Research Institute of Organic Agriculture Forschungsinstitut für biologischen Landbau

Informationen zu Blauen und Weissen Lupinen Zum Flurgang im Lupinen-Feldversuch, 06.07.2016, oberer Berghof, Mellikon AG

Christine Arncken, Daniel Böhler, Maurice Clerc, Dr. Pierrre Hohmann, Dr. Monika Messmer (christine.arncken@fibl.org)

Institut de recherche de l’agriculture biologique

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Süsslupinen sind keine Gartenblumen

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mit giftigen Samen (Alkaloide!)

(Mehrjährige) Gartenlupine (Lupinus polyphyllus)

GelbeLupine (L. luteus)

Landwirtschaftliche Arten der Alten Welt: › Weisse Lupine › Schmalblättrige L.

(«Blaue») › Gelbe Lupine › Im 20.Jh. auf

Alkaloid-Armut gezüchtet

› einjährig

Weisse Lupine (L. albus)

Schmalblättrige Lupine („Blaue“) (L.angustifolius)

Die Gartenlupine stammt aus der Neuen Welt

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Rohnährstoffe der Lupine im Vergleich Kultur Roh-

Protein Rohfett Rohfaser Rohasche N-freie

Extrakt-stoffe (Kohle-hydrate)

Soja-Extraktionsschrot

51.3 1.4 6.5 6.7 34.1

Gelbe Lupine

42.2 5.4 16.7 5.1 30.6

Weisse Lupine

34.4 (33.1-39.0)*

8.8 13.6 4.1 37.0

Blaue Lupine 34.0 (29.7-33.5)*

5.5 15.9 3.8 42.2

Ackerbohne 29.2 1.6 9.0 3.9 55.6 Erbse 23.0 1.5 6.8 3.7 62.1

3

Quelle: Römer 2007 Angaben in % der Trockenmasse (konv. Anbau) *=FiBL-Versuch 2015

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Lupinen: Potential › Diversifizierung bei Körnerleguminosen

(Bodenmüdigkeit; Schädlinge) › Gutes Auflaufen auch bei kühlem Frühjahr (z.B.

2013, 2016) › Könnte die „Soja der höheren Lagen“ in der

Schweiz werden › +- standfest, hoher Hülsenansatz › Bodenstrukturverbesserung, P-Mobilisierung, N-

Fixierung › Leidet nicht unter Hochsommerdürre (z.B. 2015) › Blütenreiche Kultur in blütenarmer Zeit (erste

Junihälfte) › Vielfältig auch für die menschliche Ernährung

einsetzbar › Steigende Nachfrage nach

vegetarischen/veganen Produkten

Grosse Samen

Aktive Wurzeln

Kühletolerant

Insektenfreundlich

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Lupinen: Probleme im Bio-Anbau › Brennfleckenkrankheit,

Anthraknose (v.a.Weisse Lupine)

› Mangelhafte Unkraut-unterdrückung (v.a. Blaue Lupine)

Schmalblättrige (Blaue) Lupine Foto: A.Leska

› pH- bzw. Kalk-Intoleranz (v.a. Blaue Lupine)

› Späte Reife (v.a. Weisse Lupine.)

Weisse Lupine

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Mischkulturen: Praxisversuche (Sommersaaten) Mischung Eiweiss-

erbse/ Gerste

Eiweiss-erbse/ Gerste mit Leindotter

Ackerbohne / Hafer

blaue Lupine / Hafer

Verhältnis 80 / 40 80 / 40 80 /40 80 / 40

Gesamtertrag dt/ha 33.0 35.5 54.4 43.5

% Leguminosen-Körner

40.5 46.9 60.3 55.9

dt/ha Legu-Körner 13.2 17.0 32.4 26.3

Anzahl Streifen 4 3 4 4

Anzahl Betriebe 4 3 3 2

Versuchsjahre 2010-2013 2010, 2011, 2013

2012-2014

2013-2014

6 Quelle: Dierauer et al. (2015), Ökologie & Landbau (4)

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0

200

400

600

800

1000

1200

2009 2010 2011 2012 2013 2014

Men

ge (t

)

Jahre

Übernahmemengen Bio-Ackerbohnen und Bio-Eiweisserbsen in der Schweiz seit 2009

Bio-Eiweisserbsen Bio-Ackerbohnen

Quelle: Clerc et al. (2015), Agrarforschung Schweiz 6 (11-12), 508-515

Erfolg der Mischkultur-Versuche › Mitentscheidend: Abnahme durch Futtermühlen (Rytz, Lehmann)

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Doppelstrategie mit Blauen und Weissen Lupinen

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Blaue Lupine (L. angustifolius):

› Anbauoptimierung in Mischkultur › Sortenscreening › Bekanntmachen der Blauen Lupine

als Eiweissfrucht › Netzwerkbildung mit allen Beteiligten der

Wertschöpfungskette (Futter- und Lebensmittelkanal)

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Doppelstrategie mit Blauen und Weissen Lupinen

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› Weisse Lupine (L. albus):

› Anbau der Weissen Lupine in Mischkultur › Screening von Sorten, Zuchtstämmen und

Genbank-Herkünften der Weissen Lupine (Anthraknosetoleranz, Mischkultureignung, Standfestigkeit, Frühreife)

› Saatguttest und -Behandlung zur Erken- nung und Bekämpfung der Anthraknose

› Materialentwicklung (Pre-Breeding) in enger Zusammenarbeit mit der Getreidezüchtung Peter Kunz und Daniel Böhler (Hof bioböhler) in Mellikon

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Feldversuche 2014 – 2016

Versuch in Mellikon, Juni 2014 Versuch in Rümikon, Juni 2015

Versuch in Rümikon, Juni 2016

› Sortenversuch: Mischkultur mit Winterhafer und Sommerhafer (80/20)

› Blaue, Weisse und Gelbe Lupine

› Sortenversuch: Mischkultur mit Sommerhafer Buggy (90/20)

› Partnerversuch 8 Varianten › Screening genetischer Ressourcen › Hafersortentest, Rhizobientest,

Reihensaattest › Sortenversuch mit

Sommerhafer Buggy › Versuche mit 10/12 Partnern › Screening genetischer

Ressourcen › Hafersortentest, Rhizobientest,

Reihensaattest

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Ergebnisse 2015 Blaue Lupine: Sorten

Aussaat: 23.3.2015 Ernte: 21.7.2015

9.77 16.9

11.1 16.9

17.6

6.8 8.57

14.9 12.8

44.5 46.8 44.2 46.8 47.6

45.5 41.9

47.1 45.5

0

10

20

30

40

50

60

dt/ha

Ertrag Lupine Ertrag Gesamt Determinierte Sorte

9.8% 36.1% 36.1%

25.1% 14.9%

31.8%

27.9%

36.9% 20.4%

11

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12.5 13.3

28.9 28.2

32.3

43.1 46.2 41.7 39.5

-10

0

10

20

30

40

50

60

SG Eunvoa SH Buggy STRC Trado SW Fiorina Reinkultur

dt/ha

Ertrag Lupinen Ertrag Gesamt

29.3% 29 %

69.2 % 70.9 % 100%

= SE

› Aussaat: 23.3.2015

› Ernte: 21.7.2015 › Ergebnisse von 4

Parzellen pro Partner

› 2 Sorten Lupine, 2 Wh.

› Saatstärke 90/20 % der Reinsaatmenge

› Fehlerbalken: Standardfehler

Mischungspartner-Versuch Blaue Lupine 2015

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Ergebnisse 2015 Blaue Lupine

› Gesamtertrag Mischkultur: Ø 45.5 dt/ha (davon 12.8 dt/ha Lupinen)

› Verzweigte Sorten 2015 klar im Vorteil (Rumba > Tango > Kurant = Boregine)

› Lupinensorten mit höherem Ertrag hatten gleichzeitig höheren Haferertrag

› Gerste und Hafer Buggy als Partner: ansprechende Gesamterträge, aber 30 % Lupinen knapp nicht erreicht

› Weizen und Triticale als Partner: Gesamterträge nur wenig tiefer - Lupinenerträge fast wie Reinkultur! 13

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Saatbehandlung mit Knöllchenbakterien

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Saatbehandlung mit Knöllchenbakterien

› Hier ausgewertet: 2 Sorten, davon je 2 Parzellen mit, 2 Parzellen ohne HiStick Lupine = 8 Parzellen

Fast kein Lupinenertrag ohne Behandlung ! Gesamtertrag wenig Einfluss Ohne Behandlung verdrängt der Hafer die Lupine

mit HiStick ohne HiStick

Lup. (Boruta) / S.Haf.(Buggy) 28.5.15

12.1

2.6

45.7 42.1

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

HIStick kein

dt/ha

Ertrag Lupinen Ertrag Gesamt

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Anthraknose bei Lupinen

Verkrümmter Wuchs

› Herkunft Anden, erstes Auftreten in Mitteleuropa 1995

› Kann zum totalen Ertragsausfall führen › Weisse und Gelbe Lupine sehr anfällig, Blaue

wesentlich weniger: Anbau in DE verlagert sich zur Blauen Lupine.

braune Blütenanlagen

Befallene Hülsen

Befallene Körner

Jugendsymptome

Jugendsymptome

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Anthraknose bei Lupinen

› Erreger Colletotrichum lupini (Nirenberg 2002) › Übertragung über das Saatgut, Primärinfektion

nesterweise › Sekundärinfektion durch Spritzwasser, Tröpfchen,

Verletzungen (Striegeln!) › Durch feuchte und warme Witterung begünstigt › Kann epidemieartig einen ganzen Feldbestand

vernichten › Konventionell: Saatgutbeizung, Fungizidspritzung

(v.a. für Saatgutproduktion) › Biologisch (Ziel): Routine-Saatguttest, Bio-

kompatible Saatgutbehandlung, Resistenzzüchtung

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Anthraknose 2015

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

28.07.2015 Anthraknose-Note

28.7.15 Standfestigkeit Note

dt/ha-Ertrag Lupinentransformiert

› Trocken-heisse Witterung stoppt anfänglich entwickelte Infektion. Trotzdem findet sich überall im Versuch ein Befall.

Sortenversuch Weisse Lupine: Bonituren

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Ergebnisse 2015 Weisse Lupine Sorten/Stämme

21.7

43.4

0.05.0

10.015.020.025.030.035.040.045.050.0

dt/ha-ErtragLupinen

Gesamtertragin dt/ha

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Weisse Lupine Mischungspartner: Ergebnisse 2015

25.7

39.7 48.3 44.9 43.6 45.6

0

10

20

30

40

50

60

Ertrag Lupine

ErtragGesamt

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Anthraknose 2015: Genbank-Screening und Einzelpflanzennachkommenschaften

› Anbau der Einzelreihen abwechselnd mit Infektionsreihen: Für jede Infektionsreihe 20 Körner einer anfälligen Sorte gesät, davon 10 mit deutlichen Befallssymptomen

› Befall von Anfang an feststellbar › Deutlich sichtbar ab Blütezeit › In 70 Prüfreihen keine befallsfrei › In am stärksten befallenen Reihen

keine Ausbildung von Hülsen › Handernte, Drusch und Kornselektion

3 Infektionsreihen, 2 Prüfreihen

Saatgut für Infektionsreihen

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Ergebnisse 2015 Weisse Lupine

› Gesamtertrag Mischkultur: Ø 43.4 dt/ha (davon 21.7 dt/ha Lupinen)

› Verzweigte Sorte Energy 2015 höchster Ertrag (2014 niedrigster!)

› Z-Saatgut war bei keiner Sorte völlig befallsfrei › Standfestigkeit wichtiges Kriterium › Ernte von selektierten „besseren“

Reihen oder Einzelpflanzen zur weiteren Prüfung 2016

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› Klimakammer-Vorversuche: Infektion von 7 Tage alten Sämlingen mit Sporensuspension von C. lupini (nach E.v. Baer 2015)

› Alle Pflanzen zeigen Krankheitssymptome › (Ursprüngliche Befallsfreiheit des Saatgutes nicht

nachgewiesen) › Infektion von Sämlingen aus „toleranten“ Zuchtstämmen

von E.v.Baer › Weitere Kultivierung im Gewächshaus › Samen der tolerantesten Pflanzen geerntet für Feldtest 2016 › Kreuzungen zwischen „toleranten“

und anbaugeeigneten Sorten

Innenarbeiten 2014 / 2015

Im Gewächshaus

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› Saatgutuntersuchung etablieren › Saatgutbehandlungen testen › Sämlings-Selektion als Methode etablieren

Ausblick Feld 2016 › Mischkultur optimieren (Partner-Art, -Sorte, -

Saatdichte) › Genbankherkünfte nur zum Teil mit künstlicher

Infektion › Selektierte Nachkommenschaften auf Toleranz testen › Grössere Menge neuer Herkünfte in Einzelreihen auf

Resistenz/Toleranz testen › Lupinen-Netzwerk ausbauen, Finanzen finden

Fazit und Ausblick Labor 2016 ff.

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Finanzielle Förderung: › EU: H 2020- Projekt DIVERSIFOOD – „Embedding crop diversity and

networking for local high quality food systems” › Stiftung Corymbo › Firma Bio Partner › Stiftung Sur-la-Croix › Bundesamt für Landwirtschaft: Förderung genetischer Ressourcen

(NAP-PGREL) › Verband Bio Suisse Saatgut: › Paolo Annichiarico (CRA-FLC, Lodi, IT), Erik von Baer (Semillas

Baer, Chile), Dr. N. Drienyovszki (Univ. of Debrecen, HU), Jouffray-Drillaud, Boguslav S. Kurlovich, Nordsaat Saatzucht, Edwin Nuijten (Louis Bolk Instituut, NL), Poznanska Hodowla Roslin, Saatzucht Steinach, Südwestdeutsche Saatzucht, Sandor Vajda (Lajtamag GmbH, HU).

Dank

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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Hintergrund › Die Schweiz importiert jährlich 455 000 t pflanzliche

Eiweisse zu Futterzwecken. › Das sind 80 % des Bedarfs an Eiweissfuttermitteln. › Davon 290 000 t (64%) Sojaschrot. › Im Biosektor werden sogar 89% des benötigten

Futterproteins importiert. › Ansätze auf mehreren Ebenen zur Verbesserung

dieser ökologisch unhaltbaren Situation: › Anbaubeiträge AP 2014-17 › „Feed no food“ – Wiederkäuer mit Grundfutter

ernähren. › Mehr Körnerleguminosen für Monogastrier anbauen: › Mischkultur-Versuche der FiBL-Beratung seit 2009

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Quelle: Dierauer et al. (2015), Ökologie & Landbau (4)

Ergebnisse der Mischkulturversuche am FiBL: Winteraussaat

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Ergebnisse 2014 Blaue Lupine

› Gesamtertrag Mischkultur: Ø 29,1 dt/ha (davon 5.0 dt/ha Lupinen) › Sorten mit weniger als 80% des Ertrages von Boregine: Probor,

Borlu, Haags Blaue › Polnische Sorte Tango: 137 % von Boregine › Beste Lupinenerträge bei Hafersorten Buggy, Zorro › Mischung mit Winterhafer: Erträge zu gering, Winterhafer

schosste wider Erwarten doch, brachte aber keinen Ertrag Weisse Lupine

› Mischkultur mit Sommerhafer: Ø 16.9 dt/ha (davon 6.6 dt/ha Lupinen) › Reinkultur: Ø 19 dt/ha › Anthraknose: Ø Boniturnote Körner: 6.8 ; Totalausfall bei einigen (spätreifen)

Herkünften › Grosse Verluste durch totales Lager bei einigen Sorten

Gelbe Lupine: Erträge unter 2 dt/ha

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Schlussfolgerungen aus 2014 › Früher säen › Lupinen dichter säen, insbesondere

determinierte Sorten › kein Winterhafer › Saatdichte von Hafer reduzieren › andere Partner testen › nur Z-Saatgut verwenden › noch andere polnische Sorten testen › Gelbe Lupine nicht weiterverfolgen › mehr Sorten von Weissser Lupine testen › Genbank-Herkünfte testen

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Boruta mit 4 Sommer-Hafersorten

13.4 11 9.88

19.4

37.7

43.9 49.1

36.5

0

10

20

30

40

50

60

Buggy HSH Scorpion Zorro

dt/ha

Ertrag Lupinen Ertrag gesamt

36% 20.5% 53.6%

25.7%

› Aussaat: 23.3.2015

› Ernte: 21.7.2015 › Ergebnisse von 4

Parzellen pro Hafersorte

› Lupine Sorte Boruta, 4 Wh.

› Saatstärke 90/20 % der Reinsaatmenge

› Fehlerbalken: Standardfehler

• höchster Lupinenertrag mit Zorro, passende Abreife

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› 8 Verfahren: 4 Getreide, 4 andere

› Getreide: Hafer Triticale Gerste Weizen

› Andere: Leindotter Beikrautflora Rotschwingel Reinkultur

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Weitere Partner: Blaue Lupine, 2 Sorten

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Illustration: Anthraknosebefall in Z-Saatgut

Befall auch in Z-Saatgut: ca. 50 % vor der Saat aussortiert

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Boruta mit Getreidepartnern

S.Hafer Buggy S.Gerste Eunova S.Triticale Trado S.Weizen Fiorina

dt/ha total: 38.1 51.9 33.3 42.4 Lupine %: 28.5 26.2 68.7 67.1

Informationen zu Blauen und Weissen LupinenSüsslupinen sind keine GartenblumenRohnährstoffe der Lupine im VergleichFoliennummer 4Foliennummer 5Mischkulturen: Praxisversuche (Sommersaaten)Foliennummer 7Doppelstrategie mit Blauen und Weissen LupinenDoppelstrategie mit Blauen und Weissen LupinenFeldversuche 2014 – 2016 Ergebnisse 2015 Blaue Lupine: Sorten�Mischungspartner-Versuch�Blaue Lupine 2015Ergebnisse 2015Saatbehandlung mit KnöllchenbakterienSaatbehandlung mit KnöllchenbakterienAnthraknose bei LupinenAnthraknose bei LupinenAnthraknose 2015Ergebnisse 2015 Weisse Lupine Sorten/StämmeWeisse Lupine Mischungspartner: Ergebnisse 2015Anthraknose 2015: Genbank-Screening und EinzelpflanzennachkommenschaftenErgebnisse 2015Innenarbeiten 2014 / 2015Fazit und Ausblick Labor 2016 ff.DankVielen Dank für Ihre AufmerksamkeitHintergrundErgebnisse der Mischkulturversuche am FiBL: WinteraussaatErgebnisse 2014Schlussfolgerungen aus 2014Boruta mit 4 Sommer-HafersortenWeitere Partner: Blaue Lupine, 2 SortenIllustration: Anthraknosebefall in Z-Saatgut�Boruta mit Getreidepartnern �