Forschungs- und Innovationsprojekt
Machbarkeitsstudie Fenchelzüchtung auf Anthraknose und Spätfrosttoleranz

Grüne Fenchelstauden mit Dolden im Feld

Machbarkeitsstudie Fenchelzüchtung auf Anthraknose- (Fusoidiella anethi Synonym Mycosphaerella anethi) und Spätfrosttoleranz

Körnerfenchel ist unter den Sonderkulturen der Arznei- und Gewürzpflanzen eine Kultur mit hohem Absatzpotenzial. Der Fenchelanbau hat zwar das Potenzial zur hohen Wertschöpfung im Betrieb, birgt jedoch auch ein deutlich höheres Risiko als Getreide oder Mais. Der bisher erfolgreiche und sich ausweitende Anbau bedingt, dass in Fenchel-Anbaugebieten der Befallsdruck mit dem pilzlichen Erreger Fusoidiella anethi (Synonym Mycosphaerella anethi), dem Verursacher der Fenchel-Stängelanthraknose, die zum Absterben der Blätter und Dolden führt, stark zunimmt. Zusätzlich entstehen in einzelnen Jahren Schäden bis zum Totalausfall durch Kahlfröste im Frühjahr ("Spätfröste"), wenn Kahlfröste aufgrund des Klimawandels und der milderen Frühjahre auf weiter ausgetriebene und damit empfindlichere Bestände als früher einwirken.

Projektziel

Das übergeordnete Ziel des Projekts ist es zu klären, ob eine Züchtung auf Anthraknose- und Spätfrost Toleranz (oder Resistenz) bei Körnerfenchel erfolgversprechend ist.

Die spezifischen Ziele der Recherchearbeiten sind:

  1. Methodische Ansätze ableiten für die Gestaltung der Prüf- und Selektionsumwelt im Rahmen einer Züchtung für die beiden Problemfelder
  2. Bewertung, ob aussichtsreiches Pflanzenmaterial für die Züchtung verfügbar ist (in Deutschland und auch weltweit)
  3. Aufbau eines Netzwerks für die mögliche Durchführung eines Züchtungsprojekts oder anderer relevanter Forschung
  4. Die Bedingungen, die zu den Schädigungen führen, charakterisieren und daraus Maßnahmen zur Risikominderung für Anthraknosebefall und Spätfröste ableiten

Hintergrund des Projekts

Die Menge des in Deutschland für Tee- oder Arzneimittelzwecke verarbeiteten Körnerfenchels entspricht einer Anbaufläche von ca. 3.600 ha. Allerdings wurden bei der letzten Erhebung im Jahr 2011 nur 426 ha Fenchelanbau in Deutschland ermittelt. Die Anbaufläche in Bayern, vor allem in Franken ist bis 2021 stark auf 170 ha gewachsen, nicht zuletzt auch durch die Aktivitäten fränkischer Fenchelbauern in der Frankenfenchel GbR und deren Abnehmer. 2021 wurde in Bayern auf 98 ha Fenchel nach ökologischen Richtlinien produziert, was einem Ökoanteil von 57 % entspricht. lm landwirtschaftlichen Betrieb sind die hochwertigen Produkte interessant wegen der möglichen hohen Wertschöpfung, der Diversifizierung der Fruchtfolge und des ökonomischen Portfolios bei gleichzeitiger Nutzung vorhandener Druschfrucht-Infrastruktur.
In Fenchel-Anbaugebieten wie in Franken steigt jedoch stark der Befallsdruck mit dem pilzlichen Erreger Fusoidiella anethi (bis vor kurzem als Mycosphaerella anethi bezeichnet; nun synonym), dem Verursacher der Fenchel-Stängelanthraknose, die zum Absterben der Blätter und Dolden führt. Es treten starke Schädigungen bis zum Totalausfall auf. Hinzu kommen die sich ausbreitenden Populationen von Schadwanzen, die ebenfalls Ernteverluste bis 100 % hervorrufen können.
In einzelnen Jahren entstehen Schäden bis zum Totalausfall durch Kahlfröste im Frühjahr ("Spätfröste"), die auf Grund der milderen Frühjahre und demzufolge auf weiter ausgetriebene und damit empfindlichere Bestände einwirken.
Es sind keine robusten Sorten gegenüber Spätfrösten oder F. anethi verfügbar. Bisher konnten keine ausreichend wirksamen Fungizide identifiziert werden. Diese haben nur eine befallsverzögernde Wirkung. Die Zulassung weiterer bzw. wirksamerer Wirkstoffe ist beim derzeitigen Trend, den Pflanzenschutzmittel Einsatz zu reduzieren, nicht zu erwarten. Vorbeugende Maßnahmen verringern das Risiko nur wenig. Eine resistente Sorte oder eine zumindest tolerante Sorte wäre sowohl für den integriert als auch den ökologisch produzierten Fenchel ein Schlüssel zu deutlich mehr Anbausicherheit. Die damit verbundene Möglichkeit zur Reduzierung bzw. zum Verzicht auf die Anwendung von Fungiziden wäre ein Beitrag zu den Zielen des Nationalen Aktionsplans zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmittel. Da die Nachfrage nach heimischem Körnerfenchel ungebrochen hoch ist, müssen Lösungen zur Senkung der beschriebenen Risiken gefunden werden, damit der Anbau für die Betriebe wirtschaftlich tragfähig bleibt.

Material und Methoden

Die Aktivitäten des Projekts wurden in verschiedene Arbeitspakete aufgeteilt, welche auf die Projektpartner aufgeteilt wurden:
  • Internationale Literatur- und Datenbankrecherche zum Themenkreis F. anethi an Fenchel und Frostschädigung an Fenchel (Biologie, Physiologie, Epidemiologie, Zellkulturen)
  • Datenbankrecherche zum Vorkommen von Toleranzen bzw. Resistenzen in Fenchelsorten, Zuchtlinien oder Genbankakzessionen
  • Befragung von Beratern und Landwirten zum Auftreten und Ausmaß der Schädigungen durch F. anethi und Spätfroste in den Betrieben
  • Erhebung der lokalen Witterungsdaten und die Bedingungen, die zu beiden Problemen führen
  • Monitoring der Schädigung und Witterung in Fenchelbeständen während der Machbarkeitsstudie
  • Etablierung und Überprüfung zum molekularen Nachweis von F. anethi mittels qPCR (Real time quantitative Polymerase-Kettenreaktion) am Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und urbanem Grün, Julius-Kühn-Institute (JKI-G)

Ergebnisse

Weitere Informationen und Ergebnisse werden im Laufe des Projektes eingestellt

  • In dieser Studie wurde F. anethi in Fenchelgebieten in Deutschland identifiziert.
  • Pank el al., 2007 berichten über das Vorhandensein einiger resistenter Fenchelgenotypen; die Beurteilung des Befalls erfolgte jedoch ausschließlich anhand der Sichtbonitur.
  • Identifikation und in Kulturnahme von F. anethi 2023 (laufende Arbeiten)
  • Entwicklung des molekularen Nachweises von F. anethi (derzeit in der Validierungsphase)

Zitierte Literatur:

  1. Pank, F. und Blüthner, W.-D. (2007): Züchtungsfortschritte bei Resistenz, Kleinfrüchtigkeit, Öl- und Estragolgehalt von Arzneifenchel (Foeniculum vulgare Mill. ssp. vulgare var. vulgare. Tagungsbericht 17. Bernburger Winterseminar zu Fragen der Arznei- und Gewürzpflanzenproduktion, Verein für Arznei- und Gewürzpflanzen SALUPLANTA e. V. Bernburg, 22 - 24
  2. Pank F., Quilitzsch R. und Krüger H. (2007): Entwicklung und Charakterisierung von Arzneifenchel (Foeniculum vulgare Mill. var. vulgare) mit verminderter Mycosphaerella Anfälligkeit. Z. Arzn. Gew. Pfl. 12, 166 - 174
Schadbild von Fusoidiella anethi mit schwarzen Flecken auf der Dolde und dem Blütenstiel.
gelber Fenchel mit teils schwarz gefärbten Doldenköpfchen
Fenchel mit schwarzen Flecken auf den Stängeln
Blattfiederbefall mit gelblich-schwarzen Verfärbungen durch sporulierende Konidienlager.

Projektinformation
Projektleitung: Dr. Heidi Heuberger, LfL, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung, Arbeitsgruppe für Kulturpflanzenvielfalt - Arznei- und Gewürzpflanzen, Pflanzengenetische Ressourcen
Projektbearbeitung: Dr. Faten Mansouri
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Projektlaufzeit: 12. Juni 2023 bis 31. Mai 2024
Förderkennzeichen: A/23/03

Projekt- und Kooperationspartner:

  • Julius-Kühn Institut, Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und urbanem Grün (JKI-G) und Institut für Züchtungsforschung an gartenbaulichen Kulturen (JKI-ZG)
  • Ökoplant e.V.
  • Martin Bauer Group
  • Salus Haus Dr. med. Otto Greither Nachf. GmbH & Co. KG
  • Pharmaplant Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH
  • Bingenheimer Saatgut AG Dr. Jelena Baćanović-Šišić

Landwirtschaftliche und gärtnerische Betriebe, z.B.:

  • F. Bauer, Ballmannshof
  • M. Link, Hofstadel
  • Kultursaat e.V., Silke Wedemeyer
  • Staudengärtnerei Gaißmayer GmbH & Co. KG
  • Kuhn GbR