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The upcoming European Soil Health Law – chances and challenges for an effective soil protection

The European Soil Strategy for 2030 by the European Commission has set the foundations for an overarching approach to the protection of soils in Europe. In this scientific opinion paper, the German Environment Agency (⁠ UBA ⁠) lays down its key recommendations for the upcoming Soil Health Law. Feedback on legislative options is provided and experience gained in Germany in the past years on soil protection and restoration is shared. Knowing the outstanding importance of soils for human and ecosystem health, UBA strongly agrees that a new binding European legislative framework on soils with high ambition is urgently needed. Veröffentlicht in Scientific Opinion Paper.

The upcoming European Soil Health Law - chances and challenges for an effective soil protection

The European Soil Strategy for 2030 by the European Commission has set the foundations for an overarching approach to the protection of soils in Europe. In this scientific opinion paper, the German Environment Agency (⥠UBA⥠) lays down its key recommendations for the upcoming Soil Health Law. Feedback on legislative options is provided and experience gained in Germany in the past years on soil protection and restoration is shared. Knowing the outstanding importance of soils for human and ecosystem health, UBA strongly agrees that a new binding European legislative framework on soils with high ambition is urgently needed. Quelle: Umweltbundesamt.de

Bewertung der Biologischen Vielfalt mittels DNA-Extraktion aus Bodenproben von Dauerbeobachtungsflächen (BDF)

In Deutschland fehlt eine flächendeckende und standardisierte Erfassung der Bodenorganismen, obwohl mit den ca. 800 Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) eine umfassende Infrastruktur dafür zur Verfügung steht. Allerdings führen bisher nicht alle Bundesländer eigene bodenbiologische Untersuchungen auf ihren BDF durch. Wichtigster Grund dafür dürfte die aufwändige und teure Bestimmung der Bodeninvertebraten sein. Zur Lösung dieses Problems sollte das vorliegende Vorhaben beitragen. An 25 Standorten wurden Regenwürmer, Enchytraeiden und Collembolen erfasst, die Tiere morphologisch und per DNA-Metabarcoding bestimmt und die Ergebnisse miteinander verglichen. Das Ziel war, Empfehlungen für ein effizientes und routinemäßig umsetzbares Monitoring der Bodenfauna im Rahmen des deutschen BDF-Programms zu entwickeln. Die Ergebnisse zeigten, dass die genetischen Bestimmungsmethoden hierfür grundsätzlich geeignet sind. Vor einer Einführung in die behördliche Praxis müssen noch einige Voraussetzungen erfüllt werden. Die DNA-Referenzdatenbanken müssen umfassend, gut kuratiert und qualitätskontrolliert sein. DNA-basierte Methoden müssen standardisiert werden. Es müssen belastbare Indizes für die Bodengesundheit, basierend auf Daten zu Bodenorganismen entwickelt werden. Es wird empfohlen, dass die Erhebungen bezüglich der Bodenfauna in allen Bundesländern im gleichen Umfang und mit gleichen Methoden erfolgen. Bodenorganismen sollten zunächst mit klassisch morphologischen Methoden regelmäßig erfasst werden, mindestens Regenwürmer, Enchytraeiden und Collembolen. Die Aufnahme weiterer Gruppen sollte geprüft werden. Die Einführung genetischer Methoden sollte, beginnend mit den Regenwürmern, schrittweise erfolgen. Die erhobenen Daten sollten zentral zusammengeführt und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. Langfristig sollte Umwelt-DNA-Metabarcoding standardmäßig zur Untersuchung und Bewertung der biologischen Vielfalt des Bodens eingesetzt werden. Quelle: Forschungsbericht

TP1: InnoWert IGZ

Das Projekt "TP1: InnoWert IGZ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren e.V. durchgeführt. Um den Strukturwandel entgegenzuwirken und die Biodiversität in der Lausitz zu erhöhen, sollen neue Wertschöpfungsketten auf Basis der Nachtkerze und der kleinen Bibernelle entwickelt werden. Diese meist unterschätzten Kulturen können nicht nur als gleichwertige Alternative für Importwaren wie Anissamen, Nachtkerzenöl und synthetischen Stoffen dienen, sondern haben zahlreiche Eigenschaften, die sich positiv auf Ackerkulturen, z.B. in Form von Pathogenunterdrückung oder Biodiversitätsförderung auswirken. Da hier gebietsheimische Arten eingesetzt werden können, ist der Anbau unkompliziert, da wenig Düngemittel benötigt werden und durch die Resilienz gegenüber Hitze und Trockenheit auch die Ertragssicherheit unter den heute und zukünftigen Bedingungen der Lausitz gegeben sein wird. Der Einsatz beider Pflanzenarten als Alternative zu synthetischen Pflanzenschutzmitteln soll im Rahmen von InnoWert analysiert werden. Wildpflanzen können als Zwischenfrüchte zur Erhöhung der organischen Substanz und damit zur Fruchtbarkeit des Bodens beitragen. Nachtkerze und Bibernelle können zudem mit ihren Wurzeln selbst stark verdichteten Boden aufzulockern. Der Einsatz von Wildpflanzen zur Verbesserung der Bodenstruktur und Bodengesundheit stellt eine weitere Anwendung dar. Die Märkte für biologische Pflanzenschutzmittel und der Gourmetbereich sollen angesprochen werden, wobei vor allem der Markt für organische Pflanzenschutzmittel hat hier ein großes Wachstumspotenzial aufweist. Mit den beteiligten Partnern aus InnoWild (LIL) und Circular PhytoREVIER (BR) soll das Kooperationsprojekt die Vernetzung und der Wissenstransfer zwischen den beiden Revieren fördern und durch die gezielte Zusammenführung von Fachwissen, Ressourcen, Infrastrukturen sowie Vorarbeiten der Partner gemeinsame Synergien freisetzen. So kann auf die ganz verschiedenen Expertisen, Erfahrungen und Partnerstrukturen zurückgegriffen werden, um die Stärken beider Regionen zu nutzen.

WIR! - Physics for Food - Ecology

Das Projekt "WIR! - Physics for Food - Ecology" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. durchgeführt. Die Ziele des Teilvorhabens sind eingebettet in die Ziele des Gesamtvorhabens, bei denen physikalische Methoden zur Aufbereitung von Prozess-, Silagesicker-, Regen- und Felddrainageablaufwasser sowie Spritzmittelresten, zum Aufschluss von Biomasse und zur Sanierung belasteter Böden unter realen Bedingungen in den dafür im Rahmen des Vorhabens entwickelten Systemen getestet und deren Umweltauswirkungen untersucht werden. Dabei werden zunächst, basierend auf den Vorarbeiten vom INP und den Erkenntnissen aus dem in der ersten Förderphase durchgeführten Projekt 'Physics for Environment', insbesondere verschiedene Plasmaverfahren individuell und in Kombinationen mit weiteren Methoden evaluiert. Die Grundlage dafür sind Anforderungsanalysen, die sich aus der Untersuchung verschiedener, relevanter Wässer und Böden ergeben. Diese Ergebnisse werden auch den Projektpartnern zur Verfügung gestellt und mit ihnen besprochen. Entsprechend der ermittelten Ausgangs- und Zielparameter in Bezug auf den notwendigen Abbau von Verunreinigungen, von Wasser- und Bodenqualitätsparametern, sowie dem Aufschluss von Biomasse, werden die oben genannten Plasmaverfahren auf ihre Wirksamkeit getestet. Um deren Effizienz zu steigern wird zudem eine Kombination mit einer Ultraschallbehandlung, Ozonung oder zusätzlichen Bestrahlung mit UV-Licht verfolgt. Neben der Eruierung der Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Möglichkeiten in den mit den Projektpartnern entwickelten Behandlungssystemen und deren Weiterentwicklung werden darüber hinaus die Umweltauswirkungen insbesondere hinsichtlich des Pflanzenwachstums und der Bodengesundheit untersucht. Neben den anderen dabei zum Einsatz kommenden Verfahren, wird das INP während des gesamten Projektverlaufs auch die Arbeiten zur Wasser-, Boden- und Biomassebehandlung mit diesen Systemen durch Analysen begleiten.

SP 2

Das Projekt "SP 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Charakterisierung des Einflusses verschiedener Zwischenfrüchte auf die Folgefrucht Mais. Dabei wird der physiologische Zustand von Mais als indirekter Indikator für die Bodengesundheit herangezogen. Zudem soll die Wirkung von Zwischenfrüchten auf die Bodengesundheit über eine Bestimmung der Durchwurzelungstiefe einzelner Zwischenfrüchte in Bodenproben bestimmt und über Veränderungen im Nährstoff- und Metabolitprofil charakterisiert werden. Als Zielkulturart wird Mais nach unterschiedlichen Zwischenfruchtarten/-mischungen angebaut, um folgende Messungen durchzuführen: i) Nährstoffprofile von Maisblättern und die Expression von Markergenen werden zu verschiedenen Entwicklungsstadien bestimmt, um den physiologischen Zustand der Maispflanzen zu ermitteln. Zudem wird das Nährstoffprofil in Zwischenfruchtarten bestimmt, um deren Beitrag zur Nährstoffmobilisierung im Boden abzuschätzen. ii) Bodenproben aus unterschiedlichen Tiefen werden mittels qPCR auf die Durchwurzelungstiefe einzelner Zwischenfrüchte untersucht. Bodenlösungen werden mit Saugkerzen gewonnen, iii) um Nährstoff- und Metabolitanalysen durchzuführen und diese mit den Nährstoffprofilen der Pflanzen vergleichen zu können, und iv) um die Wirkung dieser Metabolite in Bioassays zu testen. Aus diesen Messungen soll der Beitrag einzelner Zwischenfrüchte auf die Nährstoffmobilisierung für die Folgekultur abgeleitet werden.

Catch-cropping as an Agrarian Tool for Continuing Soil Health and Yield increase

Das Projekt "Catch-cropping as an Agrarian Tool for Continuing Soil Health and Yield increase" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Institut für Agrarpolitik und Marktforschung, Professur für Agrar- und Umweltpolitik durchgeführt.

INI 1128575 STP-2: Fate of Plant Residues in Soil Organic Matter Pools under Contrast Land Use as Evaluated by Two Tracer Techniques

Das Projekt "INI 1128575 STP-2: Fate of Plant Residues in Soil Organic Matter Pools under Contrast Land Use as Evaluated by Two Tracer Techniques" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Geowissenschaften, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Agrarökosystemforschung durchgeführt. Soil C sequestration through changes in land use and management is one of the important strategies to mitigate the global greenhouse effect. Plant residue is the primary source of C formation and sequestration in soil. The relative contribution of residues depends upon composition and decomposability of litter which is a function of lad use and management. The present project is conceived with objective to evaluate the fate of plant residue in soil C influenced by different land-use management practices. Ultimate aim to sketch policy for appropriate management practices, which would facilitate enrichment of C stock in soils for maintaining soil health and fertility as well as mitigation of global warming by C sequestration. Management practices like intensity of tilling and no tillage have a definite effect on SOC stock; it would be considered as pertinent management practice for residue derived C-turnover. To fulfil the objective as stated, representative soil samples will be collected under various land covers/uses and management practices and analysed for important physico chemical properties e.g. pH, CEC, clay content, bulk density, soil water storage, and soil porosity are the important soil physical parameters which influences C load in soil. Different pools of C viz. total SOC (Ctot), Water stable aggregates, labile fractions of oxidisable organic carbon etc. will be studied to know the C stock and its distribution in soil. Impact of added plant residue on C sequestration and C dynamics of plant residues decomposition in contrast land use will be analyzed and quantified by using 14C labelled plant residues as well as 13C natural abundance and allow for differentiation between residues-derived carbon and native SOC. Labeled microbial biomass C and mineralizable C, acetone exactable reside, 14C and d13C in CO2 and in SOM pool will be measured that may provide precise estimates of residues decomposition rates and contribution in soil organic C. Microbial biomass carbon (Cmic) and mineralizable carbon (Cmin) measured as early indicators of future trends in total SOM as it provides a good measure of labile organic matter because it directly reflects recent soil organic matter turnover. Data on biomass productivity will also be collected from those sites. Results would help us to know the relative efficiency of different land use managements for organic C enrichment or depletion in soils.

Teilprojekt G

Das Projekt "Teilprojekt G" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Bodenphysik, Arbeitsgruppe Soil-Plant-Interaction durchgeführt. Projektziel: ORDIAmur soll basierend auf dem Verständnis der Prozesse, die zur Nachbaukrankheit führen, Maßnahmen zu deren Überwindung entwickeln. Auf Seiten des Bodens sind Strategien zur Wiederherstellung von Organismengemeinschaften das Ziel, auf Seiten der Pflanze sollen tolerante Unterlagen entwickelt werden. Hintergrund: Die Nachbaukrankheit, auch Bodenmüdigkeit genannt, ist im Pflanzenbau seit Jahrhunderten bekannt, die Ursachen sind jedoch noch nicht erforscht. Schlechtes vegetatives Wachstum, gestauchter Habitus und verminderte Erträge sind ihre sichtbaren Symptome. Bei krautigen Pflanzen mit kurzer Kulturzeit wird sie vor allem durch Fruchtfolge und Flächenwechsel überwunden. Diese Möglichkeiten bestehen bei Gehölzen oft nicht. Die Nachbaukrankheit ist bei Rosaceen, aber auch im Weinbau, in Vermehrungs- und Produktionsbetrieben ein zunehmendes Problem, das derzeit durch chemische Bodenentseuchung abgeschwächt wird. Die dazu verwendeten Mittel sind umweltschädlich, so dass die Entwicklung alternativer Ansätze zur langfristigen Erhaltung der Bodengesundheit unerlässlich ist. Ergebnisausblick: 1. Vorhersage des Vorhandenseins oder des Ausmaßes der Nachbaukrankheit anhand von Biotests, Pflanzen- und Bodenparametern. - 2. Überwindung der Nachbaukrankheit durch: - Maßnahmen zur Erhöhung der mikrobiellen Diversität des Bodens - Züchtung von Unterlagen mit Toleranz gegenüber der Nachbaukrankheit - Inokulation von Pflanzen mit förderlichen Endophyten zur aktiven Immunisierung. - 3. Implementierung der anwendbaren Innovationen bei der Betrachtung sozio-ökonomischer Gegebenheiten. - 4. Transfer der Ergebnisse aus ORDIAmur in die Öffentlichkeit (Internetplattform).

Teilprojekt F

Das Projekt "Teilprojekt F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES), Bereich Bodenwissenschaften, Allgemeine Bodenkunde und Bodenökologie durchgeführt. Projektziel: ORDIAmur soll basierend auf dem Verständnis der Prozesse, die zur Nachbaukrankheit führen, Maßnahmen zu deren Überwindung entwickeln. Auf Seiten des Bodens sind Strategien zur Wiederherstellung von Organismengemeinschaften das Ziel, auf Seiten der Pflanze sollen tolerante Unterlagen entwickelt werden. Hintergrund: Die Nachbaukrankheit, auch Bodenmüdigkeit genannt, ist im Pflanzenbau seit Jahrhunderten bekannt, die Ursachen sind jedoch noch nicht erforscht. Schlechtes vegetatives Wachstum, gestauchter Habitus und verminderte Erträge sind ihre sichtbaren Symptome. Bei krautigen Pflanzen mit kurzer Kulturzeit wird sie vor allem durch Fruchtfolge und Flächenwechsel überwunden. Diese Möglichkeiten bestehen bei Gehölzen oft nicht. Die Nachbaukrankheit ist bei Rosaceen, aber auch im Weinbau, in Vermehrungs- und Produktionsbetrieben ein zunehmendes Problem, das derzeit durch chemische Bodenentseuchung abgeschwächt wird. Die dazu verwendeten Mittel sind umweltschädlich, so dass die Entwicklung alternativer Ansätze zur langfristigen Erhaltung der Bodengesundheit unerlässlich ist. Ergebnisausblick: 1. Vorhersage des Vorhandenseins oder des Ausmaßes der Nachbaukrankheit anhand von Biotests, Pflanzen- und Bodenparametern. - 2. Überwindung der Nachbaukrankheit durch: - Maßnahmen zur Erhöhung der mikrobiellen Diversität des Bodens - Züchtung von Unterlagen mit Toleranz gegenüber der Nachbaukrankheit - Inokulation von Pflanzen mit förderlichen Endophyten zur aktiven Immunisierung. - 3. Implementierung der anwendbaren Innovationen bei der Betrachtung sozio-ökonomischer Gegebenheiten. - 4. Transfer der Ergebnisse aus ORDIAmur in die Öffentlichkeit (Internetplattform).

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