Sojabohne (Glycine max [L.] Merill, [= Glycine soja (L.) Sieb. et Zucc. = Soja hispida Moench]) auch (Glycine hispida [Moench] Maxim. [= Soja max Piper, = Soja japonica Savi, = Glycine hispida Max.])
Biologie
- Geschichte und Verbreitung - Bedeutung
und Nutzung - Weitere Informationen -
Literatur - Bildlegenden
Biologie
Die Gattung Glycine wird in folgende Arten unterteilt (POEHLMAN):
Die Grundzahl der Chromosomen ist n = 20. Es treten recht häufig haploide, triploide, tetraploide, pentaploide und hexaploide Formen sowie aneuploide mit 2n = 78 und 38 Chromosomen auf. Glycine wightii und der Subgenus Bracheata haben 2n = 22 und 44 Chromosomen. Ohne Fertilitätsstörungen können nur die beiden Arten Glycine soja und Glycine max im Subgenus Soja miteinander gekreuzt werden.
Im Habitus ist die Sojabohne der Buschbohne ähnlich. Sie bildet eine tiefgehende Pfahlwurzel, die bis zu 2 m in den Boden eindringt, mit zahlreichen Nebenwurzeln. Haupt- und Nebenwurzeln sind, wenn die spezifischen Bakterien (Rhizobium japonicum) im Boden vorkommen oder das Saatgut mit diesen geimpft wurde, mit zahlreichen Knöllchen besetzt. Es bestehen enge Beziehungen zwischen Sorten und spezifischen Bakterienstämmen.
Der Wuchstyp der oberirdischen Pflanze ist sehr vielförmig, von kurzen Buschformen mit 30 bis 50 cm Höhe bis zu 2 m hohen rankenden und halbrankenden Typen. Die Verzweigung ist ebenfalls sehr verschieden. Sie variiert von "an der Basis ansetzend" mit "Verzweigungen 2. und 3. Ordnung" bis "nur im oberen Drittel verzweigt" oder "unverzweigt". Die Wuchsform und die Verzweigung werden stark durch den Standraum und andere Wachstumsbedingungen modifiziert.
Die Blätter sind dreiteilig, sie stehen gegenständig und im oberen Teil der Pflanze wechselständig. Die Blattgröße variiert stark. Blätter und Stengel sind meist dicht behaart. Die Blüten der Sojabohne sind klein, nur 5 bis 7 mm lang und stehen gepaart oder zu mehreren in den Blattachseln. Die Blüten öffnen sich früh am Morgen. Die Narbe ist jedoch schon 24 Stunden vor der Blütenöffnung empfängnisfähig. Unter kühlen Wachstumsbedingungen zeigen einige Linien und Sorten überhaupt keine Blütenblätter und blühen in der geschlossenen Knospe ab. Die Sojabohne ist auf Grund dieser Konstellation vorwiegend Selbstbefruchter. Eine natürliche Fremdbefruchtung kommt nur zu 0,5 % vor, wenn Insekten in die Blüten, die meist nur wenig Nektar produzieren und vielfach nur kleine blaßviolette oder rötliche bis weiße Blütenblätter aufweisen, eindringen. Es können jedoch Linien selektiert werden, die stärker zur Fremdbefruchtung neigen. Auch männlich sterile Formen werden gefunden. Mit diesen wurde versucht, Hybridzüchtung zu betreiben, da auch bei der Sojabohne deutliche Mehrleistungen (Hybrideffekte) in F1 auftreten, bisher jedoch ohne größeren Erfolg. Um genetische Neukombinationen zu erhalten, muß vorwiegend noch von Hand (mit spitzer Pinzette oder Nadel und Brillenlupe) kastriert und bestäubt werden, wobei die Aussichten auf Gelingen der Kreuzung zwischen 0 und 10 % liegen. Ein Blütenstand blüht 6 bis 8 Tage von unten nach oben und eine Pflanze 2 bis 6 Wochen.
Die Hülsen sind in Größe und
Form sehr verschieden. Ihre Länge schwankt von 2 bis 6 cm mit 1 bis
6 Samen. Die Samen sind rund, rundoval oder eiförmig
mit einem für die verschiedenen Linien typisch ausgebildeten Nabel.
Die Größe der Samen variiert ebenfalls sehr stark mit einem
Tausendkorngewicht von 45 g bis zu 480 g. Die Kornfarbe ist
entweder hellgelb, goldgelb bis braun, grün, schwarz, teilweise gescheckt,
gesprenkelt oder marmoriert. Die hohe Wertschätzung der Sojabohne
liegt in ihrem Nährstoffgehalt begründet, wie aus der
folgenden Zusammenstellung zu ersehen ist.
Durchschnittliche Zusammensetzung von Sojasamen
in Gewichts-% (ORTHOEFER).
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| Gesamt | 100 | 40 | 21 | 34 | 4,9 |
| Keimblätter | 90 | 43 | 23 | 29 | 5,0 |
| Samenschale | 8 | 9 | 1 | 86 | 4,3 |
| Keimling | 2 | 41 | 11 | 43 | 4,4 |
Darstellung 17: Aminosäurenzusammensetzung
des Sojabohneneiweißes
(nach ORTHOEFER)
Auch die Fettsäurezusammensetzung mit
48 bis 52 % Linolsäure und 23 bis 32 % Ölsäure sowie 8 bis
12 % gesättigten Fettsäuren ist für die Verwendung in der
Ernährungsindustrie recht günstig (s. SCHUSTER: Ölpflanzen
in Europa). Weiter liegt der Tocopherolgehalt des Sojaöles,
dem als Antioxidans und Vitamin E eine besondere Bedeutung zukommt, mit
920 bis 1.500 mg/kg Öl beachtlich hoch. Ebenso ist der Anteil an Phospholipiden
(Lecithin) beachtlich, so daß eine Lecithingewinnung aus Sojabohnen
erfolgen kann.
Geschichte und Verbreitung
Die Sojabohne zählt zu den ältesten Kulturpflanzen der Erde. Schon 2800 v. Chr. wurde sie in China kultiviert. Sie soll eine Kulturrasse der in Ostasien verbreiteten Glycine soja (L.) Sieb. et Zucc. = Glycine ussurienus Regel et Maack sein. Im 17. Jahrhundert kam sie über Indonesien nach Polynesien; die Verbreitung erfolgte danach über die Molukken nach Vorderindien, Ceylon, Palästina und Nordafrika. Erst 1829 kam sie in die Vereinigten Staaten von Amerika, wo sie später ihre stärkste Anbauausdehnung erfuhr. Seit der Mitte des 18. Jahrhunderts wird sie in den botanischen Gärten in Europa kultiviert. Um 1840 werden die ersten landwirtschaftlichen Anbauversuche in Frankreich, Österreich-Ungarn, Oberitalien, vor allem in Istrien und Südtirol, in der Ukraine und auch in Deutschland (Stuttgart-Hohenheim) durchgeführt. Es wird berichtet, daß der deutsche Artillerie-Hauptmann WEHRHAN 1872 ein paar Samen aus dem botanischen Garten von Montigny bei Metz mitgenommen und auf seinem Gut bei Meissen ausgesät hat. Die daraus entstandenen Flächen vertrockneten jedoch in dem anhaltend trockenen Sommer 1876. Prof. HABERLANDT begann 1875 in Wien mit ausgedehnten Kulturversuchen. 1877 beteiligten sich schon 148 Personen in den Ländern Österreich, Ungarn, Kroatien, Polen, Deutschland, Schweiz und in Holland an dem Versuchsanbau mit Sojabohnen. HABERLANDT hielt die Sojabohne für frostbeständiger als die Gartenbohne und dürreverträglicher als viele andere Pflanzen. Nach dem Ableben von HABERLANDT 1878 nahm das Interesse an der Sojabohne in Mitteleuropa wieder stark ab, es hielten sich nur einige Anbauten in Gärten als Kaffee-Ersatz. Zum Feldanbau kam es lediglich in wärmeren Gegenden Süddeutschlands, wie in Unterfranken, im Oberrheintal und im Donautal, am Gardasee und am Luganersee. Im 1. Weltkrieg nahmen die Anbauversuche wieder stärker zu und es kam im kleineren Umfang zu Anbauten in der Pfalz, bei München, in der Uckermark, in Böhmen, Mähren und in Niederösterreich, in der Steiermark und in Ungarn. Die in kühlen, regnerischen Sommern völlig unzureichenden Erträge ließen, selbst mit frühreifenden Sorten, keinen großflächigen Anbau aufkommen, obwohl die Sojabohne eine große Formenmannigfaltigkeit und dadurch Anpassungsfähigkeit besitzt. In der Welt dehnte sich der Sojabohnenanbau stetig aus, vor allem von Nordamerika ausgehend. Nach Europa wurden die Importe infolge des starken Wachstums der Bevölkerung laufend erhöht, 1924 wurden 137.000 t und 1933 schon 1.183.00 t Sojabohnen importiert. In den 30er Jahren wurden dagegen die Importe nach Deutschland im Rahmen der Autarkiebestrebungen laufend gedrosselt und kamen im 2. Weltkrieg zum Erliegen. Dafür wurde die Züchtung von angepaßten Sorten stark gefördert. Es entstand eine "Reichssoja-Züchtung" mit Schwerpunkt in Gießen (George SESSOUS, Helene HERB-MÜLLER, Oskar RICHTER). 1940 wurden in Deutschland 1.823 ha Sojabohnen angebaut. In der Sortenliste des Reichsnährstandes von 1939 sind 5 deutsche und 2 österreichische Sorten aufgeführt, davon 3 mit schwarzen Samen. Die Sortenliste des Bundessortenamtes von 1952 nennt nur noch 2 Sorten: "Bürklins Wachenheimer" und "Dieckmanns Heimkraft". 1978 wurden zwei Neuzüchtungen aus Gießen in die Sortenliste eingetragen: "Gieso" und "Olima", die jedoch keine Anbaubedeutung in Europa erlangen konnten. In der Sortenliste von 1992 stehen 4 neue Sorten, die zum Teil auch in Frankreich und Italien zugelassen sind.
Wie stark Anbau und Produktion von Sojabohnen in der Welt und in Europa zugenommen haben, zeigen Tabelle 12 und 13 in Abschnitt V sowie Darstellung 18 nach Angaben der FAO Year books. Von 1948/52 ist die Welt-Anbaufläche von 16 Mio. ha auf 56 Mio. ha 1991/93 gestiegen, und die Produktion wurde, aufgrund erhöhter Erträge von 16 Mio. t auf 109 Mio. t angehoben. Auch in Europa nahm die Anbaufläche von 37.000 ha 1952/56 auf eine Mio. ha 1989/91 zu, wie Darstellung 18 erkennen läßt. Dabei wurde der Anbau vor allem in Italien, aber auch in Frankreich stark ausgedehnt. So werden zur Zeit in Europa etwa zwei Mio. t Samen von Sojabohnen produziert.
Durch die Überproduktion an Getreide und der
Suche nach Alternativ-Früchten werden auch in Deutschland die Anbauversuche
in neuer Zeit wieder aufgegriffen. In der Pfalz, in Südhessen, in
Rheinhessen und im südlichen Baden-Württemberg konnte man 1994
größere Flächen sehen. Die Erträge liegen mit den
neuen Sorten bei 25 bis 35 dt/ha.
Darstellung 18: Soja-Anbau in 1.000 ha in Europa
Bedeutung und Nutzung
Die Möglichkeiten der direkten Nutzung in der
menschlichen Ernährung und der vielseitigen Verwendung der gesamten
Sojapflanze (s. Darst. 19) in Verbindung mit der hohen Bevölkerungszunahme
dürften die wichtigsten Gründe für den starken Anstieg des
Anbaues und der Produktion von Sojabohnen sein (Tabelle 12 und 13).
Darstellung 19: Verwendungsmöglichkeiten
der Sojabohne (aus JALIL):
| Pflanzen | Mehl | Öl | Unreife Bohnen | Reife Bohnen |
| Futtermittel, Silage, Heu, Grünfutter, Weide, Gründüngung, Gemüsea, Tabakersatzb, Brennstoffec, Furfurol | Klebemittel, Bindemittel, Emulsionsmittel, Futtermittel für Säugetiere und Geflügel, Düngemittel, Leim, Kunststoffe, Nahrungsmittel, zum Bierbrauen, Flocken, Mehl (s. Reife B.), Schrot, Gewürzpulver, Soße, Zucker, Milch (s. Reife B.), Wein, Industrie-Eiweiß, Zellwolle, Bonbons, Schaumlöschmittel, Papierleim, Textil-ausrüstungsmittel, Wasserfarbe, Imprägniermittel, Schaummittel | Kerzen, Pausmittel, Zelluloid, Transformatorenöl, Desinfektionsmittel, elektr. Isoliermittel, Email, Nahrungsmittel, Speiseöl, Überzugsmasse, Margarine, Mayonnaise, medizin. Öle, Salatöl, Würzen, Brennstoffe, Glyzerin, Insektizide, Lederbehandlungsmittel, Lecithin, Bonbons, Kosmetika, Schokoladenüberzugsmasse, Kakao, Emulsionsmittel, Treibstoffzusatz, Gerbmittel, Medikamente, Textilfarbstoffe, Holzschutzmittel, Beleuchtung, Linoleum, Schmiermittel, Öltuch, Farben, Druckerschwärze, Gummiersatz, Kunstharze, Seifen verschiedener Konsistenz, Firnis, Imprägnierungsmittel f. Zement u. andere Produkte | als Konserven, getrocknet, frisch, tiefgefroren, als Essigfrüchte, Succotash (am./ind. Gericht) | gebacken, gekocht, Futtermittel f. Säugetiere u. Geflügel, Mehl, Backwaren, Bienenfutter, Frühstücksnahrung, Bonbons, Schokolade, Diabetikernahrung, Schonkost, Eiscremewaffeln, Eiscremepulver, Kindernahrung, Insektizide (Haftmittel), Teigwaren, Fleischfüllmittel, Milch, Brotaufstrich, fermentierte Bohnen, geröstete Bohnen, Getränke, kandiert, gesalzen, Milch konserviert, kondensiert, fermentiert, frisch, in Pulverform, Quark in verschiedenen Formen, Sprosse als Gewürze u. Gemüse |
b In der Mandschurei und in Korea werden die Blätter getrocknet und als Tabakersatz geraucht.
c Wurzeln und starke Stiele werden in China, der Mandschurei und Korea als Brennstoff verwertet.
Die Nutzung als Eiweiß- und Öllieferant für die menschliche und tierische Ernährung spielt jedoch weitaus die größte Rolle, wobei das Eiweiß meist noch eine Veredlung über die Nutztiere erfährt. Die Wertschätzung des Soja-Extraktionsschrotes, das bei der Ölgewinnung anfällt, trat erst nach Anwendung des Toastverfahrens in den 50er Jahren ein. Durch das Toasten (Behandlung mit heißem Wasserdampf) des extrahierten Schrotes werden die Trypsinhemmfaktoren und auch die Hämagglutinine, die einen negativen Einfluß auf die Verdaulichkeit des Eiweißes und der stickstofffreien Extraktionsstoffe ausüben, zerstört.
In Europa werden zur Zeit meist Sorten aus dem nördlichen Teil der USA und aus Kanada angebaut, die eine geringere Kurztagsreaktion zeigen oder "tagneutral" sind bzw. Langtagcharakter aufweisen und deshalb an die Klimaverhältnisse in Europa besser angepaßt sind. Es darf angenommen werden, daß in den speziellen Anbauländern Europas gezüchtete Sojasorten bessere Leistungen zeigen werden. So laufen fast in allen Ländern, von Schweden bis Spanien und Rumänien, diesbezügliche Bemühungen. Die Vielförmigkeit der Sojabohne und die recht häufig auftretenden Mutationen sowie die Möglichkeit der Kreuzungen zwischen Sorten aus allen Teilen der Welt eröffnen die Chance, ertragreiche, an die jeweiligen Klimaverhältnisse angepaßte Formen zu züchten. An Zuchtzielen stehen im Vordergrund:
1. Hoher Samenertrag durch eine hohe Kornzahl je Pflanze und diese durch möglichst viele Hülsen je Pflanze. Auch das Tausendkorngewicht wirkt sich positiv auf den Flächenertrag aus. Einer Erhöhung des Tausendkorngewichtes sind jedoch Grenzen gesetzt, da große Samen schlechter ausreifen (SOLDATI & KELLER).
2. Ertragssicherheit durch eine den jeweiligen Verhältnissen angepaßte Reaktion auf Tageslänge und Temperatur (SCHUSTER & JOBEHDAR-HORNARNEJAD) sowie Kältetoleranz für nördliche Anbaugebiete (SCHMID & KELLER). Weitere Zuchtziele für die Verbesserung der Ertragssicherheit sind: gute Standfestigkeit durch einen festen, nicht unbedingt kurzen Stengel und ein relativ hoher Ansatz der untersten Hülsen, damit keine Verluste beim Mähdrusch eintreten. Auf eine optimale Wechselwirkung zwischen Kohlenstoff- und Stickstoffassimilation sowie in der Symbiose mit Rhizobium japonicum-Stämmen sollte gezüchtet werden.
3. Verbesserung der Samenqualität durch möglichst gleichmäßig große Samen mit gelber Samenfarbe und hellem Nabel; durch hohen Rohprotein- und Fettgehalt sowie hohen Tocopherolanteil; durch Erhöhung des Methioningehaltes, um das Eiweiß zu verbessern. Auch die Fettsäurezusammensetzung kann für eine technische Nutzung des Sojaöles durch Verringerung der Linolensäure (C 18:3 <3 %) zugunsten der Ölsäure (C 18:1) verbessert werden. Weitere qualitative Zuchtziele sind: hoher Anteil an Phospholipiden (Lecithin), keine Trypsin-Inhibitoren wie Hämagglutinine u.a.; keine antinutritiven Sameninhaltsstoffe wie Tannine u.s.w.
Eine spezielle Züchtung für die Nutzung der Sojabohne als Grünfutter- und Silagepflanze erscheint nicht notwendig, da unter den Sorten aus den verschiedenen Regionen meist spätreife, hochwüchsige und blattreiche Formen zu finden sind.
Die Verwendung der Samen als Gemüse für
den direkten menschlichen Verzehr erfordert einige Besonderheiten, wie
große Samen und das Fehlen von Eiweißblockern
(Trypsin-Inhibitoren).
Weitere Informationen zur Art
Systematik - Unterfamilie Papilionoideae
Rhizobium-Gruppen wichtiger Leguminosae
Bestimmungsschlüssel für die Blätter wichtiger Leguminosae
Darstellung 5: Nabelpartien von Phaseolus vulgaris und Glycine max
Darstellung 6: Samen einiger Körnerleguminosen
Äußere Merkmale der zur Kornnutzung geeigneten Gattungen
Gehalt an Stickstoffsubstanz einiger Leguminosen in %:
Tabelle 1: Nährstoffgehalte der Samen von Körnerleguminosen in % (Mittelwerte)
Tabelle 2: N2-Fixierung verschiedener Leguminosenarten in kg/ha und Jahr
Tabelle 3: Sameninhaltsstoffe einiger Körnerleguminosen (Angaben in % der TM)
Tabelle 5: Proteinfraktionen in Leguminosensamen nach der OSBORNE-Methode
Tabelle 6: Gehalt essentieller Aminosäuren in Leguminosensamen
Tabelle 7: Fettsäuremuster der fettreichsten Leguminosenarten
Tabelle 8: Mittlere Mineralstoffgehalte in der TM von Leguminosensamen
Tabelle 10: Vitamingehalte in reifen Samen von Leguminosen
Darstellung 15: Relative Enzymhemmung im menschlichen Darmsaft
Angaben über die absolute Protease-Inhibitor-Aktivität
Roheiweißproduktion der wichtigsten Nahrungspflanzen.
Tabelle 11: Weltproduktion und Hauptproduzenten von Körnerleguminosen
Tabelle 12: Anbaufläche zur Trocken- und Grünkorngewinnung
Tabelle 13: Produktion an trockenen, bzw. frischen Samen oder Hülsen
Tabelle 14: Erträge zur Trocken- und Grünkorngewinnung
Korninhaltsstoffe von Lupinen im Vergleich mit anderen Körnerleguminosen
Essentielle Aminosäuren von Lupinen im Vergleich mit anderen Körnerleguminosen
Bedeutung der Hülsenfrüchte als Nahrungsmittel
Phaseolus-Bohne - Biologie - Kornerträge
Geschichte
und Verbreitung der Leguminosen
Literatur
BRILLMAYER, F.A. 1947: Die Kultur der Soja in Österreich. Scholle-Verlag, Wien.
BSA, 1992: Beschreibende Sortenliste 1992. Verlag Alfred Strothe, Hannover .
FAO, 1993: Production Year Book, Vol. 45, FAO, Rom.
HEGI, G., 1964: Leguminose, Hülsenfrüchte. In: Illustr. Flora von Mitteleuropa, 2. Aufl., Bd. IV/3, 1621-1623. Verlag Paul Parey, Berlin.
HERB-MÜLLER, H., 1944: Soja (Glycine hispida Max.). In: ROEMER & RUDORF: Handbuch der Pflanzenzüchtung Bd. IV. 176-197. Verlag Paul Parey, Berlin.
JALIL, M.E., 1971: Sojabohne. In: v. BLANCKENBURG & CREMER: Handbuch der Landwirtschaft und Ernährung in den Entwicklungsländern. Bd. 2: Pflanzliche und tierische Produktion in den Tropen und Subtropen. 371-378. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart.
JOHNSON, H.W., 1961: Soybean Breeding. In: ROEMER & RUDORF: Handbuch der Pflanzenzüchtung. 2. Aufl., Bd. V. 67-88. Verlag Paul Parey, Berlin.
LENNERTS, L., 1984: Sojabohnen. In: Ölschrote, Ölkuchen, pflanzliche Öle und Fette. 24-36, 323-330. Verlag Alfred Strothe, Hannover.
MARQUARD, R. & W. SCHUSTER, 1980: Protein- und Fettgehalt des Kornes sowie Fettsäuremuster und Tocopherolgehalte des Öles bei Sojabohnensorten von stark differenzierten Standorten. Fette, Seifen, Anstrichmittel 82, 137-142.
NORMAN, A.G., 1978: Soybean Physiology, Agronomy and Utilization. Acad. Press, New York.
ORTHOEFER, F.T., 1978: Processing and Utilization. In: NORMAN: Soybean Physiology, Agronomy and Utilization. 219-246. Acad. Press, New York.
POEHLMAN, I.M., 1979: Breeding Field Crops. 2. Ed., Avi. Publ. Com., Westport/Connecticut.
SCHEIBE, A., 1953: Die Sojabohne (Glycine soja (L.) Sieb et Zucc.). In: ROEMER, SCHEIBE, SCHMIDT, WOERMANN: Handbuch der Landwirtschaft., 2. Aufl., Bd. II: Pflanzenbaulehre. 309-314. Verlag Paul Parey, Berlin.
SCHMID, J. & E.R. KELLER, 1979: Das Verhalten kältetoleranter Sojabohnensorten unter suboptimalen Temperaturbedingungen. Schweiz. landw. Forschung 18, 351-374.
SCHUSTER, W., 1985: Sojabohne. In: FISCHBECK, PLARRE, SCHUSTER: Lehrbuch der Züchtung landw. Kulturpflanzen. 2. Aufl., Bd. 2. 175-185. Verlag Paul Parey, Berlin.
SCHUSTER, W. H., 1989: Sojabohne. In: REHM: Handbuch der Landwirtschaft und Ernährung in den Entwicklungsländern. 2. Aufl. Bd. 4, 183-190. Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart.
SCHUSTER, W., 1992: Ölpflanzen in Europa. 79-84. DLG-Verlag, Frankfurt/Main.
SCHUSTER, W. & R. JOBEHDAR-HONARNEJAD, 1976: Die Reaktion verschiedener Sojabohnensorten auf Photoperiode und Temperatur. Z. Acker- und Pflanzenbau 142, 1-19.
SOLDATI, A. & E.R. KELLER, 1977: Abklärung von Komponenten des Ertragsaufbaues bei der Sojabohne unter verschiedenen klimatischen Bedingungen in der Schweiz. Schweizer landw. Forschung 16, 257-278.
WILCOX, J.R., 1987: Soybeans: Improvement, Production
and Uses. Amer. Soc. Agron., Washington, D.C.
Bildlegenden
Blühende Sojapflanze mit violett gefärbter Krone, die bei warmer Witterung sichtbar wird.
Die Blüten sitzen in kurzgestielten Trauben in den Blattachseln.
Reifer Sojabestand einer weitgehend einstengeligen Sorte.
