf dem Dottenfelderhof ausgesät.  Ergebnisse: Gegenüber Flugbrand zeigten sich 15 Wintergerste-Varietäten unter künstlicher als auch unter natürlicher Infektion gegenüber der Bad Vilbeler Flugbrandrasse als vollständig resistent. Hierzu zählen, neben der  nicht mehr gesetzlich geschützten Sorte ASTRID (im 5. Jahr), die aktuell  *) Ausführlichere Informationen zur Methodik und bisherigen Ergebnissen finden sich unter http://www.dar-zau.de /de/projekte/gerste_flugbrand.htm    und    http://www.darzau.de/de/projekte/gerste_hartbrand.htm   Archived at http://orgprints.org/15213/  Flug- und Hartbrand Wintergerste             Abb. 1: a) Lage der Wintergersten - Sortenversuche (2004-05 und 2005-06); b) durch-schnittlicher Ustilago nuda - Befall (und Standardfehler) an einem Testsortiment von 15 Wintergerste-Varietäten nach Injektion einer Wasser-Sporen-Suspension in die blühenden Ährchen [1 = 29490 Neu Darchau, 2 = 39398 Hadmersleben, 3 = 61118 Bad Vilbel, 4 = 52351 Düren; *) Signifikanzen nach U-Test, α = 0,05] zugelassenen HS CARRERO (im zweiten Jahr) und NIKEL. Die Resistenzen der bekannten GM OGALITSU und MILTON erwiesen sich ebenfalls als dau-erhaft. Das aus 15 GM und HS zusammengestellte Vergleichssortiment zeig-te im Durchschnitt eine variierende Empfindlichkeit gegenüber den vier ver-schiedenen Sporenherkünften (vgl. Abb. 1b). Es ist davon auszugehen, dass die Ergebnisse dieser und der bisherigen Untersuchungen am Standort Dot-tenfelderhof bzgl. der Flugbrandresistenz auf die anderen Anbaugebiete ü-bertragbar sind, da die Bad Vilbeler Flugbrandrasse zwar ein messbar minde-res, aber nicht signifikant geringeres Infektionspotential besitzt, als die ag-gressiveren Flugbrandherkünfte aus Neu Darchau oder Hadmersleben. Bzgl. der Resistenz gegenüber Hartbrand bestätigten sechs aktuell immer noch zugelassene Sorten ihre Vollresistenz aus der vorausgegangenen Untersu-chung 2002-03 (ALISSA, ALLEGRA, DUET, JOLANTE, USCHI, VENEZIA). Weitere fünf neu getestete Sorten erwiesen sich ebenfalls als vollresistent (CAMPANILE, MAXIMILIANE, MERCEDES, SPECTRUM, VERTICALE). Die Daten des Sortenversuches sind noch in Auswertung. Ausblick: Seit 2000 wurden insgesamt 274 Handelssorten und Genbank-muster auf ihre Anfälligkeit gegenüber Flugbrand und 108 auf ihre Resistenz gegenüber Hartbrand, teils mehrfach, geprüft. Einige dieser Wintergerste-Varietäten bieten sich an, ihre Resistenz züchterisch zu nutzen. Die meisten der bislang als resistent geprüften Handelssorten sind inzwischen von Neu-züchtungen abgelöst, da sich die züchterische Arbeit derzeit noch zu wenig an den Erfordernissen des Ökologischen Landbaues orientiert.   123405101520a)  b) Mittel aus 15 Winter- gerste-Varietäten  =abab baSporenherkunft *Ustilago nuda - Befall (%) 

Bei mehrjähriger Vermehrung von Wintergerste nach ökologischen Richtlinien muss beim Anbau von anfälligen Sorten mit einem Auftreten von zunehmendem Brandbefall gerechnet werden. Einen Ausweg böte der Anbau von resistenten oder teilresistenten Sorten. Eine verlässliche Testung der Resistenzen gegen Brandkrankheiten benötigt mindestens zwei Prüfzyklen, weshalb bei der Vielzahl neu zugelassener und wegfallender Sorten Kenntnislücken nicht zu vermeiden sind.

Beim Flugbrand zeigten sich die künstlich inokulierte Flugbrand-Prüfrasse und drei weitere Flugbrandherkünfte unterschiedlich virulent. Von 223 Handelssorten und 74 Genbankmustern waren sieben Handelssorten und zwölf Genbankmuster gegenüber der Prüfrasse genetisch resistent. Nur die aktuell zugelassene CARRERO und ASTRID (Österreich) zeigten sich gegenüber der Prüfrasse mehrjährig resistent und einjährig getestet gegen alle Flugbrandherkünfte. Einjährig befallsfrei gegenüber der Prüfrasse blieb LAURENA (Österreich). Morphologisch resistent (geschlossene Blütchen zur Zeit der natürlichen Flugbrandinfektion) waren unter den zugelassenen Sorten eine nach zweijähriger Testung, fünf nach einjähriger Prüfung.

111 Handelssorten wurden auf Hartbrandresistenz geprüft. Ohne Befall blieben aktuell zugelassen und zweijährig geprüft ALISSA, einjährig CAMPANILE, MAXIMILIANE, MERCEDES, SPECTRUM und VERTICALE.

Einen nur geringen Hartbrandbefall wiesen 25 zugelassene Sorten auf. Da Hartbrand dem Saatgut von außen anhaftet, böte sich die Perspektive der Saatgutbehandlung mit einem an ökologische Richtlinien angepassten Saatgutbehandlungsmittel oder Warm- bzw. Heißwasserbehandlung.

In Anbauversuchen unter ökologischer Bewirtschaftung waren nach guter Flugbrandresistenz ausgewählte Sorten bei kombinierter Bewertung der Erträge und Proteingehalte den Verrechnungssorten des Bundessortenamtes nicht grundsätzlich unterlegen. Auf besseren Standorten ließen sich dem konventionellen Anbau vergleichbare Proteingehalte erreichen. Unter Berücksichtigung guter Flugbrandresistenz zeigten CARRERO, LAURENA und die Verrechnungssorte LOMERIT, gemessen am Mittel über alle Sorten, überdurchschnittliche Wertung.

Hinsichtlich der Konkurrenzkraft gegenüber Beikräutern durch Beschattung waren LAURENA und die allerdings flugbrandanfällige Verrechnungssorte MERLOT aufgrund der größeren Blattflächen und Halmlängen überlegen.

Die Kombination der Resistenz gegen beide Brände, gutem Korn- und Proteinertrag bei guter Futterqualität und Beikrautkonkurrenz war von keiner Sorte verwirklicht. Bei geringer Hartbrandanfälligkeit waren LAURENA und CARRERO die besten Sorten. Letztere zeigte geringere Konkurrenzkraft gegenüber Beikräutern, was vermutlich nur auf schlechteren Standorten Bedeutung erlangt

  Screening of winter barley varieties (Hordeum vulgare) for resistance against loose smut (Ustilago nuda) and covered smut (U. hordei) and testing of smut tolerant varieties for field performance under the conditions of organic farming in Germany FKZ: 03OE657 Projektnehmer: Forschungsring für Biologisch-Dynamische Wirtschaftsweise e.V. Zweigstelle Dottenfelderhof Holzhausenweg 7, 61118 Bad Vilbel Tel.:  +49 6101 6385 Fax:  +49 6101 7948 E-Mail: info@forschungsring.de   Internet: http://www.forschungsring.de   Autoren: Lorenz, Norbert; Klause, Stefan; Spieß, Hartmut  - Zusammenfassung für Beratung und Praxis - Fortführung der Sortenevaluierung auf Flug- und Hartbrandanfälligkeit der Wintergerste sowie Prüfung flug- und hartbrandresistenter Sorten auf Anbaueignung bei ökologischer Bewirtschaftung Gefördert vom Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz  im Rahmen des Bundesprogramms Ökologischer Landbau (BÖL) Dieses Dokument ist über http://forschung.oekolandbau.de unter der BÖL-Bericht-ID 17059 verfügbar. BLE 03 OE 657 -  Fortführung* der Sortenevaluierung auf Flug- und Hartbrandanfälligkeit der Wintergerste  sowie  Prüfung  flug-  und  hartbrandresistenter  Sorten  auf  Anbaueignung  bei ökologischer Bewirtschaftung Zusammenfassung 2997 Zeichen Bei  langjähriger  Vermehrung  von  Wintergerste  nach  ökologischen  Richtlinien  ist  bei brandanfälligen Sorten mit dem Auftreten eines zunehmenden Befalls zu rechnen. Besonders trifft dies für den durch Sporenverwehung übertragenen Flugbrand zu. Einen Ausweg böte der Anbau resistenter oder teilresistenter Sorten. Eine verlässliche Testung der Resistenzen gegen Brandkrankheiten  benötigt  mindestens  zwei  Prüfzyklen,  weshalb  bei  der  Vielzahl  neu zugelassener und wegfallender Sorten Kenntnislücken nicht zu vermeiden sind.  297 Wintergersten wurden auf Flugbrandresistenz geprüft. Genetische Resistenz zeigten sieben Handelssorten und zwölf Genbankmuster. Es zeigte sich unterschiedliche Resistenz gegenüber Flugbrandrassen  verschiedener  geographischer  Herkunft.  Nur  CARRERO  zeigte  sich  als zugelassene Handelssorte – neben ASTRID in Österreich - mehrjährig vollresistent, einjährig gegen vier  verschiedene  Flugbrandherkünfte.  Befallsfrei  gegenüber  einer  Flugbrandherkunft  blieb einjährig  LAURENA (Österreich). Da derzeit eine effektive Saatgutbehandlung gegen Flugbrand nur eingeschränkt zur Verfügung steht, kann auf morphologisch resistente Sorten ausgewichen werden (geschlossene Blütchen zur Zeit der Flugbrandinfektion). Diese Eigenschaft zeigten unter den zugelassenen Sorten gegenüber einer Flugbrandherkunft nach zweijähriger Testung JESSICA, einjährig geprüft ANNICKA, CAMPANILE, MAXIMILIANE, MERCEDES und MERILYN.  111  Handelssorten  wurden  auf  Hartbrandresistenz  geprüft.  Ohne  Befall  blieben  aktuell zugelassen  und  zweijährig  geprüft  ALISSA,  einjährig  CAMPANILE,  MAXIMILIANE,  MERCEDES, SPECTRUM und  VERTICALE. Einen nur geringen Hartbrandbefall wiesen 25 zugelassene Sorten auf.  Da  Hartbrand  dem  Saatgut  von  außen  anhaftet,  böte  sich  die  Perspektive  der Saatgutbehandlung mit einem an ökologische Richtlinien angepassten Saatgutbehandlungsmittel oder Warm- bzw. Heißwasserbehandlung. In  Anbauversuchen  unter  ökologischer  Bewirtschaftung  waren  zehn  nach  gutem  Flugbrand-Resistenzgrad ausgewählte Sorten bei kombinierter Bewertung der Erträge und Proteingehalte den  Verrechnungssorten  des  Bundessortenamtes  nicht  generell  unterlegen.  Auf  besseren Standorten ließen sich dem konventionellen Anbau vergleichbare Proteingehalte erreichen. Unter Berücksichtigung  guter  Flugbrandresistenz  zeigten  CARRERO,  LAURENA  und  die Verrechnungssorte  LOMERIT,  gemessen  am  Mittel  über  alle  Sorten,  überdurchschnittliche Wertung.  Hinsichtlich  der  Konkurrenzkraft  gegenüber  Beikräutern  durch  Beschattung  waren LAURENA und die allerdings flugbrandanfällige Verrechnungssorte MERLOT aufgrund der größeren Blattflächen und Halmlängen überlegen.  Die Kombination der Resistenz gegen beide Brände, gutem Korn- und Proteinertrag bei guter Futterqualität  und  Beikrautkonkurrenz  war  von  keiner  Sorte  verwirklicht.  Bei  geringer Hartbrandanfälligkeit waren LAURENA und CARRERO die besten Sorten. Letztere zeigte geringere Konkurrenzkraft  gegenüber  Beikräutern,  was  vermutlich  nur  auf  schlechteren  Standorten Bedeutung erlangt.  *)  MÜLLER & SPIEß 2003: Sortenevaluierung hinsichtlich Flugbrand (Ustilago nuda) und Hartbrand  (Ustilago  hordei)  zur  Entwicklung  einer  Strategie  für  die  Regulierung  von  saatgut-übertragbaren  Krankheiten  bei  der  Erzeugung  von  Wintergerstensaatgut  im  Ökologischen Landbau. BLE 02OE129, Abschlußbericht   [ http://www.orgprints.org/5229 ] 

Fortführung der Sortenevaluierung auf Flug- und Hartbrandanfälligkeit der Wintergerste sowie Prüfung flug- und hartbrandresistenter Sorten auf Anbaueignung bei ökologischer Bewirtschaftung

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