Boldischar, Christine; Bubolz, Jéssica; Lohwasser, Ulrike; Reckling, Moritz and Zikeli, Sabine (2026) Screening genetischer Ressourcen von Kichererbse (Cicer arietinum) und Saat-Platterbse (Lathyrus sativus): Anpassung an den Klimawandel in Deutschland mit alternativen Leguminosen für die menschliche Ernährung (Verbundvorhaben). [Screeing of genetic ressources of chickpea (Cicer arietinum) and grass pea (Lathyrus sativus): Adaption to climate change in Germany with alternative legumes for human nutrition.] 1. Universität Hohenheim, D-Hohenheim 2. Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung, D-Gatersleben 3. Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., D-Frankfurt/Oder .
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Summary
Das hier beschriebene Verbundvorhaben umfasst folgende Teilprojekte: FKZ 20EPS010, FKZ 20EPS027 und FKZ 20EPS028
Übergeordnetes Ziel des Projektes war es, genetische Ressourcen von Kichererbse (Cicer arietinum L.) und Saat-Platterbse (Lathyrus sativus L.) auf ihre Eignung für den Anbau in Deutschland zu prüfen, um das Kulturartenspektrum für die konventionelle und ökologische Landwirtschaft zu erweitern. Beide Arten sind sehr gut an trockene und warme Klimabe-dingungen angepasst. Damit stellen sie vielversprechende Alternativen zu verbreitet angebauten Leguminosen wie Erbsen oder Ackerbohnen dar, die aufgrund des Klimawandels zunehmend geringere Ertragsstabilität aufweisen. Im Projekt wurden daher für die Kichererbse 95 und für die Saat-Platterbse 96 genetische Ressourcen evaluiert. Aus diesem Pool wurden vier Kichererbsen- und sieben Saat-Platterbsenakzessionen identifiziert, die sich für den heimischen Anbau eignen. Dabei zeigte sich, dass die Kichererbse besonders auf Standorten mit hohen Wärmesummen und leichten Böden ein hohes Ertragspotential hat, während die Saat-Platterbse auch für kühlere Standorte mit schweren Böden geeignet ist und sowohl in feuch-ten als auch in trockenen Jahren gute Erträge lieferte. Neben der Selektion von Herkünften fanden in CiLaKlima agronomische Versuche zur Bei-krautkontrolle in Kichererbsen und zum Gemengeanbau von Saat-Platterbsen statt. Eine intensive Beikrautkontrolle ist dabei in erster Linie durch das Beikrautaufkommen bedingt, der Einfluss der Wuchstypen ist gering. Im Gemengeanbau mit der Saat-Platterbse erwiesen sich Spelzhafer und Triticale als geeignete Gemengepartner, während Hartweizen eine unzureich-ende Stützwirkung aufwies. Werden die Getreideanteile im Gemenge zu hoch, reduziert sich der Ertrag der Saat-Platterbse. Die im Projekt entwickelte Nah-Infrarot-Kalibration zur Erfassung der Eigenschaften der Saat-Platterbsen- und der Kichererbsen-Akzessionen bestimmt die Proteingehalte sehr zuverlässig (R² = 0.98 bis 0.99) und kann für das Screening von Zuchtlinien o.ä benutzt werden. Die Saat-Platterbsen-Herkünfte wiesen durchgängig höhere Proteingehalte im Korn auf als die Kichererbsen. Der Proteingehalt und die Speicherproteine der Kichererbsen-Herkünfte unterschieden sich nicht zwischen Kabuli-, Gulabi- und Desi-Typen, so dass aus einer ernäh-rungwissenschaftlichen Perspektive alle drei Typen ein Potenzial aufweisen. In Saat-Platt-erbsen wurde neben den Proteinen auch der Gehalt an L-Ho-moarginin (gesundheitsfördernd) und β-ODAP (Toxin) analysiert. In 2023 lag die mittlere β-ODAP-Konzentration bei 0,18% in der Trockenmasse. Die Gehalte an β-ODAP waren stark umweltabhängig, der Einfluss des Genotyps war gering. L-Homoarginin dagegen wies signifikante Standort- und Genotyp-Effekte auf und war positiv mit dem Ertrag korreliert.
Insgesamt zeigt CiLaKlima, dass Kichererbse und Saat-Platterbse bei gezielter Sortenwahl, angepasstem Management und weiterem Aufbau von Wertschöpfungsketten zur Klimaan-passung des Leguminosenanbaus in Deutschland beitragen können. Desi/Gulabi-Kichererbsentypen sind agronomisch robuster als Kabuli-Typen, ohne Nachteile in der Protein-qualität, stellen aber neue Anforderungen an die Vermarktung, da sich das Erntegut visuell von den beim Verbraucher bekannten Kabuli-Typ unterscheidet. Die Saat-Platterbse ist agrono-misch stabil und proteinreich, muss aber im Gemenge angebaut werden. Offene Fragen existieren hier zu möglichen Grenzwerten an β-ODAP, zu weiterer Züchtung und der Auswir-kung der Verarbeitung. Die entwickelten Nah-Infrarot-Kalibrationen für Protein sowie die Empfehlungen zu Beikrautmanagement und Gemengeanbau sind unmittelbar in Forschung und Praxis einsetzbar.
Summary translation
The overarching goal of the project was to evaluate genetic resources of chickpea (Cicer arietinum L.) and grass pea (Lathyrus sativus L.) for their suitability for cultivation in Germany, with the aim of expanding the range of crop species available for conventional and organic farming. Both species are very well adapted to dry and warm climatic
conditions. They represent promising alternatives to widely cultivated legumes such as peas or field beans, which are showing increasingly lower yield stability due to climate
change. In the project, 95 genetic resources for chickpea and 96 for grass pea were screened. From this pool, four chickpea and seven grass pea accessions were identified as suitable for cultivation in Germany. Chickpea had higher yield potential in locations with high heat sums and light soils, while grass pea is also suitable for cooler locations with heavy soils and produces stable yields in both, wet and dry years. In addition to the selection of accessions, agronomic trials on weed control in chickpeas and on the intercropping of grass peas were conducted in the project. Intensive weed control is primarily determined by weed pressure; the influence of chickpea growth types is very low. In mixed cropping with grass pea, hulled oats and triticale proved to be suitable partners, while durum wheat provided insufficient support leading to lodging of the grass pea crop. If the proportion of cereals in the mixture becomes too high, the yield of grass pea is reduced.
The near-infrared spectroscopy (NIRS) calibration developed in the project to characterize the properties of grass pea and chickpea accessions showed a good fit for protein content (R² = 0.98 to 0.99) and can be used for screening breeding lines or similar purposes. Grass pea accessions consistently exhibited higher protein contents in the
grain than chickpea. The protein content and storage proteins of chickpea accessions did not differ between Kabuli, Gulabi, and Desi types. Therefore, from a nutritional perspective, all three types can be utilized. In grass pea, in addition to proteins, the content of L-homoarginine (health-promoting compound) and β-ODAP (toxin) was analyzed. In 2023, the mean β-ODAP concentration was 0.18% in the dry matter. β-ODAP levelswere highly dependent on the environment, while the influence of genotype was low.
L-homoarginine, on the other hand, showed significant environment and genotype effects and was positively correlated with yield. Overall, CiLaKlima demonstrates that chickpeas and grass peas can contribute to climate adaptation in legume cultivation in Germany through targeted variety selection, adapted management, and the development of functioning value chains. Desi/Gulabi chickpea types are agronomically more robust than Kabuli types without compromising protein quality, but they pose new challenges for marketing, as the harvested grain visually differs from the Kabuli type familiar to consumers. Grass pea is agronomically stable and has high protein contents, but must be grown in intercropping. Open questions remain regarding potential limits for β-ODAP, further breeding, and the impact of processing on toxin contents. The NIRS calibrations for protein developed in the project, as well as the recommendations for weed management and intercropping
cropping, can be immediately applied in research and practice.
| EPrint Type: | Report |
|---|---|
| Keywords: | EPS, FKZ 20EPS010, FKZ 20EPS027, FKZ 20EPS028, Inhaltsstoffe, ingredients, Humanernährung, human nutrition, Klimaanpassung, climate change adaptation, Klimaschutz, climate protection, Pflanzengenetische Ressourcen, plant genetic resources , weitere Hülsenfrüchtler, other legumes, Nachhaltigkeit, sustainability |
| Agrovoc keywords: | Language Value URI German - Deutsch UNSPECIFIED UNSPECIFIED |
| Subjects: | Environmental aspects |
| Research affiliation: | Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE Germany > Federal Agency for Agriculture and Food - BLE - Protein Strategy Germany > University of Hohenheim Germany > Other organizations Germany |
| Deposited By: | Geschäftsstelle Bundesprogramm Ökologischer Landbau, Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) |
| ID Code: | 57940 |
| Deposited On: | 31 Jul 2026 10:15 |
| Last Modified: | 31 Jul 2026 10:15 |
| Document Language: | German/Deutsch |
| Status: | Unpublished |
| Refereed: | Submitted for peer-review but not yet accepted |
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