Gattung Lupinus L. (W. Schuster)

Weitere Informationen - Literatur

Nach neuerer Nomenklatur stellt PLARRE die Lupinen zu der Unterfamilie Fabaceae und in dieser zur Tribus Genisteae.

Zur Gattung Lupinus gehören ungefähr 300 Arten, die etwa je zur Hälfte aus den beiden Genzentren: 1. Mittelmeergebiet und 2. der mittlere Teil der Westküste von Nord - Mittel - und Südamerika, stammen. Die Neuwelt- Arten der Lupine sind in Nord- und Südamerika von Alaska bis nach Süd- Patagonien verbreitet. Die Formenmannigfaltigkeit zwischen den und innerhalb der Arten ist nach BRÜCHER und PLARRE sehr groß und bietet noch viele Möglichkeiten für züchterische Verbesserungen.

Entsprechend der großen Vielfalt zwischen den Arten schwanken die Chromosomenzahlen erheblich von n = 16 bis 26. Es wird angenommen, daß die Lupinen-Arten der neuen Welt mehrfache Polyploide mit einer Grundzahl von n = 6 sind. Bei den Arten aus dem Mittelmeer- Genzentrum ist keine gemeinsame Grundzahl feststellbar.

Von den etwa 300 Arten der Gattung Lupinus sind bisher nur 4 einjährige Arten für eine intensive Nutzung zur Korngewinnung kultiviert worden:

Seit Jahrtausenden: Lupinus albus (Weiße Lupine) im Mittelmeergebiet und Lupinus mutabilis (Anden-Lupine) in den Hochlagen der Mittel- und Südanden.

Lupinus luteus (Gelbe Lupine) und Lupinus angustifolius (Blaue Lupine) aus dem Mittelmeergebiet, erst als Ende der 20er Jahre des 20. Jahrhunderts ,,süße" (alkaloidarme) Formen gezüchtet werden konnten.

Die großkörnigen Lupinen (Lupinus mutabilis, Lupinus albus, Lupinus luteus, Lupinus angustifolius) werden mit 35 bis 42 % Rohprotein in den Samen in erster Linie als Eiweißlieferanten für die menschliche und tierische Ernährung verwendet, wobei Lupinus mutabilis mit 13 bis 23 % und Lupinus albus mit 10 bis 16 % Rohfett auch wertvolle Ölpflanzen sind (siehe SCHUSTER).

RÖMER nennt gute Gründe für den Anbau von Lupinen:

Lupinen sind Stickstoffsammler; sie helfen Stickstoff einzusparen und hinterlassen einen Teil des gewonnenen Stickstoffs der Nachfrucht

Lupinen bilden eine Pfahlwurzel und ein verzweigtes Seitenwurzelsystem und tragen so zur Strukturverbesserung des Bodens bei

Lupinen mobilisieren einen Teil des schwer löslichen Phosphats im Boden, was auch der Nachfrucht zugute kommt

Lupinen sind standfest und haben platzfeste Hülsen, somit ist die maschinelle Ernte im Gegensatz zu anderen Leguminosen sehr einfach

das qualitativ hochwertige Korn der Lupinen ermöglicht den Einsatz in vielen Bereichen der tierischen und menschlichen Ernährung.

Darüber hinaus liefern diese Arten ein schmackhaftes und nährstoffreiches Grünfutter.

Weiter sind sie und andere Arten in der Lage, durch ihre Fähigkeit mit Hilfe von Knöllchenbakterien reichlich Stickstoff (100 bis 200 kg/ha) aus der Luft zu assimilieren und durch ihre starken Pfahlwurzeln den Boden aufzuschließen; sie können damit gute Vorfrüchte für andere Kulturen abgeben. Das für die Lupinen zur Stickstoffbindung befähigte Bakterium Bradyrhizobium lupini ist nicht in jedem Fall in ausreichendem Mengen im Boden vorhanden und muß eventuell durch Impfen des Saatgutes mit entsprechenden Präparaten ergänzt werden.

Bis vor etwa 60 Jahren, vor der Züchtung von alkaloidarmen Formen und Sorten, waren die Lupinenarten mehr oder weniger Wild- oder Primitivpflanzen. Durch die Entwicklung einer chemischen Schnellmethode, die die Untersuchung einer großen Zahl von Einzelpflanzen in kurzer Zeit ermöglicht, schuf v. SENGBUSCH auf Anregung von ERWIN BAUR, in Müncheberg/Mark, die Voraussetzung für die Selektion von alkaloidarmen "Süßlupinen". 1929 untersuchte von SENGBUSCH 1,5 Mio. Pflanzen auf ihren Alkaloidgehalt und fand 3 gelbe und 2 blaue Lupinen, die praktisch alkaloidfrei waren. Die Vererbung dieser Eigenschaft war glücklicherweise verhältnismäßig einfach (HACKBARTH & HUSFELD). Nach den bisherigen Untersuchungen liegen einfache Vererbungsgänge mit vollständiger Dominanz der Allele für Alkaloidbildung vor (HERTSCH & PLARRE). Die Alkaloide, die die Lupine für Mensch und Tier ungenießbar machen und zum Teil toxisch wirken, sind vorwiegend Lupinin und Spartein. Diese sind hauptsächlich in Lupinus luteus sowie Lupanin und Oxylupanin in höheren Anteilen bei Lupinus angustifolius und Lupinus albus zu finden.

In den Samen beträgt der Alkaloidgehalt I. (HACKBARTH & TROLL) und II. (GROSS):

Lupinus luteus	I.	II.		Mittel
Alkaloidhaltig	0,350 - 1,550	0,44		0,896
Alkaloidarm	0,000 - 0,090	0,02		0,010 - 0,049
Lupinus angustifolius
Alkaloidhaltig	0,250 - 2,050	1,52		1,079
Alkaloidarm	0,001 - 0,100	0,06		0,001 - 0,049
Lupinus albus
Alkaloidhaltig	0,350 - 3,250	1,30		1,668
Alkaloidarm	0,001 - 0,061	0,01		0,016 - 0,026
Lupinus mutabilis
Alkaloidhaltig		3,17
Alkaloidarm		0,18

Inzwischen wurden und werden auch bei anderen Lupinen-Arten, wie Lupinus mutabilis sowie Lupinus perennis und Lupinus polyphyllus alkaloidarme Typen selektiert.

Nach der Gesetzmäßigkeit der Homologen-Reihen (Parallelvariation) konnten in Müncheberg/Mark, wie bei der Alkaloidarmut, auch platzfeste Formen, deren Hülsen bei Vollreife geschlossen bleiben, sowie weißkörnige und weichschalige Formen selektiert werden (SENGBUSCH & ZIMMERMANN).

Die wirtschaftliche Bedeutung der Lupinen wird nach PLARRE in Europa und in der Welt künftig zunehmen, da die Lupinen eine große genetische Variabilität besitzen sowie ein für die Ernährung von Mensch und Tier hochwertiges Eiweiß und teilweise einen beachtlichen Ölgehalt (s. SCHUSTER) synthetisieren.

Korninhaltsstoffe von Lupinen im Vergleich mit anderen Körnerleguminosen (% der Trockenmasse, nach RÖMER, ergänzt):

Art	Rohprotein	Rohfett	Rohfaser	Rohasche	N-freie Extraktstoffe
Weiße Lupine alkaloidarm	38,0	7,6	14,3	4,4	35,9
Gelbe Lupine alkaloidarm	45,8	4,6	14,7	4,8	30,2
Blaue Lupine alkaloidarm	40,2	6,6	15,8	5,0	32,4
Anden-Lupine	42,2	19,5	10,1	3,8	29,1
Sojabohne	40,4	20,1	6,0	5,3	28,2
Ackerbohne	29,9	1,6	9,0	3,9	55,6
Körnererbse	25,9	1,5	6,8	3,7	62,1

Nach Angaben auf dem 3. Internationalen Lupinen-Kongreß, 1984, werden auf der Erde etwa 2 Mio. ha Lupinen angebaut. Von diesen werden 0,96 Mio. zur Kornnutzung verwendet, davon 0,33 Mio. in Rußland. In Europa (ohne Rußland) dienen 0,15 Mio. ha der Korngewinnung.

Das Eiweiß ist allerdings nicht ganz so vollwertig wie bei der Sojabohne, da etwas weniger schwefelhaltige Aminosäuren gebildet werden (SMIRNOVA-IKONNIKOVA & VESELOVA).

Gehalte an essentiellen Aminosäuren von Lupinen im Vergleich mit anderen Körnerleguminosen (g je 16 g N, nach MUKHERJEE, ergänzt):

Art	Isoleucin	Leucin	Lysin	Methionin + Cystin	Phenylalanin + Tyrosin	Threonin	Thryptophan	Valin
Weiße Lupine	5,1	8,5	5,6	2,8	8,9	4,1	0,9	4,9
Blaue Lupine	3,8	6,6	5,2	2,3	7,1	3,5	0,9	4,0
Gelbe Lupine	4,6	9,0	6,1	3,1	6,9	4,0	0,9	4,3
Anden-Lupine	4,7	7,4	6,0	2,7	7,9	4,0	0,8	4,0
Sojabohne	5,1	7,7	6,9	3,2	8,9	4,3	1,3	5,4
Ackerbohne	4,2	7,6	6,3	0,7	8,1	3,9	1,0	4,8
Körnererbse	6,1	7,6	6,2	3,3	8,6	3,7	0,7	5,7

Anforderungen der Lupinenarten an Boden und Klima (nach RÖMER):

Art	Boden	Klima	Tausendkorn-gewicht (g)
Gelbe Lupine	Sande und schwachlehmige Sande mit niedrigem pH-Wert (5,5 bis 6,5); höhere pH-Werte führen zu Kalkchlorose (Vergilbung der jüngsten Laubblätter)	keine zu hohen Temperaturen in der Jugendentwicklung; trockenes Wetter während der Reifezeit; Vegetationsdauer: 135 bis 170 Tage (je nach Sorte)	100 - 160
Weiße Lupine	höchste Erträge auf besseren Böden (mindestens sandiger Lehm, besser Lößlehm- oder Schwarzerdeboden); auch Sandböden mit pH 5,5 bis 6,5; generell keine Böden mit pH > 7	warmes, feuchtes Frühjahr; hohe Erträge erfordern kühle Temperaturen bis zum Rosettenstadium sowie gute Wasserversorgung zur Blüte; Vegetationsdauer: 140 bis 175 Tage (je nach Sorte)	250 - 450
Schmalblättrige Lupine	Lehmige Sande, sandige Lehme; kalkverträglicher als die Gelbe Lupine; keine Moor- u. Heideböden (hier ist die Gelbe Lupine besser geeignet)	Gebiete mit kurzer Vegetationszeit; Vorgebirgslagen, Küstengebiete; Vegetationsdauer: 120 bis 150 Tage (je nach Sorte)	150 - 190

(siehe auch KLIMEK & FLIESS)

Die Kornerträge in dt/ha betrugen nach FAO-Statistik 1974/75:

Rußland 8,6, Australien 7,3, Südafrika 1,4, Polen 10,9, Ostdeutschland 6,5, Italien 13,5, Ägypten 15,9, Peru 11,3 dt/ha.

Darstellung 30: Lupinen-Anbau in 1.000 ha in Europa

Weitere Informationen zur Gattung

Systematik - Unterfamilie Papilionoideae

Rhizobium-Gruppen wichtiger Leguminosae

Darstellung 6: Samen einiger Körnerleguminosen

Äußere Merkmale der zur Kornnutzung geeigneten Gattungen

Tabelle 2: N2-Fixierung verschiedener Leguminosenarten in kg/ha und Jahr

Roheiweißproduktion der wichtigsten Nahrungspflanzen.

Geschichte und Verbreitung der Leguminosen

Literatur

BRÜCHER, H., 1970: Beitrag zur Domestikation proteinreicher und alkaloidarmer Lupinen in Südamerika. Angew. Botanik 94, 7-27.

FAO, 1975: Production Yearbook, Vol. 29., FAO, Rom.

GROSS, R., 1983: Untersuchungen über den Einfluß von Genotyp und Umwelt auf die Korninhaltsstoffe von Tarwi (Lupinus mutabilis) aus peruanischem Anbau. Diss. Gießen.

HACKBARTH, J. & B. HUSFELD, 1939: Die Süßlupinen. Züchtung, Anbau und Verwertung einer neuen Kulturpflanze. Verlag Paul Parey, Berlin.

HACKBARTH, J. & H.J. TROLL, 1959: Lupinen als Körnerleguminosen und Futterpflanzen. In: KAPPERT & RUDORF: Handbuch der Pflanzenzüchtung, 2. Aufl., Bd. 4, 1-51. Verlag Paul Parey, Berlin.

HANELT, P., 1960: Die Lupinen. Zur Botanik und Geschichte landwirtschaftlich wichtiger Lupinenarten. Wittenberg-Lutherstadt.

HERTSCH, W. & W. PLARRE, 1970: Lupinen (Lupinus sp.). In: HOFFMANN, MUDRA, PLARRE: Lehrbuch der Züchtung landw. Kulturpfl., Bd. 2. 266-279. Verlag Paul Parey, Berlin.

HEGI, G., 1924: Lupinus. In: Illustr. Flora von Mitteleuropa, Bd. IV/3. 1148-1156. Verlag Lehmanns, München.

HONDELMANN, W., 1984: The Lupin-ancient and modern crop plant. Theor. Appl. Genet. 68, 1-9.

KLIMEK, S. & H. FLIESS, 1990: Neue Ergebnisse der Lupinenforschung in Polen. Gießener Abhandlungen zur Agrar- und Wirtschaftsforschung des europäischen Ostens. Bd. 177. Verlag Dunker & Humblot, Berlin.

MUKHERJEE, K.D., 1989: Protein-Konzentrate und Protein-Isolate aus Raps und Lupinen. Berichte über Landwirtschaft. SH. 201, 259-273. Verlag Paul Parey, Hamburg und Berlin.

PLARRE, W., 1985: Lupinen. In: FISCHBECK, PLARRE, SCHUSTER: Lehrbuch der Züchtung landwirtschaftlichen Kulturpflanzen. 2. Aufl., Bd. 2, 185-196.

PLARRE, W., 1989: Lupinus spp. In: REHM: Handbuch der Landwirtschaft und Ernährung in den Entwicklungsländern. 2. Aufl., Bd. 4: Spezieller Pflanzenbau in den Tropen und Subtropen. 259-265. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart.

RÖMER, P., 1994: Lupinen-Verwertung und Anbau. 2. Aufl. Gesellschaft zur Förderung der Lupinen e.V., Rastatt.

SCHEIBE, A., 1953: Die Lupinen (Lupinus spec.). In: ROEMER, SCHEIBE, SCHMIDT, WOERMANN: Handbuch der Landwirtschaft. Pflanzenbaulehre 2. Aufl., Bd. II, 302-306. Verlag Paul Parey, Berlin.

SCHIEMANN, E., 1934: Zur Geschichte der Lupinen in Deutschland. Züchter, 6, 33-39.

SCHUSTER, W.H., 1992: Lupinen. In: Ölpflanzen in Europa. 89-96. DLG-Verlag, Frankfurt/Main.

SENGBUSCH, R. v., 1930, 1931, 1938: Bitterstoffarme Lupinen I. und II., III. Züchter 2, 1-5; Züchter 3, 93-109; Züchter 10, 219-222.

SENGBUSCH, R. v., 1936: Probleme der Süßlupinenzüchtung. Forschungsdienst 1, H. 8.

SENGBUSCH, R. v. & K. ZIMMERMANN, 1937: Die Auffindung der ersten gelben und blauen Lupine (Lupinus luteus und Lupinus angustifolius ) mit nicht platzenden Hülsen und die damit zusammenhängenden Probleme der Süßlupinenzüchtung. Züchter 9, 57-65.

SMIRNOVA-IKONNIKOVA, M.L. & E.P. VESELOVA, 1953: Die Zusammensetzung des Eiweißes aus den einzelnen Aminosäuren bei Lupinenkörnern (russ.) Bull. Appl. Bot. 30, 179-182.

WERNER; H., 1907: Gattung Lupinus L., Lupine. In: Handbuch des Futterbaues. 3. Aufl., 110-129. Verlag Paul Parey, Berlin.