Mit leistungsstarker Genetik und Sortenvielfalt Spitzenerträge ernten

Mit leistungsstarker Genetik und
Sortenvielfalt Spitzenerträge ernten
Dr. Joachim Moeser
Produktmanagement Bioenergie
SAATEN-UNION GmbH, Isernhagen
Vortrags-Übersicht
1. Einführung in die moderne Pflanzenzüchtung
2. Beispiele für leistungsstarke Genetik aus dem SAATEN-UNION Portfolio
3. Beispiele für Sorten- und Artenvielfalt aus dem Bereich Energiefruchtfolgen
Wie funktioniert eigentlich Pflanzenzüchtung?
Drei Phasen werden bei der Züchtung einer neuen Sorte unterschieden:
1. Schaffung von genetischer Variation durch Kreuzung von Pflanzen
2. Auslese (Selektion) von Nachkommen mit den gewünschten Eigenschaften
3. Vermehrung und Erhaltung der neuen, selektierten Pflanzen
Generelles Züchtungsschema
Woher bekommt der Züchter die Ausgangsvariabilität?
Eigener Genpool
Sorten anderer
Züchter (national
und international)
Material aus
Forschungsprojekten
Genbankmaterial
Kreuzungen sind Handarbeit!
1. Generation nach Kreuzung (F1) = vollständig gleich
Bis zu 20-60 Körner pro Ähre
resultieren aus der Kreuzung
Die Nachkommenschaften einer
Ähre sind:
1. Homogen vom Aussehen
(Phänotyp)
2. Genetisch heterozygot
(= 50 Gene von der Mutter
und 50% Gene vom Vater)
2. Generation nach der Kreuzung (F2) = sehr unterschiedlich
Zweite Generation nach der Kreuzung (F2)= sehr
unterschiedlich: Detail
Züchtung = Diversität
•
Genetische Diversität wird
durch jede Kreuzung
erzeugt.
•
Erste Selektion anhand von
phänologischen Merkmalen:
Krankheiten, allgemeiner
Habitus, Pflanzenlänge,
Lager, Grannen,…..
•
Ertrag kann erst ab dem
dritten Prüfjahr verlässlich
gemessen werden.
Labore für Biotechnologie, Qualität und Resistenz
• Labor für Biotechnologie
Gewebekultur, Produktion von doppelhaploiden
Pflanzen für die Winterweizen- und
Hybridweizenzüchtung
• Labor für Qualität
Analyse von insgesamt 80 Qualitätsmerkmalen (inkl.
Saatgutqualität)
• Labor für Resistenz
Produktion von Inokulum und Inokulation im Zuchtgarten
von 6 bedeutenden phytopathogenen Pilzen für die
Getreidezüchtung
Höhere Effizienz durch Biotechnologie
DH-Produktion über Antheren-/Pollenkultur
Erzeugung genetischer Variabilität
Kreuzungspflanzen
Fachberatung Saaten-Union WW 2004
Haploide Weizenpflanzen auf Nährmedium
Doppelhaploide-Pflanzen im Gewächshaus
Nutzung von Sensorik im Gewächshaus
NIRS = Nahinfrarot-Spektroskopie
Quelle: Lemnatec
Einsatz von Sensorik in der Pflanzenzüchtung
Einzelpflanze
(Hyper-)spektrale
Verfahren
Chl-Fluoreszenz
Thermographie
x
y
1000nm
λ
2500 nm
Photosynthese, Wasserhaushalt und indirekte Effekte (z.B. biotischer
Stress)
Plot und Bestand
Populationen der 1. Auslesegeneration , angebaut als
Mikroplots
Populationen der 1. Auslesegeneration (als Mikroplots)
MP-Ernte
Handernte der selektierten Stämme
Fachberatung Saaten-Union WW 2004
WW Leistungsprüfung im Zuchtgarten
WW Leistungsprüfung im Zuchtgarten
Phänotypisierung und Robotik: Feldversuche auf der SaatenUnion Versuchsstation Moosburg
Bonirob
TWIN-Mähdrescher
W eizenzüchtung für Europa
Getreidezüchtung für Europa
Schweden
Dänemark
Interne Züchterprüfungen:
Leistungsprüfungen
Screening
Polen
England
Niederlande
Belgien
Deutschland
Tschechien
Frankreich
Slowakei
Schweiz
Österreich
Ungarn
Züchtung für die Zukunft
Neue Herausforderungen in der Pflanzenzüchtung durch neue Märkte:
z.B. Biomasse zur energetischen- oder stofflichen Nutzung:
•
Wertprüfung für Biomasse Getreide seit 2010
•
Wertprüfung für Sorghum seit 2012
•
Wertprüfung für Energierüben (inzwischen eingestellt)
Ertragsergebnisse der Wertprüfung Biomasse Getreide
Trockenmasse-Erträge von Roggen und Triticale
GPS Wertprüfung, 3-jährig, 9-11 Orte
140
Mittelwert von Trock masse dt/ha St.1
Mittelwert von Trock masse dt/ha St.2
TM-Ertrag dt/ha
135
130
125
120
115
110
105
Sorten
Hybridroggen vs. Triticale Ganzpflanzensilage (GPS)
Vergleich der relativen Vorzüglichkeit der neuen RW und TIW GPS-Sorten
abhängig vom Ertragsniveau, Mittelwert 2009-2011, 9 Orte, Stufe 2
TM Ertrräge der GPS Sorten (rel.)
125
120
115
110
105
MW RW neu
MW TIW neu
100
95
90
85
80
80
90
100
110
120
130
140
TM Erträge der Verrechnungssorten dt/ha
150
160
Mehr GPS Ertrag durch Getreide Mischungen? Moosburg, 2012
16
15
TM-Ertrag t/ha
14
13
12
11
10
9
8
GW
GW + RW
RW
TIW + RW
Wintergetreidemischungen
TIW
TIW + RW +
GW
Flexiblere TS Gehalte bei Getreide-Mischungen? Moosburg
2012
50
TS-Gehalt [%]
45
40
35
30
25
GW
GW + RW
RW
TIW + RW
Wintergetreide-Mischungen
TIW
TIW + RW +
GW
Wintergetreide Gemenge mit Leguminosen
•
Wickroggen (klassisch)
•
Wintertriticale oder -roggen mit Wintererbse oder Winterbohne
Vorteile:
• Einsparung von N-Dünger
• Zusätzliche Diversitätskomponente im Feld
Nachteil:
• Aussaat auf unterschiedlichen Tiefen mit unterschiedlichen TKGs
Wintergetreidemischungen mit Leguminosen
Trockenmasseertrag (dt/ha) 2012, 2-ortig, 4-fach Parzellenversuch
Trockenmasseertrag dt/ha
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
SOULEYKA SOULEYKA SOULEYKA SU PHÖNIX SU PHÖNIX
SU
+ HIVERNA + JAMES
+ HIVERNA PHÖNIX+
JAMES
Gerste
Roggen
Sorten + Mischungspartner
TULUS
TULUS +
HIVERNA
Triticale
TULUS +
JAMES
Vielfältige Folgefrüchte nach Getreide GPS:
SORTENPROFIL
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Aussaat als Zwischenfrucht nach der
Getreideernte
Bekämpfung von wandernden Wurzelnematoden (Pratylenchus penetrans)
Keine Vermehrung von Trichodoriden
(Überträger der virösen
Eisenfleckigkeit)
Sehr schnelle Anfangsentwicklung,
Schneller als einjähriges Weidelgras
Zahlreiche Blätter mit guter Unkrautunterdrückung (Allelopathetische
Wirkung)
Hohe Produktion an organischer
Masse, intensive Durchwurzelung des
Bodens
Pflanzenlänge ca. 160 cm
Nicht winterhart, leichte Einarbeitung
und anschließende Direktsaat möglich
Rauhafer / Sandhafer
PRATEX
BIOGAS FUTTER EROSION
Rauhafer / Sandhafer
PRATEX
PRATEX liefert viel
organische Masse,
die dazu beiträgt,
die Bodenqualität zu
verbessern und die
Bodenbiologie zu
aktivieren.
Zusammenfassung
•
Die Zuchtprogramme der SAATEN-UNION erzeugen Jahr für Jahr neue genetische
Variabilität und Diversität.
•
Neue Märkte werden von der Züchtung aktiv bearbeitet.
•
Getreide-GPS als Beispiel für deutlichen Ertragsfortschritt beim Landwirt.
•
Getreide-GPS eröffnet neue Möglichkeiten diverse Fruchtfolgen auf den Acker zu
bringen.
•
Neue VITERRA Zwischenfrucht-Mischungen mit zertifiziertem Saatgut bringen Farbe
ins Feld und lösen vielfältige Fruchtfolgeprobleme.
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!