{Project} Verbesserung der Jugendentwicklung von Sojabohnen durch Priming und Saatgutbeigaben. [Improvement of youth development of soybean by priming and seed addition.] Runs 2015 - 2018. Project Leader(s): Leithold, Prof. Dr. Günter and Tobisch, Beatrice, Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung II, D-Gießen .
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Aufgrund der in Mitteleuropa vergleichsweise kühlen Temperaturen zur Aussaat von Sojabohnen sind sowohl das Auflaufen als auch die Jugendentwicklung der Sojapflanzen insgesamt häufig verzögert. Diese Verzögerungen können die jungen Pflanzen schwächen, den Befall mit bodenbürtigen Schaderregern erhöhen und die Konkurrenzkraft der Sojapflanzen gegenüber Unkräutern erheblich mindern. Aus diesem Grund sind Maßnahmen, die ein zügiges und möglichst gleichmäßiges Auflaufen sowie ein kräftiges Jugendwachstum fördern, entscheidend für einen erfolgreichen Sojaanbau unter hiesigen Bedingungen. Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass Saatbeigaben von bestimmten Mikroorganismen (Rhizobakterien und Mykorrhiza-Pilze) oder von sojaeigenen isoflavonoiden Pflanzensubstanzen das Auflaufen beschleunigen und eine frühe Luftstickstoffbindung durch die Bradyrhizobien fördern und damit zu einem insgesamt kräftigeren Jungwachstum beitragen können. Eine weitere Möglichkeit, die frühe Entwicklung von Jungpflanzen zu beschleunigen, ist das Priming (Vorquellen der Samen in Wasser über eine bestimmte Zeit). Durch diese Keimstimulierung kann eine beschleunigte Keimung der Samen erfolgen und ein gleichmäßiges Auflaufen erzielt werden. Im vorliegenden Vorhaben werden Maßnahmen wie das Priming und Saatgutbeigaben in Form von wachstumsfördernden Substanzen und Mikroorganismen erprobt und für die Anwendung in der landwirtschaftlichen Praxis optimiert. Dabei wird der angewandte Forschungsansatz durch eine Entwicklungskomponente ergänzt, in der ein Verfahren entwickelt wird, erfolgreich getestete Saatbeigaben durch Inkrustierung direkt und dauerhaft am geprimten Samenkorn zu applizieren und dadurch zusätzlich den Wasserverlust nach dem Priming zu reduzieren.
Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist ein zügiges und möglichst gleichmäßiges Auflaufen sowie ein kräftiges Jugendwachstum der Sojajungpflanzen, da sich gerade diese frühe Entwicklungsphase als entscheidend für einen erfolgreichen Sojaanbau unter hiesigen Bedingungen darstellt. Zunächst wird die optimale Vorquellzeit bestimmt, indem Samen von fünf Sojasorten in einer definierten Zeitreihe vorgequollen, rückgetrocknet und anschließend in Gefäßversuchen im Klimaschrank bei vier unterschiedlichen Temperaturen zum Auflaufen gebracht werden. Im nächsten Schritt werden die geprimten Samen (optimale Vorquellzeit) mit den verschiedenen kommerziell erhältlichen Präparaten von Bradyrhizobien und Mikroorganismen sowie sekundären Pflanzenstoffen aus der Gruppe der Isoflavonoide und Kombinationen daraus getestet. Aus der besten Vorquellzeit und der besten Saatgutbeigabe wird in Zusammenarbeit mit der KWS Saat AG ein Inkrustierungsverfahren für drei repräsentative Sojasorten entwickelt. In Gefäßversuchen wird dann ein Prototyp gegenüber der losen Applikation getestet. Anschließend wird ein zweijähriger Feldversuch durchgeführt, bei dem das inkrustierte Saatgut, die lose Applikation sowie eine unbehandelte Kontrolle miteinander verglichen werden. Sämtliche für die Inkrustierungsmasse verwendete Substanzen, Mikroorganismen und sekundäre Pflanzenstoffe werden so gewählt, dass sie auch den Anforderungen des ökologischen Landbaus genügen. Die Ergebnisse werden in peer-reviewten Journalen veröffentlicht. Bei positiven Ergebnissen werden diese nach Möglichkeit Landwirten und der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Dafür sind Feldbegehungen und die Erstellung eines Merkblattes vorgesehen. Im Fall einer verbesserten Jugendentwicklung der Sojabohne durch Priming und Inkrustierung, steht den Landwirten in Deutschland ein verbessertes Verfahren zum erfolgreichen Sojaanbau zur Verfügung. Durch die Zusammenarbeit mit der KWS Saat AG können die Ergebnisse zeitnah in marktfertige Produkte transferiert werden.
Angaben zur Finanzierung des Projekts finden Sie im Förderkatalog des Bundes unter http://foerderportal.bund.de/foekat/jsp/StartAction.do. Bitte geben Sie in das Suchfeld eine 28 plus das Förderkennzeichen (FKZ) des BÖLN-Projektes ein, z.B. 2808OE212 für das BÖLN-Projekt mit der FKZ 08OE212.
Summary translation
The overarching goal of this project is to achieve rapid and homogeneous germination as well as vigorous juvenile growth in the young soybean plants, as this early phase of development is decisive for successful soybean cultivation under local conditions. First, the optimal soaking time will be determined, in that seeds of five soybean varieties will be pre-soaked for defined times, re-dried, and subsequently raised to germination in climate chambers at four different temperatures. In the next step, seeds primed for the optimal soaking time will be inoculated with the various commercially available bradyrhizobial inoculants and microorganisms as well as isoflavonoids (a type of secondary plant metabolite) and combinations of the above. The optimal priming time and the best seed treatments will be combined to develop a seed coating procedure for three representative soybean varieties in collaboration with KWS Saat AG. This encrusted seed prototype will be tested in pot trials against application of the loose inoculants. Subsequently, a two-year field trial will be carried out in which the encrusted seed, loose application, and an untreated control will be compared with one another. The substances, microorganisms, and secondary metabolites chosen for the encrustation procedure will be chosen to comply with the requirements of organic agriculture. The results will be published in peer-reviewed journals. In the event of positive results, these will be available to farmers and the public wherever possible, for example with field visits and the production of a brochure. In the case of an improved juvenile development phase of the young soybean plants through priming and encrustation, farmers in Germany will be able to take advantage of a better procedure for soybean cultivation. Through the collaboration with KWS, the results of this project can be quickly translated into a commercially available product.
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