Saucke, Helmut and Riemer, Natalia (2025) Präventive Anbautechnik zur Erhöhung der biotischen Stresstoleranz bei Ackerbohnen und Erbsen. [Increasing the biotic stress tolerance of field beans and peas through preventive cultivation techniques.] Universität Kassel, D-Kassel .
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(Abschlussbericht)
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Summary
Im Projekt wurde untersucht, wie sich ackerbauliche Stellgrößen – insbesondere Saatzeitpunkt und Saattiefe – auf die Befallsdynamik des Linierten Blattrandkäfers (Sitona lineatus) auswirken. Im Fokus standen die Auswirkungen auf die Gesundheit der Wurzelknöllchen, die N-Fixierung sowie Ertragsparameter bei Erbsen und Ackerbohnen, ebenso wie auf die Folgekulturen Winterweizen und Wickroggen. In Exaktversuchen wurde bei Erbsen der Saatzeitpunkt variiert, bei Ackerbohnen zusätzlich die Saattiefe (4 cm vs. 10 cm). Alle Varianten wurden sowohl unter natürlichem Befallsdruck als auch in Netzkäfigen ohne Käferexposition geprüft. Ergänzend wurden Zeitreihenversuche zur dynamischen Erfassung der Knöllchenentwicklung und N-Fixierung sowie Praxistests auf ökologisch und integriert wirtschaftenden Betrieben durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass der Zusammenhang zwischen Buchtenfraß und tatsächlichen Ertragsverlusten schwach ist, was die Aussagekraft visueller Schadensbewertungen für Behandlungsempfehlungen einschränkt. Ebenso führte S. lineatus Exposition bei beiden getesteten Körnerleguminosen je nach Jahr und Variante zu unterschiedlich stark ausgeprägten Ertragsminderungen der Körnerleguminosen und ebenso innerhalb der Fruchtfolge Leguminose – Weizen – Wickroggen, da die Folgekulturen Ertragseinbußen in gewissem Maße kompensieren konnten. Vermutlich bewirkte die kontinuierliche, kompensative Knöllchenneubildung bei Knöllchenverlust eine Anreicherung von pflanzlichen Residuen im Bodenkompartiment, die bis in die zweite Folgekultur hinein der Nachfrucht zur Verfügung stand und diese N-Nachlieferung die Korn- bzw. N-Erträge der Folgekulturen verbesserte. Diese pflanzeneigene Kompensationsfähigkeit von Knöllchenverlusten variierte je nach Variante und Witterung deutlich. Die Kombination aus früher Saat und flacher Ablage bei Ackerbohnen erzielte die stabilsten Ergebnisse über die gesamte Fruchtfolge hinweg: Sie zeigte die geringsten N-Verluste und die höchsten Gesamterträge. Späte Saat in Kombination mit flacher Ablagetiefe führte hingegen zu höheren N-Verlusten und Ertragseinbußen – vermutlich durch unzureichende Knöllchenbildung und eingeschränkter Wurzelentwicklung. Insgesamt lassen sich die Vorteile einer tiefen Aussaat bei Ackerbohnen nicht abschließend bewerten: Zwar zeigte sich tendenziell eine höhere Anzahl gesunder Knöllchen, doch blieben die Effekte auf den Ertrag sowie auf die Folgekulturen uneinheitlich und variierten stark zwischen den Jahren. Bei Erbsen zeigten späte Saatvarianten das größere Kompensationspotenzial, insbesondere durch höhere Weizenerträge in der Nachfrucht. Dies könnte auf eine geringere Fähigkeit zur späten N-Fixierung und -umverlagerung zurückzuführen sein, wodurch mehr verfügbarer Stickstoff im System verblieb und den Folgefrüchten zugutekam. Insgesamt hatte der Faktor Witterung einen erheblichen Einfluss: In einem Jahr mit warmem Frühjahr blieben Ertragseinbußen gering, während ein kaltes, nasses Frühjahr erhebliche Einbußen über die gesamte Fruchtfolge verursachte. Ein Anbauvergleich von Ackerbohnen auf einem ökologisch und einem integriert wirtschaftenden Betrieb zeigte, dass im integrierten System trotz geringerer Knöllchenzahlen und einer niedrigeren relativen N-Fixierleistung höhere Erträge erzielt wurden. Auf gut N-versorgten Böden sind Pflanzen offenbar weniger auf symbiontische N-Fixierung angewiesen. Zusammen mit dem nachgewiesenen Ausgleichspotenzial der Folgefrüchte im Hauptversuch legt dies nahe, dass S. lineatus-Schäden – zumindest bei Ackerbohnen auf stickstoffreichen Standorten weniger ertragswirksam sind. Der auf den Buchtenfraß bezogene integrierte Bekämpfungsrichtwert für Insektizidbehandlungen bedarf also weiterer Untersuchung und sollte überarbeitet werden.
Summary translation
This project investigated the impact of two agronomic parameters, in particular sowing time and sowing depth, on the infestation dynamics of the pea leaf weevil Sitona lineatus. Particularly it focused on root nodule health, nitrogen fixation, and yield parameters in field peas and faba beans, as well as their subsequent crops, winter wheat and vetched-rye. In controlled field trials, the sowing date (early vs. late) was varied for peas, and both sowing date and depth (4 cm vs. 10 cm) were tested for faba beans. All variants were tested under natural S. lineatus infestation and in mesh cages that excluded the pest. Additionally, time-series experiments were conducted to monitor nodule development and nitrogen fixation over time, alongside practical trials on organically and conventionally managed farms. Results showed that the correlation between notching and actual yield losses was weak, limiting the reliability of visual damage assessments as a basis for treatment recommendations. Likewise, S. lineatusexposure led to yield losses in both legume crops, though the extent varied by year and variant. In addition, these yield losses were partially compensated by the following crops within the rotation (legume – wheat – triticale), likely due to the continuous replacement of damaged nodules caused by larval feeding, which leaded to the accumulation of root nodule residues in the soil and, consequently, improved nitrogen availability for subsequent crops. The plant’s ability to compensate varied significantly depending on sowing date and respective weather conditions. Early sowing combined with shallow seed placement in faba beans yielded the best results across the full crop rotation, showing the lowest nitrogen losses and highest cumulative yields. In contrast, late sowing with shallow depth resulted in greater nitrogen losses and more severe yield reductions, likely due to inadequate nodule development and restricted root growth. However, the benefits of deep sowing in faba beans cannot be conclusively assessed: While there was a general trend toward a higher number of healthy nodules, the effects on yield and subsequent crops were inconsistent and varied significantly between years. Overal, weather conditions had a significant impact. In a year with a warm spring, yield losses were minimal, whereas a cold and wet spring led to substantial reductions across the entire crop sequence.
The comparison of grain legume performance at an organic and conventionally managed farm revealed that the conventional system achieved higher yields despite lower nodule counts and a lower proportion of symbiotically fixed nitrogen. In well N-supplied soils, plants appeared to be able to compensate for nodule damage. Together with the demonstrated compensation potential of subsequent crops, the results suggest that S. lineatus damage—at least in faba beans on nitrogen-rich sites—does not necessarily impact yield. Thus, integrated control thresholds for insecticide treatment decisions require further investigation and need to be revised.
| EPrint Type: | Report |
|---|---|
| Keywords: | EPS, FKZ 15EPS024, Erbse, pea, Eiweißpflanzen, protein plants, Ackerbau, crop production, Bohne, bean, Klimaschutz, climate protection, Pflanzenbau, crop production, Integrierter Pflanzenschutz, integrated plant protection , Nachhaltigkeit, sustainability |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI German - Deutsch UNSPECIFIED UNSPECIFIED |
| Subjects: | Crop husbandry > Crop health, quality, protection |
| Research affiliation: | Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE - Protein Strategy Germany > University of Kassel |
| Deposited By: | Geschäftsstelle Bundesprogramm Ökologischer Landbau, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) |
| ID Code: | 55985 |
| Deposited On: | 08 Jul 2025 08:36 |
| Last Modified: | 09 Jul 2025 07:25 |
| Document Language: | German/Deutsch |
| Status: | Unpublished |
| Refereed: | Submitted for peer-review but not yet accepted |
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