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Züchtungsziele
Für einen besseren Ertrag in der Landwirtschaft arbeiten wir an verschiedenen Züchtungszielen
Ertrag
Der Ertrag ist ein komplexes Merkmal, stellt aber in der Regel bei allen Kulturarten das wichtigste Züchtungsziel dar. Die gewünschte Ertragssteigerung aber auch die Ertragsstabilität stehen in engem Zusammenhang mit vielen anderen Züchtungszielen, wie etwa Widerstandsfähigkeit oder Nährstoffeffizienz. Eine gewünschte Ertragsleistung kann daher über verschiedene Wege erreicht werden.
Qualität
Die Qualität einer Sorte wird in erster Linie durch die Qualität ihrer Ernteprodukte bestimmt. Züchterisch handelt es sich ebenfalls um ein sehr komplexes Merkmal, das durch viele Faktoren beeinflusst wird. Unter anderem spielen die Zusammensetzung der verschiedenen Inhaltsstoffe, deren Auswirkungen auf die Gesundheit und den Geschmack, aber auch die Verarbeitungseigenschaften eine wichtige Rolle.
Widerstandskraft
Pflanzen sind zahlreichen Umwelteinflüssen ausgeliefert, die erheblichen Einfluss auf die Ertragsstabilität haben können. Eine hohe Widerstandskraft gegenüber Schädlingen und Pflanzenkrankheiten, aber auch eine erhöhte Toleranz gegenüber Umwelteinflüssen wie Trockenheit und Kälte, sind daher wichtige Ziele der Pflanzenzüchter.
Der Klimawandel stellt zudem immer neue Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt. Es wird erwartet, dass Wetterextreme wie Dürre oder Starkregen zukünftig zunehmen. Das Risiko, dass andauernde Hitze, Kälte, Trockenheit oder Nässe zu Ernteausfällen führen, nimmt damit zu. Durch klimatische Änderungen können zudem verstärkt Schadorganismen auftreten, die bisher als unauffällig galten. Vor diesem Hintergrund arbeiten die Pflanzenzüchter an neuen, angepassten Sorten, um die Stabilität der landwirtschaftlichen Erträge zu sichern.
Nährstoffeffizienz
Die pflanzliche Nährstoffaufnahme beeinflusst maßgeblich das Pflanzenwachstum und hat damit Auswirkungen auf den Ertrag. Pflanzensorten mit einer guten Nährstoffeffizienz haben die Fähigkeit, über einen weiten Bereich des Nährstoffangebotes, das heißt von Mangel bis zu einem Überangebot, hervorragende Leistung zu zeigen.
Pflanzen mit verbesserter Stickstoffeffizienz können beispielsweise den im Boden verfügbaren Stickstoff besser aufnehmen und in Biomasse umsetzen. Hier kann die Pflanzenzüchtung einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft leisten, denn der Eintrag von Dünger und Gülle auf den Feldern kann durch nährstoffeffiziente Sorten reduziert werden.
Anbaueigenschaften
Ein Ziel der Pflanzenzüchter ist es auch, die Pflanzen züchterisch an agronomische Produktionsprozesse anzupassen. Hier sind vor allem Eigenschaften wie Standfestigkeit, Pflanzenlänge, Winterhärte, Reifezeit sowie eine gleichmäßige Abreife gefragt.
Energie
Der Energiegehalt wird durch die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe bestimmt. Neben einem hohen Gesamtbiomasseertrag setzen die Züchter daher vor allem auf die Steigerung des Öl-, sowie des Zucker- und Stärkegehaltes der Energiesorten.
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Menschen bei KWS
Züchtungsziele sind langfristig ausgerichtet: auf globale Herausforderungen, wie Klimawandel, und auf Anforderungen der Landwirte, wie hohe Erträge.
Zusätzlich fokussieren wir spezifische Züchtungsziele für jede Kulturart und ihre jeweilige Nutzung
Der Ertrag steht immer im Zentrum, doch es gibt Unterschiede. Beim Mais geht es vor allem um den Gesamtertrag der Pflanze. Bei der Zückerrübe hingegen ist der spezifische Zuckerertrag entscheidend. Hinzu kommen kulturartenspezifische Merkmale wie die Backqualität beim Weizen, die Winterhärte bei der Gerste oder die Herbizidtoleranz bei der Zuckerrübe. Nicht vergessen werden dürfen natürlich die je nach Kulturart unterschiedlichen Schädlinge und Krankheiten.
Mais
Steigerung des Ertrages
Bei der Silomaiszüchtung spielt die Steigerung des Gesamtpflanzenertrages eine wichtige Rolle. Bei der Körnermaiszüchtung ist der Kornertrag ein wichtiges Merkmal. Im kontinentalen Europa schauen die Züchter bei Körnermais außerdem noch auf eine sichere Abreife und achten deshalb auf eine verstärkte Wasserabgabe des Kornes vor der Ernte. Neben dem Ertrag wird auch der Aspekt Ertragsstabilität durch die zunehmenden Klimaschwankungen immer mehr an Bedeutung gewinnen. Hier spielt beispielsweise auch die Standfestigkeit und die Trockenstresstoleranz eine wichtige Rolle.
Erhöhung der Toleranz gegenüber abiotischem Stress
Die Verbesserung der Trockenstresstoleranz ist ein wichtiges Züchtungsziel und hat insbesondere in Südost- und Osteuropa eine sehr große Bedeutung.
Verbesserung der Nährstoffeffizienz
Insbesondere in Westeuropa ist die Verbesserung der Stickstoffeffizienz ein wichtiges Züchtungsziel. Das heißt, auch bei eingeschränkter Düngung sollen die Sorten in ihrem Ertrag nicht abfallen, sondern ein hohes Leistungsniveau halten.
Verbesserung der Krankheitstoleranz
Für die Verbesserung der Krankheitstoleranz konzentrieren sich die Züchter vor allem auf Pilzkrankheiten. Fusarium, Nördliche Blattfäule und Kolbenfäule sind hier wichtige Beispiele. Das Auftreten dieser Pilzkrankheiten ist allerdings von Region zu Region unterschiedlich.
Qualität
Als Qualitätsmerkmal spielt die Verdaulichkeit in der Silomaiszüchtung eine wichtige Rolle.
Zuckerrübe
Steigerung des Ertrages
Bei der Zuckerrübe ist der Zuckerertrag entscheidend. Dieser hängt sowohl vom Zuckergehalt als auch dem Rübenertrag ab, wobei beide Teilmerkmale negativ korreliert sind.
Verbesserung der Schädlings- und Krankheitsresistenz
Es gibt verschiedene Pflanzenkrankheiten, die den Zuckerertrag und die Qualität beeinflussen können. Hierzu gehören verschiedene Viruserkrankungen, verursacht durch Rizomania (Erreger viröse Wurzelbärtigkeit), Vergilbungsviren oder den Curly Top Virus. Bei Pilzkrankheiten unterscheiden Züchter zwischen Blatterregern, wie etwa Cercospora (Erreger Blattfleckenkrankheit), dem Echten Mehltau, Rübenrost sowie Ramularia und Wurzelerregern, wie Rhizoctonia (Erreger Rübenfäule) und Aphanomyces (Erreger Wurzelbrand). Neben Pflanzenkrankheiten konzentrieren sich die Züchter auch auf Nematoden und verschiedene Insektenarten.
Schossfestigkeit
Schossfeste Sorten reagieren weniger auf Vernalisationsreize wie niedrige Temperaturen und Tageslänge. Auf diese Weise verhindert man, dass die zweijährigen Zuckerrübenpflanzen bereits im ersten Jahr auf dem Feld Schosser mit Blüten ausbilden. Der Zuckergehalt und das Gewicht der Rübe würden dadurch sinken, weil er dann für die Ausbildung der Blüte verwendet wird.
Saftqualität
Die Saftqualität hat Einfluss auf die Zuckergewinnung während des Kochens in der Zuckerfabrik. Hier ist das Ziel, den Anteil an Melassebildnern wie Kalium, Natrium, Amino-Stickstoff zu senken. Melasse bindet einen Teil des Zuckers und reduziert dadurch die Ausbeute bei der Zuckerextraktion aus dem Saft.
Herbizidtoleranz
Für die Unkrautkontrolle ist die die Entwicklung von herbizidtoleranten Zuckerrübensorten für den konventionellen und den GVO-Anbau wichtig.
Erhöhung der Toleranz gegenüber abiotischem Stress
Toleranz gegenüber Trockenheit, Hitze und erhöhter Salzkonzentration sind hier wichtige Züchtungsziele.
Weizen
Steigerung des Ertrages
Wichtigstes Ziel ist ein hoher und stabiler Ertrag. Dies wird durch eine gute Balance aus Ertragsleistung und ertragsstabilisierenden Eigenschaften wie Standfestigkeit, Stresstoleranz und Pflanzengesundheit erreicht.
Erhöhung der Toleranz gegenüber abiotischem Stress
Winterfestigkeit sowie Toleranz gegenüber Trockenheit und Hitze sind wichtige Züchtungsziele. Winterweizen wird im Herbst ausgebracht und überwintert im Feld. Bei Sorten, die Frosttemperaturen nicht angepasst sind, besteht eine hohe Gefahr des Auswinterns. Kritisch für das Überleben der Pflanze ist die Krone, der Teil des Weizenhalms, der gerade unter der Bodenoberfläche sitzt. Die Fähigkeit der Krone, niedrige Temperaturen zu überleben, bestimmt, ob die Weizenpflanze im Frühling weiterwachsen wird.
Backqualität
Die Backqualität wird bestimmt durch den Proteingehalt, die Proteinqualität, die Mehlausbeute, die Wasseraufnahme und vor allem das Brotvolumen.
Verbesserung der Schädlings- und Krankheitsresistenz
Es gibt verschiedene Pilzarten, die den Ertrag oder die Qualität von Weizen beeinträchtigen. Die Züchter konzentrieren sich hier vor allem auf die Resistenz gegenüber Fuß-, Blatt- und Ährenkrankheiten, wie zum Beispiel Halmbruch, Gelbrost, Braunrost, Blattseptoria und Ährenfusarium.
Roggen
Steigerung des Ertrages
Ein wichtiges Ziel ist ein hoher und stabiler Ertrag. Bei der Roggenzüchtung spielt dabei der Kornertrag und die Biomasseertragsleistung eine wichtige Rolle. Für die Steigerung der Ertragsstabilität konzentrieren sich die Züchter auf agronomische Merkmale, wie Standfestigkeit, Bestandsdichte und die 1000-Kornmasse. Aber auch Resistenzen gegenüber Pflanzenkrankheiten sowie Toleranzen gegenüber abiotischen Stressfaktoren haben hier großen Einfluss.
Agronomische Merkmale
Wichtige agronomische Merkmale in der Roggenzüchtung sind eine gute Standfestigkeit, eine hohe Korngröße (1000-Kornmasse), eine stabile Bestandsdichte sowie zeitiges Ährenschieben und Kornreife.
Verbesserung der Krankheitsresistenz
Es gibt verschiedene Schadpilze, die erhebliche Auswirkungen auf die Blattgesundheit von Roggen haben. Insbesondere bei Körnerroggen ist Braunrost als eine der wichtigsten Blattkrankheiten zu nennen aber auch der sogenannte Schwarzrost nimmt langsam an Bedeutung zu. Darüber hinaus hat Ährenfusarium erhebliche Auswirkungen auf die Ertragsstabilität von Roggen und ist vor allem in Nordamerika relevant. Unter den Viruserkrankungen nehmen der SCMV-Virus (soil-borne cereal mosaic virus) und der WSSMVVirus (wheat spindle streak mosaic virus) an Bedeutung zu.
Der Mutterkornerreger (claviceps purpurea) hat in der Roggenzüchtung nach wie vor große Bedeutung. Bei Mutterkornbefall entsteht der Schaden weniger durch einen Ertragsverlust als durch die giftigen Alkaloide in den Dauerkörpern. Hoher Besatz im Erntegut schränkt die Vermarktung sowohl für die Humanernährung als auch für die Futternutzung ein. Als Fremdbefruchter ist Roggen auf den Pollenflug angewiesen. Die unbefruchteten, geöffneten Blüten können bei mangelhaftem Pollenangebot deshalb mit Mutterkorn infiziert werden. Dies gilt es durch die gezielte Verbesserung des Pollenangebotes zu vermeiden. Der PollenPlus-Hybridroggen hat ein genetisch höheres Pollenschüttungsvermögen. Das größere Angebot an Pollen sorgt für eine schnellere Befruchtung und ein zügiger Spelzenschluss lässt keinen Zugang für die Mutterkornspore zu.
Qualitätsmerkmale
Wichtige Qualitätsmerkmale bei Roggen sind die Auswuchsresistenz und der Rohproteingehalt. Der sogenannte Auswuchs liegt dann vor, wenn die Fruchtschale über dem Keimling durchbrochen ist. Auswuchs kann beispielsweise zu einer starken Verminderung der Backeigenschaften führen.
Toleranz gegenüber abiotischen Stressfaktoren
Roggen zeichnet sich durch eine überlegene Trockenstresstoleranz im Vergleich zu anderen Kulturarten aus. Trotzdem selektieren die Züchter kontinuierlich auf verbesserte Trockenstresstoleranz. Neben der Trockenstresstoleranz steht die Entwicklung von winterharten Hybriden für kältere Regionen in Osteuropa und Nordamerika im Vordergrund. Allerdings profitiert auch die Hybridentwicklung für Zentraleuropäische Märkte von diesen Züchtungsprogrammen.
Wintergerste
Ertrag
Ziel ist ein hoher und stabiler Ertrag. Dies wird durch eine gute Balance aus Ertragsleistung und ertragsstabilisierenden Eigenschaften wie Standfestigkeit und Pflanzengesundheit erreicht.
Verbesserung der Krankheitsresistenz
Es gibt verschiedene Pilzarten, die den Ertrag und die Qualität von Gerste beeinträchtigen.
Hierzu gehören verschiedene Pilzkrankheiten wie Mehltau, Netzflecken, Zwergrost, Rhynchosporium und Ramularia. Mindestens ebenso wichtig ist eine verbesserte Resistenz gegenüber Virosen wie dem Gelbmosaikvirus BYMV (bodenbürtig) und dem Gelbverzwergungsvirus BYDV (wird durch Läuse übertragen). Insektizide Saatgutbeizen aus der Gruppe der Neonikotinoide sind derzeit im Getreide nicht zugelassen und dieser Umstand verschärft den Fokus der Züchtung auf Sorten mit Resistenz gegen BYDV auf hohem Ertragsniveau.
Qualität
Ein hohes Hektolitergewicht und eine gute Kornsortierung spielen eine wichtige Rolle bei der Vermarktung von Futtergerste und haben deswegen auch in der Selektion einen hohen Stellenwert.
Das Merkmal Brauqualität setzt sich aus einer Vielzahl von Einzelmerkmalen zusammen, wie Extraktgehalt, Enzymaktivitäten, Proteingehalt, Mürbigkeit oder Viskosität. Alle diese Eigenschaften sind für den Malz- und Brauprozess wichtig. Braugerstensorten sollten darüber hinaus viel Stärke enthalten aber eher weniger Protein.
Erhöhung der Toleranz gegenüber abiotischem Stress wie z. B. Winterhärte
Wintergerste wird im Herbst ausgebracht und überwintert im Feld. Bei Sorten, die Frosttemperaturen nicht angepasst sind, besteht eine hohe Gefahr des Auswinterns. Da eine gute Selektion auf dieses komplexe Merkmal unter natürlichen Bedingungen nur unregelmäßig möglich ist, werden zur Unterstützung künstliche Frosttestserien durchgeführt.
Raps
Ertrag
Ziel ist sowohl die Erhöhung des Kornertrages als auch des Ölertrages durch gleichzeitige Verbesserung des Ölgehaltes, da der Ölanteil des Korns den höheren Wert darstellt.
Qualität
Neben der Erhöhung des Ölgehaltes wird gleichzeitig auch eine Erhöhung des Proteingehaltes des Rapsschrotes bei gleichzeitig niedrigem Glucosinolatgehalt angestrebt. Ölqualität ist ausschließlich die Doppelnull-Standardqualität ohne Erucasäure mit normalem Gehalt an den mehrfach ungesättigten Fettsäuren.
Resistenz gegenüber Schaderregern
Ziel ist insbesondere eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber der Pilzkrankheit Phoma. Aber auch bei den Krankheiten Verticillium und Sclerotinia wird mittel- bis langfristig eine verbesserte Widerstandsfähigkeit angestrebt, sowie für Befallsflächen in einem Spezialprogramm Resistenz gegenüber der Kohlhernie.
Erhöhung der Toleranz gegenüber abiotischem Stress
Hier steht vor allem die Verbesserung der Winterhärte im Vordergrund. Wichtig ist vor allem eine geringe Neigung zur Stängelstreckung im Herbst.
Verbesserung der agronomischen Eigenschaften
Neben einer guten Standfestigkeit ist hier eine Strohabreife parallel zur Kornreife Zuchtziel. Es werden sowohl frühere wie spätere Rapssorten selektiert um das Erntefenster flexibler zu machen. Auch bei der Vorwinterentwicklung werden sowohl frohwüchsige, für Spätsaaten geeignete, als auch für Frühsaaten sich eher langsam entwickelnde Typen selektiert.
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