Vergleich unterschiedlicher Nahinfrarot-Spektrometer und Probenpräsentationen für die Schätzung des Protein- und Stärkegehaltes im Getreidekorn während der Versuchsernte | Comparison of different near infrared spectrometers and sample presentations to estimate the protein and starch content in cereal grains during trial harvest

German. 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 Methodeerwiesen. 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 wurdedie Eignung für die Bestimmung des Stärke- und Proteingehaltsan 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 Stärkebestimmungbedingt 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 fürdie Bestimmung des Protein- und Stärkegehaltes. Das System aus PSS-1720 und Bandmodul bietet leichte Vorteile, zumal es auch als Feldrandstation sehr gut einsetzbar ist.

English. Plant breeding requires methods for rapidly detecting the differences in grain quality parameters within the breeding material. Ideally, such methods should be inexpensive and able to be carried out on large samples during orclose to the harvest. Therefore, the near infrared spectroscopyhas proven to be a suitable method. This researchproject aims to determine the suitability of various spectrometersystems to achieve this. As part of a joint field and laboratory project, a comparisonwas made of two spectrometers commonly used for the analysis of grain samples during harvesting. Thespectrometers PSS-1720 (Polytec GmbH, Waldbronn) andtwo configurations of the Zeiss spectrometer, Corona 45 NIR and Corona Remote NIR (Carl Zeiss Jena GmbH, Jena)were compared using both a conveyor belt system and funnel flow system commonly used on a plot combine. The PSS-2120 (Polytec) was also tested in the combination with the conveyor belt system. The suitability oft hese systems for determining the starch and protein content of samples of unground wheat, barley and triticale grain was tested. Also the influence of the occurrence of impurities in winter barley samples was investigated. All the spectrometers produced calibrations with high coefficients of determination for starch and protein content for the cereals under investigation. Overall, the conveyer belt system, when combined with the PSS-1720 spectrometer produced the more accurate calibrations,especially for smaller sample sizes. The calibrations for protein content were more accurate than for starch content, due to greater errors in the reference method for starch. Only for spring barley could no accurate calibration be made for starch content. Impurities in winter barley were found to have a greater influence on the measurement from the conveyor belt system compared with the funnel flow system. For the determination of protein and starch content in the harvesting of cereals from plant breeding field trials, with one exception, all the systems tested were suitable. The spectrometer system consisting of PSS-1720 used with the conveyor belt module offers a slight advantage, especially as it is also very suitable for use as mobile station at the site of the field trial.