LIBBIO: Möglichkeiten zum Anbau und der Verwertung der Andenlupine auf unterschiedlichen Standorten im humiden Klimagebiet Österreichs - EU-Projekt in HORIZON2020

Die Andenlupine, eine in Österreich bis jetzt noch kaum bekannte Leguminose aus Südamerika, wurde in einem EU-Projekt (LIBBIO) von 14 verschiedenen Institutionen aus 8 unterschiedlichen europäischen Ländern auf ihre Anbaueignung und eine sinnvolle Verwertung der Pflanze in den Jahren 2016 bis 2021 geprüft. Das Projekt wurde im Herbst 2016 gestartet und hätte eigentlich mit Ende September 2020 abgeschlossen werden sollen, was aber auf Grund der Corona-Pandemie nicht möglich war. Deshalb wurde das Projekt nochmals um 6 Monate verlängert, um alle noch ausstehenden Versuchsfragen zu klären. Als österreichischer Teilnehmer in diesem Projekt war die Abteilung Biologischer Ackerbau der HBLFA Raumberg-Gumpenstein mit zwei Standorten mit pflanzenbaulichen Versuchen beteiligt. In diesen Versuchen ging es um die Frage, wie sich die Andenlupine unter den gegebenen klimatischen Verhältnissen im Vergleich zu anderen Leguminosen entwickelt, wie hoch der Ertrag ist und welche Inhaltsstoffe in dieser Pflanze enthalten sind. Im Jahr 2017 wurde der erste Versuch an der Außenstelle Lambach der HBLFA Raumberg-Gumpenstein angelegt, das Problem war die äußerst geringe Saatgutverfügbarkeit, die nur Kleinparzellen erlaubte, allerdings musste der Versuch händisch angebaut werden. Auf Grund der schlechten Saatgutqualität gingen nur wenige Pflanzen auf, was zu einer massiven Verunkrautung führte. Die Saatgutreste wurden dann noch als Miniparzellen am Standort Trautenfels im alpinen Klima angebaut. Es stellte sich im Laufe der ersten Vegetationsperiode heraus, dass die Andenlupine bis zum ersten Frost laufend neue Triebe bildet und deshalb an einer Pflanze zeitgleich Knospen, Blüten, Hülsen in allen Reifestadien vorhanden sind, was einen Drusch unmöglich macht. Deshalb wurden die reifen Hülsen per Hand abgeerntet und erst nach dem ersten Frost starben die Pflanzen ab. Im Jahr 2018 stand etwas mehr Saatgut zur Verfügung, leider war dieses von der Qualität wieder schlecht, weshalb der Aufgang der Pflanzen erneu zu wünschen übrig ließ. An den beiden Standorten kam es erneut zu einer massiven Verunkrautung, welche händisch beseitigt werden musste. Ein Hackversuch in Lambach konnte wegen dieser starken Verunkrautung nicht durchgeführt werden, weil beim Hackvorgang die großen Unkräuter wie Weißer Gänsefuß die kleinen Lupinenpflanzen mit ausgerissen hätten. Im Jahr 2018 wurden im Laufe der Vegetationsperiode an beiden Standorten immer wieder Proben von Andenlupinen gezogen, welche auf ihren Ganzpflanzenertrag untersucht wurden sowie auf deren chemische Zusammensetzung. Allerdings wurde für die Proben nur eine einzige Andenlupinensorte, eine Landrasse aus Südamerika, herangezogen. Ansonsten wurden in den Jahren 2018 bis 2020 noch drei Stämme von Andenlupinen angebaut, während im ersten Jahr 21 verschiedene Herkünfte im Versuch standen. Alle diese Herkünfte und Stämme sind alkaloidhaltig, also nicht für die Futtergewinnung geeignet. Trotzdem wurden im Jahr 2018 und 2019 Silagen aus Andenlupinen und Mischungspartnern hergestellt. Sowohl Grünland als auch Silomais wurden in verschiedenen Mischungsverhältnissen auf ihre Eignung als Mischungspartner zur Andenlupine geprüft. Wegen der geringen Menge an Pflanzenmaterial von der Andenlupine wurde die Silage in 1l-Einkochgläsern erzeugt. Die Silagen wurden an beiden Standorten hergestellt. Nach mehr als 100 Tagen, an welchen die Gläser an einem kühlen und dunklen Ort aufbewahrt wurden, erfolgte die Beurteilung der Silagen, sowohl in Form einer Probe, welche im chemischen Labor auf ihre Inhaltsstoffe untersucht wurde, als auch in Form einer visuellen und geruchsmäßigen Prüfung. Die Feldversuche in den Jahren 2019 und 2020 waren sehr ähnlich, die Probenahmen während der Vegetationsperiode wurden fortgesetzt. Die dabei erzielten Mengen an Frisch- und Trockenmasse übertreffen jene von sehr gutem Silomais. Allerdings ist dabei anzumerken, dass der Anteil an Rohfaser im Laufe der Vegetationsperiode stark zunimmt, weshalb die Stängel der Andenlupinen dann kaum mehr zu schneiden, bzw. zu häckseln sind. In diesem Bereich würde sich eine Verwertung im Hinblick auf Fasernutzung anbieten. Im letzten Versuchsjahr war so viel Saatgut vorhanden, dass Extraparzellen für die Probenahme angelegt werden konnten. Daraus wurden dann von allen 4 Herkünften der Andenlupinen regelmäßig Pflanzen- und auch Wurzelproben entnommen. Leider trat im Jahr 2020 an beiden Standorten sehr stark Anthraknose auf, welche die Andenlupinen zur Gänze erfasste, aber auch auf die Weißen und Blauen Lupinen überging. Dadurch kamen ab Ende August keine neuen Triebe mehr, aber auch keine Knospen; die schon gebildeten Hülsen zeigten die typischen Verdrehungen, Einschnürungen und Flecken und die darin enthaltenen Körner waren meist verschrumpelt oder schimmlig. Erst ab Oktober begann wieder eine Neubildung von Trieben an den Pflanzenspitzen, was aber den Kornertrag nicht mehr steigern konnte. Der Frisch- und Trockenmasse-Ertrag war kaum eingeschränkt dadurch. An der Außenstelle in Wels sollte ein Fütterungsversuch mit Schweinen durchgeführt werden. Durch die Corona-Pandemie dauerte es wesentlich länger als ursprünglich geplant, bis die Lupinen entbittert werden konnten, was ein Projektpartner in Holland durchführte. Dieser Entbitterungsprozess ist eine Abfolge von Wässern und Trocknen der Lupinen, um auf diese Art die Alkaloide herauszuwaschen. Da dieser Projektpartner in Holland eigentlich nur Laborgeräte hat, die nicht für große Mengen an Material ausgerichtet sind, kam es während dieses Prozesses zu Verzögerungen. Deshalb konnte der Fütterungsversuch in Wels erst Anfang Dezember gestartet werden, allerdings mit Ferkeln, damit der gesamte Versuch auch noch ausgewertet werden konnte. Es gab zwei unterschiedliche Gruppen an Futtermitteln, einmal mit Andenlupinen und einmal ohne, sonst waren die beiden Rationen sehr ähnlich. Der Fütterungsversuch dauerte genau 4 Wochen. Leider hatte sich während des Entbitterungsprozesses Schimmel in den Körnern gebildet, allerdings konnte man diesen nicht sehen, nur ein unerklärlicher Geruch deutete darauf hin. Deshalb konnte dieser Fütterungsversucht statistisch nicht ausgewertet werden, die Gruppe mit dem Andenlupinenfutter schnitt jedoch schlechter ab. Insgesamt kann gesagt werden, dass die Andenlupine unter österreichischen Verhältnissen eine interessante Pflanze darstellt, welche auch durch ihre Pfahlwurzel Bodenverdichtungen aufbrechen könnte sowie Bodennährstoffe aus tieferen Bodenschichten holen könnte. Damit wäre sie eine Pflanze, mit deren Hilfe sogenannte Industriebrachen wieder aufgeschlossen werden und in weiterer Folge für anspruchsvollere Kulturpflanzen zur Verfügung stehen könnten.

In diesem Forschungsprojekt geht es darum, das mögliche Ertragspotenzial der Andenlupine auf unterschiedlichen Standorten in Österreich auszuloten und diese bisher unbekannte Kulturpflanze in die Fruchtfolge einzugliedern. Aufgrund der Tatsache, dass Lupinen über eine Pfahlwurzel verfügen, welche sogar Bodenverdichtungen auflockern und auch Bodennährstoffe mobilisieren kann, ist diese Pflanze besonders zur Auflockerung für einseitige Fruchtfolgen zu empfehlen. Grundsätzlich wird man Lupinen eher auf schwächeren Böden anbauen, weil diese Pflanzen als Leguminosen durch die Bildung von Knöllchenbakterien die eigene Stickstoffversorgung bewerkstelligen können. Als Vorfrucht hinterlässt die Lupine Stickstoff im Boden, wovon die nachfolgende Kultur profitieren kann. Normalerweise bevorzugen Lupinen eher saure Böden; ob das auch auf die Andenlupine zutrifft, sollte ebenfalls in diesem Projekt geklärt werden. Zur Erfassung des Ertragspotenzials der Andenlupine wurden jährlich Feldversuche durchgeführt, der begrenzende Faktor dabei war die Saatgutverfügbarkeit und die Keimrate. Während es im ersten Versuchsjahr 21 verschiedene Herkünfte waren, die im Feldversuch geprüft wurden, waren es im zweiten und dritten Jahr nur insgesamt 4 verschiedene Herkünfte der Andenlupine. Als Vergleichsarten dienten die Blaue und die Weiße Süßlupine, sowie die Ackerbohne. Als Standorte dienten die Außenstelle der HBLFA Raumberg-Gumpenstein in Lambach, wobei dort sowohl auf dem kalkhaltigen Schotterboden neben der Versuchsstation als auch auf dem kalkfreien Lehmboden am Marktfeld jeweils ein Feldversuch angelegt wurden. Am Standort Trautenfels im steirischen Ennstal wurden ebenfalls Versuche in den Jahren 2018 und 2019 durchgeführt. Im Jahr 2018 war die Saatgutqualität der einzelnen Herkünfte schlecht, weshalb die Keimraten nur zwischen 5 und 40 % lagen. Im Jahr 2019 war die Saatgutqualität sehr gut, was zu Keimraten bis zu 100 % führte. Zusätzlich zu einem Sortenversuch wurden noch Saatstärkenversuche sowie Bearbeitungsversuche mit der Hacke zur Verminderung der Verunkrautung durchgeführt, was auf den biologisch bewirtschafteten Standorten ein großes Problem darstellt. Während es im ersten Jahr Probleme mit dem Abwurf reifer Hülsen aufgrund einer Trockenperiode im Juli gab, konnten im zweiten Jahr die meisten Hülsen geerntet werden. Allerdings können bei der Andenlupine die reifen Hülsen nur händisch geerntet werden, weil jede Pflanze an der Spitze immer wieder neue Triebe hervorbringt, während am Haupttrieb die Hülsen bereits abreifen. So hat jede Pflanze gleichzeitig Knospen, Blüten, sich bildende Hülsen und reife Hülsen, was eine maschinelle Ernte unmöglich macht. Neben der händischen Ernte der Hülsen bei allen Herkünften wurden bei einer Herkunft (LIB223) in regelmäßigen Abständen auch die Biomasse-Erträge erhoben. LIB223 zeichnet sich nach einer längeren Jugendentwicklung durch enormes Wachstum bei Einzelpflanzen aus, besonders bei dünnen Beständen infolge geringer Keimraten. Teilweise lagen die Trockenmasse-Erträge in der Höhe von sehr guten Silomaiserträgen, allerdings lässt eine starke Verholzung der Stängel im Laufe der Vegetationsperiode die Verwertung als Silage eher unbrauchbar erscheinen. Da die Silierung von Andenlupinen alleine keinen Sinn macht, wurde die Andenlupine mit Grünland und Silomais gemischt. Auf Grund der relativ hohen Alkaloidgehalte der Andenlupinen können diese Silagen nicht im Tierversuch getestet werden. Kollegen aus dem EU-Projekt beschäftigen sich intensiv mit der Selektion von süßen Herkünften, welche sowohl in der menschlichen Ernährung als auch in der Tierfütterung Verwendung finden könnten. Entbitterte Körner von Andenlupinen werden versuchsweise schon für die Herstellung von Lebensmitteln erprobt; für die Kosmetikindustrie erweist sich die Andenlupine als sehr gut geeignet. Im Jahr 2020 sollen noch einmal Feldversuche an den oben beschriebenen Standorten durchgeführt werden, ebenfalls soll in einem Fütterungsversuch mit entbitterten Andenlupinenkörnern an Schweinen an der Außenstelle Thalheim bei Wels geprüft werden, wie diese im Vergleich zu anderen Körnerleguminosen von den Tieren angenommen werden.