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Institut für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse

ZwiebÖL: Zwiebel-Landsorten für den Ökolandbau

Verschiedene Zwiebelsorten in einer Holzschüssel
© Pixabay

Die Küchenzwiebel (Allium cepa L.) ist nach der Tomate weltweit die zweitwichtigste Gemüsepflanze und wegen ihres charakteristischen Geschmacks und Geruchs sehr beliebt. Auch in Deutschland gehört die Zwiebel zu den meistverzehrten Gemüsearten. Zwiebeln weisen hohe Gehalte an sekundären Pflanzenstoffen (v.a. Schwefelverbindungen und Polyphenole) und Ballaststoffen (v.a. Fruktane) auf, die als gesundheitsfördernd gelten.

Wie bei anderen Gemüsearten steigt auch bei Zwiebeln die Nachfrage nach Bio-Ware und es gilt, diese steigende Nachfrage möglichst mit regional produzierten Bio-Zwiebeln zu decken. Eines der größten Hindernisse für den Anbau von Bio-Zwiebeln ist die eingeschränkte Sortenauswahl und die schlechte Verfügbarkeit von Bio-Saatgut. Aber warum ist das so?

Es gibt viele verschiedene Zwiebelsorten, im Handel erhältlich ist in der Regel jedoch nur eine begrenzte Auswahl. Der Grund dafür ist: Im konventionellen Zwiebelanbau, der in Deutschland dominiert, werden überwiegend wenige sogenannte Hybridsorten verwendet. Hybridsorten werden in einem aufwändigen Verfahren gewonnen, bei dem zunächst über mehrere Generationen zwei Inzuchtlinien erzeugt und schließlich miteinander kontrolliert gekreuzt werden. Die hierdurch erzeugten Nachkommen sind in der ersten Generation (F1) besonders robust, einheitlich und ertragreich, jedoch verschwindet dieser Vorteil in den Folgegenerationen wieder. Um Hybridsorten besonders schnell und effektiv zu gewinnen, wird oft die cytoplasmatische männliche Sterilität (CMS) ausgenutzt. Dieses bei vielen Pflanzen - auch der Zwiebel - natürlich vorkommende Phänomen rührt von Mutationen in bestimmten Teilen des Erbguts her, die zur männlichen Unfruchtbarkeit führen: Die betroffenen Pflanzen können z.B. keine fertilen Pollen mehr bilden. Diese Eigenschaft ist bei der Saatgut-erzeugung hilfreich, denn sie verhindert eine ungewollte Selbstbefruchtung der mütterlichen Linie. Bei Pflanzen oder Sorten, bei denen CMS nicht natürlich auftritt, kann sie im Labor künstlich hervorgerufen werden, in dem mithilfe von Zellfusionstechniken genetisches Material von anderen nah verwandten Arten eingebracht wird. Hierdurch entstehen die sogenannten CMS-Hybride. Hybridsorten sind allgemein an die Bedingungen im konventionellen Anbau angepasst und erreichen unter diesen Bedingungen hohe Erträge. Außerdem sind Hybride meist nicht samenfest und nachbauunfähig – was bedeutet, dass die Landwirte das Saatgut immer wieder neu kaufen müssen. Der massenhafte Einsatz von Hybridsorten wird zunehmend kritisiert, denn er führt zu einer Verdrängung anderer Sorten und gefährdet letztlich die Biodiversität. Außerdem wird gelegentlich berichtet, dass Gemüse von Hybridsorten vergleichsweise wenig Geschmack und Aroma aufweist.

Den modernen Hybridsorten stehen die sogenannten Landsorten gegenüber, die durch jahrtausendelange kleinbäuerliche Züchtung entstanden sind. Landsorten sind samenfeste Sorten mit einer regionalen Herkunft, die von einer großen genetischen Vielfalt gekennzeichnet sind. Das große Spektrum der Landsorten bietet die Möglichkeit, passende Sorten für den Anbau in verschiedenen Regionen mit spezifischen Standortbedingungen zu selektieren und ggf. gezielt züchterisch weiterzuentwickeln. Landsorten weisen zudem ein breites, sortenabhängiges Inhaltsstoffprofil auf. Dies macht sie nicht nur für Anwendungen in der Bioökonomie interessant, sondern verleiht ihnen zudem sensorisch attraktive Eigenschaften. Somit bedienen die Landsorten die unterschiedlichen Erwartungen der Verbraucher, die Zwiebelsorten entweder mit süßem oder scharfem Geschmack bevorzugen.

Vor diesem Hintergrund sind die Landsorten von besonderem Interesse für den ökologischen Zwiebelanbau, denn im Vergleich zum konventionellen Landbau spielt im Ökolandbau die Standortanpassung eine größere Rolle: Hier ist es besonders wichtig, Sorten einzusetzen, die an die Gegebenheiten des jeweiligen Standorts (Bodenbeschaffenheit, Fruchtfolge, Klima, Niederschlagsmenge, etc.) angepasst sind. Hybridsorten und auch CMS-Hybridsorten sind im Ökolandbau nach geltendem deutschen und EU-Recht zwar erlaubt und werden auch noch häufig eingesetzt, sie sind jedoch nicht an die Bedingungen des Ökolandbaus angepasst. Weiterhin sind Hybridsorten im Ökolandbau aus verschiedenen Gründen nicht erwünscht und insbesondere die Verwendung von CMS-Hybriden wird von mehreren Ökolandbau-Verbänden mittlerweile untersagt. Weil jedoch in den vergangenen Jahrzehnten durch die konventionelle Züchtung vorwiegend die Hybridsorten weiterentwickelt wurden, ist das für den Ökolandbau nutzbare Sortenspektrum aktuell sehr begrenzt.

Das Max Rubner-Institut als Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel erforscht bereits seit mehreren Jahren die Qualitätseigenschaften von Zwiebel-Landsorten. Im Rahmen eines Pilotprojekts hat das Institut für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse des Max Rubner-Instituts Karlsruhe in Zusammenarbeit mit der Universität Hohenheim, Arbeitsgruppe von Prof. Zörb, Institut für Kulturpflanzenwissenschaften, Lehrstuhl für Qualität pflanzlicher Erzeugnisse, bereits erste Untersuchungen zur Eignung der Landsorten für die Verwendung im Ökolandbau sowie zur Lagerfähigkeit von ökologisch erzeugten Zwiebeln durchgeführt. Es konnte nachgewiesen werden, dass neun von zehn der untersuchten Sorten für den Ökolandbau am gewählten Standort bei Stuttgart geeignet und zudem im Kaltlager bei 2°C für mehr als fünf Monate lagerfähig sind.

  1. Romo-Pérez, M. L., Weinert, C. H., Häußler, M., Egert, B., Frechen, M. A., Trierweiler, B., Kulling, S. E., Zörb, C. (2020). "Metabolite profiling of onion landraces and the cold storage effect." Plant Physiology and Biochemistry 146: 428-437. (https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2019.11.007)
  2. Romo Pérez, M. L., et al. (2018). "Quality aspects in open-pollinated onion varieties from Western Europe." Journal of Applied Botany and Food Quality 91: 69–78. (https://ojs.openagrar.de/index.php/JABFQ/article/view/8535)


Im ZwiebÖL-Projekt sollen nun Land- und Hybridsorten hinsichtlich ihrer Eignung für den Ökolandbau direkt verglichen werden. Kern des Projekts sind Feldversuche an zwei Standorten in zwei aufeinanderfolgenden Jahren (2020/2021) mit vier bis sechs Land- und Hybridsorten unter Ökolandbau-Bedingungen. Es werden Ertrags- und Qualitätsparameter der Sorten bestimmt, die sensorischen Geschmackseigenschaften bewertet und die Lagerfähigkeit der Zwiebel-Bulben untersucht. Sowohl frische als auch gelagerte Zwiebeln werden anschließend einer umfangreichen Inhaltsstoffanalytik unterzogen, um die Profile der flüchtigen und nicht-flüchtigen Inhaltsstoffe der Land- und Hybridsorten zu bestimmen und lagerungsbedingte Veränderungen dieser Profile zu erfassen. Hierbei sollen insbesondere ungerichtete GC-MS-, GCxGC-MS- und LC-MS-Methoden eingesetzt werden. Parallel zu den Feldversuchen erfolgt eine Bestandsaufnahme zum Zwiebelanbau in Deutschland, bei der das Spektrum der aktuell im konventionellen und im Ökolandbau genutzten Sorten in verschiedenen Regionen erfasst wird. In Zusammenarbeit mit den Anbauverbänden wird schließlich ein Wissenstransfer zu den Akteuren im Anbau stattfinden, um die gewonnenen Erkenntnisse in die Praxis zu überführen.

Das ZwiebÖL-Projekt leistet einen Beitrag zur Umsetzung der Zukunftsstrategie ökologischer Landbau des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL). Es wird gefördert vom BMEL aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen des Bundesprogramms ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN, Förderkennzeichen 2819OE019).

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