Knollenbohne

Knollenbohne
Systematik
Ordnung: Schmetterlingsblütenartige (Fabales) Familie: Hülsenfrüchtler (Fabaceae) Unterfamilie: Schmetterlingsblütler (Faboideae) Tribus: Phaseoleae Gattung: Yambohnen (Pachyrhizus) Art: Knollenbohne
Wissenschaftlicher Name
Pachyrhizus tuberosus
(Lam.) Spreng.

Die Knollenbohne (Pachyrhizus tuberosus), genauer Amazonische Jamsbohne oder Amazonische Knollenbohne genannt, ist eine Pflanzenart aus der Gattung der Yambohnen (Pachyrhizus) innerhalb der Familie der Hülsenfrüchtler (Fabaceae). Die ursprüngliche Heimat liegt im nördlichen Südamerika im tropischen Tiefland-Wald und prämontanen Wald. Sie ist eine von drei Arten der Gattung Yambohnen (Pachyrhizus), die wegen der essbaren Knollen, Früchte und Samen in Südamerika, Asien und Afrika angebaut werden.

Beschreibung

Vegetative Merkmale

Die Knollenbohne ist eine kräftige, kletternde, ausdauernde krautige Pflanze mit bis zu 7 Meter langen Sprossachsen. Die Knollenbohne wird aber meist als einjährige Pflanze angebaut, weil alle Pflanzenteile wegen der Knollen abgeerntet werden und dann am Beginn der Vegetationszeit eine Neuaussaat erfolgt. Sie bildet stärkehaltige Wurzelknollen als unterirdische Speicherorgane. Die Wurzelknollen erreichen eine Länge von 50 bis 60 Zentimetern sowie einen Durchmesser von bis zu 30 Zentimetern.

Die wechselständig angeordneten Laubblätter sind in Blattstiel und -spreite gegliedert. Der Blattstiel ist 4 bis 20,8 Zentimeter lang. Es sind flaumig behaarte Pulvini vorhanden. Die Blattspreite ist dreizählig gefiedert. Das Terminalblatt ist rhomboid geformt, die zwei Seitenblättchen sind asymmetrisch mit einer Länge von etwa 28 Zentimetern und einer Breite von etwa 26 Zentimetern. Der Blattrand ist glatt bis gezähnt oder nur leicht gewinkelt, die seitlichen Kanten stehen leicht schräg zueinander. Die Nebenblätter sind linealisch-lanzettlich.

Generative Merkmale

Der Blütenstandsschaft ist relativ lang. Je zwei oder drei Blüten stehen in Gruppen meist entlang der oberen Hälfte eines sehr langen, traubigen Blütenstandes. Anders als bei Phaseolus-Arten fallen relativ kleinen, borstenförmigen Trag- und Deckblätter früh ab.

Die zwittrige Blüte ist zygomorph und fünfzählig mit doppelter Blütenhülle. Der Kelch hat eine Länge von 1 Zentimetern und ist mit anliegenden, rostbraunen Trichomen fein behaart. Die meist violette, selten weiße oder gelbe Krone ist 1,5 bis fast 2,0 Zentimeter lang und besitzt die typische Form einer Schmetterlingsblüte. Die Öhrchen an der Basis der Fahne stehen aufrecht nach oben. Das Schiffchen ist nahezu gerade, nur leicht gebogen. Es ist ein scheibenförmiges Nektarium vorhanden. Der etwas nach oben eingerollt und am oberen Ende abgeflacht Griffel endet in einer fast kugeligen Narbe. Auf der Innenseite des Fruchtblattes, des gekrümmten Griffels und der Narbe befindet sich eine bärtige, kurze Behaarung (Indument), dies ist ein Merkmal, das nur die Pachyrhizus-Arten aufweisen.

Die Reife rötlich behaarte Hülsenfrucht ist bei einer Länge von 4 bis 30 Zentimetern sowie einer Breite von kaum 2 Zentimetern linealisch, zwischen den Samen in der Querrichtung zusammengedrückt und besitzen einen dreieckigen, bis zu 3 Millimeter langen Schnabel. Die in ihre Farbe von schwarz, schwarz-weiß gesprenkelt, oder rot bis orangefarben stark variierende Samen sind bei einer Länge von 10 bis 14 Millimetern und einem Durchmesser von etwa 14 Millimetern relativ groß und nierenförmig.

Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 22.

Ökologie und Phänologie

Die Knollenbohne besitzt als Symbiose in den Wurzelknöllchen stickstofffixieren Knöllchenbakterien der Gattungen Rhizobium sowie Bradyrhizobium. Sie ist deshalb wichtig in der Fruchtfolge in den Anbaugebieten und kann deshalb im ökologischen Landbau eine zunehmende Rolle spielen.

Sowohl Wildbestände als auch Kulturformen haben fast das ganze Jahr Blütezeit, nur in den Monaten Februar und Juli beobachtet man selten Blüten; die meisten Bestände blühen von Oktober bis Juni. Reife Früchte gibt es von März bis Dezember.

Es erfolgt meist Selbstbestäubung, selten erfolgt die Bestäubung durch Insekten.

Strukturformel von Rotenon

Inhaltsstoffe

Ein characteristischer Inhaltsstoff der Knollenbohne ist Rotenon. Rotenon wird hauptsächlich in den Samen, aber kaum in den Wurzelknollen gefunden und besitzt eine insektizide Wirkung. Ein weiterer Inhaltsstoff ist Pachyrhizin.

Taxonomie

Die Erstveröffentlichung erfolgte 1786 unter dem Namen (Basionym) Dolichos tuberosus durch Jean Baptiste de Monnet de Lamarck in Encyclopédie Méthodique, Botanique 2, 1, S. 296. Die Neukombination zu Pachyrhizus tuberosus (Lam.) Spreng. wurde 1827 durch Kurt Sprengel in Systema Vegetabilium, editio decima sexta 4, S. 281 veröffentlicht. Weitere Synonyme für Pachyrhizus tuberosus (Lam.) Spreng. sind: Stizolobium tuberosum (Lam.) Spreng., Cacara tuberosa (Lam.) Britton nom. rej.

Nutzung

Die Wurzelknollen werden roh oder gegart gegessen; sie sind durstlöschend und nahrhaft. Aus den Wurzelknollen wird Stärke gewonnen und in süßen Soßen sowie Pudding verwendet. Eine Wurzelknolle kann bis zu 20 kg, meist 3 bis 4 kg wiegen. Junge Hülsenfrüchte werden wie grüne Bohnen gegart und verwendet; sie müssen gut durchgegart sein um die Giftstoffe zu unwirksam zu machen. Aus den Samen kann reichlich Öl gewonnen werden, doch wird dies wohl nicht als Nahrungsmittel, sondern nur als technisches Öl verwendet.

Beim Anbau liegen die Hektarerträge bei 70 bis 100 dt Wurzelknollen. Die Kornerträge lagen im Versuchsanbau bei 6 dt/ha. Durch die Symbiose in den Wurzelknöllchen mit stickstofffixieren Knöllchenbakterien der Gattungen Rhizobium sowie Bradyrhizobium ist Pachyrhizus tuberosus wichtig in der Fruchtfolge in den Anbaugebieten und kann deshalb im ökologischen Landbau eine zunehmende Rolle spielen. Von Vorteil gegenüber anderen knollenlieferenden Pflanzenarten ist, es werden nicht Pflanzenteile gepflanzt, sondern es erfolgt eine Aussaat. Es gibt viele Landrassen, von denen aber einige bedroht sind auszusterben.

Quellen

• Marten Sørensen, Oré Balbin, Lars Kvist, Octavio Vásquez: Review of the Pachyrhizus tuberosus (Lam.) Spreng. Cultivar groups in Peru. In: Plant genetic resources newsletter (Rome, Italy: 1979), Volume 151, 2007, S. 2–13. online.
• Monica Santayana, Genoveva Rossel, Jorge Nuñez, Marten Sørensen, Marc Delêtre, Ronald Robles, Víctor Fernández, W. Grüneberg, Bettina Heider: Molecular characterization and diversity analysis of the genus Pachyrhizus Rich. ex DC. by AFLP markers. In: Conference: 2014 Science Meeting, International Potato Center (CIP)At: Lima, Peru. online.
• Marten Sørensen: Yam bean (Pachyrhizus DC.) In: Promoting the conservation and use of underutilized and neglected crops. 2. International Plant Genetic Resources Institute = IPGRI. Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research, Gatersleben/ International Plant Genetic Resources Institute, Rome, 1996, ISBN 92-9043-282-9. PDF.
• C. Tapia, Marten Sørensen: Morphological characterization of the genetic variation existing in a Neotropical collection of yam bean, Pachyrhizus tuberosus (Lam.) Spreng. In: Genet. Resources Crop Evol., Volume 50, 2003, S. 681–692.
• Illustration aus Abbas 2014.
• J. Francis Macbride: Pachyrrhizus. S. 294. In: Flora of Peru, Fieldiana Botany, Band XIII, Teil III, Nummer 1, 1943.
• Walter H. Schuster, Joachim Alkämper, Richard Marquard, Adolf Stählin: Leguminosen zur Kornnutzung : Kornleguminosen der Welt, Justus-Liebig-Universität Gießen, 1998.: Joachim Alkämper: Informationen zur Andine Knollenbohne (Pachyrrhizus tuberosus). Yambohne, Yam bean (Pachyr(r)hizus spec.) (Memento vom 5. Dezember 2007 im Internet Archive) (Vielseitige Informationen zur Gattung und Art, deutsch)
• Kisambira Abbas: Physicochemical characteristics of yam bean (pachyrhizus spp) seed flour. „Thesis to submit the Directorate of Research and Graduate Training of Makerere“ an der Islamic University in Uganda, 2014. doi:10.13140/2.1.4934.0809 PDF.