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Mechanismen und Schwellenwerte für die Auswirkungen von Fungiziden auf mikrobielle Gemeinschaften und den Abbau organischen Materials

Das Projekt "Mechanismen und Schwellenwerte für die Auswirkungen von Fungiziden auf mikrobielle Gemeinschaften und den Abbau organischen Materials" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Duisburg-Essen, Fachbereich Biologie und Geografie, Arbeitsgruppe Aquatische Ökosystemforschung.In der ersten Projektphase untersuchten wir die Auswirkungen von Fungiziden auf den Abbau organischen Materials in Bächen und fanden, dass der Fungizid-Toxizitätsgradient mit Änderungen in mikrobiellen Gemeinschaften und einem Rückgang des mikrobiellen Abbaus organischer Substanz assoziiert war. In der zweiten Projektphase werden die Wirkmechanismen von Fungiziden auf mikrobielle Gemeinschaften und die mögliche Effektfortpflanzung auf den Abbau organischen Materials näher beleuchtet. Darüber hinaus werden wir versuchen die Unterschiede in den Effektschwellen zwischen Felduntersuchungen und den wenigen Studien unter Laborbedingungen zu erklären. Im ersten Arbeitspaket werden die Wirkmechanismen von Fungiziden auf den mikrobiellen Blattabbau genauer betrachtet. Das Experiment setzt freilandrelevante Bedingungen ein wie wiederholte Schadstoffexposition, Fraßdruck durch wirbellose Zersetzer und mehrere Zyklen von mikrobieller Besiedelung und Zersetzung. Dieses Experiment wird an 6 Orten weltweit mit ortstypischen wirbellosen Zersetzern und Blättern (Konsortium von Labors aus Australien, Kanada, Deutschland, Dänemark, Costa Rica und Schweden) durchgeführt und verwendet eine Expositionsmuster mit Mischungen aus einer globalen Analyse von Fungizidkonzentrationen in Oberflächenwassern. Die gemessenen Endpunkte umfassen die Blattabbaurate, das Wachstum der Wirbellosen und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft sowie deren Biomasse. Wir werden Effektschwellen für Fungizide ableiten und hypothetisieren, dass die Effekte über die Zeit kumulieren, und dass dies Unterschiede in den Effektschwellen von Labor- und Feldstudien erklären kann. Das zweite Arbeitspaket zielt darauf ab, die mögliche Kausalität des Zusammenhangs zwischen Fungizid-Toxizität und Veränderungen der mikrobiellen Gemeinschaften sowie dem Abbau organischen Materials näher zu untersuchen. Dabei wird eine Feldstudie in jeweils 6 Bächen mit hoher und niedriger Fungizidbelastung durchgeführt, in denen eine relativ unbelasteten Probestelle stromaufwärts (am Waldrand) und eine stromabwärts gelegene Probestelle ausgewählt werden (d.h. insgesamt 24 Stellen). Die Feldstudie umfasst den Zeitraum vor dem Fungizideinsatz bis zum Zeitraum mit dem höchsten Fungizideinsatz und beinhaltet den Vergleich der mikrobiellen Gemeinschaften und des mikrobiellen Abbaus zwischen Bachabschnitten stromaufwärts und stromabwärts. Blatttaschen die in relativ unbelasteten und belasteten Abschnitten mikrobiell besiedelt wurden werden eingesetzt, um (1) Unterschiede in der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften und im Blattabbau und deren Beziehung zum Fungizid-Anwendungszeitraum und zur Fungizidbelastung zu identifizieren, und (2) die Auswirkungen der Fungizidbelastung auf die mikrobielle Besiedelung zu untersuchen. Insgesamt wird dieses Folgeprojekt mechanistische Erklärungen liefern sowie weitere Belege für die Kausalität von Fungizid-Toxizität und ökologischen Endpunkten.

Ecotoxicology of Organotin compounds

Das Projekt "Ecotoxicology of Organotin compounds" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Frankfurt am Main, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Abteilung Aquatische Ökotoxikologie.Organotin and especially butyltin compounds are used for a variety of applications, e.g. as biocides, stabilizers, catalysts and intermediates in chemical syntheses. Tributyltin (TBT) compounds exhibit the greatest toxicity of all organotins and have even been characterized as one of the most toxic groups of xenobiotics ever produced and deliberately introduced into the environment. TBT is not only used as an active biocidal compound in antifouling paints, which are designed to prevent marine and freshwater biota from settlement on ship hulls, harbour and offshore installations, but also as a biocide in wood preservatives, textiles, dispersion paints and agricultural pesticides. Additionally, it occurs as a by-product of mono- (MBT) and dibutyltin (DBT) compounds, which are used as UV stabilizer in many plastics and for other applications. Triphenyltin (TPT) compounds are also used as the active biocide in antifouling paints outside Europe and furthermore as an agricultural fungicide since the early 1960s to combat a range of fungal diseases in various crops, particularly potato blight, leaf spot and powdery mildew on sugar beet, peanuts and celery, other fungi on hop, brown rust on beans, grey moulds on onions, rice blast and coffee leaf rust. Although the use of TBT and TPT was regulated in many countries world-wide from restrictions for certain applications to a total ban, these compounds are still present in the environment. In the early 1970s the impact of TBT on nontarget organisms became apparent. Among the broad variety of malformations caused by TBT in aquatic animals, molluscs have been found to be an extremely sensitive group of invertebrates and no other pathological condition produced by TBT at relative low concentrations rivals that of the imposex phenomenon in prosobranch gastropods speaking in terms of sensitivity. TBT induces imposex in marine prosobranchs at concentrations as low as 0,5 ng TBT-Sn/L. Since 1993, for the littorinid snail Littorina littorea a second virilisation phenomenon, termed intersex, is known. In female specimens affected by intersex the pallial oviduct is transformed of towards a male morphology with a final supplanting of female organs by the corresponding male formations. Imposex and intersex are morphological alterations caused by a chronic exposure to ultra-trace concentrations of TBT. A biological effect monitoring offers the possibility to determine the degree of contamination with organotin compounds in the aquatic environment and especially in coastal waters without using any expensive analytical methods. Furthermore, the biological effect monitoring allows an assessment of the existing TBT pollution on the basis of biological effects. Such results are normally more relevant for the ecosystem than pure analytical data. usw.

Lysimeteruntersuchungen zum Verhalten von 14C-markierten Pflanzenschutzmitteln im Boden

Das Projekt "Lysimeteruntersuchungen zum Verhalten von 14C-markierten Pflanzenschutzmitteln im Boden" wird/wurde ausgeführt durch: Staatliche Lehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft, Weinbau und Gartenbau.In praxisgerechten Freiland-Lysimetern, die den Einsatz 14C-markierter Wirkstoffe erlauben, sind in den letzten Jahren verschiedene Herbizide, Fungizide und Insektizide auf ihren Abbau und ihre Verlagbarkeit mit dem Sickerwasser untersucht worden. Die bisher erzielten Ergebnisse koennen dahingehend zusammengefasst werden, dass der ueberwiegende Anteil neu entwickelter Stoffe rasch im Boden abgebaut wird und nicht oder nur vereinzelt in Spuren im Sickerwasser zu finden ist.

Ultrastrukturelle Veraenderungen in Sporidien von Ustilago avenae sowie in Erysiphe graminis F. Sp. hordei und Puccinia recondita F. Sp. tritice waehrend des Infektionsvorganges nach Behandlung mit Triadimofon

Das Projekt "Ultrastrukturelle Veraenderungen in Sporidien von Ustilago avenae sowie in Erysiphe graminis F. Sp. hordei und Puccinia recondita F. Sp. tritice waehrend des Infektionsvorganges nach Behandlung mit Triadimofon" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Fakultät III Agrarwissenschaften I, Institut für Phytomedizin.

Einfluss von Nuarimol und Imazalil auf den Stoffwechsel der Getreidepflanzen

Das Projekt "Einfluss von Nuarimol und Imazalil auf den Stoffwechsel der Getreidepflanzen" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Fakultät III Agrarwissenschaften I, Institut für Phytomedizin.

Chemischer Mitteleinsatz im Pflanzenbau

Das Projekt "Chemischer Mitteleinsatz im Pflanzenbau" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Gießen, Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I.Die modernen Fruchtfolgeforschung am Institut hat sowohl die Schwaechen hackfruchtintensiver als auch getreidereicher Anbausysteme deutlich werden lassen. Bei intensiver mineralischer und organischer Duengung sowie entsprechender Bodenbearbeitung ist es in beiden Systemen moeglich, den Fruchtbarkeitszustand des Bodens auf ein hohes Niveau anzuheben. Die entsprechende Transformation in Leistung bzw. Ertrag bleibt vielfach aus, da sie durch tierische und pilzliche Schaderreger unterbrochen bzw. verhindert wird. Diesen Engpass zu vermeiden, werden in den Faellen, in denen eine Sanierung mit Acker- und Pflanzenbaulichen Massnahmen nicht moeglich ist, in den hackfruchtbetonten Fruchtfolgen Nematizide, in den Getreidefolgen systemische Fungizide in verschiedenen Konzentrationen eingesetzt. Der artspezifischen Verunkrautung wird durch Herbizide auf neuer Wirkstoffbasis begegnet.

Bekaempfung der Dauer- und Ueberwinterungsherde von Obstkrankheiten mit Hilfe integrierter Verfahrung zu Gunsten einer Einsparung chemischer Massnahmen waehrend der Vegetationszeit

Das Projekt "Bekaempfung der Dauer- und Ueberwinterungsherde von Obstkrankheiten mit Hilfe integrierter Verfahrung zu Gunsten einer Einsparung chemischer Massnahmen waehrend der Vegetationszeit" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Versuchsstation für Intensivkulturen und Agrarökologie.Die groesste Zahl chemischer Behandlungen (ca. 2/3) faellt im Obstbau auf die Zeit des Heranwachsens der Fruechte (Mai bis Oktober). Aus biologischen Gruenden und zum Schutze des Verbrauchers waere es wuenschenswert, die Bekaempfungsmassnahmen auf die Zeit vor Beginn des Fruchtansatzes zu konzentrieren. Mit vorliegendem Versuchsprogramm wird die Art der Ueberwinterung einiger der wichtigsten Schadpilze von Obstbaeumen und die Moeglichkeit der Bekaempfung der Ueberwinterungsherde naeher untersucht.

Lagerung von Obst und Gemuese in kontrollierter Atmosphaere

Das Projekt "Lagerung von Obst und Gemuese in kontrollierter Atmosphaere" wird/wurde ausgeführt durch: Bundesforschungsanstalt für Ernährung, Institut für Biologie.Durch erhoehten Kohlendioxid- und verminderten Sauerstoffgehalt der Atmosphaere wird die Stoffwechselaktivitaet lebender Pflanzenteile reduziert: die Zellsubstanz und damit auch die natuerliche Widerstandsfaehigkeit des Pflanzenmaterials gegen Faeulniserreger werden dadurch besser erhalten; der prophylaktische Einsatz von fungiziden Chemikalien kann dadurch eingeschraenkt werden.

GRK 2360: Crossing Boundaries: Propagation Of In-Stream Environmental Alterations To Adjacent Terrestrial Ecosystems

Das Projekt "GRK 2360: Crossing Boundaries: Propagation Of In-Stream Environmental Alterations To Adjacent Terrestrial Ecosystems" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau, Institut für Umweltwissenschaften.The impact of matter input from terrestrial sources on aquatic systems is well known. The reverse process, i.e. the transport from water (source) to land (sink) in aquatic-terrestrial metaecosystems, has received less attention. In SystemLink, we focus on the bottom-up and topdown mediated interactions in terrestrial ecosystems, which propagate from aquatic environments as a result of their exposure to anthropogenic stress. We consider micropollutants (fungicides and insecticides) and invasive species (riparian plants and invertebrates) as important manifestations of multiple stressors in disturbed aquatic ecosystems. We hypothesise that 1) invasive invertebrates and insecticide exposure and 2) invasive riparian plants and fungicide exposure cause top-down and bottom-up mediated responses in terrestrial ecosystems, respectively. We test these general and several more specific hypotheses through collaborative experiments in replicated outdoor aquatic-terrestrial mesocosms (site-scale) amended by joint pot experiments (batch-scale), field studies (landscape-scale), and modelling. All experimental setups will be derived from the landscape scale representing a multi-stress environment. Several scales will regularly be combined to overcome scale-specific restrictions and to ensure both cause-effect quantification as well as environmental relevance of the results. Ultimately, SystemLink thrives to increase our knowledge on effect translation across ecosystem boundaries. By integrating biogeochemical fluxes and biological subsidies we will be able to quantify their relative importance. Furthermore, we will closely combine the often-separated aquatic and terrestrial research areas. The qualification program comprises three pillars: First, research teams of two to four PhD students will work on related scientific problems; their cooperation will become evident through joint presentations and scientific publications. Second, the establishment of a fasttrack study will promote the scientific career of talented students from secondary school until the PhD phase. Third, each participating student will receive a documented and regularly updated Research and Study Profile tailoring their PhD program to their individual needs. The principal investigators of this proposal were specifically recruited to represent a variety of complementary disciplines. Their cooperation forms the basis for the interdisciplinary research focus on 'environment' as one of three central topics at the University Koblenz-Landau.

Entwicklung von Rebklonen mit besserer Klimaanpassung

Das Projekt "Entwicklung von Rebklonen mit besserer Klimaanpassung" wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Geisenheim University, Zentrum Angewandte Biologie, Institut für Rebenzüchtung und Rebenveredlung.Leistungsfähiges Pflanzgut mit guter Boden- und Klimaanpassung bildet die Grundlage der einer umweltgerechten Pflanzenproduktion. Dies trifft in gleicher Weise auf den Weinbau zu. Neben der Globalisierung der Märkte gehört sicherlich die Klimaveränderung zu den größten Herausforderungen der Gegenwart. Das größte Problem sind in zunehmendem Maß eine wärmere Witterung kombiniert mit Starkregenereignisse während der Traubenreifung und die dadurch ausgelöste Traubenfäule. Wegen der besonderen Bedeutung von Weinlandschaften für Tourismus und Wirtschaft kommt dem Weinanbau hierbei eine besondere gesellschaftliche Bedeutung zu. Die Sicherung der Produktion von gesunden Trauben steht daher an erster Stelle. Ein lockerer Traubenaufbau durch längere Beerenstielchen und/oder kleinere Beeren sowie festere Beerenschale können den Fäulnisbefall stark reduzieren. Sie sind damit ein hervorragendes Resistenzmerkmal und können den Einsatz von Spezial-Botrytiziden erheblich vermindern. Solche Formen der apparenten Resistenz sind sehr stabil, da der Pathogen sie nur schwer überwinden kann und daher hervorragend für langlebige Kulturpflanzen, wie die Weinrebe geeignet. Das Fachgebiet entwickelt von den traditionell in Deutschland angebauten Rebsorten Klone mit lockerem Traubenaufbau und damit einhergehender hoher Resistenz gegen Traubenfäulen. Hierzu wird Zuchtmaterial, das im Rahmen dieses oder weiterer Projekte gesammelt wurde, auf seine Widerstandsfähigkeit gegen Traubenfäulen und weitere weinbaulich relevante Eigenschaften getestet. Ziel ist die Entwicklung von Klonen traditioneller Rebsorten mit hoher Traubenfäuleresistenz kombiniert mit einem stabilen Ertrag und hoher Trauben und Weinqualität, um deutschen Winzern entsprechendes Pflanzgut zur Verfügung zu stellen und damit einerseits die Applikation von Fungiziden zu reduzieren und gleichzeitig die Konkurrenzfähigkeit der heimischen Produktion an ihren traditionellen Standorten sichern zu helfen.

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