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Bewertung des Anbaus von nachwachsenden Rohstoffen auf Grundlage von Boden- und Bioindikatoren

Das Projekt "Bewertung des Anbaus von nachwachsenden Rohstoffen auf Grundlage von Boden- und Bioindikatoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Professur Allgemeiner Pflanzenbau, Ökologischer Landbau durchgeführt. Erneuerbare Energien stehen im Rahmen der fortlaufenden Klimaschutzanstrengungen, der knapper werdenden fossilen Energieressourcen sowie der steigenden Energiepreise verstärkt im Mittelpunkt der politischen und energiewirtschaftlichen Diskussion. Bezüglich der Nutzung nachwachsender Rohstoffe als Energieträger gibt es eine Reihe von Einzeluntersuchungen. Dabei liegt das Hauptaugenmerk zumeist auf pflanzenbaulichen, technogenen oder energetischen Aspekten. Zahlreiche Publikationen verschiedener Autoren befassen sich mit den Standortansprüchen, der Anbautechnik, der Düngung, Etablierung, Biomassebildung, dem Ertrag und der Ernte von schnellwachsenden Baumarten (Pappel, Weide). Für eine umfassende Beurteilung der ökologischen Wirkungen der Produktion von nachwachsenden Rohstoffen ist besonders der Einfluss auf ökologisch relevante Boden- und Bioindikatoren zu berücksichtigen. Dabei spielt neben der möglichen absoluten Veränderung auch die Dynamik, der die Boden- und Bioindikatoren unterworfen sind, eine entscheidende Rolle. Auf der Basis von Untersuchungen zu Veränderungen physikalischer, chemischer und biologischer Bodeneigenschaften in etablierten Beständen (Kurzumtriebsplantagen) soll eine Bewertung der langfristigen ökologischen Auswirkung des Anbaus erfolgen. Mit dem Forschungsvorhaben werden unmittelbar Beiträge zur Quantifizierung des Energiepflanzenanbaus auf ökologisch relevante Boden- und Bioindikatoren geleistet und zudem die spezifischen Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Faktoren und ihrem Standort herausgearbeitet. Dabei spielt neben der möglichen absoluten Veränderung auch die Dynamik, der die Boden- und Bioindikatoren unterworfen sind, eine entscheidende Rolle. In die Untersuchungen werden Versuche mit unterschiedlicher Laufzeit einbezogen. Besondere Bedeutung besitzt zudem die Standortspezifik. Es werden daher Standorte mit einer großen Schwankungsbreite in der Körnung und den Bodenfruchtbarkeitseigenschaften einbezogen werden. Berücksichtigung finden dabei sowohl Versuche auf sandigen (Zwenkau) als auch auf schluff- und tonreichen Böden (Dornburg, Bad Lauchstädt).

Untersuchungen zum Einsatz von Feldheuschrecken zur oekotoxikologischen Bewertung von Chemikalien im Boden

Das Projekt "Untersuchungen zum Einsatz von Feldheuschrecken zur oekotoxikologischen Bewertung von Chemikalien im Boden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Fachbereich Biologie, Lehrgebiet Zoologie-Entomologie durchgeführt. Fuer eine oekotoxikologische Bewertung von Chemikalien im Boden wurde eine Methode erarbeitet, die es moeglich macht, Labordaten mit solchen des Freilandes zu vergleichen. Als Testobjekt dienten Feldheuschreckenarten, die in der Nahrungskette zahlreicher Voegel und Saeugetiere sowie Reptilien und Amphibien eine wichtige Rolle spielen. Bisher wurden folgende Chemikalien getestet: HgCl2, Harnstoff, Phenol, Atrazin, Perylen, DDD, Methanol und Aethylacetat. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass die Populationsdichte im Laborversuch bei Hg-Konzentrationen ueber 0,01 v.H. im Trockenboden vermindert wird; unter Freilandbedingungen lag dieser Wert bei 0,0001 v.H. Hg-Salze wirkten sich vor allem waehrend der Embryonalentwicklung, die im Boden erfolgt aus. Harnstoffkonzentrationen oberhalb 0,055 N/kg Tockenboden reduzierten nicht nur die Anzahl der abgesetzten Ootheken, sondern auch die in ihnen vorhandenen Eizahlen. Andere Chemikalien verminderten nur die Adultrate. Nach den Ergebnissen der Labortests erscheint es notwendig, die Untersuchungen auf Kutlurboeden auszudehnen, um den Ursachen fuer die Veraenderung der Arthropodenfauna sowie ihrer Dezimierung gezielter nachgehen zu koennen.

Mykorrhiza-Infektionspotential (MIP)

Das Projekt "Mykorrhiza-Infektionspotential (MIP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt (BAFU), Abteilung Abfall und Rohstoffe durchgeführt. Die Mykorrhizapilze liefern der Pflanze Nährsalze und Wasser und erhalten ihrerseits einen Teil der durch die Photosynthese der (grünen) Pflanzen erzeugten Assimilate. Der Anteil der Primärproduktion, der an den Pilz weitergegeben wird, kann bis zu 25 Prozent betragen. Im Gegensatz zu anderen Bodenpilzen fehlen vielen Mykorrhizapilzen Enzyme, welche nötig wären, um komplexe Kohlenhydrate abzubauen. Darum sind diese auf die Versorgung durch die Pflanze angewiesen. Die Mykorrhizapilze verfügen über ein im Vergleich zur Pflanze erheblich größeres Vermögen, Mineralstoffe und Wasser aus dem Boden zu lösen. Häufig wird die Wasser-, Stickstoff- und Phosphat-Versorgung der 'infizierten' Pflanzen verbessert, weiterhin bietet die Mykorrhizierung einen gewissen Schutz vor Wurzelpathogenen und erhöht allgemein die Trockenresistenz der Pflanzen, was vor allem an extremen Standorten von Vorteil sein kann. 1. Hauptziel ist, die Eignung des Mykorrhiza-Infektionspotentials MIP als integrativen Parameter zur Beschreibung der Bodenqualität an einer für schweizerische Landwirtschaftsböden repräsentativen Stichprobe zu testen und die wichtigsten das MIP beeinflussenden Faktoren zu bestimmen. 2. Bodenchemische, -physikalische und -biologische Parameter der Böden werden erhoben, sowie eine chemische Analyse der Testpflanzen durchgeführt 3. Die Resultate und eine Synthese werden in einem Schlussbericht zusammengefasst 4. Eine MIP-Referenzwertdatenbank wird aufgebau 5. Die Möglichkeit, den Biotest MIP als Indikator für die Bodenfruchtbarkeit zu verwenden, wird geprüft

Stoffflussanalysen NABO

Das Projekt "Stoffflussanalysen NABO" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt (BAFU), Abteilung Boden und Biotechnologie, Sektion Altlasten durchgeführt. Untersuchung der Stoffflüsse auf ausgewählten NABO-Standorten und Abschätzung der Entwicklung der Bodenbelastung durch Schadstoffe: Bodenindikator Schadstoffeintrag. Die Erfassung der Schadstoffflüsse dient der Früherkennung und Prognose von Schadstoffanreicherungen in Böden. Seit 1985 werden für etwa 50 landwirtschaftliche Betriebe die Nutzungsdaten jährlich erhoben. Für nahezu 25 Jahre liegen detaillierte Angaben zur Düngungspraxis, Anwendung von Mineraldünger, Pflanzenschutzmittel usw. vor. Die Auswertung dieser Daten mit einem angepassten Boden-Prozessmodell liefert wertvolle Ergebnisse für den (langfristigen) chemischen Bodenschutz in der Schweiz. Relevante Ein- und Austräge von Nähr- und Schadstoffen werden identifiziert. Mit einem regionalen Bilanzierungsmodell werden räumliche Risikogebiete mit Schadstoffakkumulation ausgewiesen - dies ist eine wichtige Grundlage für angepasste Massnahmen. Im Sinne des vorsorgenden Bodenschutzes kann auf diese Weise frühzeitig eine mögliche Anreicherung von unerwünschten Stoffen im Boden erkannt werden.

Stoffflussanalysen NABO

Das Projekt "Stoffflussanalysen NABO" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt durchgeführt. Untersuchung der Stoffflüsse auf ausgewählten NABO-Standorten und Abschätzung der Entwicklung der Bodenbelastung durch Schadstoffe: Bodenindikator Schadstoffeintrag. Die Erfassung der Schadstoffflüsse dient der Früherkennung und Prognose von Schadstoffanreicherungen in Böden. Seit 1985 werden für etwa 50 landwirtschaftliche Betriebe die Nutzungsdaten jährlich erhoben. Für nahezu 25 Jahre liegen detaillierte Angaben zur Düngungspraxis, Anwendung von Mineraldünger, Pflanzenschutzmittel usw. vor. Die Auswertung dieser Daten mit einem angepassten Boden-Prozessmodell liefert wertvolle Ergebnisse für den (langfristigen) chemischen Bodenschutz in der Schweiz. Relevante Ein- und Austräge von Nähr- und Schadstoffen werden identifiziert. Mit einem regionalen Bilanzierungsmodell werden räumliche Risikogebiete mit Schadstoffakkumulation ausgewiesen - dies ist eine wichtige Grundlage für angepasste Massnahmen. Im Sinne des vorsorgenden Bodenschutzes kann auf diese Weise frühzeitig eine mögliche Anreicherung von unerwünschten Stoffen im Boden erkannt werden.

Modellierung Bodenprozesse

Das Projekt "Modellierung Bodenprozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt durchgeführt. Das Ausmass von Bodenbelastungen in der Schweiz bezüglich Pflanzenschutzmittel (PSM) - Wirkstoffen und deren Persistenz und Ökotoxizität im Boden ist bislang weitgehend unbekannt. Entsprechend werden gegenwärtig bodenbezogene Ziele und Massnahmen im 'Aktionsplan zur Risikoreduktion und nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln' erarbeitet. Eine wichtige Voraussetzung zur Beurteilung der Risikosituation in Böden sind zuverlässige konsistente Zeitreihen für räumlich georeferenzierte PSM-Wirkstoff-applikationen auf Böden. Bisher sind nur generelle PSM-Verkaufszahlen bekannt, nicht aber wo diese appliziert werden. Mit dem vorliegenden Forschungsprojekt sollen langjährige konsistente Zeitreihen zu PSM-Wirkstoffmengen von 1985 bis 2015 für Standorte im NABO-Messnetz harmonisiert und ausgewertet werden, sowie für ausgewählte Regionen anhand eines regionalen Bilanzmodells räumlich explizite PSM-Einträge für 1999 bis 2014 modelliert werden. Zeitliche Veränderungen sollen identifiziert und Indikatoren abgeleitet werden. Die generierten Produkte fliessen anschliessend in die Risikobeurteilung von PSM-Rückständen in Böden ein. Projektziele: Das Projekt zielt auf die Aufarbeitung und Harmonisierung von georeferenzierten Zeitreihen von PSM-Applikationsraten in landwirtschaftlich genutzten Böden ab. Während die 30 jährigen Zeitreihen auf Parzellenebene im NABO-Messnetz eine Beurteilung von Veränderungen im Anwendungsmuster von PSM Produkten über die Zeit erlaubt, können mit der regionalen Modellierung von PSM Einträgen in Böden Gebiete identifiziert werden, für die entsprechend der Fruchtfolge hohe PSM-Einträge zu erwarten sind. Solche räumlich expliziten Angaben sind bisher nicht verfügbar, werden aber dringend für eine Risikobeurteilung von möglichen PSM-Rückständen in Böden und auch als Planungsgrundlage für regionale Bodenuntersuchungen benötigt.

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