Agrarforschung

Phänotypische Stabilität und Heterosis von Maishybriden
mit unterschiedlicher Stickstoffeffizienz

Universität Hohenheim; Institut für Pflanzenzüchtung, Saatgutforschung und Populationsgenetik
H.H. Geiger, G. Seitz, T. Presterl                                                      
April 1995 - März 1998
(hier: Zwischenbericht)

Problemstellung

Im Rahmen der SchALVO (Schutz- und Ausgleichsverordnung) fördert der Gesetzgeber in Baden-Württemberg seit 1987 verschiedene Maßnahmen zum Schutz der Trinkwassereinzugsgebiete. Ziel dieser Verordnung ist es, die Belastung der Umwelt und des Trinkwassers durch überhöhte Stickstoff-(N)-Düngung zu reduzieren. Dies führt zu einem Bedarf an Maissorten, die auch bei geringer N-Versorgung noch in der Lage sind, gute Erträge zu erzielen. In bisher zwei Gemeinschaftsprojekten der Universität Hohenheim, dem Ministerium für Ländlichen Raum, Ernährung, Landwirtschaft und Forsten Baden-Württemberg sowie der Kleinwanzlebener Saatzucht AG (KWS) wurden in den Jahren 1989 - 1992 die Voraussetzungen für die Züchtung N-effizienter Körnermaissorten geprüft. Dabei konnte gezeigt werden, daß die Entwicklung von Low-Input-Sorten aus aktuellem Zuchtmaterial möglich ist. Neben einer besseren Anpassung an die reduzierte N-Düngung wurde bei den unter N-Mangel entwickelten Low-Input-Hybriden unabhängig vom Düngungsniveau eine höhere Leistungsstabilität als bei konventionell entwickelten High-Input-Hybriden beobachtet. Dies legt den Schluß nahe, daß Low-Input-Hybriden eine größere allgemeine Streßtoleranz besitzen. Leistungsfähigkeit und Stabilität einer Hybride werden durch deren Heterosis mitbestimmt. Diese ist besonders hoch bei Kreuzungen zwischen genetisch sehr divergenten Eltern. Mit dem vorliegendem Projekt soll daher überprüft werden, ob Selektion unter unterschiedlichen N-Versorgungsstufen zu größerer genetischer Divergenz und somit zu einer Erhöhung der Heterosis und der Leistungsstabilität führt.

Ziel

Das vorliegende Projekt dient im besonderen der Untersuchung folgender Fragestellungen:

1. Entwicklung von Erbkomponenten für umweltstabile Hybridsorten mit verbesserter Anpassung an Böden mit niedriger N-Versorgung.
2. Analyse der Ertragssicherheit von Hybriden mit spezieller Anpassung an Böden mit niedriger N-Versorgung.
3. Überprüfung der Hypothese, daß Ertragskomponenten mit divergenter Anpassung an die N-Versorgung zu Hybriden mit erhöhter Heterosis führen.
4. Vergleich zwischen Körner- und Silonutzung bezüglich des Merkmals N-Effizienz.

Untersuchungsmethode

Um die obigen Fragestellungen beantworten zu können, wurden im Jahre 1995 mit den bisher entwickelten Low- und High-Input-Genotypen eine sechsortige Leistungsprüfung mit zwei N-Düngungsniveaus (ungedüngt versus aufgedüngt auf 200 kg N/ha) durchgeführt. Die daraus gewonnenen Ergebnisse bildeten die Basis für die Selektion der jeweils drei besten Low(L)-, High(H)- und Kombinations(K)-Linien der Formenkreise Flint und Dent. Im Winterzuchtgarten 1995/96 werden fünf Sätze zu je neun Einfachhybriden der Genpoole Flint x Dent des Typs L x L, L x H, H x L, H x H und K x K faktoriell gekreuzt. Diese Hybriden sollen in den Jahren 1996 und 1997 auf die angesprochenen Fragen hin untersucht werden. Dazu ist eine Feldprüfung an voraussichtlich 15 Orten unter praxisüblichen Anbaubedingungen vorgesehen. Zusätzlich soll die Körner- und Siloleistung bei geringer N-Versorgung an drei Prüforten getestet werden.

Bisherige Ergebnisse

Die 1995 geprüften Linien des Elite-Zuchtmaterials wiesen starke Unterschiede hinsichtlich ihrer Anpassung an das Düngungsniveau auf. Dadurch war eine sichere Einteilung in effiziente und nichteffiziente Typen möglich, was eine Voraussetzung für die nachfolgenden Untersuchungen auf phänotypische Stabilität und Heterosis ist. Die im Rahmen der vorangegangenen Experimente aus Landsorten entwickelten Linien erwiesen sich bezüglich der Kornertragsleistung und Reife den parallel geprüften Elitelinien auf beiden N-Stufen als ebenbürtig. Sie belegten somit beeindruckend den potentiellen Wert solcher Landsorten für die Erweiterung der genetischen Variabilität moderner Zuchtpopulationen.

Konsequenzen für die Praxis

Das vorliegende Projekt greift aktuelle Probleme der Züchtungspraxis bei der Entwicklung von Erbkomponenten für umweltstabile Hybriden mit verbesserter Anpassung an Böden mit niedriger N-Versorgung auf. Durch die Zusammenarbeit mit der Züchtungsfirma KWS fließen die dem Projekt entstammenden Low-Input-Linien direkt in die Sortenentwicklung ein. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sollen es den Züchtern emöglichen, Sorten mit einer größeren Umweltstabilität und besseren Anpassung an Bedingungen mit reduzierter N-Düngung zu entwickeln.

Literatur:
Zwischenbericht

MLR   |   Agrarforschung