Breeding for a reduced glucosinolate content in the green mass of rapeseed to improve its suitability for biogas production

Abstract

In den letzten Jahren hat die Erzeugung von Biogas aus Energiepflanzen kontinuierlich zugenommen. Die Biogasgewinnung ist ein wichtiger Beitrag zur nachhaltigen Erzeugung von erneuerbarer Energie. Ein Vorteil der Biogaserzeugung ist auch dass die gesamte Wertschöpfungskette allein in der Hand des Landwirts liegt, während z.B. bei der Erzeugung von Biodiesel die Landwirtschaft nur als Rohstofflieferant fungiert. Biogas wird heute überwiegend aus Maissilage gewonnen, Mais produziert zwar eine hohe Biomasse, nutzt aber für sein Wachstum nur die wärmere Jahreszeit ab Mai. Daher sollte der Maisanbau kombiniert werden mit dem Anbau einer Vorfrucht, die bei niedrigen Temperaturen bereits hohe Biomasse produziert. Eine solche Fruchtart ist der Raps, der bei der Blüte Anfang Mai bereits fast seine maximale Biomasse erreicht hat. Raps bietet die Möglichkeit in einen Zweikultur-Nutzungssystem angebaut zu werden, wobei Raps zur Vollblüte geerntet wird um anschließend eine andere zweite Kultur auszusäen. In diesem Fall ist bei Raps eine hohe vegetative Masse zur Blüte das Hauptziel, während die Samenqualität und auch viele Krankheiten keine Rolle mehr spielen. Für eine verbesserte Biogasnutzung steht eine optimale Zusammensetzung der Pflanzenmasse leider noch ganz am Anfang. Durch Änderungen in den pflanzlichen Inhaltstoffen kann ein effizienter nachwachsender Rohstoff erzogen werden. Die heutigen 00-Rapsgenotypen haben einen niedrigen Gehalt an Glucosinolaten in den Rapskörnern, aber nicht notwendigerweise auch in den Blättern und Stängeln. Wenn Raps als Rohstofff für die Biogasproduktion verwendet wird, könnte ein hoher GSL-Gehalt in den Blättern von Nachteil sein. Glucosinolate bilden nämlich Abbauprodukte, die toxisch für Mikroorganismen wie Bakterien sein können. Derzeit gibt es keine Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen GSL Gehalt in Blättern und Stängeln und der Ausbeute an Biogas. Im Rahmen der Dissertation soll der Zusammenhang zwischen GSL-Gehalt in der Rapsbiomasse und der Eignung zur Biogaserzeugung untersucht werden.