Vergleich unterschiedlicher Nahinfrarot-Spektrometer und Probenpräsentationen für die Schätzung des Protein- und Stärkegehaltes im Getreidekorn während der Versuchsernte

Abstract

In der Pflanzenzüchtung werden Schnellmethoden benötigt, die möglichst erntezeitnah und kostengünstig Unterschiede in den Qualitätsmerkmalen an großen Proben­serien des Zuchtmaterials feststellen können. Dafür hat sich die Nahinfrarotspektroskopie als geeignete Methode erwiesen. Ziel der vorliegenden Studie war es, die Eignung verschiedener Spektrometersysteme für diesen Zweck zu prüfen.

Im Rahmen eines Verbundprojektes wurden in Technikumsversuchen die Spektrometer PSS-1720 (Polytec GmbH, Waldbronn) und zwei Varianten des Zeiss Spek­trometers, Corona 45 NIR bzw. Corona Remote NIR (Carl Zeiss Jena GmbH, Jena), verwendet. Sie wurden jeweils als System mit einem Bandmodul bzw. einem Trichtermodul im Durchfluss, wie sie zur Probenpräsentation auf Parzellenmähdreschern üblich sind, kombiniert und verglichen. In einem Gerätevergleich am Band wurde außerdem das PSS-2120 (Polytec) mit einbezogen. Dabei wurde die Eignung für die Bestimmung des Stärke- und Proteingehalts an unvermahlenen Kornproben von Weizen, Gerste und Triticale geprüft, außerdem bei Wintergerste der Einfluss von Verunreinigungen.

Mit allen eingesetzten Spektrometern lassen sich für die untersuchten Getreidearten Kalibrationen mit hohen Bestimmtheitsmaßen für den Stärke- und Proteingehalt erstellen. In der Tendenz liefert das Bandmodul in Kombination mit dem Spektrometer PSS-1720 die besseren Kalibrationsergebnisse, insbesondere bei kleineren Proben­mengen. Der Proteingehalt ließ sich im Vergleich zum Stärkegehalt besser kalibrieren, was durch einen höheren Fehler der Referenzmethode bei der Stärkebestimmung bedingt ist. Nur bei Sommergerste konnte für den Stärkegehalt keine für ein Screening ausreichende Kalibration ermittelt werden. Der Einfluss von Verunreinigungen bei der Wintergerste ist in seiner Wirkung auf die Kalibrierung bzw. Validierung beim Bandmodul höher als beim Durchflussmodul.

Für die pflanzenzüchterische Versuchsernte eignen sich demnach mit einer Ausnahme alle geprüften Systeme für die Bestimmung des Protein- und Stärkegehaltes. Das System aus PSS-1720 und Bandmodul bietet leichte Vorteile, zumal es auch als Feldrandstation sehr gut einsetzbar ist.