Züchterisches Potenzial von Roggen (Secale cereale L.) für die Biogaserzeugung
In den vorliegenden Untersuchungen wurde divergentes Roggenmaterial (Populationssorten mit Körner- und Grünschnittnutzung, Hybriden, aktuelles Zuchtmaterial, Tetraploider Roggen, pflanzengenetische Ressourcen (PGR)) in einem zweijährigen Anbau anhand seiner Biomasseleistung auf seine Eignung zur energetischen Nutzung von Roggen überprüft, die erfassten agronomischen Merkmale wurden auf ihre Relevanz für die Biomassebildung beurteilt, verschiedene Schnittzeitpunkte zur Biomassenutzung untersucht und über einen NIRS-Ansatz Aussagen über das Gasbildungsvermögen der untersuchten Roggenformen getroffen. Für die Merkmale Gesamttrockenmasseertrag (GTMErtrag) und Biogasausbeute zu zwei Grünschnitt-Zeitpunkten – Mitte Ährenschieben und Milchreife – sowie Kornertrag lagen im untersuchten Material signifikante genotypische Varianzen vor. Bei den Grünschnitten 1 und 2 betrugen die mittleren GTM-Erträge 70,1 und 131,9 dt/ha. Grünschnittroggen-Sorten erwiesen sich im 1. Grünschnitt und Hybriden im 2. Grünschnitt als überlegen, wogegen in der Testkreuzungsleistung beim 2. Grünschnitt mehrere Grünschnittroggen und PGRs sowie eine Populationssorte die höchsten GTM-Erträge zeigten. Bei den Grünschnitten 1 und 2 sowie dem Kornertrag ergaben sich beachtliche Heterosiszuwächse von durchschnittlich 9,3%, 11,6% bzw. 32,3%. Bedeutsame Merkmale für die Biomasseproduktion (Wuchshöhe, Termin Ährenschieben, TS-Gehalt) wurden identifiziert und deren Korrelationen berechnet. Die für das Gasbildungsvermögen wesentlichen Inhaltstoffe konnten mittels NIRS-Untersuchungen quantifiziert und die Biogasausbeute rechnerisch bestimmt werden. Korrelationen zwischen dem GTM-Ertrag, der Biogasausbeute und dem Ligningehalt wurden ermittelt. Die Ergebnisse unterstreichen das hohe Biomassepotenzial verschiedener Roggen-Materialgruppen für die Bioenergienutzung.
The focal points of the present investigation were to examine the suitability of different rye forms (population varieties with forage grain use, hybrids, current breeding material, tetraploid rye, plant genetic resources) for biomass production, to identify the ideal growing stage for harvesting the biomass of these rye forms, to identify relevant traits for biomass production and to estimate their potential of gas production by NIRS analysis. In a two-year trial, significant genetic variances in both the population per se (pps) performance and the testcross performance were demonstrated for total dry matter (TDM) yield at cutting dates 1 and 2 as well as for grain yield. At cutting dates 1 and 2 the average yields amounted to 70.1 and 131.9 dt/ha TDM, respectively. Forage rye materials were superior with regard to TDM yield at cutting date 1 while forage rye, plant genetic resources and a population variety achieved the highest TDM yield at cutting date 2 in the testcross performance. The heterotic increase averaged a substantial level of 9.3%, 11.6% and 32.3% at cutting dates 1 and 2 and for grain yield, respectively. Traits with high relevance for biomass production were identified (height, date of ear emergence, dry mass content) and correlations were calculated. The biogas production of the rye entries was assessed by quantifying the essential ingredients for biogas production via NIRS. Correlations between the TDM yield, the biogas production and the content of lignin were determined. The high capability of different rye forms for bioenergy recovery was underlined.
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