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Ecosystem functions of rare arable plants - field experiment: Carabidae data

Partly taken from the materials and methods of https://doi.org/10.1016/j.baae.2022.12.003: To compare the activity densities of ground-dwelling predators between treatments with and without RAPs, carabids were sampled using pitfall traps, which were set up after each round of aphid counting (one per plot, twice per year; Brown & Matthews, 2016). The traps (with a volume of 400 ml and a width of 90 mm) were filled with a mixture of water and ethylene glycol (1:1; 120 ml) and dug at ground level into the middle of each plot. The traps were covered with a plastic roof and a metal grid (15 × 15 mm grid size) to avoid overflowing during rain and accidental rodent catches (Császár et al., 2018). The traps were activated for 7 days. Subsequently, all arthropods were transferred into 70% ethanol. Carabids were identified to species according to Hůrka (1996). Carabid feeding behavior was classified according to Homburg et al. (2014). To simplify the dataset, carabid feeding behavior was classified as predominantly granivorous (species mainly feed on seeds and fruits) or as carnivorous/omnivorous, because carnivorous and omnivorous species are potentially feeding on aphids and other non-plant material.

Ecosystem functions of rare arable plants - field study: Carabidae data

Partly taken from the materials and methods of https://doi.org/10.1016/j.baae.2022.12.003: To compare the activity densities of ground-dwelling predators between treatments with and without RAPs, carabids were sampled using pitfall traps, which were set up after each round of aphid counting (one per plot, twice per year; Brown & Matthews, 2016). The traps (with a volume of 400 ml and a width of 90 mm) were filled with a mixture of water and ethylene glycol (1:1; 120 ml) and dug at ground level into the middle of each plot. The traps were covered with a plastic roof and a metal grid (15 × 15 mm grid size) to avoid overflowing during rain and accidental rodent catches (Császár et al., 2018). The traps were activated for 7 days. Subsequently, all arthropods were transferred into 70% ethanol. Carabids were identified to species according to Hůrka (1996). Carabid feeding behavior was classified according to Homburg et al. (2014). To simplify the dataset, carabid feeding behavior was classified as predominantly granivorous (species mainly feed on seeds and fruits) or as carnivorous/omnivorous, because carnivorous and omnivorous species are potentially feeding on aphids and other non-plant material.

Europäische Kommunalabwasser-Richtlinie in Deutschland (Anwendung)

Die Anwendung zeigt ausgewählte Informationen zu kommunalen Kläranlagen in Deutschland, die im Rahmen der EU-Kommunalabwasserrichtlinie alle zwei Jahre an die EU-Kommission berichtet werden müssen. Ziel der Richtlinie 91/271/EWG ist es, die Umwelt vor schädlichen Einwirkungen durch nicht ausreichend gereinigtes kommunales Abwasser zu schützen. Um dies zu erreichen, stellt die Richtlinie Anforderungen an die Mitgliedstaaten für das Sammeln und Reinigen von Abwasser aus Siedlungsgebieten einer bestimmten Größe (2.000 Einwohnerwerte). Die Mitgliedstaaten sind verpflichtet der EU Kommission regelmäßig über den Stand der Umsetzung der Anforderungen der Richtlinie zu berichten.

Bioökonomie als gesellschaftlicher Wandel, NWG (3): ReValueD - Reststoffverwertung für bio-basierte Produkte in Entwicklungsländern: Schließung der Lücke zwischen technischem Wissen und sozioökonomischen Realitäten

Molecular and biochemical characterization of lipoxygenase candidate genes involved in the biosynthesis of flavour-related volatiles in cultivated apple (Malus x domestica)

Lipoxygenases (LOX) catalyze the addition of molecular oxygen to polyunsaturated fatty acids to produce their respective hydroperoxides and have many different putative physiological functions in higher plants. The LOX reaction provides the substrates, e.g. for the formation of aroma-active C6-aldehydes as well as hexyl and hexenyl esters that decisively shape the aroma pattern of ripe and stored apple fruits. Therefore, the focus of the project will be on the characterization of the LOX gene family in apple to investigate for the first time crucial steps of the aroma formation in fruits of the cultivated apple with an interdisciplinary approach using molecular genetic and biochemical methods. Preliminary data obtained from QTL analyses and candidate gene mapping approaches have confirmed that lipoxygenase (LOX) is an important gene which determines aroma profiles of apple genotypes. Available Malus databases will be screened for LOX nucleotide sequences. LOX genes belonging to different subclasses of the gene family will be cloned by PCR-based strategies and genetically mapped in the Malus genome. Temporal and spatial expression patterns will be determined and candidate genes functionally characterized by heterologous expression systems (E. coli, Nicotiana, Fragaria). The data will finally be used to develop functional markers to support molecular breeding and to enable a more efficient documentation of biodiversity of aroma patterns in Malus gene bank accessions, apple varieties and breeding material lifting the selection of suitable crossing partners to a new efficiency level.

Energy balance for locally-grown versus imported apple fruit

This commentary compares the primary energy requirement for apples (cultivar 'Braeburn'), which wem either imported or locally-grown in Meckenheim, Germany. Imported appies of the same cultivar wem grown in a Southern hemisphere winter in Nelson, Southland, New Zealand, and were picked at the end of March with subsequent 28 d transport by sea for sale in April in Germany. Locally-grown apples (cultivar 'Braeburn') were picked in mid-October and required a primary energy of nearly 6 MJ/kg of fruit including 0.8 MJoule/kg for five months CA storage at 1 degree C during a Northern hemisphere winter until mid-March. This compared favourably with 7,5 MJoule/kg for overseas shipment from New Zealand, i.e. a ca. 27 percent greater energy requirement for these imported fruits. Overall, the primary energy requirement of regional produce, stored several months an-site, partially compensated for the larger energy required to Import fresh fruit from overseas. This result is in marked contrast to reported overestimares of a reported up to 8-fold energy requirement for domestic versus imported apple juice concentrate. Our own findings of km primary energy required for domestic apple fruit is discussed with respect to providing local employment, fruit orchards preserving the countryside, quality assurance systems for local fruit such as QS and EUREP-GAP, networking and other factors favouring regional production.

Einfluß der Qualität von Bewässerungswasser auf das Mikrobiom von Apfelbäumen und die Qualität von Äpfeln - Eine "One Health" Studie

Äpfel gehören zu dem am meisten konsumierten Obst weltweit und sind seit langem mit verschiedenen gesundheitlichen Vorteilen verbunden. Einer der wichtigsten Produzenten von Äpfeln ist der Norden Italiens. Aufgrund des Klimawandels und lang anhaltender Dürreperioden haben in den letzten zehn Jahren immer mehr Obstplantagen begonnen, Bewässerung zu nutzen, um das fehlende Wasser während der Trockenperioden auszugleichen. Im Rahmen des Projekts möchten wir die Rolle der Qualität des Bewässerungswassers und dessen Qualität für das wurzelassoziierte Mikrobiom von Apfelbäumen untersuchen. Wir möchten die Auswirkungen auf das Wachstum der Apfelbäume, die Apfelqualität sowie das mit den Apfelfrüchten verbundene Mikrobiom beschreiben. Da die Verwendung von Bewässerungswasser aufgrund der verlängerten Trockenperioden in Europa immer populärer wird, glauben wir, dass dieses Projekt nicht nur für die Grundlagenforschung von Bedeutung ist, um unser Verständnis der Interaktion verschiedener Umweltmikrobiome mit dem Mikrobiom von Apfelbäumen und den daraus resultierenden Auswirkungen auf das Phänotyp der Apfelbäume zu verbessern, sondern auch für die angewandte Forschung und die Entwicklung von Vorschriften zur Wasserqualität für die Bewässerung. In diesem Zusammenhang denken wir, dass Antibiotikaresistenzgene und ihre Ausbreitung aufgrund erhöhter Schadstoffwerte im Bewässerungswasser und in Apfelfrüchten von hoher Relevanz für die Verbrauchersicherheit sind. Unser Projekt konzentriert sich auf Apfelbäume von zwei Sorten, die häufig in Südtirol verwendet werden (Golden Delicious und Stark Delicious), und bezieht unterschiedliche ontogenetische Altersstufen der Bäume in unsere Analyse ein. Die Hauptziele des Projekts umfassen: Die Charakterisierung der Wasserproben, die zur Bewässerung entlang eines Gradienten des anthropogenen Einflusses des Flusses Etsch verwendet werden, unter Bewertung abiotischer und biotischer Eigenschaften. Die Untersuchung des Einflusses von Bewässerungswasser unterschiedlicher Qualität auf die Struktur und Funktion des Mikrobioms an der Pflanze-Boden-Schnittstelle. Die Definition und Charakterisierung der Anwesenheit von Metall- und Antibiotikaresistenzgenen in der Rhizosphäre von Golden Delicious- und Stark Delicious-Apfelbäumen. Die Definition und Charakterisierung der Anwesenheit von Metall- und Antibiotikaresistenzgenen in den Früchten dieser beiden Sorten, die zu den meistproduzierten in Südtirol gehören und weit in Deutschland vermarktet werden, um deren potenzielle Mobilität und Assoziation mit pathogenen Organismen zu bestimmen und das Ausmaß der Ähnlichkeit zwischen den beobachteten Resistenzen und denen von klinischem Interesse zu definieren. Die Bestimmung der Auswirkungen der Qualität des Bewässerungswassers auf die Resilienz von Apfelbäumen gegenüber Trockenheit. Unsere Studie konzentriert sich auf Wasser, das aus verschiedenen Teilen der Etsch mit unterschiedlichem anthropogenen Einfluss und Qualität entnommen wurde.

Garten der Vielfalt

Seit nunmehr 12 Jahren wird das Gelände am Klausenpfad Heidelberg als Aktions- und Modellgelände zur Umweltbildung genutzt. Die Fläche von 5800 m2 wurde der Hochschule von dem Land Baden-Württemberg bzw. einem kirchlichen Träger zur Pacht überlassen. Das Gelände und die darauf stattfindenden Projektaktivitäten wurden bis 1999 im Rahmen verschiedener Forschungsvorhaben betreut. 1999 gelang es, eine langfristige Lösung zu etablieren. Anprechpartnerinnen sind Frau Dipl. Ing. agr. Barbara Dresel (Akademische Rätin in der Fakultät III, Fach Biologie) und Prof. Dr. Lissy Jäkel (Leiterin des Gartens, Fakultät III, Dozentin im Fach Biologie). Der Garten bietet eine breite Vielfalt unterschiedlicher Biotope. Waldartige Areale im hinteren schattigen Teil des Gartens ermöglichen das Erleben des jahreszeitlichen Wandels von dem Erblühen der Frühjahrsgeophyten bis zum schattigen Blätterdach im Sommer. In diesem Bereich wurde u.a. ein Sinnespfad installiert, der allerdings einer jährlichen Erneuerung bedarf. Verschiedene Heckentypen sind rund um den Garten und im Garten zu finden. Sie bieten gute Beobachtungsmöglichkeiten für Vögel u.a. Tiere. Hier kann man das Anlegen einer Benjeshecke erproben oder einen Weidenzaun flechten lernen. Die Früchte verschiedener Heckengehölze wie Holunder oder Heckenrosen werden jedes Jahr durch Studenten der PH zu leckeren Produkten verarbeitet und der Hochschulöffentlichkeit angeboten. Die Verantwortlichen für den Garten betrachten es als Aufgaben: zu zeigen, wie Landschaftsgestaltung im städtischen Bereich funktionieren kann, Projektveranstaltungen für Studenten anzubieten, die Inhalte der Studienordnungen umsetzen, ein Modellgelände für die Erprobung praktischer Umweltbildung mit Schülern bereitzustellen, die Zusammenarbeit mit der Heidelberger Öffentlichkeit zu pflegen (z. B. mit Schulen, Heidelberger Kleingärtnern, der Stadtverwaltung und dem Agendabüro), einen Lernort im Freien für Studierende verschiedener Fächer anzubieten (z.B. Erziehungswissenschaft, GSU, Biologie, Technik u.a.), wo in angenehmer emotionaler Atmosphäre gelernt oder auch entspannt werden kann.

Sedimentdatenbank SedDB-Binnen

Die SedDB verbindet die für die Binnenwasserstraßen vorliegenden Feststofftransportdaten (Geschiebe und Schwebstoff aus Vollprofilmessungen) mit den sedimentologischen Daten der Gewässersohle (Kornverteilung, Schichtaufbau, Sohlbeschreibung etc.) in einer Datenhaltung und macht sie für morphologische Anwendungen (quantitative Fragestellungen), für ökologische und qualitativ-gewässerkundliche Fragestellungen verfügbar.

Die Aufnahme von Calciumchlorid in Apfelfrüchte: Der Einfluss der Entwicklungsstadien der Früchte und die Mischung mit Fungiziden auf die Aufnahmeraten

Die Versorgung der Apfelfrüchte mit Ca2+ ist oft unzureichend, was zu physiologischen Erkrankungen, erhöhter Atmungsaktivität und zu Anfälligkeit gegen Krankheiten führen kann. Diese Probleme lassen sich nicht durch Maßnahmen im Bereich Wurzel/Boden lösen, so daß Applikation von Calciumchlorid oder Calciumnitratlösungen auf die Früchte weltweit praktiziert werden. Zahlreiche Spritzungen werden empfohlen, um den Ca-Gehalt der Früchte meßbar zu erhöhen, und das Auftreten der Stippigkeit zu reduzieren. Trotzdem ist die Wirkung oft unzureichend und deshalb werden außerhalb Europas die Früchte nach der Ernte mit CaCl2-Lösungen infiltriert. Dieses Verfahren ist außerordentlich effektiv, darf aber in Deutschland und anderen europäischen Ländern nicht angewandt werden. Damit bleibt die Applikation von Calciumsalzlösungen durch Spritzung auf die Früchte vor der Ernte die einzige Alternative. Obwohl es hunderte von Veröffentlichungen zum Thema Stippigkeit gibt, ist die Aufnahme in Früchte bisher nie systematisch untersucht worden. Um zu klären, wann und wie häufig gespritzt werden muß, sind solche Versuche aber unerläßlich. Im Wesentlichen geht es um die Beantwortung der folgenden Fragen: (1) Wie ändert sich die Geschwindigkeit der Aufnahme von CaCl2 im Verlauf der Fruchtentwicklung? Wie viele Behandlungen sind erforderlich und welche Zeitpunkte sind optimal? (2) Welchen Einfluß haben Schorffungizide auf die Calciumaufnahme? Die Literaturrecherche ergab, daß zu diesen Fragen bisher keine systematischen und quantitativen Untersuchungen durchgeführt worden sind. Eigene Vorversuche haben ergeben, daß viele Zusatzstoffe die Calciumaufnahme drastisch reduzieren.

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