RT Dissertation/Thesis
T1 Inhomogenität in Getreidesaatgutpartien : Ursachen und Konsequenzen für die Saatgutprobenahme
A1 Schmohl,Sven
WP 2009/07/30
AB Ziel des Projektes ist es, Inhomogenität in Getreidesaatgutpartien zu quantifizieren und deren Ursachen zu analysieren, um Vorschläge für eine verbesserte Berücksichtigung bestehender Inhomogenität bei der Saatgutprobenahme zu erarbeiten. Auch sollten Empfehlungen zur Vermeidung von Inhomogenität während der Saatgutaufbereitung gegeben werden.
Hierzu wurden die Größe und die Struktur der Variation der Qualitätsmerkmale Reinheit, Besatz, Keimfähigkeit, Tausendkornmasse (TKM) und Siebabgang innerhalb von kommerziellen Saatgutpartien von Hafer, Weizen und Gerste bestimmt. Um die Veränderung der Variation während der Saatgutaufbereitung zu erfassen, wurden die Saatgutpartien zwischen Annahme und Absackung mehrfach beprobt. Zusätzlich wurden bei der Zwischenlagerung der Saatgutpartien noch Erstproben entnommen. Die insgesamt 1944 Erstproben wurden separat auf oben genannte Qualitätsmerkmale hin untersucht. Die Prüfung auf Inhomogenität erfolgte mittels H-Test oder R-Test. Zusätzlich wurden die Ergebnisse der Erstproben jeder Partie bei jedem Beprobungspunkt mittels Regressionsanalysen auf systematische Gradienten hin untersucht.
An den insg. 57 Beprobungen aller Partien konnte in bis auf einen Fall immer signifikante Inhomogenität bezüglich mindestens eines Qualitätsmerkmals nachgewiesen werden. In der Art und dem Ausmaß der Inhomogenität zeigten sich große Unterschiede zwischen den Qualitätsmerkmalen und den Kulturarten. In der Rohware lag bei den drei Kulturarten der Anteil inhomogener Beprobungen bei der TKM, der Keimfähigkeit, dem Siebabgang und der Reinheit zwischen 14 %, 33 %, 50 %, 57 % und jeweils 100 % und beim Besatz zwischen 0 % und 75 %. In der Saatware lag bei den drei Kulturarten der Anteil inhomogener Beprobungen beim Siebabgang zwischen 17 % und 55 %, bei der TKM zwischen 14 % und 100 %, bei der Reinheit zwischen 0 % und 43 % und bei der Keimfähigkeit zwischen 50 % und 67 %. 
Bei den Merkmalen Siebabgang und Reinheit wird die anfänglich stochastische Streuung der Saatgutqualität in der vom Feld angelieferten Rohware während der Aufbereitung zunehmend durch systematische Gradienten ersetzt. Im Falle der TKM sind systematische Gradienten schon bei der Anlieferung der Rohware vorhanden und nehmen in ihrer Stärke während der Aufbereitung des Saatgutes zu. Beim Besatz treten in der Saatware mit weniger als 5 % der Beprobungen selten systematische Gradienten auf. 
In der fertigen Saatware verursachen die systematischen Gradienten bei der Keimfähigkeit bis zu 100 %, bei der TKM und dem Siebabgang bis zu 60 % und bei der Reinheit bis zu 33 % der beobachteten Inhomogenität. Allein beim Besatz trat keine durch systematische Gradienten verursachte Inhomogenität auf, häufig allerdings deshalb, weil die Partien nahezu frei von Besatz waren.
Hauptursache für die Ausbildung von Gradienten und damit der Ausbildung von Inhomogenität ist die Kombination von Segregationsprozessen und Kernfluss bei der Befüllung und Entleerung der Silos. Hinzu kommt insbesondere im Fall der Keimfähigkeit die mechanische Belastung des Saatgutes während der Aufbereitung. Die Betrachtung der bei der Ausbildung von Inhomogenität kritischen Prozesse in der Saatgutaufbereitung zeigt, dass neben der Auswahl geeigneter Fördertechniken und der Begrenzung der Partiegröße der Einsatz geeigneter Saatgutsilos im Sinne einer bauartlichen Vermeidung von Kernfluss sowie die Umgehung unnötiger Zwischenlagerungen von Saatgutpartien wichtige Maßnahmen zur Vermeidung von Inhomogenität sind.
Das häufige Auftreten systematischer Gradienten in der Saatware und der Rohware legt eine systematische oder geschichtete Beprobung nahe. Bei der systematischen Probenahme werden konstante Zeitabstände zwischen den Entnahmen von Erstproben eingehalten. Dagegen erfolgt bei der geschichteten Probenahme die Entnahme einer Erstprobe zu einem zufällig gewählten Zeitpunkt innerhalb feststehender Zeitintervalle. Diese Probenahmeschemata wurden deshalb in Computersimulation anhand der ermittelten Daten auf Ihre Effizienz hin geprüft. Es zeigte sich, dass bei diesen Probenahmeschemata mit einer Entnahme von nur 10 Erstproben dieselbe Genauigkeit der Einsendungsprobe erreicht wird, die mit einer zufälligen Entnahme von 30 Erstproben, wie sie nach den derzeitigen ISTA-Vorschriften vorgeschrieben ist, erreicht wird. Vorsicht ist jedoch geboten, da bei einer weiteren Verringerung der Erstprobenanzahl bei systematischer oder geschichteter Probenahme Interferenzen zwischen den systematischen Gradienten und den Probenverteilungen entstehen können, die die Genauigkeit der Einsendungsprobe stark beeinträchtigen würden. 
Anhand dieser Ergebnisse aus einer Aufbereitungsanlage aus einem Betrieb konnten erstmalig die Inhomogenität in Getreidesaatgutpartien und deren Ursachen im Detail untersucht und aus experimentellen Daten von kommerziellen Saatgutpartien Schlussfolgerungen für die weitere Verbesserung von Probenahmeverfahren erarbeitet werden.
K1 Probenahme
K1 Heterogenität
K1 Computersimulation
PP Hohenheim
PB Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
UL http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2009/371