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Composite Cross-Züchtung - Interview mit Dr. Carl Vollenweider (Dottenfelderhof)

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Dr. Vollenweider vom Dottenfelderhof zur Composite Cross-Züchtung. Foto: Dottenfelderhof

Die Forschung auf dem Dottenfelderhof verfolgt das Ziel, die Pflanzenbau-Wissenschaft mit der biologisch-dynamischen Praxis und der Ausbildung zu verknüpfen. Dr. Carl Vollenweider begleitet ein Projekt zur Entwicklung von Composite Cross Populations von Sommerweizen in Kooperation mit dem Bolk-Institut im Rahmen des EU-Projektes LIVE SEED.

Definitionen

  • Landrassen oder Landsorten sind ohne systematische Züchtungsanstrengungen in einem bestimmten Gebiet entstanden. Häufig besitzen Landsorten eine hohe genetische Diversität und sind standortangepasst.
  • Composite Cross Populations (CCPs) von mehrheitlich selbstbestäubenden Pflanzenarten wie Weizen oder Gerste entstehen durch Kreuzung von Elternpflanzen bestehender Sorten oder Linien. Die Nachkommen der Kreuzungen werden als sogenannte Ramsche geführt, die der natürlichen Selektion unterworfen sind, aber auch gezielt weiter selektiert werden können.
  • Sortenmischungen sind Mischungen verschiedener eingetragener Sorten, die zusammen angebaut und geerntet wurden. Im Unterschied zu CCPs werden die Sorten als Körner gemischt und nicht durchkreuzt. Die genetische Struktur einer Sortenmischung und einer CCP unterscheidet sich grundlegend.

Oekolandbau.de: Was muss eine neue Sorte heute leisten, damit sie erfolgreich ist?

Dr. Vollenweider: Das ist abhängig von der Getreideart. Meist achtet man bei der Bewertung von Sorten auf den Ertrag und bestimmte technische Qualitätseigenschaften, etwa den Klebergehalt bei Weizen. Eine umfassende Bewertung der Ernährungsqualität und des Geschmacks oder eine ganzheitliche Betrachtung der Pflanzengesundheit spielt dagegen kaum eine Rolle. Völlig vernachlässigt werden erweiterte ökologische Gesichtspunkte, wie beispielsweise der Beitrag den neue Sorten zur Verbreiterung der biologischen Vielfalt in der Landwirtschaft leisten.

Oekolandbau.de: Sind Sortenmischungen oder CCPs in Zeiten des Klimawandels erfolgreicher als Hochleistungssorten?

Dr. Vollenweider: Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass Sortenmischungen bei widrigen Umweltbedingungen, zum Beispiel Hitze- und Trockenheitsstress, im Vergleich zu reinen Liniensorten Vorteile auf ihrer Seite haben. Einzelne Komponenten der Mischung können Nachteile anderer Bestandteile kompensieren. Letztlich geht es um einen Risikoausgleich: Mit einer Sortenmischung setzt eine Landwirtin oder ein Landwirt nicht alles auf eine Karte und kann über die Jahre mit einer höheren Ertragsstabilität rechnen. Das bedeutet nicht, dass nicht auch Liniensorten gut mit den spezifischen Umweltbedingungen zurechtkommen können. Der Punkt ist jedoch, dass man im Voraus nicht immer wissen kann, welche Sorte das sein wird. CCPs haben darüber hinaus den Vorteil, dass sie sich durch natürliche Selektion an standortspezifische und an neue klimatische Bedingungen anpassen können. Wir wissen von unveröffentlichten Ergebnissen aus Leistungsprüfungen italienischer Kollegen, dass CCPs nach mehreren Jahren ausgeprägter Trockenheit an einem Standort plötzlich Liniensorten überlegen waren.

Oekolandbau.de: Einheitlichkeit und Stabilität sind bisher Voraussetzung für die Zulassung neuer Sorten: Reicht das künftig nicht mehr?

Dr. Vollenweider: Eine Sorte muss für die Sortenzulassung die DUS-Kriterien erfüllen, also von anderen Sorten unterscheidbar, einheitlich und stabil sein. Grundsätzlich darf Saatgut nur in Verkehr gebracht werden, wenn es einer Sorte zugeordnet werden kann. Landrassen oder CCPs erfüllen die DUS-Kriterien nicht und durften deshalb bis vor wenigen Jahren nicht legal in Verkehr gebracht werden. Die EU hat jedoch deren Bedeutung für die Erhaltung und Förderung der biologischen Vielfalt in der Landwirtschaft erkannt und Möglichkeiten geschaffen, Landrassen und neu auch CCPs in einem bestimmten Umfang zu vermarkten.

Landsorten weisen häufig einen Sortencharakter auf und können durch Angabe von Merkmalen beschrieben werden. Seit einigen Jahren können sie als sogenannte Erhaltungssorten mit vereinfachter Zulassung und weniger strengen Anforderungen an ihre Einheitlichkeit eingetragen werden. Bei CCPs hingegen ist ein Sortencharakter, wenn überhaupt, nur schwer fassbar.

Oekolandbau.de: Composite Cross Populations stehen im krassen Widerspruch zum bisherigen Sortenrecht: Sind CCPs bislang illegal?

Dr. Vollenweider: Bis 2015 war die kommerzielle Vermarktung von CCP-Saatgut in der EU und Deutschland nicht möglich. Heute gibt es aber Ausnahmen.

Oekolandbau.de: Welche?

Dr. Vollenweider: Die rechtlichen Grundlagen für das Inverkehrbringen von Saatgut von CCPs wurden mit dem Beschluss der EU-Kommission vom 18. März 2014 geschaffen. Danach darf Saatgut von Weizen-, Gerste- und Hafer-CCPs und von Maispopulationen im Rahmen eines zeitlich befristeten Experiments vermarktet werden. Diese CCPs werden als Populationen bezeichnet und müssen bestimmte Anforderungen erfüllen; insbesondere müssen sie aus mindestens fünf Elternsorten oder -linien erzeugt werden. Durch langjährige Vorarbeit ökologischer Getreide-Züchtungsinitiativen haben schon Anfang 2016 erste Populationen eine Zulassung beim Bundessortenamt erhalten, darunter die Winterweizen-Populationen Brandex und Liocharls der Forschung und Züchtung Dottenfelderhof. Zusätzlich sind in Deutschland fünf weitere Winterweizen-, acht Sommerweizen- und fünf Maispopulationen unter Anwendung der neuen Rechtsgrundlagen zugelassen worden.

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Composite Cross Populations sollen die klassische Linienzüchtung nicht ersetzen, sondern ergänzen sollen. Foto: Dottenfelderhof

Oekolandbau.de: Werden CCPs nachgebaut und weitervermehrt, sind dann jedes Jahr erneute Nachbaugebühren fällig?

Dr. Vollenweider: Für CCPs kann kein Sortenschutz beantragt werden, da es sich dabei nicht um Sorten handelt. Somit werden bei der wiederholten Aussaat und Ernte von Populationen auch keine Nachbaubaugebühren fällig. Für die ökologischen Züchtungsinitiativen bedeutet dieser Umstand jedoch keine fundamentale Änderung der Situation, da sie nicht mit der Saatgut-Treuhand zusammenarbeiten, die die Nachbaugebühren einzieht. Ökologische Züchtungsarbeit wird heute vorwiegend von freiwilligen Spenden getragen.

Oekolandbau.de: Wenn der Nachbau ohne Selektion vermehrt wird, gibt es dann noch züchterischen Fortschritt? Und reicht der künftig?

Dr. Vollenweider: Wichtig ist festzuhalten, dass CCPs die klassische Linienzüchtung nicht ersetzen, sondern ergänzen sollen. CCPs können durchaus züchterisch verbessert werden, aber die Linienzüchtung bleibt für einen raschen und gezielten züchterischen Fortschritt meines Erachtens auch in Zukunft unverzichtbar. CCPs können jedoch einen wesentlichen Beitrag zur dynamischen Erhaltung und Verbreiterung der genetischen Ressourcen für die Züchtung leisten. Die genetische Diversität kann in Populationen kostengünstiger erhalten werden als in Genbanken und sich dynamisch an neue Umweltbedingungen anpassen. Linien- und Populationszüchtung ergänzen sich dadurch ideal: Interessante Pflanzen aus dem dynamischen Genreservoir der CCPs können Ausgangsmaterial für die klassische Linienzüchtung sein. Umgekehrt können neue Sorten aus der Linienzüchtung, und damit der züchterische Fortschritt aus diesen Zuchtprogrammen, zur Erzeugung von CCPs genutzt werden.

Oekolandbau.de: Sind die Anbauer die besseren Züchter? Brauchen sie mehr Mitsprache bei der Züchtung?

Dr. Vollenweider: Grundsätzlich ist es unbedingt zu begrüßen, wenn Landwirtinnen und Landwirte stärker in die Festsetzung von Zuchtzielen und in die Züchtungsarbeit einbezogen werden. CCPs eignen sich dabei besonders gut für die Einbindung der Landwirtinnen und Landwirte, da die Entwicklung standortangepasster Populationen notwendigerweise dezentral erfolgen muss und Landwirtinnen und Landwirte die Selektion übernehmen können. Voraussetzung dafür ist ein enger Austausch zwischen Züchtung und Landwirtschaft, um etwa Selektionskriterien und -methoden abzustimmen.

Oekolandbau.de: Wieviel Ertrag kostet das? Wie hoch ist der Ertragsunterscheid bei CCPs im Vergleich zu Liniensorten?

Dr. Vollenweider: Leistungsprüfungen auf dem Dottenfelderhof und an anderen Standorten haben gezeigt, dass einige Weizen-Populationen mit sehr hoher Backqualität unter ökologischen Bedingungen vergleichbare Erträge wie Referenzliniensorten erreichen. An die Erträge der ertragsstärksten Liniensorten reichen die bisher gezüchteten Populationen jedoch nicht heran. Aber der Vergleich von Sorten mit solch unterschiedlichen Qualitätseigenschaften ist auch nicht sinnvoll.  Allgemein können Populationen unter optimalen Anbaubedingungen noch nicht mit der Leistungsfähigkeit von Linien- und Hybridsorten mithalten. Unter schwierigen Bedingungen wie Trockenheitsstress oder hohem Krankheitsdruck wurde jedoch wiederholt gezeigt, dass sich Populationen im Vergleich zu den Standardsorten besser behaupten.

Oekolandbau.de: Und wie ist es mit der Qualität, etwa beim Proteingehalt?

Dr. Vollenweider: In Forschungsprojekten der Forschung und Züchtung Dottenfelderhof und der Universität Kassel konnte gezeigt werden, dass CCPs stabile Qualitätseigenschaften aufweisen, wenn bei der Zusammenstellung der Population Wert auf eine ausreichend hohe Backqualität gelegt wird. Tatsächlich weisen zum Beispiel unsere Winterweizen-Populationen Brandex und Liocharls eine sehr gute Backqualität auf, bei leicht überdurchschnittlichen Erträgen im Vergleich zu den Referenzsorten.

Oekolandbau.de: Wie wirtschaftlich kann es dann sein, Landrassen statt Hochleistungssorten zu säen?

Dr. Vollenweider: Landwirtinnen und Landwirte müssen abwägen, wie sie die Kriterien Höhe des Ertrags und Ertragsstabilität bei der Wahl des Sortentyps gewichten wollen. Bei der Ertragsstabilität zeigen CCPs Vorteile gegenüber Liniensorten. Zudem verfügen Populationen über das Potential, selbst bei geringeren Inputs an Dünge- und Pflanzenschutzmitteln zufriedenstellende Erträge zu erzielen. Auch Grenzstandorte sind für den Anbau von Populationen besonders geeignet.

Werden die Populationen als lokale Spezialität vermarktet, kann zudem für Landwirte und Verarbeiter zusätzliche Wertschöpfung generiert werden. Zu diesem Zweck kann es, muss aber nicht zwangsläufig, notwendig sein, Konsumenten und Verarbeitern das Konzept von Getreide-Populationen zu erklären. Auf jeden Fall ist dies eine anspruchsvolle Aufgabe, die wir im Rahmen des EIP-Agri-Projekts "Entwicklung und Anbau von standortangepassten Getreide-Populationen in Hessen" verfolgen.

Oekolandbau.de: Bei welchen Schaderregern sind CCPs besser gewappnet als speziell gezüchtete oder resistente Sorten?

Dr. Vollenweider: Klare Vorteile haben CCPs bei Blattkrankheiten wie verschiedenen Rostarten. Aufgrund ihrer genetischen Diversität kann eine Population Pflanzen mit verschiedenen Resistenzen gegenüber Krankheitserregern enthalten. Sogenannte Barrieren- und Abstandseffekte behindern dadurch die schnelle Ausbreitung von Blattkrankheiten in CCPs. Bei samenbürtigen Krankheiten wie Steinbrand bieten dagegen resistente Sorten aus der Linienzüchtung mehr Schutz, sodass auch hier die Kombination beider Züchtungsansätze den größten Erfolg verspricht.

Oekolandbau.de: Gibt es neben den rechtlichen Einschränkungen noch weitere Probleme, die der Verbreitung von CCPs im Wege stehen?

Dr. Vollenweider: Eine große Hürde ist die abnehmende Hand, sprich die Mühlen und Verarbeiter. Sie bevorzugen Sorten aufgrund ihrer bekannten Eigenschaften und Qualitäten. Um Mehl in gleichbleibender Qualität zu erzeugen, werden Sorten mit unterschiedlichen Eigenschaften gemischt. Die Akzeptanz von CCPs bei Verarbeitern ist aus zwei Gründen gering: Zum einen werden Populationen als Mischung mit undefinierten Eigenschaften angesehen, obwohl diese sehr wohl über stabile Qualitätseigenschaften verfügen. Zum anderen fehlt es schlicht an den Mengen, für die sich Lagerhaltung lohnen würde. Deshalb bleiben CCPs vorerst eine Nische, die eher für kleine Mühlen und Bäckereien interessant sind.