Züchtung

Einführung

Die effiziente Produktion von Lebensmitteln und Futter ist eine der großen Herausforderungen unseres Jahrhunderts. Eine wachsende Erdbevölkerung und zur Neige gehende fossile Brennstoffe erfordern in allen Bereichen höhere Produktivität.

Der gesamte Prozess beginnt bei den Züchtern. Die Züchtungsforschung bei Pflanzen und die damit verbundene Produktion von Saatgut sind ein wichtiger Teil im Entwicklungsprozess neuer, ertragreicherer Sorten von Feldfrüchten. Die neuen Sorten sollen widerstandsfähiger gegen Krankheiten sein und sich leicht an besondere Wachstumsbedingungen in verschiedenen Regionen und Umgebungen anpassen.

Angesichts des kurzen Zeitraums zwischen Ernte und Ausbringen der nächsten Saat benötigen Pflanzenzüchter schnelle, kosteneffektive und aussagekräftige analytische Techniken, um in der Lage zu sein, Pflanzen höherer Qualität zu entwickeln.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, setzen Züchter und Forscher in ihrer Saatgutproduktion viele unterschiedliche wissenschaftliche Methoden ein.

Anwendungen

NIR in Züchtungsforschung und Verarbeitung

Eine etablierte Methode in der Pflanzenzüchtung ist die Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS).
Die beispielsweise beim Trockenmassegehalt von Futtergras, dem Ölgehalt von Körnerraps oder dem Proteingehalt von Futter erzielten Fortschritte sind nur in geringem Maße direkt von der Intensität der Selektion abhängig, die an einem Ausgangsmaterial aus Tausenden von Zuchtstämmen erfolgt.

Anstelle herkömmlicher „nasschemischer“ Analyseverfahren hat sich die Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) für diesen Zweck bewährt und kann infolge neu entwickelter Instrumente aus dem Labor jetzt auf das Feld verlagert werden.

NIR-Instrumente werden in der Pflanzenzüchtung bereits seit einigen Jahrzehnten für Routineanalysen, Forschung und Entwicklung sowie die Qualitätskontrolle eingesetzt. In den letzten Jahren wurden diese NIR-Sensoren und die zugehörige Kalibrierung für den Einsatz in der Pflanzenzüchtung hinsichtlich Korrektheit und Präzision optimiert.

Dank guter und verlässlicher Resultate bei der Messung von Feuchte, Protein und anderer wichtiger Parameter kann die Nahinfrarot-Reflexion (NIR) als eine der Standardmethoden in Pflanzenzüchtungsprogrammen betrachtet werden.

Aus dem Labor auf den Acker

ZEISS NIR-Sensoren bieten nicht nur eine hohe Prognosegenauigkeit. Ihre hervorragende Robustheit und Zuverlässigkeit erlaubt den Einsatz dieser NIR-Spektrometersysteme selbst unter härtesten Bedingungen auf Erntemaschinen oder als mobiles NIR-Spektrometer in Fahrzeugen vor Ort.

ZEISS NIR-Systeme werden eingesetzt, wenn es darum geht, die Qualität neuer Pflanzensorten sicherzustellen. Schon auf der Erntemaschine kann die Qualität des Ernteguts kontrolliert und in Felddateien gespeichert werden. Mit den gemessenen Parametern lässt sich sogar der Ernteprozess optimieren.

Der Wassergehalt von Feldfrüchten bestimmt ihre Stabilität während der Einlagerung, kennzeichnet teilweise ihren Nährwert und ist außerdem ein entscheidender Faktor bei der Festlegung ihres Handelspreises. Wasser lässt sich im Nahinfrarotbereich als Bestandteil am einfachsten bestimmen. Andere Bestandteile von wirtschaftlicher Bedeutung wie Protein, Öl und Kohlenhydrate weisen im Nahinfrarot ein geringeres Absorptionsvermögen auf. Ihr Gehalt lässt sich aber dennoch mit hoher analytischer Präzision durch eine einzige zerstörungsfreie Messung des frischen Ernteguts ermitteln.

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