Yield and Radiation Use Efficiency of Pseudocereals Compared with Oats

Kaul, H.-P.; Kruse, M.; Aufhammer, W.

The objective of this research was to compare the capacities of pseudocereals, i.e. amaranth (Amaranthus spp. L.), buckwheat (Fagopyrum esculentum MOENCH) and quinoa (Chenopodium quinoa WILLD.), to absorb the incident photosynthetically active radiation (PAR) at a location in southern Germany, and to utilize absorbed PAR for drymatter production (radiation use efficiency = RUE). As astandard of comparison, oats were included in a multifactorialfield experiment conducted on a loamy clay during the growing seasons in 1994 and 1995. It comprised two genotypes of each species, two plant densities and three N rates. The cumulative incident PAR available for each crop from field emergence to harvest was calculated, and the relative absorption of PAR was measured at the 4- to 6-leaf stage, at the beginning of heading, at the beginning and in the middle of grain filling. At full maturity, shoot and grain dry matter were determined. Due to the different growth periods, the cumulative incident PAR was higher for amaranth and quinoa than for buckwheat and oats. Of the incident PAR, amaranth, buckwheat, quinoa and oats absorbed on average 60, 57, 51 and 52%, respectively. In 1994, the grain yields of quinoa and amaranth reached the same level as that of oats, but the grain yield of oats was only 2.8 t ha–1 this year. Buckwheat produced the least amount of dry matter. The harvest index of pseudocereals was at best 0.35. Their yield response to N fertilization was similar to oats. It is concluded, that amaranth and especially quinoa are suitable as grain crops for western Europe.

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Pseudocerealien Amarant (Amaranthus spp. L.), Buchweizen (Fagopyrum esculentum MÖNCH) und Reismelde (Chenopodium quinoa WILLD.) zu vergleichen hinsichtlich ihrer Fähigkeiten, die auf Pflanzenbestände auftreffende photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) zu absorbieren und zur Ertragsbildung zu nutzen (Lichtnutzungseffizienz = RUE). Hafer war als Vergleichsfrucht in einen mehrfaktoriellen Feldversuch einbezogen, der während der Anbauperioden 1994 und 1995 in Süddeutschland auf einem lehmigen Tonboden durchgeführt wurde. Er umfasste zwei Genotypen jeder Art, je zwei Bestandesdichten und je drei N-Düngungsstufen. Es wurde die kumulierte eingestrahlte PAR für die verschiedenen Arten zwischen Feldaufgang und Ernte berechnet und die relative PAR-Absorption im 4 – 6- Blatt-Stadium, bei Beginn der generativen Phase, bei Beginn und zur Mitte der Kornfüllungsphase erhoben. Zur Vollreife wurden die Spross- und die Korntrockenmassen erfasst. Aufgrund unterschiedlicher Wachstumszeiträume war die PAR-Einstrahlung auf Amarant- und Reismeldebestände höher als jene auf Buchweizen- und Haferbestände. Hiervon absorbierten die Arten Amarant, Buchweizen, Reismelde und Hafer jeweils 60%, 57%, 51% bzw. 52%. Im Jahr 1994 erreichten die Kornerträge von Reismelde und Amarant das Niveau des Hafers, das in diesem Jahr bei nur 2,8 t ha–1 Korn-Trockenmasse lag. Buchweizen produzierte stets die geringsten Trockenmassen. Alle Pseudocerealien wiesen Ernteindizes <0,35 auf. Sie reagierten ertraglich auf die N-Düngung ähnlich wie Hafer. Es lässt sich schliessen, dass Amarant und vor allem Reismelde zur Korngutproduktion unter mitteleuropäischen Anbauverhältnissen in Frage kommen.

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Kaul, H.-P. / Kruse, M. / Aufhammer, W.: Yield and Radiation Use Efficiency of Pseudocereals Compared with Oats. 2000.

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