Hintergrund:

Das Projekt SORGHUM zielt darauf ab, das Potenzial des Anbaus von Sorghum bicolor (L.) als alternative C4-Pflanze in Deutschland zu untersuchen und das entsprechende Klimaschutzpotenzial zu bewerten. Dazu wird die Hypothese überprüft, ob eine gesteigerte Humusreproduktion und die damit verbundene aktive Kohlenstoffbindung zu einer verbesserten Treibhausgas (THG)-Bilanz der pflanzlichen Produktion führt. Gleichzeitig wird die Ressourceneffizienz der Pflanzenproduktion analysiert. Da die größten Herausforderungen beim Anbau von Sorghum in Deutschland die unzureichende Kältetoleranz und die nicht angepasste Reifung von Sorghum sind, konzentriert sich das Projekt auf die genetische Basis dieser beiden Merkmale mit dem Ziel, erwünschte allele Varianten zu identifizieren und molekulare Züchtungswerkzeuge zu entwickeln. Diese können dann als Selektionswerkzeug im Züchtungsprozess eingesetzt werden, was den praktischen Sorghumanbau weiter unterstützt. Auf diese Weise können die Potenziale eines breiteren Sorghum-Anbaus schneller und effektiver genutzt werden.

Zielsetzung:

Das Projekt soll als Katalysator für den Sorghumanbau wirken und von den raschen Entwicklungen im Bereich der Pflanzengenetik (Verfügbarkeit von Sequenzinformationen, genomweiten Markern, Vorhersagemodellen) profitieren. Mit Hilfe von Trainingspopulationen und genomweiten Markerinformationen werden genomische Vorhersagemodelle für Kältetoleranz, frühe Reife, Ertrag, Kohlenstofffixierung und Biomasse von Ernterückständen entwickelt. Darüber hinaus werden ausgewählte Testhybriden unter Trockenheitsbedingungen untersucht, um die Kohlenstoffbindung im Boden unter aktuellen und sich ändernden Klimabedingungen zu bewerten. Prozessbasierte Pflanzenwachstumsmodelle, die das gesamte System Boden-Pflanze-Atmosphäre in Tagesschritten abbilden, und die Simulation verschiedener Sorghum-Genotypen in verschiedenen Anbauregionen über mehrere Jahre ermöglichen eine Bewertung des Ertragspotenzials, der Kohlenstoffbindung im Boden und der Lachgasemissionen während der Wachstumsperiode. Durch eine umfassende THG-Bilanzierung werden die Potenziale für den Klimaschutz detailliert analysiert bzw. quantifiziert.