Ökologische Landwirtschaft
87 Abbildungen
12 Steckbriefe
59 Tabellen
Cover
Haupttitel
Die UTB-Reihe
Inhaltsverzeichnis
Über die Herausgeber
Über die Autoren
Impressum
Vorwort
Gemäßigte Klimate
1Pflanzliche Erzeugung
1.1Pflanzenzüchtung
1.1.1Rahmen und Kriterien der Pflanzenzüchtung für und in der Ökologischen Landwirtschaft
1.1.2Züchtungsmethoden, die für die Ökologische Landwirtschaft abgelehnt oder als problematisch angesehen werden
1.1.3Züchtungsmethoden, die besonders in der Ökologischen Züchtung eingesetzt werden
1.1.4Pflanzeneigenschaften, die besonders für die Ökologische Landwirtschaft wichtig sind
1.2Anbausysteme im Ackerbau
1.2.1Fruchtfolgegestaltung
1.2.2Nährstoffmanagement und Humuswirtschaft
1.2.3Bodenbearbeitung
1.2.4Pflanzenschutz
1.2.5Beikrautregulierung
1.2.6Steckbriefe der Ackerfrüchte
1.3Feldgemüsebau
1.3.1Anbausysteme
1.3.2Abiotischer und biotischer Ressourcenschutz
1.3.3Steckbriefe ausgewählter Feldgemüsearten
1.4Grünland
1.4.1Definition und Bedeutung
1.4.2Merkmale wichtiger Grünlandpflanzen
1.4.3Etablierung
1.4.4Pflege
1.4.5Nährstoffe, Düngung und pH-Wert des Bodens
1.4.6Nutzung und Konservierung
1.4.7Qualität und Verwertung des Grünlandfutters
1.4.8Ökosystemleistungen
1.5Bioenergieproduktion
1.5.1Direkte Verbrennung und Agrarholzanbau
1.5.2Biogas
1.5.3Wirkungen im (Betriebs-)System
2Tierische Erzeugung
2.1Tierhaltung
2.1.1Rechtliche Grundlagen
2.1.2Sozioökonomische Aspekte
2.1.3Verbrauchererwartungen
2.1.4Tierschutz
2.1.5Beurteilung des Tierwohls
2.1.6Umwelt- und Naturschutzaspekte
2.2Tierzucht
2.2.1Ziele
2.2.2Determinanten des Zuchtfortschritts
2.2.3Genotyp-Umwelt-Interaktionen
2.2.4Zuchtziele
2.2.5Neue Herausforderungen: Genomische Selektion
2.3Tierernährung
2.3.1Grundsätze der Tierernährung
2.3.2Nährstoffverfügbarkeiten
2.3.3Produktionsziele
2.3.4Tiergerechte Fütterung
2.3.5Fütterungsstrategien
2.3.6Qualitätserzeugung
2.4Tiergesundheit
2.4.1Stellenwert der Tiergesundheit in der Ökologischen Landwirtschaft
2.4.2Biologische Grundlagen der Anpassung
2.4.3Konkurrenz und Kooperation zwischen lebenden Systemen
2.4.4Gesundheit und Krankheit
2.4.5Facetten der Tiergesundheit in der Nutztierhaltung
2.4.6Lebensumwelt von Nutztieren
2.4.7Grenzen der Anpassungsfähigkeit
2.4.8Gesetzliche Vorgaben und Rahmenbedingungen
2.4.9Ökologische Nutztierhaltung und Produktionskrankheiten
2.4.10Tiergesundheitsmanagement
2.5Umweltwirkungen der Ökologischen Tierhaltung
2.5.1Wirkungskategorien
2.5.2Wirkungen von Nutztieren auf Gewässer
2.5.3Wirkungen von Nutztieren auf den Boden
2.5.4Wirkungen von Nutztieren auf die Atmosphäre
2.5.5Wirkungen von Nutztieren auf die Biodiversität
2.5.6Wirkungen von Nutztieren auf die Landschaft
3Betriebswirtschaft
3.1Systemverständnis ökologisch wirtschaftender Unternehmen
3.2Betriebswirtschaftliche Charakteristika
3.3Intensität, Produktivität und Effizienz
3.4Produktionsfaktor Arbeit
3.5Produktionsfaktor Boden
3.6Produktionsfaktor Kapital
3.7Produktionsplanung und Controlling
3.8Umstellung auf Ökologische Landwirtschaft
4Unternehmensführung und -kommunikation
4.1Theoretisch-konzeptionelle Perspektiven
4.2Vertrauensbildung in der Ökologischen Landwirtschaft
4.2.1Vertrauen aus Erwartungshaltung
4.2.2Glaubwürdigkeit
4.2.3Label
4.3Herausforderungen in der Vertrauensbildung
4.3.1Entkopplung der Lebensmittelproduktion vom Konsumenten
4.3.2Mediale und skandalbasierte Kommunikation
4.3.3Systembezogene Öko-Skandale
4.3.4Systemimmanente Vertrauensrisiken
4.3.5Nachhaltige Ökologische Landwirtschaft
4.4Implikationen für die Unternehmensführung und -kommunikation
4.4.1Proaktive und dialogorientierte Steuerung von Stakeholderbeziehungen
4.4.2Erweiterung des Verantwortungsbereichs
4.4.3Rechenschaftslegung und Transparenz
5Marketing
5.1Situationsanalyse des Unternehmens im derzeitigen und künftigen Markt
5.2Marketingziele
5.3Marketingstrategien
5.4Marketinginstrumente
5.4.1Produktpolitik
5.4.2Preispolitik
5.4.3Distributionspolitik
5.4.4Kommunikationspolitik
5.5Marketingmanagement und -kontrolle
Tropische und subtropische Klimate
6Pflanzenproduktion
6.1Anbausysteme
6.1.1Grundsätzliche Bedeutung von Standorteigenschaften
6.1.2Annuelle Kulturen
6.1.3Dauerkulturen und Agroforstsysteme
6.2Spezielle Probleme der Pflanzenernährung
6.2.1N-Versorgung durch annuelle und perennierende Leguminosen
6.2.2Phosphatverfügbarkeit und Düngung
6.2.3Versorgung mit weiteren Nährstoffen einschließlich Mikronährstoffen bzw. Spurenelementen
7Tierhaltungssysteme
7.1Klassifikation
7.1.1Weidebasierte Systeme
7.1.2Gemischtbetriebe
7.2Ressourcennutzung und -effizienz
7.3Zertifizierte Ökologische Tierhaltung
7.4Herausforderungen für die Tierernährung
7.4.1Raufuttergewinnung und Aufbereitung
7.4.2Konzentratfütterung und tierische Leistung
7.5Zertifizierungsmöglichkeiten und -probleme
7.5.1Öko-Zertifizierung als Herausforderung für die Nutztierhaltung
7.5.2Grundlagen und praktische Aspekte
7.5.3Kontrollverfahren
7.5.4Kontrolle in anderen Ländern
7.5.5Zertifizierung von Produkten aus der Nutztierhaltung in den Tropen und Subtropen
Übergeordnete Themen
8Geschichte, Grundlagen und Organisation
8.1Begriffsdefinition
8.2Geschichte
8.3Prinzipien
8.4Rechtliche Grundlagen
8.5Kontrollverfahren
8.5.1Wer wird kontrolliert?
8.5.2Wie wird kontrolliert?
8.5.3Kontrolle der Umstellung
8.5.4Auswahl der Kontrollstelle
8.6Produktkennzeichnung
8.7Verbände und Strukturen
8.7.1Anbauverbände in Deutschland
8.7.2Nationale und internationale Dachorganisationen
9Zertifizierung, Richtlinien und Zukunftsfragen
9.1Die Anfänge der Zertifizierung
9.2Die Phase der Normierung der Ökologischen Landwirtschaft
9.2.1Die privaten Richtlinien
9.2.2Staatliche Ökoverordnungen
9.2.3Konformität und Gleichwertigkeit von gesetzlichen Standards
9.2.4Kontrolle und Zertifizierung
9.2.5Akkreditierung von Kontrollstellen
9.3Ökologische Landwirtschaft – in der Normierung gefangen? Zukunftsfragen
9.3.1Kritik am System der externen Audits
9.3.2Kooperation mit anderen Nachhaltigkeitsstandards
9.3.3Zukünftige Methoden der Qualitätssicherung
10Carbon-Footprint landwirtschaftlicher Produkte
Prof. Dr. Michael Wachendorf, geb. 1963 in Plochingen, Studium der Allgemeinen Agrarwissenschaften in Hohenheim
und Kiel, 1995 Promotion in Kiel, 2002 Habilitation für das Fach Pflanzenbau und
Grünlandwirtschaft in Kiel. Danach Oberassistent am Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung
der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Seit 2004 Professor für Grünlandwissenschaft
und Nachwachsende Rohstoffe am Fachbereich für Ökologische Agrarwissenschaften der
Universität
Kassel.
Prof. Dr. Andreas Bürkert, geb. 1961 in Schwäbisch Hall, Studium der Allgemeinen Agrarwissenschaften in Hohenheim, Fulbright Stipendium und MSc in International Agricultural Development an der University of California, Davis (USA), 1995 Promotion im Fach Pflanzenernährung in Hohenheim, 2001 Habilitation für das Fach Pflanzenbau und Pflanzenernährung in den Tropen und Subtropen in Hohenheim. Seit 2004 Professor für Ökologischen Pflanzenbau und Agrarökosystemforschung in den Tropen und Subtropen am Fachbereich für Ökologische Agrarwissenschaften der Universität Kassel.
Dr. Rüdiger Graß, geb. 1971 in Gießen, Studium der Agrarwissenschaften in Göttingen und Kassel. 2003 Promotion im Fach Pflanzenbau an der Universität Kassel. Danach wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Kassel, Fachbereich Ökologische Agrarwissenschaften, seit 2007 am Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe.
Michael Wachendorf
Prof. Dr.
Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe Universität Kassel
Steinstraße 19
37213 Witzenhausen
mwach@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/agrar/gnr
Andreas Bürkert
Prof. Dr.
Fachgebiet Ökologischer Pflanzenbau und Agrarökosystemforschung in den Tropen und
Subtropen
Universität Kassel
Steinstrasse 19
37213 Witzenhausen
buerkert@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/fb11agrar/fachgebiete-einrichtungen/opats/startseite.html
Rüdiger Graß
Dr.
Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe
Universität Kassel
Steinstraße 19
37213 Witzenhausen
rgrass@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/agrar/gnr
Gunter Backes
Prof. Dr.
Fachgebiet Ökologische Pflanzenzüchtung und Agrarbiodiversität (BOP)
Universität Kassel
Nordbahnhofstraße 1a
37213 Witzenhausen
gbackes@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/fb11agrar/fachgebiete-einrichtungen/fachgebiet-oekologische-pflanzenzuechtung-und-agrarbiodiversitaet-dach/oekologische-pflanzenzuechtung-und-agrarbiodiversitaet/startseite.html
Tobias Bandel
Managing Partner des Unternehmens Soil & More International BV Arbeitsbereich Bodenfruchtbarkeit
und Nachhaltigkeit
c/o projektquartier
Buttstraße 3
22767 Hamburg
tobias.bandel@soilandmore.com
www.soilandmore.com
Klaus Dittert
Prof. Dr.
Abteilung Pflanzenernährung und Ertragsphysiologie
Department für Nutzpflanzenwissenschaften
Georg-August-Universität
Göttingen
Carl-Sprengel-Weg 1
37075 Göttingen
klaus.dittert@agr.uni-goettingen.de
www.plantnutrition.uni-goettingen.de
Thomas Döring
Dr.
Fachgebiet Acker- und Pflanzenbau
Lebenswissenschaftliche Fakultät
Humboldt-Universität zu Berlin
Albrecht-Thaer-Weg 5
14195 Berlin-Dahlem
thomas.doering@agrar.hu-berlin.de
https://www.agrar.hu-berlin.de/de/mitarbeiter/1686769
Maria Finckh
Prof. Dr.
Fachgebiet Ökologischer Pflanzenschutz
Universität Kassel
Nordbahnhofstraße 1a
37213 Witzenhausen
mfinckh@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/fb11agrar/fachgebiete-einrichtungen/oekologischer-pflanzenschutz/startseite.html
Peter von Fragstein und Niemsdorff
Prof. Dr.
Fachgebiet Ökologischer Gemüseanbau am Fachgebiet Ökologischer Land- und Pflanzenbau
(bis 2016)
Universität Kassel
Nordbahnhofstraße 1a
37213 Witzenhausen
pvf@uni-kassel.de
Jasmin Godemann
Prof. Dr.
Professur Kommunikation und Beratung in den Agrar-, Ernährungs- und Umweltwissenschaften
Justus-Liebig-Universität Gießen
Senckenbergstr. 3
D-35390 Gießen
Jasmin.Godemann@fb09.uni-giessen.de
http://www.uni-giessen.de/fbz/fb09/institute/wdh/kommunikation
Ulrich Hamm
Prof. Dr.
Fachgebiet Agrar- und Lebensmittelmarketing
Universität Kassel
Steinstraße 19
37213 Witzenhausen
hamm@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/fb11agrar/fachgebiete-einrichtungen/agrar-und-lebensmittelmarketing/startseite.html
Christian Herzig
Prof. Dr.
Fachgebiet Management in der internationalen Ernährungswirtschaft
Universität Kassel
Steinstraße 19
37213 Witzenhausen
herzig@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/go/minte
Rainer Georg Jörgensen
Prof. Dr.
Fachgebiet Bodenbiologie und Pflanzenernährung
Universität Kassel
Nordbahnhofstraße 1a
37213 Witzenhausen
joerge@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/fb11agrar/fachgebiete-einrichtungen/bodenbiologie-und-pflanzenernaehrung/startseite.html
Ute Knierim
Prof. Dr.
Fachgebiet Nutztierethologie und Tierhaltung
Universität Kassel
Nordbahnhofstraße 1a
37213 Witzenhausen
uknierim@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/agrar/fnt/
Sven König
Prof. Dr.
Professur für Tierzüchtung
Fachbereich Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement
Justus-Liebig-Universität
Ludwigstraße 21B
35390 Gießen
tierzucht@agrar.uni-giessen.de
https://www.uni-giessen.de/fbz/fb09/institute/ith/ag-koenig
Detlev Möller
Prof. Dr.
Fachgebiet Betriebswirtschaft
Universität Kassel
Steinstraße 19
37213 Witzenhausen
d.moeller@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/fb11agrar/fachgebiete-einrichtungen/betriebswirtschaft/startseite.html
Urs Niggli
Prof. Dr.
Forschungsinstitut für Ökologischen Landbau
Ackerstraße 113
CH-5070 Frick
urs.niggli@fibl.org
www.fibl.org/de/startseite.html
Gerold Rahmann
Prof. Dr.
Thünen-Institut für Ökologischen Landbau
Honorarprofessur an der Universität Kassel für Ökologische Schaf- und Ziegenhaltung
Trenthorst 32
23847 Westerau
gerold.rahmann@thuenen.de
https://www.thuenen.de/de/ol/
Helmut Saucke
Dr.
Fachgebiet Ökologischer Pflanzenschutz
Universität Kassel
Nordbahnhofstraße 1a
37213 Witzenhausen
hsaucke@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/fb11agrar/fachgebiete-einrichtungen/oekologischer-pflanzenschutz/startseite.html
Eva Schlecht
Prof. Dr.
Fachgebiet Animal Husbandry in the Tropics and Subtropics
Universität Kassel und Universität Göttingen
Steinstraße 19
37213 Witzenhausen
schlecht@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/fb11agrar/fachgebiete-einrichtungen/animal-husbandry-in-the-tropics-and-subtropics/home.html
Albert Sundrum
Prof. Dr.
Fachgebiet Tierernährung und Tiergesundheit
Universität Kassel
Nordbahnhofstraße 1a
37213 Witzenhausen
sundrum@uni-kassel.de
www.uni-kassel.de/fb11agrar/fachgebiete-einrichtungen/tierernaehrung-und-tiergesundheit/startseite.html
Uli Zerger
Dr.
Stiftung Ökologie & Landbau
Weinstr. Süd 51
67098 Bad Dürkheim
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www.soel.de
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Druck und Bindung: Graphischer Großbetrieb Friedr. Pustet, Regensburg
Printed in Germany
UTB Band-Nr. 4863
ISBN 978-3-8252-4863-5 (Print)
ISBN 978-3-8463-4863-5 (E-Book)
Die Ökologische Landwirtschaft hat sich zu einer stark wissensbasierten Wirtschaftsweise entwickelt. Für eine erfolgreiche Beschäftigung mit und in ihr braucht es neben dem Spezialwissen der Boden-, Pflanzenbau-, Nutztier-, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften auch Kenntnisse über die Querbeziehungen zwischen diesen Gebieten sowie zur Organisation ganzer (Betriebs-)Systeme. In der gebotenen Kürze möchte dieses Buch für Bachelorstudierende der Agrarwissenschaften und angrenzender Studienrichtungen eine Einführung in all diese Wissensgebiete geben.
Angesichts der zunehmenden Bedeutung von Produkten aus tropischen und subtropischen Regionen für den weltweiten Konsum von Erzeugnissen der Ökologischen Landwirtschaft, beleuchtet dieses Werk auch die aktuellen Themen und Bedingungen der dortigen Produktion.
Dieses Buch hat viele Autoren, was ihm zum Vor- und Nachteil gereicht. Einerseits ermöglicht es den in Amt und Beruf stehenden Fachspezialisten aktuellstes Wissen in überschaubarem Umfang zusammenzutragen, andererseits lässt sich dadurch kaum ein durchgängig einheitlicher Stil verwirklichen. Die Verantwortung für die inhaltliche Gestaltung der einzelnen Kapitel liegt ausschließlich bei den Autoren.
Das Stichwortverzeichnis soll dabei helfen, über die Querverweise hinaus den Leser schnell an die entscheidende Stelle zu führen. Die Liste der weiterführenden Literatur soll weniger ein Quellennachweis sein, als vielmehr Anregungen zu weiteren, vertiefenden Studien geben.
Das Buch verwendet zur sprachlichen Vereinfachung das generische Maskulinum (z. B. Agraringenieur) worin die weibliche Form (Agraringenieurin) ausdrücklich eingeschlossen ist.
Mögen die folgenden Kapitel dazu dienen, den Studierenden die faszinierend vielfältigen Wissensgebiete der Ökologischen Landwirtschaft in kompakter Form etwas näher zu bringen.
Witzenhausen im Herbst 2017
Michael Wachendorf
Andreas Bürkert
Rüdiger Graß
Dieses Kapitel erhebt nicht den Anspruch, das Thema Pflanzenzüchtung vollständig darzustellen, denn dazu gibt es hinreichende und ausführliche Lehrbücher. Ziel ist vielmehr, darzustellen, welche Besonderheiten für die Pflanzenzüchtung und vor allem innerhalb der Ökologischen Landwirtschaft (ÖL) gelten. Generell kann man bei den Pflanzensorten, die in der ÖL verwendet werden, unterscheiden (s. Abb. 1.1):
Die Internationale Dachgesellschaft für Organisationen des Ökologischen Landbaus IFOAM (International Federation of Organic Agriculture Movements) definiert Ökologische Landwirtschaft als „(…) ein Produktionssystem, das die Gesundheit der Böden, der Ökosysteme und der Menschen stärkt und erhält. (…)“ (IFOAM 2008a). Damit hebt sich die Ökologische Landwirtschaft also auf Prozessebene und nicht über Unterschiedlichkeit der Produkte von der konventionellen Landwirtschaft ab, obwohl natürlich erwartet wird, dass sich die Unterschiede auf Prozessebene auch auf Unterschiede in den Produkten widerspiegeln. Um festzulegen, wie Prozesse innerhalb der ÖL gestaltet sein sollen, um ihren Kriterien zu entsprechen, hat die IFOAM einerseits die bereits erwähnte Definition erarbeitet. Über die ÖL heißt es dort weiter: „(…) Sie ist eher an ökologische Prozesse, die Biodiversität und lokal angepasste Kreis-läufe gebunden, als an mit nachteiligen Auswirkungen verbundene externe Betriebsmittel und Einträge (…)“. Andererseits hat die IFOAM vier Grundsätze aufgestellt (IFOAM 2008b), auf denen ÖL ruhen sollte: Gesundheit, Ökologie, Gerechtigkeit und Sorgfalt, die allerdings weiterer Erklärung bedürfen:
In der ÖL steht am Ende des Prozesses, dessen Bewertung diesen Grundsätzen unterworfen werden soll, das Produkt. Idealerweise sollten nicht nur die Prozesse, die direkt zu diesem Produkt führen, den Grundsätzen der ÖL entsprechen, sondern auch die vorgelagerten („up-stream“-)Prozesse, die zu den Betriebsmitteln führen, die in dem eigentlichen Produktionsprozess verwendet wurden, und ggf. auch die Betriebsmittel, die zur Produktion dieser Betriebsmittel eingesetzt werden usw. Es ist klar, dass dieses Ideal nicht sinnvoll zu erfüllen ist. Bewertungskriterien, die hier einfließen, sind (s. Abb. 1.2):
Bei den in der Einleitung erwähnten Stufen der Pflanzensorten für die ÖL sind natürlich die Kriterien für die ökologisch gezüchteten Sorten strenger als bei konventionell gezüchteten Sorten; im ersten Fall greifen die Prinzipien direkt auf der Prozessebene des Betriebes, während die Pflanzensorten im zweiten Fall ein Betriebsmittel sind, also auf der vorgelagerten Ebene beurteilt werden.
Die Züchtungsmethode, die innerhalb der ÖL am klarsten abgelehnt wird, ist horizontaler Gentransfer, also artübergreifender Transfer von Genen in die Kulturart, was man als genetische Modifikation im engeren Sinne bezeichnen könnte. Der Eingriff liegt hier unterhalb der Zellebene, greift also in die Integrität der Pflanze ein, womit das Gesundheitsprinzip verletzt wird. Dabei fällt das Überschreiten der Artgrenze erschwerend ins Gewicht. Weiterhin können beim benachbarten Anbau von genetisch modifizierten und nicht modifizierten Sorten Probleme durch Verkreuzung auftreten, die das Gerechtigkeitsprinzip verletzen. Geht man davon aus, dass man noch nicht genug von der Wirkung dieser Gene in einem komplexen System wie einer Pflanze und in dem noch komplexeren umgebenden Ökosystem weiß, so wird auch das Sorgfaltsprinzip verletzt. Weiterhin indirekt mit dem horizontalen Gentransfer verbunden ist der Verlust des Verfügungsrechts über das Saatgut sowohl beim Landwirt als auch bei Pflanzenzüchtern durch die meist damit einhergehende Patentierung sowie dem häufig damit verbundenen Diversitätsverlust. Verlust von Diversität innerhalb der Kulturart kann dadurch entstehen, dass Erstellung und Genehmigung von genetisch-modifizierten Pflanzen relativ teuer ist und sich nur bezahlt macht, wenn die entsprechende(n) Sorte(n) weite Verbreitung finden.
Etwas weniger eindeutig ist der cis-Transfer, also genetischer Transfer innerhalb einer Art, oder verschiedene Methoden des „Genome-Editing“, bei denen gezielt bestimmte Gensequenzen verändert werden und die Mutationen ähnlich sind. Meist ist dann im Endprodukt nicht mehr ersichtlich, ob diese Veränderung durch natürliche Weise entstanden ist oder durch einen gezielten Eingriff auf DNA-Ebene, in deren Verlauf auch der temporäre Transfer von Fremd-DNA eine Rolle gespielt hat. Folgt man der Argumentation, dass ÖL prozessual und nicht vom Ergebnis her definiert wird, so gilt hier eine ähnliche Argumentation und Einschätzung wie beim horizontalen Gentransfer; problematisch ist hier allerdings die häufig fehlende Nachweismöglichkeit im Endprodukt.
Ungerichtete Mutationen durch Strahlung oder Chemikalien hingegen werden in konventionell gezüchteten Sorten für den ÖL anerkannt, da Sie den natürlichen Prozess lediglich beschleunigen. Für Züchtung innerhalb der ÖL wäre der Einsatz von radioaktiver Strahlung oder mutagenen Chemikalien allerdings nicht akzeptabel.
Ähnliches gilt für die Anwendung der Dihaploiden-Technik, also der Produktion von homozygoten Individuen aus haploiden Gameten. Kritikpunkte sind u. a. der Verlust an Diversität gegenüber der traditionellen Produktion homozygoter Linien durch rekombinante Inzuchtlinien.
Von vielen Verbänden abgelehnt werden Hybriden, bei deren Erstellung cytoplasmatische männliche Sterilität (CMS) zur Vermeidung von Selbstung in der Massenkreuzung zur Erstellung der Hybride eingesetzt wurde. Als problematisch wird hier gesehen, dass das cmS-System im Fall von Kohl und Zichorie meist aus Zellfusion in die Kulturart eingebracht wurde und dass die so entstandene Linie nicht mehr fortpflanzungsfähig ist, was beides Eingriffe in die Integrität der Pflanze darstellt und damit das Gesundheitsprinzip verletzt. Weiterhin weisen Hybriden gegenüber anderen bei fremdbefruchtenden Kulturarten üblichen Sortentypen, wie Populationssorten oder synthetischen Sorten, eine deutlich herabgesetzte Diversität auf, was dem Ökologieprinzip wiederspricht. Schließlich sind Hybriden nicht ohne weiteres nachbaubar, da die nächste Generation sehr stark aufspaltet.
Eine ausführliche Bewertung verschiedener Züchtungsmethoden aus ökologischer Sicht ist von Messmer (2011) zusammengetragen worden.
Besondere Methoden, die in der Ökologischen Züchtung eingesetzt werden, erklären sich einmal durch (a) den erhöhten Bedarf an Diversität um eine erhöhte Resilienz der Agrarökosysteme zu erreichen, (b) die erhöhte Notwendigkeit, eine spezifische Standortanpassung zu erreichen und (c) eine geringere Verfügbarkeit von Sorten, die an die Anforderungen der ÖL angepasst sind.
Eine erhöhte Diversität lässt sich sowohl durch Artenmischungen als auch durch erhöhte Diversität innerhalb einer Sorte erreichen. Strebt man Artenmischungen an, so sind häufig die Sorten, die standortbedingt in einer Monokultur optimal sind, auch die besten in einer spezifischen Artenmischung. Idealerweise sollte man daher hier eine Ko-Züchtung, also gemeinsame Züchtung der beiden Arten durchführen, um optimale Partner zu erhalten. Das wird allerdings in der Praxis auch in der Ökologischen Züchtung sehr selten durchgeführt.
Eine Möglichkeit der Züchtung von Sorten mit erhöhter Diversität sind Mehrlinien-Sorten, also Sorten, die aus mehreren Linien bestehen. Diese Komponenten sind weitgehend ähnlich im Erscheinungsbild, unterscheiden sich aber in besonderen Eigenschaften, z. B. Resistenzen gegen Krankheiten, so dass eine breitere Resistenz erreicht wird. Radikaler im Ansatz sind Evolutionsramsche, auch als Composite-Cross-Populationen (CCPs) bezeichnet (Dawson und Goldringer 2012). Hier wird ganz auf das einheitliche Bild der Sorte verzichtet. Eine Anzahl Linien wird hier miteinander verkreuzt, und die entstehende diverse Population entwickelt sich dann in den folgenden Generationen (durch Selbstung bei Selbstbefruchtern) und wird in verschiedenen Umwelten selektiert (Abb. 1.3). Die Elternlinien können, müssen aber nicht notwendigerweise in allen Kreuzungskombinationen vorkommen. Eine Variante, bei der statt der anfänglichen Durchkreuzung eine hierarchische Kreuzung durchgeführt wird, bezeichnet man als mit der engl. Bezeichnung „Magic Population“. Die Möglichkeiten des Sortenschutzes und des legalen Inverkehrbringens von Evolutionsramschen unter dem Begriff „Populationen“ sind zurzeit in einer begrenzten Erprobung.
Eine wichtige Rolle spielen komplexe Sorten im Konzept der partizipativen Pflanzenzüchtung, das zum einen eine Antwort auf die Anforderung an eine lokale Anpassung von Sorten ist, zum anderen auch auf das Problem der geringen Verfügbarkeit geeigneter Sorten (Desclaux et al., 2012). In diesem Konzept findet die Züchtung nicht mehr allein beim Züchter statt, sondern Landwirte sind am Prozess der Züchtung mehr oder weniger stark beteiligt. Im Fall von komplexen Sorten könnten sie bereits in der Elternauswahl beteiligt sein, nach der Kreuzung würde jeder der daran beteiligten Landwirte die so entstandene Population erhalten, sie als Ramsch weiter anbauen und unter den Bedingungen des spezifischen Betriebs selektieren. Ausgangspunkt könnte entweder ein privater Pflanzenzüchter, eine öffentliche oder gemeinnützige Institution oder eine Genossenschaft von Landwirten sein (Abb. 1.4). In Sonderfällen, wie der Kartoffelzüchtung in den Niederlanden, spielen partizipative Ansätze auch eine Rolle in der konventionellen Pflanzenzüchtung. Sie sind in jedem Fall eine gangbare Lösung, wenn das Marktvolumen einer Kulturart nicht groß genug ist, um eine Pflanzenzüchtung überhaupt ökonomisch sinnvoll zu betreiben.
Da das Artenspektrum im Sinne einer diversifizierten Fruchtfolge in der ÖL größer sein sollte als in der konventionellen Landwirtschaft und z. B. im Gemüsebau für viele fremdbefruchtende Kulturarten neue Sorten fast ausschließlich Hybriden sind, hat auch die Erhaltung alter Sorten, die Erhaltungszucht (nicht zu verwechseln mit der Erhaltungszüchtung, die die Erhaltung einer angemeldeten Sorte mit ihren typischen Eigenschaften im Züchtungsbetrieb ist) einen wichtigen Platz in der Ökologischen Pflanzenzüchtung. In Deutschland kann das sowohl alte Landsorten wie auch ehemals angemeldete Sorten umfassen, die seit mindestens zwei Jahren nicht mehr in der Sortenliste enthalten sind. Nach geltenden Regeln sind die finanziellen Schwellen der Anmeldung einer Erhaltungsorte geringer als die einer neuen Sorte, allerdings gibt es Einschränkungen in der Vermarktung. Auf die Regeln soll hier nicht eingegangen werden, da sie Änderungen unterworfen und nationalspezifisch sind. Häufig aber, insbesondere wenn die Diversität der Sorte dies zulässt, finden neben der reinen Vermehrung auch Selektion auf verschiedene relevante Eigenschaften, z. B. Ertrag, Krankheitsresistenz und Geschmack, statt.
Resistenzen gegen Krankheiten und Schädlinge (s. a. Kap. 1.2.4) sind natürlich auch wichtig für die konventionelle Landwirtschaft, haben aber in der ÖL durch den bewussten Verzicht auf Fungizide und Insektizide eine größere Bedeutung. Ziel ist in der ÖL durch Ausnutzung von Ökosystemfunktionen zu vermeiden, dass Krankheiten den Bestand so stark schädigen, dass es zu starken Ertragseinbußen kommt. Beiträge der Pflanzenzüchtung sind hierbei genetische Resistenzen und eine erhöhte Diversität, die die Verbreitung der Krankheitserreger (Pathogene) bzw. Schädlinge im Bestand bzw. großflächig im Betrieb erschwert. Neben der höheren Gewichtung ist auch die Art der Resistenzen unterschiedlich. Blattkrankheiten, die durch obligate Pilzpathogene hervorgerufen werden, wie z. B. echter Mehltau oder Rostkrankheiten, bevorzugen häufig dichte Bestände mit hoher Stickstoffversorgung, was in der ÖL eher selten anzutreffen ist. Dagegen spielen saatgutübertragene Krankheiten durch die Beizung des Saatgetreides im konventionellen Sektor nahezu keine Rolle. Sie sind aber dadurch, dass sie, zumindest bei Nachbau eigenen Getreides, von Anbaujahr zu Anbaujahr höheren Befall aufbauen, von sehr großer Bedeutung im Ökologischen Landbau. Weiterhin werden im Allgemeinen quantitative, polygene und horizontale Resistenzen im Ökologischen Landbau gegenüber qualitativen, monogenen und vertikalen Resistenzen bevorzugt (s. Abb. 1.5 zu Kategorien von Krankheitsresistenzen). Die zweite Gruppe erzeugt weniger evolutionären Druck auf das Pathogen, die Resistenz zu überwinden, weil dieser, wenn auch in geringerem Umfang, überleben und sich vermehren kann. Quantitative Resistenzen regulieren also eher den Bestand der Krankheitserreger, die auch als Bestandteil des Agrarökosystems gesehen werden, als ihn mehr oder weniger vollständig zu eliminieren. Weiterhin sind Resistenzen dieser Gruppe durch die Polygenität, die das Pathogen dazu zwingen würde, mehrere Resistenzgene gleichzeitig zu überwinden und die Horizontalität, also die Wirkung gegen mehrere Pathotypen, schwieriger durch genetische Veränderungen auf Seite des Pathogens zu überwinden. Dadurch sind quantitative, polygene und horizontale Resistenzen nachhaltiger und entsprechen eher dem ökologischen Gedanken als qualitative, monogene und vertikale Resistenzen, sind aber züchterisch schwieriger zu handhaben (Döring et al., 2012).
Weiterhin ist in der ÖL die Konkurrenzfähigkeit gegenüber Beikräutern und Beigräsern (s. a. Kap. 1.2.5) von deutlich größerer Bedeutung als in der konventionellen Landwirtschaft (KL). Das liegt größtenteils auf dem Verzicht der Anwendung von Herbiziden, aber auch daran, dass ökologische Bestände durch den Verzicht auf mineralische Düngung meist weniger dicht sind als konventionelle Bestände. Daher wird in der ÖL meist ein anderer Pflanzentyp bevorzugt als in der KL. Der von der KL bevorzugte Pflanzentyp ist typischerweise an hohe Bestandsdichten mit hoher Nährstoffversorgung angepasst und zielt auf einen hohen Ernteindex, also relativ viel erntbare Biomasse im Vergleich zur (oberirdischen) Gesamtbiomasse. Diese Ziele resultieren in relativ kurzen Pflanzen (Zwerg- oder Halbzwergmutanten), die auch bei hohen Stickstoffgaben nicht ins Lager gehen und weniger Biomasse produzieren. Vertikale Blattstellungen (erektophiler Pflanzentyp) wie auch schmale Blätter werden bevorzugt, da sie die Beschattung von Nachbarpflanzen, aber auch die von Beikräutern und Beigräsern, reduzieren. In der ÖL ist eine hohe Stickstoffverfügbarkeit eher selten und Stroh wird im Zusammenhang mit der Tierhaltung benötigt, weswegen diese Argumente für kurze Sorten entfallen. Dagegen haben höhere Sorten mit mehr Biomasse eine stärkere Konkurrenzfähigkeit gegen Beikräuter und -gräser, weil sie diese mehr beschatten. Aus dem gleichen Grund werden planophile, also eher horizontale Blattstellungen und breitere Blätter bevorzugt. Verluste in der Erntemenge durch verringerten Ernteindex und erhöhte Selbstbeschattung werden zu Gunsten der Konkurrenzfähigkeit in Kauf genommen. Eine weitere wichtige Eigenschaft ist eine frühe und dichte Bestandsentwicklung, die den Bestand früh schließt und dadurch Beikräuter und -gräser durch Beschattung in ihrer Entwicklung frühzeitig benachteiligt (Hoad et al., 2012).
Völlig anders wirken allelopathische Eigenschaften von Kulturpflanzen. Allelopathie beschreibt die Einflussnahme (meist Hemmung) von einer Pflanzenart auf eine andere durch die Ausscheidung spezifischer Chemikalien. In Reis wurden Momolaktone als allelopathisch aktive Substanzen gefunden (Kato-Noguchi et al., 2010), in Gerste sind verschiedene Alkaloide und Phenolsäuren für die allelopathische Aktivität verantwortlich (Kremer et al., 2009). Auch für Roggen, Weizen und Triticale wurde Allelopathie nachgewiesen. Häufig ist die allelopathische Aktivität in alten Sorten höher als in modernen Züchtungen.
In der ÖL sind Pflanzen abhängig von der Mobilisierung von Nährstoffen aus der organischen Substanz und den Mineralien des Bodens, während Pflanzen in der KL mit leicht verfügbaren mineralischen Nährstoffen versorgt werden. Dadurch ist die Nährstoffaneignungs- und –nutzungseffizienz in der ÖL viel wichtiger als in der KL, auch wenn die konventionelle Züchtung mehr und mehr Augenmerk darauf richtet, weil Umweltauflagen und begrenzte Ressourcen zur Verminderung der Gaben an Mineraldünger führen. Der Mangel an Nährstoffen ist am gravierendsten in den Jugendphasen der Pflanzen, wenn die Wurzeln noch schwach entwickelt sind und niedrige Bodentemperaturen die Mineralisierung der Nährstoffe begrenzen (Messmer et al., 2012).