Temperatur-induzierte Inaktivierung von Samen aus der Familie der Süßgräser (Poaceae)

De Mol, Friederike; Schulz, Julia; Gerowitt, Bärbel

Hinsichtlich der Unkrautsamen-Hygiene von Gärresten aus Biogasfermentern gibt es noch ungelöste Fragen. Die Fähigkeit von Samen, feucht-warme Bedingungen zu überleben, ist artspezifisch, und Prognosen für nicht getestete Arten abzugeben ist schwierig. In dieser Arbeit wird untersucht, ob die Herkunft der Art Rückschlüsse auf die Temperaturtoleranz ihrer Samen gibt. Hier wurden Samen von sechs Arten der Familie der Süßgräser getestet: Alopecurus myosuroides, Cynodon dactylon, Echinochloa crus-galli, Panicum dichotomiflorum, Setaria viridis und Vulpia myuros. Die Samen wurden bei 42°C in Wasserbädern bis zu 12 Tagen inkubiert. In regelmäßigen Zeitabständen wurden Samen entnommen und ihre Keim- und Lebensfähigkeit geprüft. Es wurden 4-parametrische Zeit-Wirkungskurven modelliert. Ein Vergleich der Arten und Biotypen anhand der mittleren Inaktivierungszeit (ET50-Werte) zeigte, dass Samen von C4-Gräsern, die aus wärmeren Florenzonen stammen, länger überlebten und besser keimten als Samen der C3-Grasarten. Bei Gräsern, die auch in tropischen Regionen vorkommen, lag der ET50-Wert bei über fünf Tagen. Die Studie zeigt, dass die evolutionären Bedingungen, die zur heutigen weltweiten Verbreitung der Gräser führten, für eine Abschätzung der Überlebensfähigkeit ihrer Samen genutzt werden können. Betreiber von Biogasanlagen sollten sich des Risikos bewusst sein, mit dem Gärrest Grassamen, insbesondere von Hirsen, zu verbreiten.

There are still unanswered questions regarding the weed seed hygiene of residues from biogas fermenters. The ability of seeds to survive in humid-warm conditions is species-specific. Predicting the behavior of untested species is difficult. This paper examines whether the origin of the species gives an indication of the temperature tolerance of its seeds. Seeds of six species of the Poaceae family were tested: Alopecurus myosuroides, Cynodon dactylon, Echinochloa crus-galli, Panicum dichotomiflorum, Setaria viridis and Vulpia myuros. Seeds were incubated at 42°C in water baths for up to 12 days. Seeds were taken from the water bath at regular intervals and their germination and viability were tested. 4-parametric time-response curves were modeled. A comparison of species based on mean inactivation time (ET50 values) showed that seeds of C4 grasses originating from warm floral zones survived longer and germinated better than seeds of C3 grasses. For species that also occur in tropical regions, the ET50 value exceeded five days. The study shows that the evolutionary conditions that led to their today’s worldwide distribution can be used to estimate the survivability of their seeds. Farmers should be aware of the risk of spreading grass seeds, especially of C4 grasses, with the fermentation residues.

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De Mol, Friederike / Schulz, Julia / Gerowitt, Bärbel: Temperatur-induzierte Inaktivierung von Samen aus der Familie der Süßgräser (Poaceae). 2020. Julius Kühn-Institut.

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