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Aktuelle Dissertation zur Weizenzüchtung für den Biolandbau

In den vergangenen Jahrzehnten war das Hauptziel in der Weizenzüchtung vor allem die Ertragssteigerung. Durch die jahrzehntelange Züchtung auf Hochertragssorten für den intensiven Anbau wurde jedoch möglicherweise das optimale Düngungsniveau im Weizenanbau verschoben und so indirekt auf Sorten mit einem höheren Nährstoffbedarf selektiert. Die Dissertation von Isabell Hildermann untersuchte, ob Sorten, die aus diesen Züchtungsprogrammen hervorgingen, für den biologischen Anbau geeignet sind.

Weizenfeld

Sortenversuch im DOK-Versuch. Bild: Isabell Hildermann

(08.07.2010) 

Im Fokus dieser Arbeit stand die Frage, ob für den biologischen Landbau spezifische Züchtungsprogramme notwendig sind. Überprüft wurde die Hypothese, dass Sorten, die unter biologischen Bedingungen gezüchtet wurden, besser an die Bedingungen des biologischen Landbaus angepasst sind als konventionell gezüchtete Hochleistungssorten.

Zwei einjährige Feldstudien mit je acht bis zehn Winterweizensorten wurden in insgesamt sieben Umwelten umgesetzt. Eine erste Studie wurde 2007 im Rahmen des DOK-Langzeitversuchs durchgeführt, in dem verschiedene Anbausysteme (biologisch-dynamisch, organisch-biologisch, konventionell) seit 1978 verglichen werden. In einer zweiten Studie wurden die Sorten 2008 unter Praxisbedingungen auf biologisch bewirtschafteten Betrieben in verschiedenen pedo-klimatischen Regionen der Schweiz geprüft.

Im Gegensatz zum DOK-Langzeitversuch, der sich auf einem fruchtbaren Löss-Standort befindet, waren die Praxisbetriebe auf sandigen bis sandig-lehmigen Standorten gelegen und hatten ein insgesamt geringeres Ertragspotenzial.

Teilziele der Arbeit waren

  • der Vergleich der Erträge, der Backqualität und der Nährstoffeffizienz von modernen Winterweizensorten aus biologischen und konventionellen Züchtungsprogrammen sowie alten Sorten, angebaut unter biologischen und konventionellen Bedingungen im DOK-Langzeitversuch auf fruchtbarem Lössboden,
  • der Vergleich der Leistung dieser Sorten auf drei biologisch bewirtschafteten Praxisbetrieben an Standorten mit geringem Ertragspotenzial,
  • die Analyse der phänotypischen Stabilität der Sorten und
  • die Bestimmung der Wurzelkolonisierung mit arbuskulärer Mykorrhiza unter Feldbedingungen sowie deren Korrelationen mit der Nährstoffkonzentration von Phosphor (P), Mangan (Mn) und Zink (Zn) im Pflanzengewebe und im Korn, mit der Nährstoffaufnahme ins Korn und mit dem Kornertrag.

Die wichtigsten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  • Im DOK-Langzeitversuch waren 2007 die Kornerträge unter konventionellen Bedingungen höher als unter biologischen Bedingungen.
  • In allen geprüften Verfahren (biologisch-dynamisch, konventionell - ausschliesslich mineralische Düngung) stieg die Backqualität deutlich von den alten zu den modernen biologisch und konventionell gezüchteten Sorten an.
  • Unter biologischer Bewirtschaftung war die Stickstoffeffizienz aller Sorten generell höher als unter konventionellen Bedingungen und stieg auch mit dem Jahr der Zulassung der Sorten an.
  • Im DOK-Langzeitversuch, welcher biologische und konventionelle Anbauverfahren direkt vergleicht, traten keine signifikanten Genotyp-Umwelt-Wechselwirkungen für agronomisch wichtige Parameter wie zum Beispiel Ertrag oder Proteingehalt auf. Dies bedeutet, dass die biologisch gezüchteten Sorten unter biologischen Bedingungen keine deutlich besseren Ergebnisse erzielten als die konventionellen Sorten.
  • Im Gegensatz zu den Ergebnissen im DOK-Langzeitversuch waren die Erträge der biologisch gezüchteten Sorten auf den drei biologischen Praxisbetrieben 2008 signifikant höher als die der alten und der konventionell gezüchteten Sorten.
  • Die Wurzelkolonisierung der Weizensorten mit Mykorrhizapilzen war unter biologischen Bedingungen höher als unter konventionellen Bedingungen. Die Hypothese, dass die Fähigkeit von Weizen zur Mykorrhizierung bei modernen Hochleistungssorten verloren gegangen ist, hat sich nicht bestätigt.

Zusammenfassend zeigt die Studie von Isabell Hildermann die Notwendigkeit auf, biologisch bewirtschaftete Standorte in Züchtungsprogramme für den Biolandbau einzuschliessen. Wichtig ist dies vor allem in den Phasen von Zuchtprogrammmen, in denen die Ertragsselektion stattfindet.

Weiterführende Informationen

Kontakt

  • Isabell Hildermann, FiBL, Frick

Dissertation

Literatur


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