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Das Ausbreitungspotenzial der Zuckerrübe vom Saatgut bis zum Zucker unter besonderer Berücksichtigung genetisch veränderter Sorten

Zusammenfassung

Das Taxon Beta umfasst verschiedene Kulturrüben- und Wildrübenarten, die entsprechend ihrer Kreuzbarkeit drei Genpools zugeordnet werden. Die Verbreitung der Wildrübenarten ist in Europa auf wenige Gebirgs- und Küstenstandorte begrenzt. In Regionen mit Zuckerrübenanbau potentiell bedeutsam und in Deutschland ausschließlich existent ist die Wildrübe Beta vulgaris ssp. maritima L. Arcang. , deren Vorkommen lediglich auf der Insel Helgoland sowie an Küstenstreifen zwischen der Insel Fehmarn und Kiel dokumentiert ist. Die Zuckerrübe wurde 2010 in Mitteleuropa auf etwa 1,5 Mio. ha, in Deutschland auf 380.000 ha angebaut (WVZ 2010). Die Vermehrung- und Aufbereitung von Saatgut konzentriert sich auf wenige, klimatisch günstige Regionen in Norditalien und Südfrankreich, für die Produktion von Basis- und zertifiziertem Saatgut sowie für Vorstufen- und Zuchtmaterial auf die direkte Umgebung von wenigen Zuchtstationen in Mitteleuropa. Saatgutvermehrung und -aufbereitung erfolgen mit äußerst gezieltem Management ausschließlich und in alleiniger Verantwortung der Züchtungsunternehmen.

Die Vermehrung erfolgt über Stecklinge im Reihenanbau, um eine gezielte Pollenübertragung von der männlich fertilen Vaterlinie auf die männlich sterile Mutterlinie zur Erzeugung von Hybridsorten zu gewährleisten. Während der Blütezeit von etwa vier Wochen kann einePollenübertragung durch Wind über eine Distanz > 500 merfolgen. Zur Vermeidung von Ein- und Auskreuzung erfolgt die Saatgutproduktion konzentriert auf wenigen Standorten, räumlich isoliert vom Zuckerrübenanbau sowie von Gebieten, in denen Wildrübenpopulationen wachsen. Nach der Ernte wird das Saatgut in Containern verlustfrei zu regionalen und zentralen Aufbereitungsstationen transportiert und technisch aufbereitet. Das Saatgut kommt ausschließlich in verschlossenen Verpackungen in den Handel.

Das pillierte Saatgut wird präzise in das vorbereitete Saatbett abgelegt und mit Boden bedeckt. Ein Saatgutaustrag ist auf wassererosionsgefährdeten Flächen durch Abschwemmung möglich, kann aber durch Mulchsaatweitestgehend verhindert werden. Von Mäusen geknackteSamen sind nicht regenerationsfähig, da deren Keimlinggefressen wird. Etwa 90% der keimfähigen Samen (Laborkeimfähigkeit ca. 95%) laufen auf. Samen, die nicht auflaufen, sind im Feld unter den jeweiligen Umweltbedingungen nicht lebensfähig.

Zuckerrüben sind zweijährige Pflanzen und entwickelnim ersten Vegetationsjahr als Ernteorgan die Rübe. Das generative Wachstum von Zuckerrüben würde nach entsprechender Vernalisation im zweiten Vegetationsjahr mit der Bildung blütenbildener Stängel (Schosser) erfolgen. Allerdings können sich auch (Wahrscheinlichkeit < 0,05%) bereits im ersten Vegetationsjahr bei kühlerWitterung durch genetische Konstitution oder ungünstigeWitterungsbedingung während der Samenreife Schosser bilden. Die Blüten von Schossern aus Hybridsorten sind semifertil/-steril, so dass der fertile Samenansatz im Gegensatz zu Schossern aus früheren angebauten, vollfertilen Sorten geringer ist. Aus-/Einkreuzung von Kulturrübenformen in Wildrübenpopulationen und vice versa setzt räumliche Nähe, gleichen Blühzeitpunkt sowie entsprechende Windstärke, -richtung und geringe Luftfeuchtigkeit voraus. Aufgrund des unterschiedlichen Blühzeitraums von Kulturrüben und Wildrübenarten behalten deren Populationen trotz räumlicher Nähe zum Zuckerrübenanbau überwiegend ihre genetische Divergenz. Ein wirksamer Schutz vor Einkreuzung von Kulturrüben in Wildrübenpopulationen kann durch räumliche Isolierung des Zuckerrübenanbaus erreicht werden.

Durch Genfluss von Wildrüben und einjährig schossenden Kulturrüben in schossende Zuckerrüben entstehen durch Hybridisierung und anschließende Entwicklung und Verbreitung von Samen Bastardrüben, die wiederum einjährig sind. Durch die frühere Blüte sind diese kritischer bezüglich Aus-/Einkreuzung zu bewerten als späterblühende Schosser aus Hybridsorten. Schossende Zuckerrüben sowie Bastardrüben sind agronomisch minderwertig und werden daher aus Kulturrübenbeständen üblicherweise manuell, mechanisch oder teilweise mit nicht selektiven Herbiziden eliminiert. Ohne Regulierung können Schosser von Kultur- und Bastardrüben Samen bilden und eine dauerhaft keimende Samenbank für Unkrautrüben etablieren.

Der Rübenkörper besteht aus der Rübe mit Wurzel,Hypokotyl und unterem Abschnitt der gestauchten Sprossachse mit abgestorbenen Blattansätzen sowie dem Kopf als oberem Abschnitt der gestauchten Sprossachse mit lebenden Blattansätzen, der potentiell regenerationsfähig ist. Während der Ernte wird der Kopf maschinellvon der Rübe entfernt, wobei nicht bei jeder Rübe ein optimaler Köpfschnitt zu realisieren ist. Verluste an kleinenRüben oder nicht optimal, sondern zu tief geköpften regenerationsfähigen Köpfen können durch angepassteFahrgeschwindigkeit und optimale Einstellung des Rodersverringert werden. Trotzdem verbleibt ein gewisser Anteilmehr oder weniger regenerationsfähiger Köpfe oder kleinerRüben im Feld, die bei anschließender Aussaat der Folgefrucht entweder durch Grubbern oder Pflügen vergraben werden oder bei Mulchsaat auf der Bodenoberfläche verbleiben und eine gute Futtergrundlage für Wildschweine, Wildgänse u.a. sind. Den Winter überstehende, kleine Rüben oder sonstige Rübenteile können durch agronomische Maßnahmen in der Folgefrucht aber sicher beseitigt werden. Auch während der Vegetationsperiode istFraß durch Wildtiere möglich, wobei jedoch in aller Regeldie regenerationsfähige gestauchte obere Sprossachse bevorzugt gefressen wird. Die Rüben werden entwedersofort nach der Ernte oder nach Einlagerung in eine Mieteam Feldrand verladen und in die Zuckerfabrik transportiert. Dabei kann durch sachgemäßes Verladen, eine Sicherung des Transportgutes und eine ordnungsgemäße Rückführung von verlorenen Rüben und Rübenteilen während der Verladung die Ausbreitung potentiell regenerationsfähigen Pflanzenmaterials wirksam verhindert werden.

In der Zuckerfabrik werden die Rüben frisch oder nach Zwischenlager gewaschen und bei hohen Temperaturen extrahiert. Abgereinigte Blattreste und kleine Rübenteilesind nicht mehr regenerationsfähig und werden entwedermit Pressschnitzeln verkauft oder in Biogasanlagen derZuckerfabrik fermentiert. Abgewaschene Rübenerde wird etwa drei Jahre gelagert und in den Stoffkreislauf zurückgeführt. Die Zuckerfabrik stellt somit ein geschlossenes System dar, in dem sämtliche regenerationsfähigen Pflanzenteile degeneriert, daraus gewonnene Produkte verkauft und Reststoffe in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden. Neben der Zuckerproduktion dienen Zucker- und Futterrüben als Ausgangsstoffe zur Fermentation in Biogasanlagen landwirtschaftlicher Betriebe und werden dort rückstandslos umgesetzt.

english version

Keywords/Stichworte:Verbreitungsgebiete; Saatgutvermehrung; Saatgutaufbereitung; Einkreuzung; Auskreuzung; Pollenübertragung; kleine Rüben; Rübenrückstände; geschlossene Systeme

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Autor: Bernward Märländer ; Tina Lange ; Antje Wulkow ; Institut für Zuckerrübenforschung (IfZ), Göttingen

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