Mohrenhirse
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Zuckerhirse (Sorghum bicolor) im Feld | ||||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||||
| Sorghum bicolor | ||||||||||||
| (L.) Moench |
Mohrenhirse (Sorghum bicolor), auch Durrakorn, Besenkorn genannt, ist die wichtigste Hirse-Art in der Gattung Sorghum aus der Familie der Süßgräser (Poaceae). Als Zuckerhirse bezeichnet man alle stark zuckerhaltigen Formen dieser Art. Weitere Bezeichnungen für Sorten der Art sind Körnerhirse, Faserhirse oder Futterhirse.
Die botanisch gebräuchliche Bezeichnung für die in der Regel als Unkraut bekämpfte Sorghumart Wilde Mohrenhirse lautet Sorghum halepense.
Die Mohrenhirse wird häufig auch die Sorghumhirse genannt. Zugleich werden die anderen Arten der Gattung Sorghum ebenfalls als Sorghumhirsen bezeichnet.[1]
Beschreibung
Dieses einjährige Rispengras erreicht Wuchshöhen von 2,50 bis 5 Meter. Der Pflanzenaufbau ist Mais etwas ähnlich. Aus einem kräftigen Wurzelsystem bilden sich zwei bis drei Triebe. Am etwa 1,5 cm starken, markgefüllten Stängel sind die Laubblätter zweizeilig angeordnet. Die Blüten werden in kompakten bis lockeren Rispen gebildet. Die runden Karyopsen haben Durchmesser von 4 bis 8 mm, sie können je nach Sorte weiß, gelb oder rot sein.
Verbreitung und Standortansprüche
Die Art stammt aus Afrika und ist dort sowie in Amerika, Asien und Europa in trockneren, warmen und gemäßigten Klimagebieten als Futtergras verbreitet. Die Standortansprüche der wärmeliebenden und frostempfindlichen Pflanze sind gering, lediglich staunasse, kalte Böden meidet sie. Tiefgründige (sandige) Lehmböden sind ideal. Die ausgeprägte Trockenheitstoleranz der Mohrenhirse wird gefördert durch die Fähigkeit, das Wachstum bei Trockenheit zu unterbrechen und später wieder aufzunehmen.
Geschichte
Afrikanische Sklaven brachten die Zuckerhirse Anfang des 17. Jahrhunderts in die USA. Dort wurde sie zuerst als Guinea corn bekannt. Ab 1850 wurde sie verbreitet kultiviert und als Süßungsmittel, vor allem in Form von Melasse, gebraucht. Die Sirupproduktion in den USA erreichte 1879 mit 28 Mio. Gallonen (entspricht etwa 108.000 t Zucker) ihren Höchststand.[2] Da die Produktion des Sirups sehr arbeitsintensiv war, sank das Produktionsvolumen während des Zweiten Weltkriegs drastisch ab. Heute werden in den USA jährlich weniger als 1 Mio. Gallonen produziert, doch damit sind die USA auch heute noch der größte Produzent von Sirup aus Zuckerhirse. Anbaugebiete für Zuckerhirse zur Herstellung von Sirup sind heute noch in Alabama, Arkansas, Georgia, Iowa, Kentucky, Mississippi, North Carolina und Tennessee zu finden.
Anbau
Wirtschaftliche Bedeutung
Weltweite Anbauzahlen speziell zur Mohrenhirse liegen nicht vor, nur zur gesamten Gattung der Sorghumhirsen (siehe dort).
Der weltweite Anbau von Zuckerhirse wird ebenfalls statistisch nicht erfasst. Die Anbaufläche in den USA wird auf ca. 8.000 ha geschätzt.[3] Eine weitere Quelle schätzt die Anbaufläche in Indien auf 1.600 ha.[4] China hat Pläne veröffentlicht, nach denen 4,8 Mio. l Ethanol aus Zuckerhirse erzeugt werden sollen. Bei Ethanolerträgen von etwa 6.000 l/ha entspräche dies einer Anbaufläche 800 ha.[5] Diese Zahlen zeigen, dass der Anbau von Zuckerhirse weltweit erst sehr geringe Flächen beansprucht.
Fruchtfolgeanforderungen
Mohrenhirse ist selbstverträglich und auch als Zweitfrucht im Anschluss an eine Hauptkultur möglich. Sie passt in eine Fruchtfolge mit Soja und Mais, sollte aber nicht nach Tabak angebaut werden. Je nach Standortbedingungen und Anbautermin sind unterschiedliche Sorten erhältlich.
Aussaat
Die Aussaat erfolgt spät ab Mai, da zur Keimung Bodentemperaturen von mindestens 12 bis 15 °C erforderlich sind. Die Aussaat erfolgt in ein im vorangegangenen Herbst gepflügtes Saatbett in eine Tiefe von 2 bis 3 cm bei einem Reihenabstand von 25 bis 50 cm und ca. 20-25 Körnern/m² (7-8 kg/ha). Anschließend ist eine Rückfestigung des Saatbetts erforderlich. In den USA wird die Zuckerhirse zunehmend vorgezogen und mit Tabakpflanzmaschinen verpflanzt.
Düngung und Pflanzenschutz
Der hohe Stickstoffbedarf wird durch eine bedarfsgerechte Düngung, ähnlich dem Silomais, gedeckt (ca. 180 kg N bei 140 dt Trockenmasse/ha Ertrag). Die Entzüge weiterer Nährstoffe (ca. 15-20 kg P2O5, 110-180 kg K2O) werden bei ausreichender Versorgung aus den Bodenvorräten gedeckt und im Rahmen der Fruchtfolgedüngung ersetzt. Der Einsatz von Herbiziden oder Maschinenhacke kann wegen der langsamen Jugendentwicklung der Pflanze sinnvoll sein, allerdings besitzen nur wenige Mittel eine Zulassung für die Anwendung in Sorghum.
Ernte und Konservierung
Die Ernte erfolgt bei einem Trockensubstanzgehalt der oberirdischen Biomasse zwischen 28 und 35 %, der zwischen Mitte September und Ende Oktober erreicht ist. Sie sollte vor den ersten Nachtfrösten erfolgen. Ein reihenunabhängiger Erntevorsatz am Feldhäcksler ermöglicht eine saubere Ernte.
Das Technologie- und Förderzentrum Straubing führt seit 2006 umfangreiche Sortenversuche mit Sorghumhirsen durch. Getestet wurden insgesamt 278 Sorten der Arten Sorghum bicolor, Sorghhum sudanense sowie Kreuzungen dieser Arten, die auf 52 unter den Standortbedingungen vielversprechende Sorten reduziert werden konnten. 2008 lagen die Erträge zwischen 10,9 und 24,5 t/ha, mit großen Unterschieden zwischen Sorten und Standorten.[6]
Die Konservierung erfolgt wie bei Silomais durch einsilieren (milchsaure Vergärung unter Luftabschluss). Die beiden Substrate können auch vermischt werden.
Verwendung
In Westafrika, insbesondere in der Sudanzone, ist Sorghum bicolor ein wichtiges Getreide, aus dem z. B. Tô (Hirsebrei) und Dolo (Hirsebier) hergestellt werden.
Wissenschaftler arbeiten derzeit an Sorghumsorten mit verbessertem Nährstoffgehalt, wie Vitamin A, Zink, Eisen und mehreren Aminosäuren.[7]
Zuckerhirse
| Wasser | in % FM | 70 – 76 |
| Zucker | in % TM | 18 – 20 |
| Rohprotein | in % TM | 7,5 – 9,5 |
| Fett | in % TM | 1,1 – 1,5 |
| Rohfaser | in % TM | 32 – 38 |
| Asche | in % TM | 8,0 – 8,5 |
Zuckerhirse wird zur Sirupproduktion (Melasse), als Grünfutter und als Silage genutzt, in Entwicklungsländern auch als Brennstoff und Baumaterial (Decken von Dächern). Anfang des 19. Jahrhunderts war die Sirupgewinnung aus Zuckerhirse noch wirtschaftlich bedeutsam, wurde dann aber von Zuckerrübe und Zuckerrohr verdrängt. Heute sind die USA der größte Produzent von Sirup aus Zuckerhirse.
In Deutschland wird Zuckerhirse versuchsweise in trockenen Lagen angebaut zur Verwendung als Silage in der Tierfütterung oder als Biogassubstrat. Bei der Biogaserzeugung lassen sich ähnliche Methanausbeuten wie bei der Vergärung von Maissilage erzielen. Laut Kaltschmitt et al. liegen diese bei 300 bis 360 Liter Methan/kg organischer Trockenmasse gegenüber 295 bis 380 Liter Methan/kg organischer Trockenmasse bei Mais.[8]
In den USA wird Zuckerhirse auch zur Herstellung von Bioethanol genutzt. Ein wichtiger Grund für die zunehmende Beachtung der Zuckerhirse liegt darin, dass sie mit ihrem zuckerhaltigen Stängel den Grundstoff für Bioethanol und in eingeschränktem Umfang Nahrungsmittel aus den Körnern liefert. Anders als Mais, Weizen oder Zuckerrohr erlaubt Zuckerhirse damit eine gleichzeitige Erzeugung von Nahrung und Energie.
Nach M. Kaltschmitt werden Zuckergehalte von 35 % in der Trockenmasse (TM) der Gesamtpflanze und 8 bis 9 % in der Frischmasse (FM) erreicht.[8] Die rechts stehende Tabelle zeigt die Anteile der wichtigsten Inhaltsstoffe der Zuckerhirse.[8] Der Zuckergehalt setzt sich aus ca. 63 % Saccharose, 21 % Glucose und 16 % Fructose zusammen. Nach der Zuckersaftgewinnung verbleibt als Rest die Bagasse, die hauptsächlich aus Cellulose, Hemicellulose und Lignin besteht.
Faserhirse
Die Faserhirse, die auf besonders hohen Gehalt an Cellulosefasern gezüchtet wird, wird ebenfalls überwiegend zur energetischen Nutzung angebaut.[9] Daneben gibt es auch traditionelle stoffliche Verwendungen wie die Herstellung von Besen, die Nutzung als Baumaterial oder zur Papierherstellung.[10]
Krankheiten und Schädlinge
- Anthraknose durch Colletotrichum graminicola
- Welke durch Helminthosporium
- Schwarzfäule
- Heuschrecken, Gallmücken (Cecidomyiidae), Vögel
Literatur
- Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft: Anbautelegramm Zucker-/ Futterhirse. (pdf) Januar 2008 (328 kB)
Weblinks
- Kurzinformation zum Anbau
- Allgemeine Informationen zur Art (Nutzpflanzen-Datenbank Universität Marburg)
- Sorghum bicolor. In: U. Brunken, M. Schmidt, S. Dressler, T. Janssen, A. Thiombiano, G. Zizka: West African plants – A Photo Guide. Forschungsinstitut Senckenberg, Frankfurt am Main 2008.
Einzelnachweise
- ↑ Sorghumhirse (Sorghum bicolor) als Energie- und Rohstoffpflanze, Informationsblatt des Technologie- und Förderzentrums des bayerischen Staatsministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, abgerufen am 4. April 2010
- ↑ R. A. Ballinger: "A history of sugar marketing through 1974", U.S. Department of Agriculture, Economics, Statistics and Cooperatives Service, Agricultural Economic Report No. 382, 1975. http://www.ers.usda.gov/publications/aer382/aer382.pdf
- ↑ M. Bitzer (National Sweet Sorghum Producers and Processors Association, U.S.A.): Persönliche Mitteilung, 15. Oktober 2008.
- ↑ Agribusinessweek: "Sweet Sorghum: A New 'Smart Biofuel Crop'", http://www.agribusinessweek.com/sweet-sorghum-a-new-smart-biofuel-crop/, aufgerufen am 15. Oktober 2008.
- ↑ Biofuels Digest: "China to produce 3.8 million metric tons of ethanol from sweet sorghum stalks", http://www.biofuelsdigest.com, 31. August 2007, aufgerufen am 24. Oktober 2008.
- ↑ A. Roller: Anbaueignung von Energiehirse in Bayern. In: Nachwachsende Rohstoffe Nr. 50, Dezember 2008, BLT Wieselburg, S. 14.
- ↑ http://www.grandchallenges.org/ImproveNutrition/Challenges/NutrientRichPlants/Pages/Sorghum.aspx
- ↑ 8,0 8,1 8,2 Martin Kaltschmitt, Hans Hartmann, Hermann Hofbauer (Hrsg.): Energie aus Biomasse. Grundlagen, Techniken und Verfahren. Springer Verlag, Berlin und Heidelberg 2009. ISBN 978-3-540-85094-6
- ↑ Technologie- und Förderzentrum Straubing: Symposium Energiepflanzen, 24. Oktober 2007
- ↑ A. Belocchi, F. Quaranta, V. Mazzon, N. Berardo, E. Desiderio: Fibre sorghum: influence of the harvesting methods on plant moisture and fibre content, International South Europe Symposium Non-Food Crops: From Agriculture to Industry, Bologna, Italien, 15.-16. Mai 2003