Sorghumhirse

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Sorghumhirse (Sorghum bicolor), auch Mohrenhirse, Sorgho, Dari, Durrha-Hirse bzw. Durrakorn (nach arabisch {{#invoke:Vorlage:lang|fold}}{{#if:dhura| {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}}}{{#if:|, DMG {{#invoke:Vorlage:lang|flat}}}}{{#if:| <templatestyles src="IPA/styles.css" />{{#if:|[}}{{{IPA}}}{{#if:

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Die botanisch gebräuchliche Bezeichnung für die in der Regel als Unkraut bekämpfte Sorghumart „Wilde Sorghumhirse“ lautet Sorghum halepense. Diese sollte nicht mit der wild wachsenden Stammform der kultivierten Sorghumhirse<ref name="Ananda" />, Sorghum bicolor subsp. verticilliflorum <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Steud.) de Wet ex Wiersema & J.Dahlb.{{#if:| {{{5}}}|}}, syn. Sorghum bicolor subsp. arundinaceum <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Desv.) de Wet & Harlan{{#if:| {{{5}}}|}} oder Sorghum arundinaceum <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Desv.) Stapf{{#if:| {{{5}}}|}}<ref name="Wiersema" /> verwechselt werden. Sorghum bicolor subsp. verticilliflorum wächst weit verbreitet in Afrika, die Domestikation als Getreide fand nach heutiger Kenntnis im nordöstlichen Afrika (Sudan oder Äthiopien) statt.

Beschreibung

Datei:Melica siue Sorghum 499 Dodoens 1583.png

Illustration

Datei:Sorghum bicolor (s. lat.) p. p. sl24.jpg

Risper Blütenstand

Datei:Sorghum bicolor ssp bicolor 3.jpg

Blütenstand

Datei:Sorghum bicolor02.jpg

Ausschnitt aus dem Fruchtstand

Datei:Sorghum bicolor Moderne MHNT.BOT.2015.34.152.jpg

Sorghum bicolor Moderne - Museum von Toulouse

Vegetative Merkmale

Das einjährige Rispengras erreicht Wuchshöhen von 2,50 bis 5 Metern. Der Pflanzenaufbau ist Mais etwas ähnlich. Aus einem kräftigen Wurzelsystem bilden sich zwei bis drei Halme. Am etwa 1 bis 2 Zentimeter starken, markgefüllten Halm sind die Laubblätter zweizeilig angeordnet. Die Blattspreiten sind 30 bis 60 Zentimeter lang und 5 bis 8 Zentimeter breit mit nach unten vortretender Mittelrippe.<ref name="Conert1979" />

Generative Merkmale

Die Blütezeit reicht in Mitteleuropa von Juli bis September.<ref name="Conert1979" /> Die Blüten werden in meist kompakten rispigen Blütenständen aus sehr vielen Ährchen gebildet.<ref name="Conert1979" /> Der Stiel des gestielten Ährchens ist 0,5 bis 2, selten bis zu 3 Millimeter lang.<ref name="Conert1979" /> Das sitzende Ährchen ist eiförmig bis fast kugelig. Die runden Karyopsen haben Durchmesser von 4 bis 8 Millimetern, sie können je nach Sorte weiß, gelb oder rot sein.

Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 20.<ref name="Oberdorfer2001" />

Vorkommen

Sorghumhirse stammt aus Afrika und ist dort sowie in Amerika, Asien und Europa in trockeneren, warmen und gemäßigten Klimagebieten als Futtergras verbreitet.

Die Standortansprüche der wärmeliebenden und frostempfindlichen Pflanze sind gering, lediglich Staunässe und kalte Böden meidet sie. Tiefgründige (sandige) Lehm böden sind ideal. Die ausgeprägte Trockenheitstoleranz der Sorghumhirse wird gefördert durch die Fähigkeit, das Wachstum bei Trockenheit zu unterbrechen und später wieder aufzunehmen.

Die ökologischen Zeigerwerte nach Landolt et al. 2010 sind in der Schweiz: Feuchtezahl F = 3 (mäßig feucht), Lichtzahl L = 4 (hell), Reaktionszahl R = 4 (neutral bis basisch), Temperaturzahl T = 4+ (warm-kollin), Nährstoffzahl N = 2 (nährstoffarm), Kontinentalitätszahl K = 4 (subkontinental).<ref name="InfoFlora" />

Geschichte

Vorgeschichte und Altertum

Die Domestikation von Sorghum fand nach heutiger Kenntnis im nordöstlichen Afrika (in den Savannen südlich der Sahara, wahrscheinlich im Sudan oder im Tschad) statt, wo die wilde Stammform Sorghum bicolor subsp. verticilliflorum <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}(Steud.) De Wet ex Wiersema & Dahlberg{{#if:| {{{5}}}|}} bis heute weit verbreitet ist. Eine These des berühmten russischen Botanikers Nikolai Iwanowitsch Wawilow, Ursprung der Domestikation sei das Hochland von Äthiopien gewesen, erscheint nach verbesserten Kenntnissen über die Verbreitung der wilden Stammform heute unwahrscheinlich.<ref>A. B. L. Stemler, J. R. Harlan, J. M. J. de Wet (1977): The Sorghums of Ethiopia. Economic Botany 31 (4), S. 446–460. {{#invoke:JSTOR|f|1=4253874}}{{#if:

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In Nabta-Playa (Libysche Wüste) war Sorghum bicolor (subsp. arundinaceum) ca. 7500 BC cal. die vorherrschende Sammelpflanze, die Autoren erwägen auch die Möglichkeit des Anbaus.<ref>Wasylikowa, Krystyna, Mitka, Józef, Wendorf, Fred, Schild, Romuald; Exploitation of wild plants by the early Neolithic hunter-gatherers of the Western Desert, Egypt: Nabta Playa as a case-study. In: Antiquity, Volume 71 (274), 1997, S. 932–941.</ref>

Der älteste Nachweis unzweifelhaft kultivierter (d.Vorlage:Nnbsph. nicht wild gesammelter) Sorghumhirse stammt aus dem zentralen Sudan (Fundstelle Khashm el Girba, zwischen 3500 und 3000 v.Vorlage:NnbspChr.). Hier ist neolithische Keramik mit Abdrücken von Sorghumspelzen belegt. Diese wiesen zum Teil eine nicht zerbrechliche Blütenstandsachse (Rhachis) auf, was bei Wildpflanzen die Vermehrung verhindern würde, aber die Ernte erleichtert.<ref>Frank Winchell, Chris J. Stevens, Charlene Murphy, Louis Champion, Dorian Q. Fuller: Evidence for Sorghum Domestication in Fourth Millennium BC Eastern Sudan; Spikelet Morphology from Ceramic Impressions of the Butana Group. Current Anthropology 58/5, 2011, S. 673–683.</ref> Vor dieser Entdeckung galten die Funde aus dem Gebiet der Indus-Kultur ca. 2000 bis 1700 v.Vorlage:NnbspChr. als die Ältesten, was zur Hypothese einer ersten Domestikation dort geführt hatte. Inzwischen zeigen Auswertungen von aDNA aus der Fundstelle Qasr Ibrim im südlichsten Ägypten, dass die Domestikation ein Jahrhunderte dauernder Prozess war. Ständige Introgression von genetischem Material aus Wildpflanzen trug vermutlich zur Sorten- und Formenvielfalt der Art bei.<ref>Oliver Smith, William V. Nicholson, Logan Kistler, Emma Mace, Alan Clapham, Pamela Rose, Chris Stevens, Roselyn Ware, Siva Samavedam, Guy Barker, David Jordan, Dorian Q. Fuller, Robin G. Allaby: A domestication history of dynamic adaptation and genomic deterioration in Sorghum. In: Nature Plants, Volume 52, 019, S. 369–379. doi:10.1038/s41477-019-0397-9</ref>

Sorghum wurde in Meroe häufig angebaut, war im Niltal in historischer Zeit aber unbedeutend, wie Isotopenstudien an Mumien belegen.<ref>Alexandra Touzeau, Romain Amiot, Janne Blichert-Toft, Jean-Pierre Flandrois, François Fourel, Vincent Grossi, François Martineau, Pascale Richardin, Christophe Lécuyer; Diet of ancient Egyptians inferred from stable isotope systematics. In: Journal of Archaeological Science, Volume 46, 2014, S. 114–124.</ref> In Qasr Ibrim ist Sorghum seit meroitischer Zeit Hauptnahrungspflanze, nördlich davon wird es erst in römischer Zeit häufig und ist unter anderen in Berenike Troglodytica, Kom el-Nana und der Oase Dachla nachgewiesen.<ref>Alexandra Touzeau, Romain Amiot, Janne Blichert-Toft, Jean-Pierre Flandrois, François Fourel, Vincent Grossi, François Martineau, Pascale Richardin, Christophe Lécuyer: Diet of ancient Egyptians inferred from stable isotope systematics. In: Journal of Archaeological Science, Solume 46, 2014, S. 120.</ref>

Neuzeit

In Westafrika angekaufter Sorghum (Guinea millet), Yams und Reis dienten während der Schiffspassage als Nahrungsmittel für afrikanische Sklaven, die in die neue Welt verschleppt wurden.<ref name="Carney et al. S.382">Judith A. Carney: African Rice in the Columbian Exchange. In: Journal of African History, Volume 42/3, 2001, S. 382. {{#invoke:JSTOR|f|1=3647168}}{{#if:

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Sorghum erreichte Anfang des 17. Jahrhunderts die USA. Dort war es 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.<ref>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. <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20090512233148

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  }}.</ref> 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 Sorghumhirse 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.<ref>M. Bitzer (National Sweet Sorghum Producers and Processors Association, U.S.A.): Persönliche Mitteilung, 15. Oktober 2008.</ref> Eine weitere Quelle schätzt die Anbaufläche in Indien auf 1.600 ha.<ref>Agribusinessweek: Sweet Sorghum: A New Smart Biofuel Crop, <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20150527004827

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Fruchtfolgeanforderungen

Sorghumhirse 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

Datei:Nuba farming 2.jpg

Feld mit Sorghumhirse in den Nuba-Bergen (Sudan)

Die Ernte als Körnersorghum erfolgt Ende September, mittels Mähdrescher mit Getreideschneidwerk, bei einem Feuchtegehalt unter 25 % im Korn. Nach der Ernte müssen beschädigte Körner herausgereinigt werden, da diese sonst ranzig werden. Schließlich wird das Erntegut auf 14 % Kornfeuchte getrocknet und ist so lagerfähig. Die Ertragserwartung von Körnersorghum liegt bei 7 bis 9,5 t/ha.<ref>Sorghum kann eine Alternative sein Landwirt.com (abgerufen am 3. März 2021)</ref>

Die Ernte von Sorghum zur Silonutzung 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, Sorghum sudanense sowie Kreuzungen dieser Arten, die auf 52 unter den Standortbedingungen vielversprechende Sorten reduziert werden konnten. 2008 lagen die Siloerträge zwischen 10,9 und 24,5 t/ha, mit großen Unterschieden zwischen Sorten und Standorten.<ref>A. Roller: Anbaueignung von Energiehirse in Bayern. In: Nachwachsende Rohstoffe. Nr. 50, Dezember 2008, BLT Wieselburg, S. 14.</ref>

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 Tô (Hirsebrei) und Dolo (Hirsebier) hergestellt werden. In Ostafrika dient es der Herstellung der Biersorten Merisa, Pombe und Tella.

In Indien ist Sorghum Grundnahrungsmittel in trockenen Gegenden der Landesmitte wie in Maharashtra oder dem nördlichen Karnataka. Während es in Gujarat als Viehfutter angebaut wird, gilt es im westlichen Madhya Pradesh als Nahrung der ärmeren Bevölkerungsteile. Größtenteils wird es als Fladenbrot (Marathi: bhākrī, kanaresisch: jōļada rotti) zu verschiedenen Gemüsecurries gegessen. In China wird aus Sorghumhirse der Schnaps Kaoliang hergestellt.

Wissenschaftler arbeiten derzeit an Sorghumsorten mit verbessertem Nährstoffgehalt, wie Vitamin A, Zink, Eisen und mehreren Aminosäuren.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20140503012830

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Zuckerhirse

Durchschnittliche Zusammensetzung der Zuckerhirse
Wasser	in % FM	70 – 76
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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.<ref name="Kaltschmitt"> 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.</ref>

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.<ref name="Kaltschmitt"/> Die rechts stehende Tabelle zeigt die Anteile der wichtigsten Inhaltsstoffe der Zuckerhirse.<ref name="Kaltschmitt"/> 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.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20130228161333

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            }} 
       }}
  }} (PDF; 2,4 MB).</ref> Daneben gibt es auch traditionelle stoffliche Verwendungen wie die Herstellung von Besen (meist „Reisstrohbesen“ genannt),<ref>Vgl. die Seite eines Herstellers, Katalog der Reisstrohbesen auf sorghum-brooms-durciansky.com.</ref> die Nutzung als Baumaterial oder zur Papierherstellung.<ref>A. Belocchi, F. Quaranta, V. Mazzon, N. Berardo, E. Desiderio: Fibre sorghum: influence of the harvesting methods on plant moisture and fibre content. In: International South Europe Symposium Non-Food Crops: From Agriculture to Industry, Bologna, Italien, 15.–16. Mai 2003.</ref>

Krankheiten und Schädlinge

Anthraknose durch den Pilz Colletotrichum graminicola (Gattung Colletotrichum/Glomerella, Ascomycetes)
Welke durch Helminthosporium, ebenfalls ein Ascomycet
Schwarzfäule durch Macrophomina phaseolina
Striga hermonthica, ein Halbschmarotzer aus der Familie der Sommerwurzgewächse

Literatur

Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft: Anbautelegramm Zucker-/ Futterhirse. (PDF; 328 kB), Januar 2008.

Weblinks

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Vorlage:Wikidata-Registrierung

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

<references> <ref name="InfoFlora"> Vorlage:InfoFlora </ref> <ref name="Oberdorfer2001"> Erich Oberdorfer: Pflanzensoziologische Exkursionsflora für Deutschland und angrenzende Gebiete. 8. Auflage. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart 2001, ISBN 3-8001-3131-5. S. 267. </ref> <ref name="Ananda"> Galaihalage K. S. Ananda, Harry Myrans, Sally L. Norton, Roslyn Gleadow, Agnelo Furtado Robert J. Henry (2020): Wild Sorghum as a Promising Resource for Crop Improvement. In: Frontiers in Plant Science, 11: article 1108. doi:10.3389/fpls.2020.01108 </ref> <ref name="Wiersema"> John H. Wiersema & Jeff Dahlberg: The nomenclature of Sorghum bicolor (L.) Moench (Gramineae). Taxon, Volume 56, Issue 3, 2007, S. 941–946. </ref> <ref name="Conert1979"> Hans Joachim Conert: Familie Poaceae. In: Gustav Hegi: Illustrierte Flora von Mitteleuropa. 3. Auflage, Band I, Teil 3, S. 29–31. Verlag Paul Parey, Berlin und Hamburg 1979. ISBN 3-489-52020-3. </ref> </references>