Kartoffelproduktion in Benin – Ein Beitrag zur Verringerung von Hunger und Armut in Westafrika

Potato production in Benin – Its impact on fighting hunger and poverty in West Africa

Der Norden Aliboris liegt in den Ausläufern der Sahelzone. In ganz Nordbenin herrscht Äquatorialklima mit ausgedehnten Trockenzeiten. Zwischen November und Februar tritt hier der Harmattan auf. Es handelt sich dabei um einen Landwind Afrikas, der als Nordostpassat zwischen 0° und etwa 20° nördlicher Breite weht und vom Südwestmonsun abgelöst wird. Während dieser vier Monate treten die größten Temperaturdifferenzen zwischen Tag (> 30°C) und Nacht (ca. 17°C) auf. Vermutlich ist diese Differenz die wesentliche Voraussetzung für eine erfolgreiche Knollenproduktion. Die Anbauzeit liegt demzufolge zwischen November und Februar.

Die Kartoffeln werden in Parzellen mit einer Fläche von ca. 0,25 ha gepflanzt (Dossou et al., 2003). Der Abstand zwischen den Anbaureihen beträgt ca. 80 cm (Abb. 1). Die Knollen werden im Abstand von 30 cm gelegt. Im Allgemeinen erfolgt die Bewirtschaftung von einer Parzelle durch eine Familie. Im Durchschnitt werden für diese Fläche 500 kg Pflanzgut ausgebracht. Vorwiegend kommen die französischen Sorten Claustar, Sahel und in geringerem Umfang Pamina zum Anbau. Vereinzelt wurden zudem die Kartoffelsorten Desiree, Rosanna, Atlas und Aida genannt, die möglicherweise in geringem Umfang verwendet werden oder in der Vergangenheit angebaut wurden. In den Kartoffelanbaugebieten herrschen tonhaltige Sandböden vor. Als beste Vorfrucht hat sich Getreide erwiesen, wobei aber auf Grund der landwirtschaftlichen Praxis insbesondere Baumwolle und Mais vor Kartoffeln angebaut werden. Die Bodenbearbeitung erfolgt für eine Tiefe von 30 cm. Gedüngt wird 150 bis 250 kg/ha Stickstoff (NPKSB: 14-23-14-5-1) am Tag des Pflanzens (Abb. 2). Einen Monat später werden nochmals bis zu 50 kg/ha Stickstoff in Form von Harnstoff und/oder 50 bis maximal 200 kg/ha Stickstoff in Form von NPKSB ausgebracht. Um den Ertrag zu erhöhen wird lokal begrenzt eine größere Düngermenge gegeben. Zusätzlich wurde mit Kaliumsulfat (Ouassa Pehunco: 60 kg/ha) und Kompost (Karimama) gedüngt. Der Kartoffelanbau erfolgt in der Trockenzeit. Der Niederschlag liegt in dieser Zeit bei ca. 1–2 mm/Monat. Bewässerung ist notwendig (Abb. 3). Sie erfolgt, indem Wasser aus Brunnen, die aus den anliegenden Flüssen bzw. Nebenarmen dieser Flüsse gefüllt werden, auf das Feld gepumpt wird oder direkt aus diesen Wasserarmen oder aus tief gebohrten Brunnen (INRAB, 2002).

Abb. 1. Bodenbearbeitung mit Scheibenflug (A), Pflanzen (B), sowie 1. Häufeln direkt nach dem Pflanzen und 2. Häufeln 8 Wochen nach dem Pflanzen, um durch die Bewässerung zerstörte Dämme wieder herzustellen (C/D) (Foto: Nicolas Dekeister).

Abb. 2. 1. Düngergabe am Tag des Pflanzens (A) und 2. Düngergabe 30 Tage nach dem Pflanzen (B) (Foto: Nicolas Dekeister).

Abb. 3. Bewässerungssystem: Brunnen mit einer Tiefe von bis zu 12 m, der als zentraler Wasserverteilungspunkt dient (A), Hauptwasserkanal (B), 1. Monat nach Pflanzen – wöchentlich eine Bewässerung (Leiten des Wassers zwischen die Dämme), 2. Monat nach Pflanzen – Bewässerung aller 5 d, 72 d nach Pflanzen – Ende der Bewässerung (C) (Foto: Nicolas Dekeister).

Der gesamte Kartoffelsektor, beginnend mit der Saatgutbeschaffung bis hin zur Vermarktung, wird von wenigen Privatpersonen (Franzosen und Beniner) dominiert, die die Organisation und die Logistik umsetzen. Das Pflanzgut wird bei dem französischen Züchtungsunternehmen GERMICOPA SA geordert. Jährlich gelangen knapp 20 t Pflanzgut nach Cotonou/Benin. Von dort wird das Pflanzgut mit einem LKW in den Norden transportiert. Das Pflanzgut für den Raum Malanville und Karimama wurde vorerst kostenlos an die Landwirte verteilt. Die gleiche Gruppe, die die Pflanzgutversorgung übernimmt, kaufte das Ernteprodukt auf. Der Aufkaufpreis setzte sich aus dem Preis für die geernteten Kartoffeln abzüglich der Pflanzgutkosten zusammen. Die Pflanzgutkosten liegen bei knapp 60% des Gesamterlöses. Wiederholt haben die Bauern jedoch vor Ablauf der optimalen Reifezeit geerntet und die Kartoffeln auf dem Markt verkauft. Zum geplanten Erntezeitpunkt verblieb die Gruppe dieser privaten Händler von Kartoffelpflanzgut und Speiseware ohne Produkt. In Reaktion darauf muss das Pflanzgut seit der Vegetationsperiode 2010/2011 von den Landwirten gekauft werden. Die Bauern in Malanville waren mit dieser Vorgehensweise sowohl bezüglich der Nachvollziehbarkeit als auch der Bereitstellung des Geldes überfordert. Es wurde kein Pflanzgut gekauft.

Das Kartoffelpflanzgut für den Raum Ouassa Pehunco wird zu einem großen Teil aus Burkina-Faso importiert, wo sich im grenznahen Bereich ein Lagerhaus befindet.

Der Verkauf der Kartoffeln aus Ouassa Pehunco erfolgt schwerpunktmäßig auf Märkten in der Region. Die Ernte von Karimama und Malanville wird v.a. auf dem Markt in Cotonou und Parakou vertrieben.

Der Ertrag war im Durchschnitt (Erntejahr 2007) mit ca. 14 t/ha (Claustar) und 18 t/ha (Sahel) für westafrikanische Verhältnisse relativ hoch. Die durchschnittlichen Kartoffelerträge in Westafrika liegen im einstelligen Tonnen-Bereich (FAO, 2011). Im Vergleich dazu werden in Europa und Nordamerika 35 bis 40 t/ha geerntet. Als wesentliche Ursachen für dieses Ertragsdefizit sieht das Internationale Kartoffelzentrum in Peru (Centro Internacional de la Papa, CIP) das Fehlen von gesundem Pflanzgut, unzureichende Lagerung und Krankheiten (Anderson, 2008).

3 Gesundheitsstatus der in Benin produzierten Kartoffeln

Abb. 4. Kartoffelanbaugebiete in Benin (Bildquelle: http://www.weltkarten-landkarten.com/la/afrika/benin/330px-Benin-karte-politisch.png

Da die Ernte zum Zeitpunkt der Exkursion bereits abgeschlossen war, sind die Kartoffelproben auf dem Markt gekauft bzw. aus den Lagern entnommen worden.

Kartoffelanbaugebiet Karimama. Die Kartoffeln sind auf dem Markt erstanden worden. Es ist anzunehmen, dass sie auch im Gebiet Karimama produziert worden sind.

Kartoffelanbaugebiet Malanville. Für die Ermittlung des Gesundheitswertes sind ebenfalls Knollenproben auf dem lokalen Markt gekauft worden. Da 2010/2011 in Malanville keine Kartoffelproduktion stattgefunden hat, stammen die Kartoffeln vermutlich aus Niger oder Nigeria. Für die Analyse ist eine 5 kg Probe in zwei Kartoffel­proben geteilt worden.

Kartoffelanbaugebiet Ouassa Pehunco. Für die Untersuchungen zum Gesundheitsstatus wurde bereits gelagertes Pflanzgut aus lokaler Produktion für die Versuche (Ouassa Pehunco – Ernte: Februar/2011) zur Verfügung gestellt (Abb. 5). Die erste Probe beinhaltete gesunde Knollen, wohingegen die zweite Probe aus Knollen bestand, von denen mehrere Ringnekrosen auf der Ober­fläche aufwiesen. Eine dritte Probe war aus der Speisekartoffelernte eines Bauern, die für den Markt vorbereitet wurde.

Abb. 5. Pflanzgutlagerung in Ouassa Pehunco.

Zur Ermittlung des Gesundheitswertes wurden alle Kartoffelproben auf die in Tab. 2 aufgeführten Schad­erreger hin untersucht. Der Nachweis der Schaderreger erfolgte mit den in der Tab. 3 angegebenen Methoden. Darüber hinaus wurden alle Proben elektronenmikros­kopisch untersucht, um weitere, nicht im Untersuchungsprogramm integrierte Viren nachweisen zu können.

Für die Stammspezifizierung von PVY wurden alle 21 Isolate in der Multiplex PCR untersucht (Lorenzen et al., 2006). Für zwei von diesen Isolaten wurden Teile des PVY Genoms in der Umgebung der Rekombinationspunkte (Glais et al., 2002) mit den Primer-Paaren PY1/PY4 und PY5/PY8 amplifiziert. PY1 und PY5 sind sense-Primer, die den Positionen 25–54 bzw. 5000–5023 in der Sequenz des N Stammes des PVY (Genbank-No. AY884983) entsprechen. Die antisense-Primer PY4 und PY8 entsprechen den Positionen 3178–3199 und 9677–9700. Die mit dem Enzym DreamTaq (Fa. Fermentas) erhaltenen PCR Produkte wurden von der MWG-biotech AG sequenziert und die erhaltenen Sequenzen mit den in der NCBI Datenbank veröffentlichten PVY Genomsequenzen verglichen.

In Abhängigkeit vom Produktionsstandort wurden unterschiedliche Virusarten nachgewiesen. In Karimama lagen ausschließlich Infektionen mit Potyviren vor. In einer Probe wurde PVA nachgewiesen (Karimama I). Alle weiteren Infektionen sind durch PVY verursacht worden. Die Kartoffeln aus Karimama Probe II wiesen ca. 25% PVY auf. Die Probe Karimama III war sogar zur Hälfte mit PVY infiziert. Alle diese Infektionen sind durch den NTN Stamm des PVY verursacht worden, wie die Multiplex PCR ergab. Diese Diagnose wurde durch Sequenzanalysen bestätigt. Die erhaltenen Sequenzen von insgesamt knapp 4000 Nukleotiden/Isolat waren weitgehend identisch mit allen in der NCBI Genbank aufgeführten PVY^NTN-Sequenzen. Eine 100%ige Identität mit bekannten PVY Stämmen wurde aber nicht gefunden.

PVY hat neben Kartoffeln einen großen Wirtspflanzenkreis innerhalb der Solanaceen (z.B. Tomaten) und kann auch andere Pflanzenfamilien befallen (Milne, 1988). Die im Rahmen der Arbeit nachgewiesenen PVY Isolate stammen möglicherweise von Tomaten oder Wildkräutern aus dem betrachteten oder angrenzenden Feldern. Der teilweise sehr hohe PVY Befall könnte jedoch auch auf infiziertes Pflanzgut zurückzuführen sein. In Kari­mama und vermutlich auch in Ouassa Pehunco handelte es sich um zertifizierte Saatkartoffeln aus Frankreich, die direkt oder über Burkina Faso zum Anbaugebiet gelangten. In Verbindung mit der Einfuhr von Pflanzkartoffeln nach Benin sollte deshalb ein höchstes Gesundheits­niveau gewährleistet sein. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Ouassa Pehunco-Saatgutpartie weit­gehend virusfrei war. Der Bestand ist im Fall von Ouassa Pehunco I und II mit dem Ziel der Saatgutvermehrung mit sachkundiger Begleitung durch das CERPA erfolgreich geführt worden. Eine Saatgutvermehrung in Benin erscheint umsetzbar (Gildemacher et al., 2011). Geklärt werden sollte, in welchem Umfang phytopathogene Insekten und Virusvektoren in den Kartoffelanbaugebieten in der Zeit des Harmattan auftreten. Die Ursache für die Knollenringsymptome, die nur in der Ouassa Pehunco II-Probe, aber dort gehäuft auftraten, konnten nicht ermittelt werden. PVY^NTN war anhand negativer PVY-ELISA-Werte in jedem Fall als Symptomursache auszuschließen. Zudem waren keine Viruspartikel in den Saftproben von Augenstecklingspflanzen der symptomtragenden Knollen mittels Elektronenmikroskop zu finden, so dass auch andere Viren als Ursache nicht nachgewiesen werden konnten.

Die auf dem Markt in Malanville erstandenen Speisekartoffeln wiesen insbesondere PVS auf. Zudem trat PLRV auf. Bestätigt werden damit die Ergebnisse von Erhebungen Anfang der 90er Jahre in Nigeria, wo ins­besondere PVS und PVX im Kartoffelbau nachgewiesen wurden, PVY aber nur in geringem Umfang auftrat (Miha et al., 1993) und demzufolge die Annahme, dass die Kartoffeln vermutlich aus den angrenzenden Ländern Niger oder Nigeria stammten.

Eine Voraussetzung für die Ausdehnung der Kartoffelproduktion in Benin ist mengenmäßig ausreichendes, gesundes und für den Bauern zu finanzierendes Pflanzgut, das an die Wachstumsbedingungen in Benin adaptiert ist. Die Untersuchungsergebnisse weisen darauf hin, dass Pflanzgut hoher Qualität vor Ort produziert werden kann, wenn das dafür verwendete Basispflanzgut einen hohen Gesundheitswert hat. Es stellt sich in diesem Fall die Frage nach der Lagerung des Pflanzgutes für die nächste Saison. Kühlkapazität ist sehr energieintensiv, demzufolge teuer und in den Kartoffelanbauregionen nicht vorhanden. Derzeit werden in Ouassa Pehunco Versuche durchgeführt, um zu klären, ob mehrere Kartoffelernten im Jahr realisierbar sind. Die gleiche Frage stellt sich beim Aufbau eines nationalen Pflanzgutvermehrungs- und Züchtungsprogramms. Bei Miniknollen, die mög­licherweise aus Kartoffelkeimen erzeugt werden könnten (Caram Souza-Dias et al., 2011), tritt das Phänomen der Keimruhe nicht auf (Sidikou et al., 2003). Es ist jedoch bisher nicht geklärt, ob diese Miniknollen in der Lage sind, außerhalb des Harmattan Pflanzgutknollen für die folgende Kartoffelsaison zu produzieren.

Zusätzlich zu den Tests auf Virusinfektionen sind die Kartoffeln auf Befall mit den Quarantänebakterien R. solanacearum und C. michiganensis untersucht worden. Mit einem ersten Schnelltest (AgriStrips) auf R. solana­cearum, der mit Knollen aller Proben durchgeführt wurde, die ca. eine Woche nach der Entnahme aus dem Lager bzw. nach dem Kauf auf dem Markt Fäulesymptome aufwiesen, konnten in drei Knollen der Ouassa Pehunco II-Probe R. solanacearum nachgewiesen werden (Abb. 6). Für die weiterhin untersuchten Kartoffelproben erwies sich R. solanacearum nicht als Ursache der Fäule. Die in der EU für einen offiziellen Nachweis des Quarantäneschaderregers R. solanacearum geforderten Nachweismethoden, IF-Test und PCR, wurden ca. einem Monat nach der Exkursion durchgeführt. Anhand des fortgeschrittenen Zeitpunkts war ein Teil der Ouassa Pehunco II und III-Proben auf Grund starker Fäulnis nicht mehr in die Untersuchungen einzubeziehen. Aus den noch verbliebenen Knollen wurde eine Mischprobe pro Knollenprobe erstellt, die im Fall von Ouassa Pehunco I und III in beiden Tests positiv war. Für die weiterhin untersuchten sechs Knollenproben (siehe Tab. 2) war R. solanacearum nicht nachzuweisen.

Abb. 6. Ralstonia solanacearum-infizierte Kartoffelknollen (Foto: Inga Hilbrich).

Bezüglich des Quarantänebakteriums C. michiganensis erwiesen sich alle acht Mischproben pro Kartoffelprobe frei.

Während die Herkunft der Kartoffelviren nicht ein­deutig beschrieben werden konnte, erscheint das R. solanacearum-Inokulum aus Benin zu stammen. Vermutlich liegt die Ursache für das Auftreten der Schleimkrankheit insbesondere in der Art des Bewirtschaftungssystems (Dossou et al., 2003). Die Kartoffelpflanzen werden im ersten Monat nach dem Pflanzen wöchentlich ein Mal auf dem Feld mittels eines Kanalsystems bewässert. Im 2. Monat erfolgt die Bewässerung alle fünf Tage. Das Wasser wird aus Brunnen, die aus den anliegenden Flüssen bzw. Nebenarmen dieser Flüsse gefüllt werden oder direkt aus diesen Wasserarmen auf das Feld gepumpt. Es verbleibt dort längere Zeit bis es versickert oder verdunstet ist und stellt dadurch optimale Bedingungen für die Entwicklung von R. solanacearum dar. Es ist anzunehmen, dass die Kartoffeln aus Ouassa Pehunco durch R. solanacearum aus Oberflächenwasser infiziert wurden, und dass das Bewässerungssystem den Infek­tionsdruck begünstigt. Hinsichtlich der phytopatholo­gischen Situation erscheinen Bakterien wie R. solanacearum, aber auch der Komplex der Nassfäuleerreger, Pectobacterium spp., von großer Bedeutung zu sein (Dossou et al., 2003). Konzepte zur Reduzierung des Infektionsdrucks sollten erarbeitet werden.

Der durchschnittliche Kartoffelertrag liegt bei ca. 15 t/ha. Optionen, den Ertrag zu erhöhen, werden vorerst in der Optimierung des Bewässerungsregimes und in der Reduzierung von Krankheiten, insbesondere Bakteriosen, gesehen. Grundlegend für eine erfolgreiche Ausdehnung der Kartoffelproduktion in Benin erscheint jedoch eine enge Zusammenarbeit der Universität mit den staat­lichen Zentren für Landwirtschaft und den Landwirten. Zudem sind das Gespräch und die Kooperation mit Kartoffelproduzenten angrenzender Länder zu suchen und der Kontakt zum CIP herzustellen.