Forschungs- und Innovationsprojekt
QualiBack – Machbarkeitsstudie Treibhausgas-optimierte Qualitätsweizenproduktion

Semmeln

QualiBack – Machbarkeitsstudie Treibhausgas-optimierte Qualitätsweizenproduktion – Qualitätsmehl mit hoher Kleberqualität und geringem Stickstoffdüngereinsatz durch Züchtung und Produktionstechnik

Bedingt durch die regionale Vorzüglichkeit wird in Bayern vor allem Qualitätsweizen angebaut. Wichtigster Qualitätsparameter für die Festsetzung der Qualitätszuschläge ist dabei der Proteingehalt. Der Proteingehalt wird dabei immer nur indirekt über den Stickstoffgehalt des Korns bestimmt.

Je nach Region und Vermarktungssituation wird ein Kornproteingehalt von 13 bis 14 % für den A-Qualitätsweizen und 14 bis 15 % für den Elite-Weizen angestrebt. Insbesondere in Jahren mit hohen Erträgen ist eine hohe Stickstoffspätdüngung notwendig, um diese Proteingehalte zu erreichen. Die teilweise erst zur Blüte des Weizens ausgebrachten N-Dünger werden nur unzureichend verwertet. Ein hoher Anteil der Spätdüngung verbleibt von der Hauptfrucht ungenutzt im Boden, erhöht den N-Saldo und unterliegt dann der Gefahr der Auswaschung.

Ziel

Dieses Projekt soll für die Züchtung und die landwirtschaftliche Erzeugung den „Proof of Concept“ liefern, dass Weizensorten mit hohem bis sehr hohem Ertrag und guter Backqualität gezielt mittels molekularer Selektion entwickelt werden können, die bei guter N-Ausnutzung noch ein gutes A-Qualitätsniveau erreichen. Produktionstechnische Versuche und halbtechnische Demonstrationsversuche sollen Möglichkeiten spezieller Sortentypen aufzeigen.
  • Validierung von genomischen Selektionsstrategien zur Entwicklung von ertragreichen Sorten mit hoher bis sehr hoher Backqualität unter Inkaufnahme mittlerer Proteingehalte.
  • Erarbeitung von beratungsrelevanten Daten zur Auswirkung einer verringerten Spätdüngung auf die Backqualität und Stickstoffentzug.
    Dabei sind Sorten bezüglich des Proteingehaltes differenziert zu betrachten.
  • Die intensive backtechnologische Prüfung des Versuchsmaterials unter Einbeziehung rheologischer Methoden liefert die wissenschaftlichen Daten zur Beurteilung der Proben, besonders derer mit mittlerem Proteingehalt.
  • Parallel soll bei der nachgelagerten Wertschöpfungskette (Mühlen, Bäckereien) Akzeptanz für Weizen mit hoher Backqualität, aber mittlerem Proteingehalt geschaffen werden.
Extensograph im Labor zur Bestimmung der Dehnbarkeit von Teigproben.

Extensograph

Reduktion Stickstoffdüngung

Für die Klimabilanz des Weizens ist die Reduktion der Stickstoffdüngung die bedeutendste Komponente, da sowohl die Lachgasemissionen des Düngers aus den Umsetzungsvorgängen im Boden als auch der Energieverbrauch für die Düngerherstellung verringert wird. Aktuell wird die Verschärfung der Düngeverordnung diskutiert, um insbesondere den Nitrateintrag ins Grundwasser zu minimieren. Neben den Regelungen zum Einsatz von organischen Düngern wirken sich die Obergrenzen für die N-Salden und die Pflicht zur schlagspezifischen und nach einheitlichen Grundsätzen kalkulierten Düngeplanung reglementierend aus. Grundsätzlich ist aus wirtschaftlichen, aber auch ökologischen Gesichtspunkten eine effiziente Nutzung der verwendeten Ressourcen (Energie, Boden, Dünger usw.) anzustreben. Dabei bleibt ein hoher Ertrag von wesentlicher Bedeutung.

Sortentypen

Beim Qualitätsweizenanbau müssen zwei Sortentypen bezüglich der Backqualität differenziert betrachtet werden:
  • Gute bis sehr gute Weizenqualitäten lassen sich auch mit etwas verringerter N-Spätdüngung erreichen, wenn Sorten gewählt werden, die von Haus aus ein sehr hohes Qualitätsniveau, einschließlich eines hohen Proteingehaltes besitzen. Aufgrund der negativen Korrelation zwischen Ertrag und Proteingehalt ist ein gewisser Ertragsnachteil dieser Sorten in Kauf zu nehmen.
  • Gute bis sehr gute Backvolumen und hohe Erträge werden bereits mit einigen Sortentypen bei mittlerem Proteingehalt erreicht. Diese Sorten erzielen durch die hohen Erträge ebenfalls hohe N-Entzüge. Aufgrund der bisher sehr starken Orientierung der aufnehmenden Hand am Proteingehalt können diese Sorten ihre Effizienz zur Erzeugung von Qualitätsweizen trotz guter Qualität wegen der Abschläge für den mittleren Proteingehalt am Markt nicht realisieren. Durch diese Diskriminierung ist bisher wenig Detailwissen zur Backqualität dieser Sortentypen vorhanden.
Projektinformation
Projektleitung: Dr. L. Hartl, Züchtungsforschung Weizen und Hafer, IPZ2c
Projektbearbeitung: Dr. T. Albrecht, Züchtungsforschung Weizen und Hafer, IPZ2c
Genehmigte Laufzeit: 01.08.2015 – 31.12.2019
Fördernde Institution: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Förderkennzeichen: A/15/24

Kooperation:
IPZ 2a – Ulrike Nickl, Produktionssysteme Getreide
IPZ 1b – Dr. Günther Schweizer, Genomanalyse
IPZ 1d – Prof. Volker Mohler, Genomorientierte Züchtungsmethodik
AQU 2a - Analytik der Rohstoffqualität von pflanzlichen Produkten
IAB 2 - Dr. Matthias Wendland/Friedrich Nüßlein, Düngung

AELF Deggendorf, Fachzentrum Pflanzenbau
AELF Würzburg, Fachzentrum Pflanzenbau