Agrar-Info Körnerleguminosen

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Körnerleguminosen finden sich schon etwa so lange wie Getreide auf dem menschlichen Speiseplan – also seit Beginn des Ackerbaus vor 12.000 Jahren.
Die positiven Eigenschaften der Leguminosenwurzeln für die Böden sind schon in der Antike aufgefallen. So erkannte der griechische Naturforscher und Schüler des Aristoteles, Theophrast von Eresos (372 – 287 v. Chr.), dass Bohnen keine Last für die Böden sind, sondern – im Gegenteil – für eine verbesserte Fruchtbarkeit sorgen. Die tatsächlichen Verursacher waren damals noch unbekannt: die Knöllchenbakterien, auch Rhizobien genannt. Diese Einzeller kommen im Erdreich in großer Stückzahl vor. Sie können sich über Flagellen, kleine geißelartige Fäden, fortbewegen. Spannend wird es, wenn Rhizobien auf die Wurzel einer Leguminose wie Acker- oder Sojabohne, Erbse oder Süßlupine treffen.

Die Leguminosenwurzel
Was macht die Leguminosen im Detail so besonders für den Ackerbau? Ackerbohne & Co. düngen sich quasi selbst und versorgen mit einem evolutionären Trick den Boden mit Nährstoffen. Dies geschieht mithilfe von Bodenbakterien, die sich an ihren Wurzeln ansiedeln und die Pflanzen mit Stickstoff versorgen können, ganz ohne Düngung. Denn die Knöllchenbakterien binden molekularen Stickstoff aus der im Wurzelraum vorhandenen Luft und stellen ihn als pflanzenverfügbare Verbindungen bereit. Im Austausch für die biologische Stickstofffixierung bekommen sie von den Pflanzen Photosyntheseprodukte für ihren eigenen Stoffwechsel. Dank dieser Symbiose sind die Leguminosen nicht nur in der Lage, sich selbst mit ausreichend Stickstoff zu versorgen, ein Teil bleibt auch für die nachfolgende Ackerkultur im Boden. Wegen ihrer meist großen und tiefreichenden Wurzelapparate verbessern sie zudem die Bodenstruktur.

Wissenswertes zur Leguminosenwurzel (PDF)

Der Ackerbau in Deutschland basiert auf dem System der Fruchtfolge, also einen mit den Jahren stattfindenden Wechsel verschiedener Kulturpflanzen auf derselben Fläche. Durch die Symbiose mit den Knöllchenbakterien kann beim Anbau der Hülsenfrüchte Dünger eingespart werden. Zusätzlich sorgen sie im Fruchtfolgezyklus für eine natürliche Bodendüngung durch Stickstoffanreicherung, also einen fruchtbaren Boden für die Folgepflanzen. Denn werden die Samen von Futtererbsen, Ackerbohnen, Blauen Süßlupinen und Sojabohnen geerntet, bleiben neben dem Stroh auch die Wurzeln der Pflanzen auf dem Feld zurück.
 
 
Der Anbau heimischer Körnerleguminosen bietet zahlreiche ökologische und ökonomische Vorteile, die Umwelt, Natur und Landwirtschaft gleichermaßen nützen:

  • Knöllchenbakterien fixieren Stickstoff aus der Luft, weshalb bei Körnerleguminosen selbst keine und bei den Nachfrüchten weniger Stickstoffdüngung benötigt wird
  • Unterbrechung von Infektionszyklen bei Krankheiten und Schädlingen, dadurch weniger Pflanzenschutz notwendig
  • Humusaufbau im Boden durch Pflanzenrückstände
  • Lockerung der Ackerkrume und dadurch weniger Pflügen notwendig
  • Verbesserung des Nahrungsangebots für blütenbesuchende Insekten und Förderung des Bodenlebens
  • Reduktion von landwirtschaftlichen Treibhausgasemissionen
  • Verbesserung der heimischen Eiweißversorgung und Reduzierung von Futtermittelimporten

 

Eiweiß vom Acker! Körnerleguminosen – gut für Mensch, Tier und Umwelt

Eine ausgewogene und gesunde Ernährung besteht aus Eiweiß, Kohlenhydraten und Fett. Das gilt für den Menschen wie für das Tier. Je hochwertiger das Futter für landwirtschaftliche Nutztiere ist, desto besser und sicherer ist auch die Qualität der Produkte, die sie liefern. Eiweiß spielt dabei eine besonders wichtige Rolle. In den letzten Jahrzehnten hat sich importiertes Soja bzw. Sojaschrot aus Nord- und Südamerika als Standard in der Nutztierfütterung etabliert. Aus Gründen der Nachhaltigkeit wird jedoch pflanzliches Eiweiß aus heimischer Erzeugung immer wichtiger und Rapsschrot als Nebenerzeugnis der Ölgewinnung hat in vielen Ställen Sojaschrot als Futtermittel bereits abgelöst.

Eiweißpflanzen auf dem Feld

Aussaat (Februar / April)

PrBild_ufop-Soja_Anbau_5-8051.jpgLeguminosen werden zeitig im Frühjahr gesät. Die unterschiedlichen Ansprüche der Pflanzen an Wärme und Feuchtigkeit des Bodens bedingen allerdings unterschiedliche Aussaattermine. Ackerbohnen brauchen stets eine gute Wasserversorgung. Um die Winterfeuchte des Bodens auszunutzen, werden sie so früh wie möglich gesät, in der Regel schon im Februar. Dabei werden die Körner in langen Reihen rund acht Zentimeter tief in den Boden gelegt. Der Saattermin der Futtererbsen liegt im März. Erbsen werden mindestens vier Zentimeter tief in den Boden gelegt. Lupinen mögen keine kalten Füße oder gar Frost. Ihre Samen kommen darum meist erst Ende März/Anfang April in den Boden. Zwei bis drei Zentimeter unter der Oberfläche keimen sie am besten.

Da die Samen von Futtererbsen, Ackerbohnen und Lupinen relativ groß und schwer sind, müssen bei der Aussaat auch entsprechende Saatgutmengen bis zu 160 Kilogramm je Hektar ausgebracht werden. Ein Hektar sind 10.000 Quadratmeter. Er ist damit etwas größer als ein Fußballplatz.

Blüte (Mai / Juni)

Im Mai und Juni blühen die so genannten Schmetterlingsblütler Futtererbse, Ackerbohne und Lupinenarten. Das Schauspiel erstreckt sich über Wochen. So haben Bienen, Hummeln und andere Insekten genug Zeit, von Blüte zu Blüte zu fliegen und so für die Bestäubung zu sorgen.

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Ackerbohnen blühen in den verschiedensten Farbkombinationen, beispielsweise weiß und violett. Die Lupinen wiederum blühen je nach Art und Sorte weiß, blau oder gelb.

Da Körnerleguminosen eine Symbiose mit Knöllchenbakterien im Boden eingehen, brauchen Futtererbsen, Ackerbohnen und Lupinenarten nicht mit Stickstoff gedüngt werden. Sie sind ihre eigene Stickstofffabrik!

Ernte (Juli / August)

Nach dem Abblühen wächst bei den Körnerleguminosen aus der Blüte eine längliche Hülse, in der die Bohnen-, Erbsen- und Lupinensamen heranreifen. Daher werden diese Fruchtarten auch als Hülsenfrüchte bezeichnet. Wenn die Hülsen trocken werden, ist die Erntezeit gekommen. Je nach Art und Witterung ist das im Juli oder August der Fall.

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Geerntet wird mit dem Mähdrescher. Dieser schneidet die Pflanzen ab, bricht die Hülsen auf und siebt die Körner aus. Von dort kommen die Samen in den Korntank. Der Rest der Pflanze gelangt wieder aufs Feld und dient dort der nachfolgenden Kultur als Dünger. Die Erntemengen können - abhängig von der Witterung - von Jahr zu Jahr stark schwanken. Bei Futtererbsen werden durchschnittliche Erträge zwischen 30 bis 50 Dezitonnen je Hektar geerntet. Bei Ackerbohnen sind es 35 bis 55 Dezitonnen pro Hektar. Die üblichen Erntemengen bei Lupinen liegen je nach Lupinenart zwischen 20 bis 45 Dezitonnen je Hektar. Eine Dezitonne sind 100 Kilogramm.

Eiweißpflanzen – mehr als nur Futter

Eigenversorgung

Ackerbohnen, Futtererbsen und Lupinenarten können im Viehfutter andere Eiweißquellen, z. B. Sojaschrot, ersetzen.
Mehr als 80 Prozent der Weltsojaernten werden bei einem großen klimatischen Risiko in den USA, Brasilien und Argentinien erzeugt und weltweit exportiert. Die Eigenerzeugung an pflanzlichem Eiweiß in der Europäischen Union ist dagegen in den letzten Jahren unter 25 Prozent gefallen. Für die Sicherheit der Eiweißversorgung und die Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft in Europa kommt somit den heimischen Eiweißpflanzen eine steigende Bedeutung zu.

Stoffkreislauf

Werden heimische Körnerleguminosen als Eiweißquelle im Viehfutter verwendet, können Stoffkreisläufe besser geschlossen werden: Erst werden die Pflanzen auf dem Acker angebaut. Nach der Ernte dienen Futtererbsen, Ackerbohnen und Lupinen als Tiernahrung. Im Stall fällt Gülle oder Stallmist an, die der Bauer als Dünger wieder auf den Acker fährt. So kehren die von den Tieren nicht verbrauchten Nährstoffe, die mit den Pflanzen vom Acker abgefahren wurden, wieder dorthin zurück. Bei Verwendung von Sojaschrot wird die Ökobilanz durch den Transport erheblich belastet.

Stickstoffbindung

Futtererbsen, Ackerbohnen und Lupinenarten sind bemerkenswerte Pflanzen. An ihren Wurzeln siedeln sich Knöllchenbakterien an, weil sie die Wurzelausscheidungen der Leguminosen nutzen können. Mit Hilfe der Knöllchenbakterien wiederum können die Leguminosen Stickstoff direkt aus der Luft binden und als Nährstoff verwenden. Die Körnerleguminosen und die Knöllchenbakterien leben in einer so genannten Symbiose: Jeder profitiert vom anderen!

Werden Futtererbsen, Ackerbohnen und Lupinen geerntet, bleiben ein Großteil des Strohs und alle Wurzeln auf dem Feld zurück. Die darin enthaltenen Stickstoff-Vorräte stehen dann den nachfolgenden Kulturen zur Verfügung.

Fruchtwechsel

Eine gute Fruchtfolge, das heißt der Wechsel der Fruchtarten über die Jahre hinweg auf dem gleichen Acker, ist die Basis für gute Erträge eines Bauern. Hierbei spielen die Körnerleguminosen eine wichtige Rolle. Sie reichern  den Boden mit Stickstoff an. Die kräftigen Wurzeln der Lupinen durchbrechen verhärteten Unterboden. Davon profitieren die anderen Kulturen in der Fruchtfolge.

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Neue Märkte


Lupinenarten können künftig auch der menschlichen Ernährung dienen. Hier sehen Experten ein großes Potenzial für neue Produkte. Für Menschen, die auf Kuhmilch-Eiweiß oder Soja-Eiweiß allergisch reagieren, stellt Lupinen-Eiweiß eine Alternative dar. Auch Lupinen-Mehl könnte breite Anwendung finden, beispielsweise in Suppen, Cremes, Soßen, Eierspeisen oder Backwaren.

Neben dem Eiweiß ist auch die Stärke in Leguminosen ein wichtiger Bestandteil. Eine Unterart der Erbse, die Markerbse, mit einem besonders hohen Anteil des Stärkebestandteils Amylose, besitzt erhebliches Potenzial für eine industrielle Nutzung. Ihre Stärke könnte in Zukunft für die Herstellung von Verpackungen, Kunststoffen, Waschmitteln und vielem mehr genutzt werden.

Verwertung

Um die geernteten Futtererbsen, Ackerbohnen und Lupinen an Tiere zu verfüttern, werden sie geschrotet, das heißt zerkleinert. Dieses Schrot wird dann mit anderen Komponenten, wie beispielsweise Getreide, vermischt. So kann eine ideale Nährstoffzusammensetzung des Futters erzielt werden.

Dies passiert entweder in Mischfutterwerken, von denen dann das fertige Futter beim Bauern angeliefert wird, oder der Landwirt mischt sein auf dem eigenen Acker erzeugtes Getreide und seine Körnerleguminosen selbst nach eigener Rezeptur

Unterrichtsbaustein "Der Clou mit den Knöllchen – Leguminosen als Eiweißgewinner"

Hülsenfrüchtler bzw. Leguminosen bilden mit besonderen Bakterien Knöllchen an ihren Wurzeln. In faszinierender Symbiose binden diese Stickstoff und bilden daraus wertvolle Eiweiße. Davon profitieren die Pflanzen und das Bodenleben sowie die Tiere und Menschen, die sich von den Hülsenfrüchten ernähren. Ein spannendes Thema – nicht nur im Internationalen Jahr der Hülsenfrüchte. mehr...

Unterrichtbaustein „Gehaltvolle Hülsen – Leguminosen im Porträt“

Der Unterrichtbaustein „Gehaltvolle Hülsen – Leguminosen im Porträt“ ist im i.m.a-Lehrermagazin lebens.mittel.punkt (Ausgabe 01/2016, Heft 24) erschienen. Die gesamte Ausgabe des Lehrermagazins steht unter www.ima-lehrermagazin.de zum kostenlosen Download bereit. mehr...