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Steril-Kulturverfahren zum Aufbau gesunder Mutterpflanzenbestände für den ökologischen Zierpflanzenbau

Projekt


Förderkennzeichen: 2812OE026
Laufzeit: 01.07.2015 - 30.06.2018
Fördersumme: 279.259 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung

Für den ökologischen Zierpflanzenbau bringen vegetative Vermehrungssysteme eine wesentliche Schwierigkeit mit sich: Stecklingsmutterpflanzen müssen aufgebaut und erhalten werden. Bewurzelung und Weiterentwicklung des Vermehrungsmaterials sind in hohem Maße vom phytopathologischen Zustand der Mutterpflanzen abhängig. Im konventionellen Anbau sind Virustests sowie ein turnusgemäßer Neuaufbau von Elitematerial verbindlich vorgeschrieben. Elitepflanzen durchlaufen herkömmlich eine In-vitro-Passage mit Meristemkultur. Im Rahmen der Laborphase werden anorganische Nährsalze sowie synthetische Wachstumsregulatoren und Vitamine eingesetzt, d.h. Betriebsmittel, für die im ökologischen Pflanzenbau keine Zulassungen bestehen. Vegetatives Vermehrungsmaterial für den ökologischen Zierpflanzenanbau wird derzeit zum großen Teil über Ausnahmeregelungen aus konventioneller Produktion bezogen. Ein unbefriedigender Zustand, der nach unseren Vorstellungen durch Sterilkulturverfahren auf der Basis für den Bio-Zierpflanzenbau zugelassener Betriebsmittel überwunden werden kann. Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Steril-Kulturverfahren auf der Basis von Betriebsmitteln, für die im Rahmen der „EU-Verordnung Ökologischer Anbau“ Zulassungen bestehen. Konform mit der EU-Verordnung Ökologischer Landbau sollen bei Berücksichtigung zugelassener Düngemittel, Bodenverbesserer und Stärkungsmittel Protokolle etabliert werden, die die Produktion, Erhaltung und Therapie von Mutterpflanzen für die vegetative Vermehrung ermöglichen. Schlagwörter: In-vitro-Kultur, Sterilkultur

Ergebnisse

Das Forschungsvorhaben „BioVitro“ bestand zunächst aus den Projekt-Teilen: Entwicklung einer In-vitro-Kulturstrecke zur Vorkultur von gesundem Elite-Material, der Überführung sowie Gewächshausversuchen zu Mutterpflanzenaufbau und Stecklingsgewinnung unter ökologischen Produktionsbedingungen. Gearbeitet wurde mit drei ausgewählten bedeutenden Zierpflanzengattungen (Chrysanthemum, Pelargonium und Petunia). Auf der In-vitro-Kulturstrecke wurden erstmals überhaupt die Vorgaben der EU-Öko-VO berücksichtigt (Pflanzenernährung und Pflanzenschutz). Als Betriebsmittel kamen ausschließlich FiBL-gelistete Düngemittel sowie „Produkte und Nebenprodukte pflanzlichen Ursprungs“ zum Einsatz. Für den ökologischen In-vitro-Kultur-Ansatz wird der Begriff „BioVitro“ gesetzt.
Neben dem Verzicht auf mineralische Nährsalze inkludiert die Bezeichnung BioVitro eine Abkehr von der Verwendung synthetischer Wachstumsregulatoren in der pflanzlichen In-vitro-Kultur. Auch die Kultur-Etablierung muss auf Basis zugelassener Betriebsmittel erfolgen. Ethanol, Chlor oder Quecksilber sind in der Anwendung an der Pflanze untersagt.
Für Chrysanthemum konnte ein praxisgerechter BioVitro-Zyklus (Etablierung, Erhaltung/Vermehrung, Überführung) demonstriert werden. Nach organischer Vorkultur erreichen die beobachteten Wuchsleistungen in vitro das Niveau konventioneller Verfahren. Die Kultur-Etablierung erfolgt über das direkte Aufsetzen von Sprossspitzen (< 2 mm). Pelargonien entwickeln sich in vitro nur langsam. Unter BioVitro-Bedingungen können bislang nur Seitensprosse für einen Bestandsaufbau verwendet werden. Die Kultur-Etablierung über Sprossspitzen direkt aus dem Gewächshaus gelingt noch nicht. Für Petunia konnte ein BioVitro-Kulturmedium entwickelt werden, dass sich in der Zusammensetzung vom Substrat für Chrysanthemum deutlich unterscheidet. Auf dem Medium wurden Kallus- und Adventivsprossbildungen beobachtet. Die Kulturetablierung unter BioVitro-Vorgaben auf ein ökologisches Medium steht aus. Überführungen von Chrysanthemum und Pelargonium (Petunia ohne Wiederholung) aus BioVitro auf Bio-Substrate unter ökologischen Produktionsbedingungen im Gewächshaus gelangen sehr gut. Pflanzen aus BioVitro wurden als überaus robust wahrgenommen, ein Zusammenhang mit der organisch geprägten Vorkultur wird vermutet. Von Chrysanthemum (zwei Sorten) und Pelargonium (eine Sorte) wurden erstmals Bio-Mutterpflanzen-Bestände aus BioVitro-Vorkultur aufgebaut und beerntet. Bei Pelargonium wurden dazu zwei Pflanzen-Generationen herangezogen. Das Bewurzelungsvermögen der Bio-Stecklinge ist gut. Unter den Bedingungen des Forschungsbetriebes sowie bei Nutzung der baulichen Gegebenheiten am Standort Forschungsgewächshaus der HU-Berlin in Berlin-Dahlem, konnten phytopathologische Vorgaben in der Mutterpflanzenkultur nicht erfüllt werden. Schädlingsbefall (Thripse) wurde beobachtet und mit Nützlingen erfolgreich bekämpft. Die Marktfähigkeit entsprechender Erntechargen war nicht in jedem Fall gegeben. Im Zuge der erfolgreichen Arbeiten mit Chrysanthemum wurde im Projektverlauf ein weiterer Projektteil mit öffentlichkeitswirksamen Außendarstellungen notwendig und realisiert. Mit der Präsentation eines „Minimal-Labors“ auf der IPM (Essen, 2019) sowie auf der Bundesgartenschau (Heilbronn, 2019) konnte der völlig neue bio-basierte Kulturansatz der Fachwelt wie auch interessierten Konsumenten nahegebracht werden. Produkt- und Video-Präsentationen zu BioVitro auf zahlreichen Veranstaltungen des Ökologischen Zierpflanzenbaus leisteten notwendige Aufklärungsarbeiten zur Thematik. Weiterführende Forschungsfragen wurden formuliert.

 

Abschlussbericht

 

 

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