Anbauoptimierung durch Mischanbau und inhaltsstoffliche sowie sensorische Qualitätseigenschaften morphinarmer Winter- und Sommermohnsorten (<em>Papaver somniferum</em> L.)

Abstract

Der Anbau und die Vermarktung von Mohnsamen aus regionalem Anbau bieten Chancen, eine alte Kulturpflanze in moderne Agrarökosysteme und Betriebskonzepte zu integrieren und diese ökologisch wie ökonomisch aufzuwerten. Infolgedessen werden mit dieser Arbeit wichtige Impulse zur Ertragsstabilisierung durch die Integration von Sommermohn in Mischanbausysteme gegeben und es erfolgt mit nachgelagerten inhaltsstofflichen sowie sensorischen Qualitätsanalysen eine umfassende Charakterisierung der Wintermohnsorte `Zeno Morphex´ und der Sommermohnsorten `Viola´, `Borowski´ und `Mieszko´. <br /> Die Sommermohnsorte `Viola´ wurde in einem dreijährigen Feldversuch (2018 – 2020) gemeinsam mit Weißklee, der zu zwei verschiedenen Saatzeitpunkten etabliert wurde, und Sommergerste, die in drei unterschiedlichen Saatstärken gesät wurde, angebaut. Hier wurden Effekte auf Pflanzenwachstum, Unkrautunterdrückung und Ertragsbildung analysiert. In Kombination mit Weißklee ergaben sich keine signifikanten Unterschiede in den gemessenen Entwicklungsparametern der Mohnpflanzen und im Mohnertrag, der in Reinsaat und mit Klee 799 – 1.293 kg ha<sup>-1</sup> betrug. In Mischung mit Sommergerste wurden in zwei von drei Jahren Erträge zwischen 696 und 919 kg ha<sup>-1</sup> und Flächenproduktivitäten (LER) von 1,11 – 1,84 erreicht, wohingegen in einem Jahr (2019) Mohnwachstum und -erträge in Mischung mit Sommergerste stark rückläufig waren (<362 kg ha<sup>-1</sup>; LER<0,99). Der Erfolg des Mischanbaus hing primär von Saatzeiten und Witterungsbedingungen und weniger von der Saatstärke der Sommergerste ab. <br /> Des Weiteren wurden Winter- (`Zeno Morphex´) und Sommermohnsorten (`Viola´, `Mieszko´, `Borowski´) aus der Ernte 2019 hinsichtlich ihrer inhaltsstofflichen Zusammensetzung und ihrer sensorischen Eigenschaften untersucht. Der Ölgehalt der 13 Samenproben sowie die Fettsäurezusammensetzung, Tocopherolgehalt und flüchtige Verbindungen der jeweiligen Öle wurden analysiert und sensorische Profile von Samen und Ölen erstellt. Linolsäure war mit 70,7% – 75,2% die häufigste Fettsäure im Öl. Es wurden signifikant höhere &gammy;-Tocopherolgehalte in der Sorte `Viola´ festgestellt (287 ± 34 mg kg^-1), wohingegen &delta;-Tocopherol nur bei `Zeno Morphex´ (3,9 ± 0,6 mg kg^-1) detektiert wurde. Die häufigsten flüchtigen Verbindungen waren Hexansäure (1,4 – 148 &mu;g g^-1), Hexanal (0,9 – 15,2 &mu;g g^-1), 1-Hexanol (0,3 – 20,1 &mu;g g-1), Limonen (1,3 – 9,4 &mu;g g^-1) und 2-Pentylfuran (1,0 – 7,8 &mu;g g^-1). Sensorisch unterschieden sich die Proben hauptsächlich durch fettig/ölige, ranzige, süße und grüne Attribute, wobei das grüne Aroma mit drei Methoxypyrazinen korrelierte, die nur im Sommermohn vorkamen. Die inhaltsstoffliche und sensorische Qualität der Mohnsamen und -öle im Zusammenhang mit einer transparenten Wertschöpfungskette belegen das hohe Potenzial des Anbaus regionaler Sorten. Der Mischanbau bietet dabei die Möglichkeit, neue Anbaupotenziale bei möglichst geringem Anbaurisiko auszuschöpfen.

Cultivating poppy locally in Germany creates opportunities of integrating a traditional crop in modern agroecosystems and thereby improving farm management concepts ecologically and economically. This work offers new evidence towards securing poppy yields by integrating poppy in an intercropping system. Furthermore, chemical and sensory analyses allow a comprehensive characterization of the winter poppy variety `Zeno Morphex´ and the summer poppy varieties `Viola´, `Borowski´ and `Mieszko´. <br /> An intercropping trial with summer poppy variety `Viola´ was conducted over a three-year period (2018 – 2020) including summer barley, sown at three different seeding densities, and white clover, sown on two different seeding dates, as intercropping partners. Plant development and yield formation were measured as well as weed suppression by the intercrop. Poppy growth was not affected by intercropping with white clover, the yields of poppy alone or intercropped with clover being 799 – 1293 kg ha<sup>-1</sup>. The poppy yield in combination with barley reached a level of 696 – 919 kg ha<sup>-1</sup>, which was similar to sole cropped poppy. It resulted in LERs of 1.11 – 1.84 in two of three years but poppy growth was inhibited by barley in the third year (2019). The success of poppy intercropping depended mainly on seeding dates and climatic conditions and less on sowing densities of barley. <br /> Winter (`Zeno Morphex´) and summer (`Viola´, `Mieszko´, `Borowski´) poppy varieties of 2019 harvest were analyzed for chemical composition and sensory properties. Oil content of the 13 seed samples as well as fatty acid composition, tocopherol content and volatile compounds of the oils were analyzed and sensory profiles of the seeds and oils were established. Linoleic acid was the most abundant fatty acid in the oil (70.7% – 75.2%). Significantly higher &sigma;-tocopherol contents were determined for variety `Viola´ (287 ± 34 mg kg^-1) while &delta;-tocopherol was only detected in `Zeno Morphex´ samples (3.9 ± 0.6 mg kg^-1). The most abundant volatiles were hexanoic acid (1.4 – 148 &mu;g g^-1), hexanal (0.9 – 15.2 &mu;g g^-1), 1-hexanol (0.3 – 20.1 &mu;g g^-1), limonene (1.3 – 9.4 &mu;g g^-1) und 2-pentylfuran (1.0 – 7.8 &mu;g g^-1). The sensory panel distinguished samples in particular by fatty/oily, rancid, sweet and green attributes, the green aroma being correlated to three methoxypyrazines only present in summer poppy. <br /> The composition and sensory quality of the poppy seeds and oils along a a transparent supply chain prove the high potential of regional poppy cultivation. In this regard, growing poppy as an intercrop is an opportunity to access new cultivation benefits while reducing the risk of total crop failure.