Ausgangslage

Das Wissen über Sorten und Saatgut für den biologischen Landbau in Österreich ist lückenhaft. Auch gibt es keine geeigneten Instrumente zur Beurteilung der Eignung von Saagut und Sorten für den Biolandbau.

Projektziele

Erarbeitung von wissenschaftlichen Grundlagen zur gezielten Züchtung und Vermehrung geeigneter Sorten für den Biolandbau sowie die Entwicklung und Evaluierung von Methoden zur Beurteilung der Eignung von Saatgut und Sorten für den biologischen Landbau.
Gefördert von:
Forschungsprojekt Nummer 1315 vom  Lebensministerium und den Bundesländern.

Kooperationspartner

Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit,  Niederösterreichische Saatbaugenossenschaft,  Saatzucht Donau,  Saatzucht Gleisdorf,  Universität für Bodenkultur Wien – IPP,  Saatzucht Edelhof.

Umsetzung

Folgende Kulturarten wurden untersucht: Getreide (Durum-Weizen, Emmer, Einkorn, Khorassanweizen, Sommergerste, Sommerhafer, Triticale, Winterweizen), Kartoffel, Leguminosen (Futtererbse, Körnererbse, Platterbse, Saatwicke, Sojabohne) und Ölkürbis.

Saatgut und Sorten

Besonders im biologischen Landbau sind die richtige Sortenwahl und die Verwendung von gesundem Saatgut von großer Bedeutung. Bisher erfolgte die Sortenwahl aus dem Sortiment der für die konventionelle Landwirtschaft entwickelten Sorten. Im Gegensatz zum Biolandbau finden dort allerdings chemisch-synthetische Betriebsmittel weitverbreitete Verwendung. Dadurch unterscheidet sich der Biolandbau grundlegend von der konventionellen Landwirtschaft im Management der Unkrautunterdrückung, der Krankheits- und Schädlingsbekämpfung und der. Für eine gesteigerte Ertragssicherheit und Produktqualität im Biolandbau sind daher neue, an diese speziellen Anforderungen angepaßte Sorten erforderlich.
Im biologischen Landbau bedarf die Prioritätensetzung bei der Bewertung von Kriterien zur genetischen und/oder technischen Qualität von Saatgut und Sorten einer neuen und differenzierten Betrachtungsweise. Das Projekt diente der Schaffung wissenschaftlich fundierter Grundlagen für ein umfassendes Konzept zur gezielten Züchtung und Vermehrung geeigneter Sorten für den Biolandbau. Dies umfaßt auch eine Überprüfung der Methoden der konventionellen Züchtung in Hinblick auf ihre Anwendbarkeit für die Züchtung im biologischen Landbau und eine Neugewichtung der Selektionsmerkmale und -grenzen.
Saatgut ist das zentrale Betriebsmittel in der Pflanzenproduktion. Im biologischen Landbau ist natürlich hochwertiges Saatgut von besonderer Bedeutung, da wirksame Maßnahmen gegen Saatgutbefall durch Krankheitserreger nicht bzw. nur bedingt verfügbar sind.
Die Qualität des Saatgutes umfaßt die zwei folgenden Komponenten:
Die technische Qualität, die sich aus Fremdbesatz, Keimfähigkeit, Triebkraft und dem Gesundheitszustand des Saatgutes zusammen setzt. Dies schließt Verunreinigungen mit genetisch veränderten Organismen mit ein.
Die genetische Qualität, die die klassischen Sorteneigenschaften umfaßt.
Die Auswahl der im Projekt zu bearbeitenden Kulturarten wurde nach folgenden Kriterien
getroffen:
Kulturarten mit hohem Anteil in biologischen Fruchtfolgen (Getreide, )
Kulturarten mit hoher Wertschöpfung im Bio-Landbau (Ölkürbis, Kartoffel)
Kulturarten, bei denen österreichische Züchter bereits Aktivitäten zur Selektion von Sorten für die biologische Produktion gesetzt haben (Getreide).
Gerade im biologischen Landbau sind die technische und genetische Qualität des Saatguts möglichst ins Optimum zu bringen. Um dies zu ermöglichen, wird im Rahmen des Forschungsprojektes die Qualität von Saatgut einer gesamtheitlichen Betrachtung unterzogen und auf Tauglichkeit für den biologischen Landbau bewertet.
Durch die im Projekt realisierte inter- und transdisziplinäre Zusammenarbeit sowie die Kombination verschiedener wissenschaftlicher Methodenansätze wurde einerseits dem ganzheitlichen Anspruch des biologischen Landbaus entsprochen und andererseits die Entwicklung und Evaluierung neuer Methoden für die Beurteilung der Eignung von Saatgut und Sorten für den biologischen Landbau durchgeführt.

Erkenntnisse aus dem Bereich Sorten-Merkmale

Von den speziell für den Biolandbau notwendig gewordenen neuartigen Merkmalskombinationen kommt der Saatgutgesundheit und Resistenz gegenüber Krankheiten im Biolandbau eine vorrangige Bedeutung zu. Bei Getreide wurde der negative Einfluss von samenbürtigen Krankheiten auf die Keimfähigkeit, Keimlingsentwicklung und teilweise auch Ertragsbildung belegt. Sortenspezifische Resistenzen wurden teilweise identifiziert, jedoch wie im Fall von Steinbrand nur unzureichend im österreichischen Sortiment. Aktivitäten zum Einkreuzen von gewünschten Resistenzen waren nur teilweise erfolgreich. So führte bei Kartoffeln zum Beispiel das Einkreuzen von Phytophthora-Resistenz in sehr frühe Sorten gleichzeitig zu einer unerwünschten Veränderung der Reifezeit.
Ein weiterer wichtiger Aspekt im Biolandbau ist die höhere Konkurrenz von Unkräutern. Die Ergebnisse zeigen die positive Wirkung einer zügigen Jugendentwicklung auf die Konkurrenzkraft der Sorten. Bei Ölkürbis ist dies noch durch die Fähigkeit zu ergänzen, Bestandeslücken zu kompensieren und möglichst lange einen gesunden Blattapparat zu erhalten. Bei Winterweizen ist zusätzlich zur Entwicklungsdynamik in frühen Stadien die Biomassezunahme und der Höhenwuchs im weiteren Vegetationsverlauf für eine effiziente Unkrautunterdrückung ausschlaggebend. Sortenspezifische Variationen in für eine effiziente Nutzung von bodenbürtigen Ressourcen notwendigen Merkmalen wurden ebenfalls erhoben. So konnten ansatzweise Zusammenhänge zwischen Wurzeldynamik und Trockenstresstoleranz sowie zwischen Mykorrhizaausbildung und Nährstoffeffizienz aufgezeigt werden.

Sorten-Züchtung

Erkenntnisse aus dem Bereich Sorten-Züchtung Die Ergebnisse zeigen, dass für den Biolandbau geeignete Genotypen in den ersten Generationen des Zuchtmaterials auf konventionellen Standorten vorselektiert werden können. Anschließend ist das Zuchtmaterial möglichst früh unter biologischen Anbaubedingungen umfassend zu prüfen. Dies muss spätestens ab der ersten Ertragsprüfung erfolgen, da besonders im Merkmal Ertrag große Unterschiede zwischen konventionellen und biologischen Standorten in der Rangreihung von Genotypen innerhalb einiger Kulturarten erhoben wurden. Parallel dazu sollten auch diverse Qualitätsparameter mit erfasst werden.Die Wahl von konventionellen Standorten als primäre Selektionsstandorte ist hauptsächlich durch die momentane Praxis begründet. Für Soja zB. erwiesen sich Biostandorte aufgrund bodenbiologischer (Knöllchenbakterien) und bodenchemischer (mineralischer Stickstoff) Merkmale als bessere Selektionsstandorte für das maßgebliche Qualitätsmerkmal, den Rohproteingehalt. Auch können bei sehr sorgfältiger Standortswahl auf biologisch bewirtschafteten Flächen Versuche mit einer ähnlich hohen Genauigkeit durchgeführt werden wie auf konventionellen Flächen.

Erkenntnisse aus dem Bereich Methodik

Methodisch besonders schwierig erwiesen sich Freilanduntersuchungen zur Toleranz von Trockenstress sowie zur räumlichen und zeitlichen Entwicklung der Wurzeln. Parallel zu vergleichenden Freilanduntersuchungen wurden daher zu diesen Themenkomplexen Labormethoden adaptiert und entwickelt, die für eine Vorselektion unter einer großen Anzahl von Genotypen geeignet sind. Nachfolgend ist eine Evaluierung der Ergebnisse dieser Laboruntersuchungen unter Freilandbedingungen notwendig mit noch weiterer Methodenentwicklung.Dies ist auch im Bereich der Bewertung der Konkurrenzkraft gegenüber Unkraut notwendig, wobei Punkte wie
natürlicher Unkrautbestand versus Referenzunkraut
die Methode der Einbringung des Referenzunkrauts und
die Bestimmung der Unkrautunterdrückung bzw. -toleranz
jeweils einer neuen Bewertung bedürfen.

Wurzelforschung

Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeiten liegt in der Untersuchung von Sortenunterschieden bezüglich der Wurzelausbildung. Die Ergebnisse aus diesen Arbeiten werden mit der Trockentoleranz der Sorten sowie ihrer Reaktion auf Unkrautkonkurrenz in Verbindung gebracht. So konnte zB. gezeigt werden, daß die Trockentoleranz mancher Winterweizensorten auf eine verstärkte Ausbildung von Wurzeln in tieferen, feuchteren Bodenschichten zurückzuführen ist. Sorten unterscheiden sich auch in ihrer Fähigkeit zur positiven Wechselwirkung mit pflanzennützlichen Mykorrhiza-Pilzen. Diese Pilze können die Phosphatversorgung der Pflanze stark verbessern und somit Erträge stabilisieren.Erkenntnisse der Zusammenhänge zwischen Wurzeleigenschaften und der Reaktion der Pflanzen auf verschiedene Umwelteinflüsse werden auch in die Praxis umgesetzt. So werden für die Züchtung grundlegende Informationen für die gezielte Auswahl von Zuchtmaterial mit gewünschten Wurzeleigenschaften zur Verfügung gestellt. Wurzelforschung leistet dadurch einen wichtigen Beitrag zur Ertragssicherung im Biolandbau.