ObiVonKnobi: Neue Knoblauchsorten für den Öko-Landbau

ObiVonKnobi: Neue Knoblauchsorten für den Öko-Landbau

Das BÖL-Forschungsprojekt "ObiVonKnobi" sucht nach Möglichkeiten, das Sortenspektrum des Knoblauchs zu erweitern und seine genetische Vielfalt zu erhalten. Im Interview erzählt Projektleiterin Dr. Manuela Nagel vom IPK Gatersleben, weshalb Knoblauchsamen von herkömmlichen Sorten rar sind und wie die Zusammenarbeit mit Öko-Landwirtinnen und -Landwirten des Verbunds Ökohöfe im Projekt aussehen wird.

Dr. Manuela Nagel ist am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben für den Bereich Kryokonservierung und Stressbiologie zuständig. Kryokonservierung dient dem Sortenerhalt und sichert somit die genetischen Ressourcen landwirtschaftlicher Nutzpflanzen. Im Projekt "ObiVonKnobi", das vom Bundesprogramm Ökologischer Landbau (BÖL) gefördert wird, beschäftigt sie sich speziell mit Knoblauch und koordiniert zwischen den Partnerinnen und Partnern aus Forschung und Praxis.

Erklärung der Fachbegriffe

  • Kryokonservierung: die Lagerung von Zellen oder Gewebe durch Einfrieren in flüssigem Stickstoff
  • Akzession: eine bestimmte genetische Variante oder Sorte, die durch eindeutige Identifikationsmerkmale (zum Beispiel eine Registrierungsnummer, einen Namen oder geographische Informationen) identifiziert und in einer Genbank aufbewahrt wird
  • Genotypisierung: Methoden zur Bestimmung von Unterschieden in der genetischen Zusammensetzung (Genotyp) eines Lebewesens durch Untersuchung seiner genetischen Information
  • Phänotypisierung: Methode der Pflanzenforschung, bei der das Erscheinungsbild (Phänotyp) von Pflanzen quantitativ analysiert und vermessen wird, zum Beispiel die Architektur der Wurzeln oder die Anzahl der Blätter

Oekolandbau.de: Um was geht es im Projekt?

Manuela Nagel: Der Name des Projekts "ObiVonKnobi", kurz für "Ökologischer Anbau von Knoblauch – Erweiterung des Sortenspektrums durch Selektion pflanzengenetischer Ressourcen", sagt ja schon weitestgehend aus, dass wir Knoblauchsorten für den Öko-Landbau selektieren wollen. Die meisten Knoblauchsorten, aber auch andere Allium-Arten, können eigentlich nur klonal erhalten werden. Das heißt, nur als Pflanze im Feld. Das ist natürlich auf längere Sicht ein Risiko, weil wir die Pflanze verlieren könnten oder sie sich auf unerwünschte Weise verändert. Deshalb ist die frühzeitige Kryokonservierung essenziell.

Weil wir eine wahnsinnig große Kollektion von über 470 Knoblauch-Akzessionen – alte zugelassene Sorten und Landrassen – besitzen, wollten wir eine Prioritätenliste erstellen, mit der wir unseren Knoblauch einlagern können. Das soll so schnell wie möglich geschehen. Wir haben deshalb bereits mit der Genotypisierung begonnen. In dem Zusammenhang kamen dann die Fragen auf:

  • Was haben diese Knoblauch-Akzessionen sonst noch für interessante Eigenschaften, im Hinblick auf ihren Anbau?
  • Welche Eigenschaften haben sie in der Produktion?
  • Wie sehen sie im Feld aus?
  • Wie sind sie geschmacklich?

Das war der Beginn des ObiVonKnobi-Projekts: Ich habe mich mit meinem Kollegen Dr. John Charles D'Auria zusammengesetzt und wir haben überlegt, wie wir dieses Projekt auf die Füße stellen können. Wir wollten unsere gesamte Knoblauch-Kollektion nutzen, um sie zu charakterisieren und zu phänotypisieren.

Oekolandbau.de: Welche Probleme aus der Praxis werden adressiert?

Manuela Nagel: Die reine Erhaltung ist zwar die eine Sache, aber was nützt die Erhaltung, wenn wir das Material nicht jemanden in die Hände geben können? Da kam dann der Öko-Landbau ins Spiel und die Möglichkeit, sich beim Bundesprogramm Ökologischer Landbau als Projektgeber zu bewerben. Wir haben in diesem Zuge Kontakt mit dem Verbund Ökohöfe in Sachsen-Anhalt aufgenommen, der uns Öko-Bäuerinnen und -Bauern vermittelt hat, die interessiert sind, die neuen Sorten auszuprobieren.

Das erste Treffen mit allen Beteiligten gab es vor zwei Jahren, wo wir die Herausforderungen und Möglichkeiten diskutiert und das Projekt beschlossen haben. Die Idee des Projekts ist, aus der Vielfalt an Knoblauch-Herkünften, die wir am Institut haben, zusammen mit den Öko-Bäuerinnen und -Bauern diejenigen herauszusuchen, die für den Öko-Landbau interessant sein könnten. Diese Sorten werden dann direkt an den Standorten angebaut. Die Selektion soll alle Eigenschaften, die wir bereits charakterisiert haben, wie beispielsweise Feld-Eigenschaften und chemische Eigenschaften, miteinbeziehen.

Zum Praxis-Nutzen gehört auch, dass Knoblauch besonders virusanfällig ist. Der Ertrag nimmt über die Jahre ab, wenn er dauerhaft im Feld angebaut wird, ohne dass die Viren eliminiert werden. Für diesen Teil des Projekts – die Virus-Eliminierung – kam meine Kollegin Dr. Katja Richert-Pöggeler vom Julius Kühn-Institut (JKI) hinzu. Für die Landwirtinnen und Landwirte spielt das vor allem aus ökonomischer Sicht eine große Rolle.

Oekolandbau.de: Neben der Viruslast, was waren die weiteren Anliegen der Öko-Bäuerinnen und -Bauern?

Manuela Nagel: Deutschland ist ein Knoblauch-Importland. Insgesamt kommt der meiste Knoblauch, den wir in Deutschland verzehren, aus China, Israel und Indien. Das sind die Hauptzulieferer. Innerhalb Europas haben wir zudem noch Spanien, die Ukraine und Frankreich, die Knoblauch anbauen und exportieren. Das heißt, innerhalb Deutschlands gibt es gar nicht so viele Sorten, die für den Anbau geeignet sind. Dabei spielen verschiedene Kriterien eine Rolle:

  • Die Sorten müssen natürlich eine hohe Masse produzieren.
  • Sie müssen ein vernünftiges Aussehen haben.
  • Sie dürfen nicht allzu krankheitsanfällig sein und eine geringe Viruslast aufweisen, um auf Dauer im Feld beständig zu sein.

Für die Bäuerinnen und Bauern ist es natürlich auf der einen Seite interessant, dieses geringe Sortenspektrum zu erweitern. Auf der anderen Seite soll eine geschmackliche Variabilität hineingebracht werden. Die wollen wir auf ein Level bringen, das wir bisher noch gar nicht kennen. Bei über 470 Akzessionen gibt es sicher eine ganze Bandbreite an Unterschieden.

Oekolandbau.de: Was ist der aktuelle Forschungsstand? Gibt es in anderen Ländern eine größere Vielfalt an Knoblauch-Sorten?

Manuela Nagel: Ich habe erst vor wenigen Jahren angefangen, mich in das Thema Knoblauch einzuarbeiten und würde mich deshalb nicht als Expertin bezeichnen. Aber ich bin von jeher fasziniert von der Vielfalt der übergeordneten Gattung Allium und möchte diese gerne auch an meinem Institut unterstützen.

Im vergangenen Jahr habe ich mit einigen Kolleginnen und Kollegen aus dem Ausland das Projekt "Garli-CCS" ins Leben gerufen, das vom "European Cooperative Programme for Plant Genetic Resources" (ECPGR) finanziert wird. Mit dem Projekt wird die Genotypisierung, also die molekulare Charakterisierung, der europäischen Knoblauch-Akzessionen unterstützt. Ich bin derzeit dafür verantwortlich, über 1.800 Knoblauch-Akzessionen aus mehreren europäischen Ländern zu charakterisieren. Ziel ist es, eine Prioritätenliste für die Kryokonservierung und die Langzeiterhaltung zu erstellen.

Oekolandbau.de: Wo sehen Sie die Forschungslücke, die Ihr Projekt füllen soll?

Manuela Nagel: Im ECPGR-Projekt haben wir versucht, erstes Wissen zusammenzutragen. Wir wissen bereits, dass die Vielfalt nicht wahnsinnig groß ist, aber es gibt auf jeden Fall einen Gradienten von Nord nach Süd, wie sich die unterschiedlichen Akzessionen unterscheiden. Deutscher Knoblauch produziert weitestgehend keine Samen. Es gibt aber andere Knoblauch-Akzessionen, die tatsächlich unter bestimmten Bedingungen Samen produzieren. Das könnte auch für die Landwirtinnen und Landwirte ein wichtiger Zwischenschritt sein, um botanische Samen zu erzeugen. Deshalb versuchen wir derzeit, Knoblauch-Akzessionen zu bekommen, die Saatgut produzieren, und sie in das Projekt aufzunehmen.

Wir versuchen auch genetisch herauszufinden, was die Ursache dafür ist, dass die Viruslast für manche Akzessionen höher ist und welchen Einfluss die Gene auf diese Geschmacksrichtungen haben. Und da ist tatsächlich im Moment in der Forschung einfach noch nicht so viel gemacht worden.

Oekolandbau.de: Spielt der Klimawandel beim Knoblauch-Anbau und der Sortenwahl auch eine Rolle? Wird es in Deutschland zum Beispiel bald die südeuropäischen Sorten geben, weil sie besser mit Hitze und Trockenheit klarkommen?

Manuela Nagel: Das wissen wir noch nicht. Unsere Akzessionen-Sammlung ist auf verschiedenen Sammelreisen entstanden, beziehungsweise aus dem Austausch mit Genbanken in Frankreich und Spanien. Wir sehen immer wieder, dass viele dieser Akzessionen häufig Schwierigkeiten haben, hier in Deutschland zu überleben. Oftmals sind das Frühjahr und der späte Sommer zu kühl oder zu nass. Dann weichen die Pflanzen auf und sind besonders anfällig, sodass wir Probleme haben, sie im Feld zu erhalten.

Deshalb haben wir eine Vielzahl dieser Akzessionen, die im Feld gar nicht mehr existieren, in die Kryokonservierung genommen. Knoblauch mag es tendenziell etwas trockener und etwas mehr Wärme, sodass ich mir gut vorstellen könnte, dass sich das Sortenspektrum in den nächsten Jahren deutlich ändert beziehungsweise, dass die Sorten, die hier auf dem Markt sind, besser werden.

Oekolandbau.de: Wer sind Ihre Praxispartnerinnen und -partner?

Manuela Nagel: Meine Forschungsgruppe hat die Aufgabe, die Feld-Charakterisierung und Phänotypisierung zu übernehmen. Das heißt, wir schauen uns über 400 Knoblauch-Akzessionen über drei Jahre hinweg an und evaluieren verschiedene Merkmale wie Knollengröße, Pflanzenhöhe, Blühzeitpunkt, und so weiter.

Dann wird eine Auswahl getroffen und bei den Partnerinnen und Partnern unter verschiedenen Schwefeldüngungen angebaut. Dieser Basis Inhaltsstoff, der den Geschmack von Knoblauch ausmacht, ist eine schwefelorganische Verbindung. Wir können uns gut vorstellen, dass man mit Schwefeldünger den Geschmack gezielt verändert könnte. Und wir würden auch gerne wissen, ob wir das mit organischem Dünger erreichen können.

Als Praxispartner ist der Verbund Ökohöfe natürlich ganz wichtig. Er war eine elementare Unterstützung bei der Suche nach Bäuerinnen und Bauern, die unsere Akzessionen testen wollen. Er hat uns aber auch bei der Fragestellung unterstützt. Der Geschäftsführer Thomas Handrick hat selbst ein Gartenbaubetrieb und wird dort Knoblauch anbauen. Zwei weitere Praxispartner haben wir in der Nähe von Berlin und in Eichsfeld gefunden. Eine Praxispartnerin beziehungsweise ein Praxispartner fehlt noch. Insgesamt wären vier Standorte super, die sich zum Beispiel hinsichtlich ihrer Bodenqualitäten unterscheiden.

Oekolandbau.de: Das Projekt ist im April 2024 gestartet. Was sind die ersten Schritte?

Manuela Nagel: Wir haben vor Kurzem zwei Promovierende gefunden, mit denen wir nun aktiv starten können. Die ersten Schritte sind, in den Garten zu gehen. Der Knoblauch ist mitten in der Vegetationsperiode. Wir müssen uns überlegen, wie wir die ersten Evaluierungen machen können. Mein Kollege John Charles D’Auria fängt an, die biochemischen Methoden zu etablieren. Wir werden die Feld-Phänotypisierungen vorbereiten und wir haben im Moment einen großen Satz an genetischen Daten. Die liegen bereits vor und sollen analysiert werden, zum Beispiel hinsichtlich Duplikaten. Anschließend können wir die erste Selektion vorbereiten, um die ausgewählten Sorten den Öko-Bäuerinnen und -Bauern vorzustellen.

Oekolandbau.de: Es ist ja auch ein Verkostungswettbewerb später im Projekt geplant. Was genau soll dort verkostet werden?

Manuela Nagel: Wir hoffen natürlich, dass wir im Projekt ein paar schöne, geeigneten Akzessionen finden. Geplant ist zum Tag der offenen Tür des IPK eine Verkostung anzubieten, möglicherweise zusammen mit Kartoffeln. Wir suchen dafür nach einem tollen Koch oder tollen einer Köchin, der oder die daran interessiert wäre, die neuen Knoblauch-Varianten zu testen.

Ich persönlich kann übrigens keine Zwiebeln und leider auch keinen Knoblauch roh essen. Also werde ich an der Verkostung gar nicht selbst teilnehmen können. Aber mein Kollege John Charles D‘Auria hat da zum Glück ganz und gar keine Vorbehalte.

Oekolandbau.de: Was sind die besonderen Herausforderungen in diesem Projekt?

Manuela Nagel: Die liegen vor allem in den unterschiedlichen Fachgebieten, in denen wir uns bewegen. Die chemische Analyse auf der einen Seite, wo wir natürlich auf die Expertise von John Charles D’Auria angewiesen sind, und die weitreichende Methodenentwicklung, die ansteht. Auf der anderen Seite ist es wichtig, eine Praktikerin oder einen Praktiker hier vor Ort zu finden, die oder der ins Feld geht und die unterschiedlichen Knoblauch-Akzessionen identifiziert, aber auch in der Lage ist, ins Labor zu gehen, um zu schauen, wie wir die Viruslast eliminieren können.

Zuletzt ist die Kommunikation des Projekts eine Herausforderung: Einerseits auf wissenschaftlicher Ebene hier am Institut, andererseits auf ganz pragmatischer Ebene mit den Öko-Bäuerinnen und -Bauern. Das wird sicherlich sehr spannend, aber ein kleiner Spagat werden. Wir sprechen einfach eine andere Sprache.

Dieses Problem ist mir aufgefallen, als ich die ersten Öko-Landwirtinnen und -Landwirte anwerben wollte. Als ich geschrieben habe, dass wir "mithilfe molekularer Marker" Knoblauch-Akzessionen untersuchen wollen, wurde dies zunächst als Gentechnik verstanden. Also dass wir genetische Veränderungen herbeiführen wollen, obwohl unser Projekt gar nichts damit zu tun hat. Wir müssen uns hinsichtlich einer gemeinsamen Sprache einfach noch besser gegenseitig kennenlernen, damit wir tatsächlich Knoblauch-Akzessionen für den Öko-Landbau heraussuchen können.


Letzte Aktualisierung 28.05.2024

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