Alai

Alfalfa
Medicago sativa
Wissenschaftliche Klassifikation
Königreich: Plantae Abteilung: Magnoliophyta Klasse: Magnoliopsida Ordnung: Fabales Familie: Fabaceae Unterfamilie: Faboideae Stamm: Trifolieae Gattung: Medicago Spezies: M. sativa
Binomialname
Medicago sativa L.
Unterarten
M. sativa subsp. ambigua M. sativa subsp. microcarpa M. sativa subsp. sativa M. sativa subsp. varia Ref: ILDIS, Stand November 2005

Die Luzerne ist eine mehrjährige, kleeähnliche Hülsenfrucht (Medicago sativa), die sich durch eine tiefe Pfahlwurzel, zusammengesetzte Blätter mit typischerweise drei Fiederblättchen und kleine Blüten auszeichnet, die oft blau-violett sind, aber auch eine Vielzahl von Farben haben können, einschließlich gelb und weiß. Andere gebräuchliche Namen für Medicago sativa sind Luzerne, Purpurmilch und Kleeblatt. Sie ist auch als Büffelgras, Büffelkraut und chilenischer Klee sowie als zi mu im Chinesischen bekannt (Longe 2005). Luzerne wird in großem Umfang als Heu und Weide für das Vieh angebaut, dient aber auch als Nahrungsquelle für den Menschen und als Heilpflanze (Longe 2005).

Luzerne spiegelt die Harmonie in der Natur durch zwei symbiotische Beziehungen wider. Erstens unterhält die Luzerne als Mitglied der Familie der Hülsenfrüchte eine wechselseitige Beziehung zu stickstofffixierenden Bakterien, die es ihr ermöglichen, Luftstickstoff in eine nutzbare Form umzuwandeln. Als Gegenleistung für diesen Nutzen erhalten die Mikroorganismen einen Lebensraum und eine Nahrungsquelle. Zweitens unterhält Luzerne eine für beide Seiten vorteilhafte symbiotische Beziehung zu Bienen. Die Bienen erhalten von den Luzerneblüten eine Nahrungsquelle, während die Bestäubung die für die Fortpflanzung der Pflanzen notwendige gegenseitige Befruchtung ermöglicht.

In gewisser Weise spiegelt die Luzerne auch eine harmonische Beziehung zum Menschen wider. Die Luzerne wurde vom Menschen in der ganzen Welt verbreitet, was ihr das Überleben als Art sicherte, und sogar Bienen wurden zu Bestäubungszwecken auf Luzernefelder eingeführt. Für den Menschen ist die Luzerne eine sehr wichtige landwirtschaftliche Pflanze, die zur Fütterung von Vieh (Rinder, Pferde, Schafe usw.) und in der Fruchtfolge zur Wiederauffüllung des Bodens mit Stickstoff und anderen Nährstoffen verwendet wird. Für den menschlichen Verzehr werden Alfalfasprossen als Salatzutat verwendet, die Sprossen als Gemüse gegessen, die Samen verzehrt und die Blätter für die Zubereitung von Tee verwendet. Luzerne ist reich an Proteinen und eine ausgezeichnete Quelle für verschiedene Vitamine (A, D, E und K) und Mineralien. Außerdem haben sowohl die westliche als auch die östliche Medizin Wege gefunden, die ganze Pflanze und die Samen medizinisch zu nutzen.

Beschreibung

Medicago sativa gehört zur Familie der Hülsenfrüchtler (Fabaceae), auch Leguminosen genannt. Sie ist eine der größten Pflanzenfamilien und umfasst Bohnen, Erbsen, Erdnüsse, Lupinen, Alfalfa, Klee, Akazien und viele andere. Alle Mitglieder dieser Familie haben fünfblättrige Blüten, in denen der oberständige Fruchtknoten (ein Fruchtknoten, der oberhalb des Ansatzes der anderen Blütenteile am Rezeptor befestigt ist) reift, um eine „Hülse“ zu bilden, die technisch als Hülsenfrucht bezeichnet wird, deren zwei Seiten sich spalten und die Samen freigeben, die an einer oder beiden Nähten befestigt sind.

Die Hülsenfrüchte werden traditionell in drei Unterfamilien eingeteilt (in einigen Taxonomien werden diese in den Rang einer Familie in der Ordnung der Fabales erhoben), von denen die Luzerne zur Unterfamilie der Faboideae oder Papilionoideae gehört. Die Pflanzen dieser Unterfamilie haben ein großes, gefaltetes Blütenblatt, während die beiden benachbarten Blütenblätter an den Seiten liegen und die beiden unteren Blütenblätter an der Unterseite miteinander verbunden sind, so dass sie eine schiffchenartige Struktur bilden. Die meisten Hülsenfrüchte, einschließlich der als Nahrungspflanzen bekannten, gehören zu dieser Unterfamilie.

Die meisten Hülsenfrüchte sind durch eine symbiotische Beziehung mit bestimmten Bakterien, den Rhizobien, in der Lage, Stickstoff aus der Luft aufzunehmen und zu „fixieren“, d. h. in chemische Verbindungen umzuwandeln, die von Pflanzen genutzt werden können. Dies ist der Prozess der Stickstofffixierung. Der Stickstoff steht dann für Tiere, die die Leguminosen fressen, und für andere Pflanzen zur Verfügung, wenn er nach dem Absterben der Leguminosen vom Boden aufgenommen wird.

Luzerne hat ein sehr langes, tiefes (zwei bis fünf Meter) Wurzelsystem (Longe 2005); die lange Pfahlwurzel kann sogar 15 Meter tief reichen. Sie wird zwischen einem Drittel Meter und etwas weniger als einem Meter hoch. Sie hat zahlreiche Stängel (einige wenige bis vielleicht 50), die aus einer einzigen holzigen Krone in Bodennähe entspringen. Die Blüten sind oft blauviolett oder violett, können aber auch gelb, weiß, grün oder in anderen Farbtönen sein. Die Frucht ist eine Hülsenfrucht, die kleine Samen enthält. Die Bestäubung durch Insekten, vor allem durch Bienen, ermöglicht die für die Fortpflanzung notwendige Fremdbefruchtung.

Luzerne wird je nach Sorte und Klima drei bis zwölf Jahre alt. Sie ist eine mehrjährige Leguminose, die in der kalten Jahreszeit wächst. Ihr tiefes Wurzelsystem macht sie sehr widerstandsfähig, vor allem gegen Dürreperioden, und sie wächst nach dem Schnitt schnell nach, was zahlreiche Ernten in einer Saison ermöglicht. Luzerne ist eine Pflanze mit Autotoxizität, was bedeutet, dass Luzerne-Saatgut nur schwer in bestehenden Luzernebeständen wachsen kann. Daher wird empfohlen, Luzernefelder vor der Wiederaussaat zu roden oder zu wechseln.

Luzerne hat ein tetraploides Genom.

Luzerne ist im Iran beheimatet, wo sie wahrscheinlich in der Bronzezeit domestiziert wurde, um Pferde zu füttern, die aus Zentralasien kamen. Sie kam um 490 v. Chr. nach Griechenland und wurde als Pferdefutter für die persische Armee verwendet. Um 1860 wurde sie aus Chile in die Vereinigten Staaten eingeführt. Ihr breiter Anbau ab dem siebzehnten Jahrhundert war ein wichtiger Fortschritt in der europäischen Landwirtschaft.

Sorten

Kleine quadratische Luzerneballen

Mit dieser wichtigen Pflanze wurden beträchtliche Forschungs- und Entwicklungsarbeit geleistet und viele Sorten entwickelt. Ältere Sorten wie ‚Vernal‘ waren jahrelang der Standard, aber inzwischen gibt es viele bessere öffentliche und private Sorten, die an die Bedürfnisse bestimmter Klimazonen angepasst sind. Private Unternehmen bringen in den Vereinigten Staaten jedes Jahr viele neue Sorten auf den Markt.

Die Herbstruhe ist ein wichtiges Merkmal der Luzerne-Sorten. Die „ruhigeren“ Sorten haben ein reduziertes Wachstum im Herbst, eine Reaktion auf die niedrigen Temperaturen und die reduzierte Tageslänge. „Nicht-schlafende“ Sorten weisen eine Winterwachstumsaktivität auf und werden daher in Gebieten mit langer Vegetationsperiode wie Mexiko, Arizona und Südkalifornien angebaut, während schlafende Linien im oberen Mittleren Westen, Kanada und im Nordosten angebaut werden. Nicht ruhende Linien sind in kalten Klimazonen anfällig für den Wintertod und haben eine schlechtere Persistenz, können aber ertragreicher sein.

Die meisten Luzerne-Sorten enthalten genetisches Material von Sickle Medick (M. falcata), einer wilden Luzerne-Sorte, die auf natürliche Weise mit M. sativa hybridisiert, um Sand-Luzerne (M. sativa ssp. varia) zu erzeugen. Diese Art kann entweder die violetten Blüten der Luzerne oder die gelben der Sichelklee tragen und ist nach ihrem guten Wachstum auf sandigen Böden benannt.

Die meisten Verbesserungen bei der Luzerne in den letzten Jahrzehnten betrafen die Krankheitsresistenz, die verbesserte Überwinterungsfähigkeit in kalten Klimazonen und mehrblättrige Eigenschaften. Krankheitsresistenz ist wichtig, weil sie die Nutzbarkeit von Luzerne auf schlecht entwässerten Böden und in nassen Jahren verbessert.

Mehrblättrige Luzerne hat mehr als drei Fiederblättchen pro Blatt. Diese Sorten können einen höheren Nährstoffgehalt aufweisen, da sie relativ mehr Blattmasse für die gleiche Menge an Stängel haben.

Moderne Luzerne-Sorten haben wahrscheinlich ein breiteres Spektrum an Insekten-, Krankheits- und Nematodenresistenz als viele andere landwirtschaftliche Arten.

Verwendung

Landwirtschaft

Luzerne ist eine der wichtigsten Leguminosen in der Landwirtschaft. Sie wird in der ganzen Welt als Viehfutter angebaut und meist als Heu geerntet. Luzerne hat den höchsten Futterwert aller gängigen Heupflanzen. Ihre Fähigkeit, Stickstoff zu fixieren, führt dazu, dass Luzerne unabhängig vom verfügbaren Stickstoff im Boden ein proteinreiches Futtermittel liefert. Wenn sie auf gut angepassten Böden angebaut wird, ist Luzerne die ertragreichste Futterpflanze.

Luzerne wird in erster Linie für die Milchproduktion verwendet, gefolgt von Rindern, Schafen, Pferden und Ziegen.

Das tiefe Wurzelsystem der Luzerne und ihre Fähigkeit, Stickstoff zu binden, machen sie auch als Bodenverbesserer oder „Gründüngung“ wertvoll (Longe 2005). Sie wird in der Fruchtfolge verwendet, um Stickstoff und andere Nährstoffe im Boden zwischen der Anpflanzung anderer landwirtschaftlicher Pflanzen wieder aufzufüllen.

Kulinarische und ernährungsphysiologische Verwendung

Obwohl sie hauptsächlich für den Verzehr durch Tiere verwendet wird, wird Luzerne seit jeher auch für den menschlichen Verzehr genutzt.

Luzerne-Sprossen werden in den Vereinigten Staaten, Australien und Neuseeland als Salatzutat verwendet. Die zarten Sprossen werden mancherorts als Blattgemüse verzehrt. Auch die Samen werden gegessen, und in den frühen Vereinigten Staaten wurden sie gemahlen und als Mehl verwendet (Longe 2005). Der Verzehr älterer Pflanzenteile wird vor allem durch den sehr hohen Fasergehalt eingeschränkt. Getrocknete Luzerneblätter sind im Handel als Nahrungsergänzungsmittel in verschiedenen Formen erhältlich, z. B. als Tabletten, Pulver und Tee.

Luzerne ist eine ausgezeichnete Quelle für die Vitamine A, D, E und K, hat einen hohen Proteingehalt und enthält auch Spuren von Mineralien wie Kalzium, Magnesium, Eisen, Phosphor und Kalium (Longe 2005).

Medizinische Verwendung

Die ganze Pflanze und die Samen werden sowohl in der westlichen als auch in der traditionellen chinesischen Medizin medizinisch verwendet (Longe 2005). In den Vereinigten Staaten wird sie vor allem als nahrhafter Tee oder Tonikum verwendet, aber auch zur Behandlung von Arthritis, Diabetes, Verdauungsproblemen, Gewichtsverlust, Heuschnupfen, Asthma, als Diuretikum oder „Wasserpille“ und zur Senkung des Cholesterinspiegels (Longe 2005). Alfalfa ist in der chinesischen Medizin ein unbedeutendes Kraut, wird aber seit dem sechsten Jahrhundert u.a. zur Reinigung des Verdauungssystems und zur Befreiung der Blase von Steinen verwendet; außerdem wird die Wurzel der Alfalfa u.a. zur Senkung von Fieber, zur Verbesserung des Urinflusses und zur Behandlung von Gelbsucht eingesetzt (Longe 2005).

Longe (2005) weist darauf hin, dass Luzerne zwar im Allgemeinen harmlos ist, dass aber Menschen mit der Autoimmunerkrankung Systemischer Lupus erythematodes (SLE) vorsichtshalber keine Luzerne zu sich nehmen sollten, da in einigen Studien ein latenter SLE bei Menschen durch den Verzehr von Luzerne reaktiviert wurde und bei Affen, die mit Luzerne-Sprossen und -Samen gefüttert wurden, einige neue Fälle von SLE auftraten.

Produktion

Die Vereinigten Staaten sind der größte Alfalfa-Produzent der Welt. Die führenden Alfalfa-Anbaustaaten (innerhalb der Vereinigten Staaten) sind Kalifornien, South Dakota und Wisconsin. Auf die Staaten des oberen Mittleren Westens entfallen etwa 50 % der US-Produktion, auf die nordöstlichen Staaten 10 % und auf die westlichen Staaten 40 % der US-Produktion, letztere meist unter Bewässerung. Luzerne ist jedoch sehr anpassungsfähig und kann von sehr kalten nördlichen Ebenen bis zu hohen Gebirgstälern, von reichen gemäßigten Agrarregionen bis zu mediterranem Klima und glühend heißen Wüsten angebaut werden.

Luzerne kann im Frühjahr oder im Herbst ausgesät werden und gedeiht am besten auf gut durchlässigen Böden mit einem neutralen pH-Wert von 6,8-7,5. Luzerne hat einen hohen Bedarf an Kali. Böden mit geringer Fruchtbarkeit sollten mit Stallmist oder einem chemischen Dünger gedüngt werden, wobei die Korrektur des pH-Werts besonders wichtig ist. Normalerweise wird in klimatisch akzeptablen Regionen eine Aussaatmenge von 13-20 kg/Hektar und in südlichen Regionen eine Menge von 22 kg/Hektar verwendet. Um Unkrautprobleme zu verringern, wird häufig eine Zwischenfrucht verwendet, insbesondere bei Frühjahrspflanzungen. Manchmal werden stattdessen Herbizide eingesetzt.

In den meisten Klimazonen wird Luzerne drei- bis viermal pro Jahr geschnitten, in Arizona und Südkalifornien jedoch bis zu 12-mal pro Jahr geerntet. Die Gesamterträge liegen in der Regel bei etwa 8 Tonnen/Hektar (4 Tonnen/Acre), es wurden jedoch auch Erträge von bis zu 20 Tonnen/Hektar (16 Tonnen/Acre) verzeichnet. Die Erträge variieren je nach Region und Witterung sowie je nach Reifegrad beim Schnitt. Spätere Schnitte verbessern den Ertrag, verringern aber den Nährstoffgehalt.

Alfalfa-Blattschneiderbiene, Megachile rotundata, ein Bestäuber auf der Alfalfa-Blüte

Alfalfa wird aufgrund der großen Anzahl von Insekten, die dort vorkommen, als „Insektarium“ bezeichnet. Einige Schädlinge wie der Luzerne-Rüsselkäfer, Blattläuse und die Kartoffelzikade können die Luzerneerträge drastisch reduzieren, besonders beim zweiten Schnitt, wenn das Wetter am wärmsten ist. Um dies zu verhindern, werden manchmal chemische Bekämpfungsmittel eingesetzt. Luzerne ist auch anfällig für Wurzelfäule, einschließlich Phytophora, Rhizoctonia und Texas Root Rot.

Für die Produktion von Luzerne-Saatgut müssen während der Blütezeit Bestäuber auf den Feldern anwesend sein. Die Bestäubung von Luzerne ist etwas problematisch, weil der Kiel der Blüte ausschlägt, um die Übertragung des Pollens auf die Sammelbiene zu erleichtern, und sie dabei am Kopf trifft. Westliche Honigbienen mögen es nicht, wenn sie wiederholt am Kopf getroffen werden, und lernen oft, diese Aktion zu umgehen, indem sie Nektar von der Seite der Blüte holen, so dass die Bestäubung nicht zustande kommt (Milius 2007). Der Großteil der Bestäubung wird von jungen Bienen durchgeführt, die noch nicht gelernt haben, wie man die Blüte ausraubt, ohne sie zu verletzen. Wenn Honigbienen für die Bestäubung eingesetzt werden, werden die Bienenstöcke sehr stark bestückt, um die Zahl der Jungbienen zu maximieren.

Heute wird zunehmend die Luzerneblattschneiderbiene eingesetzt, um dieses Problem zu umgehen. Als solitäre, aber gesellige Bienenart bildet sie keine Kolonien und speichert keinen Honig, ist aber ein sehr effizienter Bestäuber von Luzerne-Samen. Sie nistet in einzelnen Tunneln aus Holz- oder Kunststoffmaterial, die von den Alfalfa-Saatgutzüchtern zur Verfügung gestellt werden (Milius 2007).

Eine kleinere Menge an Alfalfa-Saatgut wird von der Alkalibiene bestäubt, vor allem im Nordwesten der Vereinigten Staaten. Sie wird in speziellen Beeten in der Nähe der Saatfelder gezüchtet. Auch diese Bienen haben ihre eigenen Probleme. Sie sind nicht so mobil wie Honigbienen und brauchen mehrere Saisons, um sich zu vermehren, wenn Felder in neuen Gebieten angelegt werden (Milius 2007). Zur Blütezeit werden die Honigbienen immer noch zu vielen Feldern transportiert.

Ernte

Zylinderballen von Luzerne

Wenn Luzerne als Heu verwendet werden soll, wird sie normalerweise geschnitten und in Ballen gepresst. Lose Heuhaufen werden in manchen Gegenden noch verwendet, aber Ballen sind viel einfacher zu transportieren und bei der Lagerung leichter zu halten. Im Idealfall wird das Heu gerade dann geschnitten, wenn das Feld zu blühen beginnt. Wird das Heu nicht von Hand, sondern mit landwirtschaftlichen Geräten geerntet, beginnt der Prozess mit einem Schwader, der die Luzerne schneidet und in Schwaden anordnet. In Gebieten, in denen das Trocknen der Luzerne problematisch und langsam ist, wird das Heu mit einer Maschine, dem sogenannten Mähaufbereiter, geschnitten. Der Mähaufbereiter hat entweder einen Satz Walzen oder Dreschflegel, durch die das Heu nach dem Schneiden läuft, wodurch die Stängel gequetscht oder gebrochen werden, um ein schnelleres Trocknen des Heus zu ermöglichen.

Nach dem Trocknen der Luzerne sammelt ein Traktor, der eine Ballenpresse zieht, das Heu zu Ballen. Es gibt drei Arten von Ballen, die üblicherweise für Luzerne verwendet werden. Kleine „quadratische“ Ballen – eigentlich rechteckig und in der Regel etwa 40 x 45 x 100 cm groß – werden für Kleintiere und einzelne Pferde verwendet. Die kleinen Quaderballen wiegen je nach Feuchtigkeit zwischen 25 und 30 kg (50-70 Pfund) und lassen sich leicht von Hand in „Flocken“ trennen. Auf Rinderfarmen werden große Rundballen verwendet, die in der Regel einen Durchmesser von 1,4 bis 1,8 m haben und bis zu 500-1.000 kg wiegen. Diese Ballen können in Ställen gestapelt, in große Futtertröge für Pferdeherden gelegt und für große Rinderherden auf dem Boden ausgerollt werden. Die Ballen können mit einem Traktor geladen und gestapelt werden, wobei ein Dorn, der so genannte Ballenspeer, die Mitte des Ballens durchsticht, oder ein Greifer (Klaue) am Frontlader des Traktors verwendet wird. Eine neuere Innovation sind große „Quaderballen“, die ungefähr die gleichen Proportionen wie die kleinen Quader haben, aber viel größer sind. Die Ballengröße wird so festgelegt, dass die Stapel perfekt auf einen großen Pritschenwagen passen.

Bei der Verwendung als Futtermittel für Milchvieh wird Luzerne häufig durch ein Verfahren, das als Silieren bekannt ist, zu Heulage verarbeitet. Anstatt die Luzerne zu trockenem Heu zu trocknen, wird sie fein gehäckselt und in Silos, Gräben oder Säcken gelagert, wo die Sauerstoffzufuhr eingeschränkt werden kann, so dass sie gärt. Dadurch kann es in einem Zustand verbleiben, in dem der Nährstoffgehalt näher an dem von frischem Futter liegt, und ist in der Hochleistungsnahrung für Milchvieh schmackhafter.

• Hanson, A. A., D. K. Barnes, und R. R. Hill. 1988. Alfalfa and Alfalfa Improvement. Agronomy, Nr. 29. Madison, Wisconsin, USA: American Society of Agronomy. ISBN 089118094X.

• Longe, J. L. 2005. The Gale Encyclopedia of Alternative Medicine. Farmington Hills, Mich: Thomson/Gale. ISBN 0787693960.

• Milius, S. 2007. Die meisten Bienen leben allein: Keine Bienenstöcke, kein Honig, aber vielleicht Hilfe für Nutzpflanzen. Science News 171(1): 11-13.