Baum, Christel; Jacob, Irene; Kühnl, Annika; Müller, Jürgen; Steinfurth, Kristin and Struck, Christine (2025) Untersuchungen zur Leguminosenmüdigkeit in Klee- und Luzernebeständen (Verbundvorhaben). [Studies on legume decline in clover and lucerne stands.] 1. Öko-BeratungsGesellschaft mbH, D-Hohenkammer 2. Universität Rostock, D-Rostock 3. Universität Rostock, D-Rostock 4. Universität Rostock, D-Rostock .
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(Gesamtabschlussbericht)
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Summary
Dieses Verbundprojkekt besteht aus den Teilprojekten FKZ 18EPS014, FKZ 18EPS038, FKZ 18EPS039 und FKZ 18EPS040
Das Gesamtziel des Vorhabens war es, die komplexen biotischen und abiotischen Faktoren, die zur Kleemüdigkeit führen können, zu identifizieren und Möglichkeiten zu deren Kontrolle zu erarbeiten. Es sollten standortspezifische Ansätze für ressourcen- und umweltschonende, nachhaltige Strategien des Klee- und Luzerneanbaus entwickelt werden, die für den ökologischen Landbau geeignet sind und welche auf den konventionell integrierten Landbau übertragen werden können. Dafür wurden entsprechende Rotklee- (Trifolium pratense) und Luzernefelder (Medicago sativa) erfasst und Pflanzen- sowie Bodenproben analysiert. Es wurde ein Diagnosetool erarbeitet, mit dessen Hilfe es Praktikern ermöglicht wird, die Kleemüdigkeit auslösenden Faktoren zu erkennen und zu kontrollieren. Die Ergebnisse wurden und werden in der Praxis kommuniziert. Dadurch soll ein betrieblich sinnvoll dimensionierter und produktionstechnisch optimierter Kleeanbau mit einer stabilen, hohen Produktivität und Wirtschaftlichkeit langfristig und nachhaltig gesichert werden. Die 71 untersuchten kleemüden Flächen verteilen sich in ganz Deutschland und decken so eine Vielzahl an Boden-Klima-Räumen ab. Auf den kleemüden Flächen und vergleichbaren, kontrastierenden Flächen mit wüchsigen Beständen wurden Boden- und Pflanzenproben entnommen und Messungen durchgeführt. Die Untersuchungen umfassten Schadpilze, Nematoden, Schadinsekten, das Rhizosphärenmikrobiom, die Besiedelung der Wurzeln mit endophytischen Pilzen, Mykorrhiza und Rhizobien, die Nährstoffversorgung und den Eindringwiderstand und die Bodenfeuchte als Indikatoren für Bodenverdichtungen. Die Klee- und Luzernebiomasse wurde hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung untersucht. Zudem wurden Feinwurzeln analysiert und im Hinblick auf ihre auto- und allelopathischen Substanzen bzw. deren Eintrag in die organische Bodensubstanz bewertet. Die Differenzialdiagnose wurde unter kontrollierten und nicht-kontrollierten Bedingungen als erfolgreicher Ansatz getestet, um die Ursachen der Leguminosenmüdigkeit bei Rotklee und Luzerne schlagspezifisch einzugrenzen. Eine Anleitung für Praxis und Beratung wurde als Praxismerkblatt erstellt. Als Ursache für das Auftreten der Kleemüdigkeit scheinen Schadpilze eine gewisse Bedeutung zu haben, ebenso bestimmte pflanzenparasitische Nematoden, Schadinsekten jedoch kaum. Die ursächliche Beteiligung der symbiosebildenden Mikroorganismen wie Rhizobien und Mykorrhizapilze wird am Auftreten der Kleemüdigkeit ausgeschlossen. Hinsichtlich der abiotischen Bodenparameter konnten Schwefel-, Bor- und Kupfermangel sowie zu geringe pH-Werte als Faktoren identifiziert werden, die das Auftreten von Kleemüdigkeit begünstigen. Besonders für den pH-Wert besteht zudem eine Interaktion mit anderen, biotischen Einflussfaktoren wie Nematoden und Schadpilzen. In einzelnen Fällen konnte Bodenverdichtung als eine Ursache der Kleemüdigkeit identifiziert werden. Neben Ertragseinbußen führte Kleemüdigkeit auch zu geringeren Rohproteingehalten und somit zu einer Reduktion des Futterwertes.
Summary translation
The overall objective of the project was to investigate the complex biotic and abiotic factors that contribute to legume decline in red clover and lucerne (clover decline), and to develop strategies for controlling these factors. Site-specific approaches for resource- and environmentally friendly, sustainable clover and lucerne cultivation were developed. These strategies are suitable for organic farming and can also be adapted to conventional-integrated farming practices. Results were transferred to and validated by agricultural practice through close cooperation with farmers. This collaboration ensures that clover and lucerne cultivation on farms is production-optimised and stable, leading to high productivity. As a result, long term profitability can be sustained in an environmentally sustainable manner. In total, 71 affected sites covering a broad range of soils and climatic conditions were identified and selected for examination of the causes of the clover decline appearing on these sites. Soil and plant samples from various locations from patches with decline symptoms and from comparable, contrasting areas with vigorous stands were identified and selected for examination. The investigations included pathogenic fungi, nematodes, harmful insects, the microbiome of the rhizosphere, the colonization of the roots with endophytic fungi, mycorrhiza, and rhizobia, the nutrient supply, and the penetration resistance and soil moisture as indicators of soil compaction. Biomass of clover and lucerne was examined for its chemical composition. In addition, fine roots were analysed to evaluate their potential auto- and allelopathic substances and their addition and effects on soil organic matter. A differential diagnosis approach under both controlled and non-controlled conditions on a mesocosmic scale was developed to evaluate legume decline sites. A guide for using this differential diagnosis tool was created along with practical instructions for farmers and consultants. Pathogenic fungi seem to play a certain role for the occurrence of clover decline, so do certain plant parasitic nematodes. In contrast, insect pests do not. The causal involvement of symbiotic microorganisms such as rhizobia and mycorrhizal fungi in the occurrence of clover fatigue is excluded. Regarding the abiotic soil parameters, sulfur, boron, and copper deficiencies as well as too low pH values were identified as factors that promote the occurrence of clover decline. Especially the pH value also interacts with other biotic factors such as nematodes and pathogenic fungi. In individual cases, soil compaction was identified as a cause of clover decline. In addition to yield losses, clover decline also led to lower crude protein contents and thus to a reduction in feed value.
| EPrint Type: | Report |
|---|---|
| Keywords: | EPS, FKZ 18EPS014, FKZ 18EPS038, FKZ 18EPS039, FKZ 18EPS040, Pflanzenkrankheiten (Viren, Bakt., Pilze, Phytoplasmen), plant diseases (virusus, bacteria, fungi, phytoplasma), Klimaschutz, climate protection, Futterbau, feed crop production, Pflanzenbau, crop production, Boden (Bodenschutz, Bodenfruchtbarkeit, Bodenbearbeitung, Bodengesundheit), soil (soil conservation, soil fertility, soil cultivation, soil health), Ackerbau, crop production, Klee, clover , weitere Hülsenfrüchtler, other legumes |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI German - Deutsch UNSPECIFIED UNSPECIFIED |
| Subjects: | Crop husbandry |
| Research affiliation: | Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE - Protein Strategy Germany > University of Rostock Germany > Other organizations Germany |
| Deposited By: | Geschäftsstelle Bundesprogramm Ökologischer Landbau, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) |
| ID Code: | 56393 |
| Deposited On: | 28 Oct 2025 06:51 |
| Last Modified: | 28 Oct 2025 06:51 |
| Document Language: | German/Deutsch |
| Status: | Unpublished |
| Refereed: | Submitted for peer-review but not yet accepted |
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