SoNaBi – Neue Hirse-Zuchttypen als bienenfreundliche Energiepflanzen etablieren

Hirsen (Gattung Sorghum) als Energiepflanzen sind eine für Mitteleuropa vielversprechende Alternative zum Mais. Arten wie Sorghum bicolor haben ein hohes Ertragspotenzial und können Wasser und Nährstoffe effizienter als Mais verwerten. Außerdem ist die Hirse keine Wirtspflanze für den Maiswurzelbohrer, eine Käfer-Art, die in Maisbeständen mitunter große Schäden anrichtet.

In einem früheren BMEL/FNR-Projekt wurde bereits ein neuer Sorghum bicolor-Typ gezüchtet, der sich besonders gut für die Biogasproduktion eignet: Er vereint die Körnerausbildung, die Frühreife und Standfestigkeit von Kornsorghum mit dem hohen Ertragspotenzial von massewüchsigen Biogas-Hirsesorten, die keine Körner ausbilden. Gerade im Korn sind jedoch die Energiedichte und damit das Potenzial für die Biogasbildung besonders hoch. Der als Dualtyp bezeichnete neue Hirsetyp bringt noch weitere Vorteile für Biogasanlagen wie höhere Trockensubstanzgehalte zum Erntezeitpunkt mit. Ein Nachteil ist aber seine derzeit noch relativ geringe Kältetoleranz. Sorghum bicolor blüht im Hochsommer, Ende Juli bis Ende August. Ursprünglich in Afrika beheimatet, reagiert er kurz vor und während der Blüte empfindlich auf Temperaturen unter 10 Grad. Solche Temperaturen können in Mitteleuropa aber auch im Sommer durchaus vorkommen. Sorghum bildet dann mangelhafte oder gar keine Körner aus – womit der Vorteil des neuen Biogas-Dualtyps wieder dahin wäre. Im aktuellen Projekt SoNaBi wollen Pflanzenzüchter deshalb die Kältetoleranz der Neuzüchtung verbessern. Das könnte einen sehr wichtigen, positiven Nebeneffekt haben: Es wurde beobachtet, dass Bienen zum Blütezeitpunkt in großer Zahl in Sorghumbestände fliegen, um Pollen zu sammeln. Die Hirse bildet aber momentan bei zu niedrigen Temperaturen auch den Pollen, ähnlich wie die Körner, nicht oder nur mangelhaft aus. Gelingt es nun den Züchtern, eine kältetolerante, konkurrenzfähige Biogas Sorghum-Sorte im neuen Dualtyp, also mit Kornansatz zu züchten und auf dem Markt zu etablieren, könnte sich der Sorghum-Anbau für Biogasanlagen deutlich ausweiten. Damit würde sich dann auch das Nahrungsangebot für Bienen im Spätsommer erhöhen, die zu dieser Zeit kaum andere geeignete Futterpflanzen auf den Äckern finden.
In einem Teilvorhaben von SoNaBi nehmen Forscher des Bieneninstituts Kirchhain aus Hessen die Qualität der Sorghum-Pollen als Bienennahrung genau unter die Lupe. Außerdem wollen sie herausfinden, ob sich die Bienenbestäubung umgekehrt auch positiv auf die Sorghumerträge auswirkt. Die Forscher gehen davon aus, dass die Bienen und die Biogaserzeugung aus Sorghum gegenseitig stark voneinander profitieren könnten.

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie in der Projektdatenbank der FNR unter den Förderkennzeichen 22023515, 22008616, 22008716 und 22008816

SoBinEn: Sorghum mit Blühpflanzen kombinieren

SoBinEn ist das Folgeprojekt von SoNaBi: Die neuen und optimierten Sorghum bicolor Dualtyp-Hybriden (Übergangstyp zwischen Korn- und Biomasse-Sorghum) werden nun mit verschiedenen insektenfreundlichen Blühpflanzen als Gemenge und Untersaaten kombiniert. Der Ansatz verspricht Vorteile bei der Bestäubung und im Gewäserschutz.

Ziele

Prüfung der Kombination von Sorghum bicolor Dualtyp-Hybriden (Übergangstyp zwischen Korn- und Biomasse-Sorghum) und verschiedenen insektenfreundlichen Blühpflanzen als Gemenge und Untersaaten, um positive Synergieeffekte für Biomassekultur, Bestäuber, die Biodiversität in der Agrarlandschaft und den Boden- und Gewässerschutz zu realisieren.

Aufgaben

• Identifikation und pflanzenbauliche Optimierung geeigneter Kombinationen von Sorghum Dualtyp-Hybriden und Blühpflanzen
• Analyse der Wertigkeit dieser Gemenge für Bienen und andere Insekten
• Selektion „Untersaat-kompatibler“ Sorghum-Genotypen, die sich in den Merkmalen Blattstellung und Wurzelwinkel gut für den Mischanbau eignen
• Selektion „Sorghum-kompatibler“ Phänotypen der verschiedenen Blühpflanzen-Arten, die sich in den Merkmalen Beschattungstoleranz und Blühreichtum gut als Mischungspartner für Sorghum eignen
• Demonstration geeigneter Sorghum-Blühpflanzen-Mischungen in Kooperation mit Praxisbetrieben

Status Quo

Sorghum als Energiepflanze wird hierzulande üblicherweise in Reinkultur angebaut. Gleichzeitig herrscht in den Agrarlandschaften vieler mitteleuropäischer Regionen im Sommer eine Trachtlücke für Honig- und Wildbienen. Gerade in diesem Zeitraum müssen Bienenvölker jedoch ausreichenden und hochwertigen Pollen als Proteinquelle für die Aufzucht der langlebigen Winterbienen eintragen. Im abgelaufenen Sorghum-Projekt (SoNaBi) wurde bereits festgestellt, dass der ebenfalls mit BMEL-Förderung neu gezüchtete Sorghum bicolor-Dualtyp solchen Pollen im Spätsommer liefern kann. Umgekehrt können die Blütenbesuche von Bienen den Kornansatz und Ertrag von Dualtyp-Hybriden signifikant verbessern, insbesondere unter Kältestress. Dieser ist für den ursprünglich in Afrika beheimateten Sorghum bereits gegeben, wenn kurz vor der Blüte im Juli/August Temperaturen unter 10 Grad herrschen, was in Mitteleuropa durchaus vorkommen kann.  

Vorteile

• Verbesserte Bestäubungsleistung an Sorghum durch von den Blühpflanzen zusätzlich angelockte Bienen, insbesondere bei Kältestress, dadurch höherer Kornansatz und damit Methanertrag.
• Zusätzlicher Biomasseertrag durch die Blühpflanzen, der evtl. auftretende Ertragsrückgänge beim Sorghum aufgrund der Konkurrenz durch die Blühpflanzen potenziell kompensieren kann.
• Vorteile im Boden und Gewässerschutz, wenn die Blühpflanzen nach der Sorghumernte über Winter stehen bleiben: Die Pflanzendecke vermindert Erosion, bindet Nährstoffe und schützt sie vor Auswaschung und verbessert Befahrbarkeit und Humusbilanz.
• Verbesserung des Nahrungsangebotes für Bienen und andere Insekten.
• Größere gesellschaftliche Akzeptanz durch vielfältigeren Biomasseanbau.

Projektdaten

Sorghum mit Blühpflanzen kombinieren für einen insektenfreundlichen und gewässerschonenden Energiepflanzenanbau

Das Projekt „ Sorghum-Blühmischungen für einen insektenfreundlichen Energiepflanzenanbau (SoBinEn)“ (Förderkennzeichen 2219NR192, 2219NR452, 2219NR445, 2219NR449) wird von folgenden Partnern realisiert:

• Justus-Liebig-Universität Gießen - Professur für Pflanzenzüchtung
• Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen - Bieneninstitut Kirchhain
• Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe (TFZ) Straubing
• Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf

Laufzeit: Mai 2020 – April 2023