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Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Bosch GmbH durchgeführt. Wenn Dr. Helmut Schomburg am Ihinger Hof in Renningen über Zuckerrüben- und Weizenfelder blickt, dann sieht er mehr als einfach nur Pflanzen. Schomburg sieht Patienten. 'Gelbliche Blätter bedeuten, dass die Pflanze krank ist. Hier hilft keine Düngung, sondern nur die Behandlung mit Pflanzenschutzmitteln', erklärt er. Schomburg arbeitet am Bosch-Forschungscampus in Renningen, er ist Ingenieur für Verfahrenstechnik und Leiter des öffentlich geförderten Projektes Marta. Unter der Leitung von Bosch möchte das Forscherteam beweisen, dass sich viele Pflanzenkrankheiten mithilfe von Spektralkameras frühzeitig erkennen und bedarfsgerecht behandeln lassen. Entscheidend ist dabei der Zustand der Blätter. Sie sind die Energiequellen der Pflanzen. Sind die Blätter krank, kann sich die Pflanze nicht entsprechend entwickeln, Landwirte müssen dann mit einer geringeren Ernte rechnen. Wird eine Krankheit dagegen früh erkannt und behandelt, führt das im Idealfall zu maximalen Ernteerträgen. Die Forscher wollen die Landwirte in Zukunft auch dabei unterstützen, deutlich weniger Pflanzenschutzmittel einsetzen zu müssen, wenn sie Krankheiten zum richtigen Zeitpunkt behandeln. Jede Krankheit leuchtet anders: Das Projekt Marta stellt die beteiligten Forscher vor mehrere Herausforderungen: Zum einen sind nicht alle krank aussehenden Blätter tatsächlich befallen - manchmal fehlt den Pflanzen einfach nur Wasser oder Dünger. Zum anderen ist die präzise Diagnose einer Krankheit nicht einfach. 'Selbst wenn es sich um eine durch einen Pilzerreger verursachte Pflanzenkrankheit handelt, ist es sehr schwierig, diese exakt zu bestimmen, weil es allein beim Getreide zehn bis 20 Pilzkrankheiten gibt', sagt Schomburg. Die Forscher wissen, dass Blätter je nach Gesundheitszustand Licht unterschiedlich stark reflektieren. 'Wir wollen deshalb mithilfe von Blattaufnahmen aus sogenannten Spektralkameras den Anteil des Lichts analysieren, der vom Blatt reflektiert wird. Vereinfacht gesprochen, leuchtet jede Blattkrankheit unterschiedlich hell', veranschaulicht Schomburg. Eine Spektralkamera zeigt sehr genau, wie sich das Licht zusammensetzt und erfasst selbst winzige Unterschiede. In Renningen forscht das Team auf dem Feld der Versuchsstation der Universität Hohenheim an Zuckerrüben und Winterweizen. Beide landwirtschaftliche Nutzpflanzen können im Laufe ihres Wachstums verschiedene Krankheiten entwickeln, je nach Jahreszeit und örtlichen Bedingungen. Zum Beispiel bleibt in Senken der Tau länger liegen, es ist schattig und feucht - das ideale Mikroklima für Pilzerreger. Mithilfe von Millionen von Spektralbildern wollen die Forscher mehrfach die Zustände aller Pflanzen auf dem Feld erfassen. Aus der großen Datenmenge wollen sie ableiten, welche Bildinformation zu welcher Zeit an welcher Stelle auf welche Krankheit hinweist. (Quelle: Robert Bosch GmbH)
Das Projekt "Partner D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Lehrstuhl für Ökologischen Landbau und Pflanzenbausysteme durchgeführt. (1) Das Projekt ist ein Teilprojekt des Verbundprojekts 'INSUSFAR', dessen Ziel es ist, zum Verständnis der Bedeutung der einer erhöhten genetischen Diversität des angebauten Pflanzenmaterials (sowohl zwischen als auch innerhalb der Sorten) für landwirtschaftliche Anbausysteme mit reduziertem Input und erhöhter biologischer Diversität (z.B. Mischanbau) beizutragen. Hierzu werden an den Beispielen Weizen und Gerste Ergebnisse bisher erfolgter züchterischer Innovationen im Hinblick auf ihre Wirkung in unterschiedlichen Anbausystemen untersucht, um für diversifizierte Anbausysteme geeignete Sortentypen- bzw. Sortenstrukturen zu identifizieren. Neben der Ertragsleistung werden ökologische und ökonomische Parameter analysiert. Die Ergebnisse werden hinsichtlich ihrer möglichen Konsequenzen für Anbauverfahren, Zuchtziele und -methoden, sowie der politischen und administrativer Maßnahmen zur Unterstützung nachhaltiger Anbausysteme ausgewertet. (2) Der Antragsteller ist verantwortlich für die ökologische Bewertung der Genotypen und Züchtung auf Betriebssystemebene. Mit dem Programm REPRO werden Betriebsdaten (8 Betriebe) erfasst und mit Nachhaltigkeitsindikatoren bewertet (aktuelle Situation). In Streifenversuchen werden neue Genotypen in Bewirtschaftungsanpassung einbezogen, deren Entwicklung wird im Vergleich zur bisherigen Sorten mit verschieden Daten erfasst und ihre ökologischen Auswirkungen (z.B. Diversität) werden mit erweiterten und neu entwickelten Indikatoren bewertet.
Das Projekt "Breeding of maize and sunflower with improved quality for biogas production" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. In future biomass will play a major role in the overall energy mix. Because of this fact particularly the production of biomethane will be of main interest in Germany. The basis for utilization of biomass is the energy yield that can be achieved per unit area. In addition to a high dry matter yield the composition of the fermentation substrate is of fundamental importance for the digestion process and for obtaining a high economic efficiency of the biogas plant and accordingly a competitive price level on the market. The main objective of this project is to develop a basis for achieving more, in biogas plants convertible energy, per unit area. Therefore it is necessary to gain knowledge about the kinetic and genetic of fat accumulation in the oil plant sunflower and the starch plant maize. A second objective is to assess the option of breeding sunflowers with reduced whole plant ash and crude fiber contents and in this way to advance the plant quality. Due to the fact that actual formulas based on the substrate composition are not satisfying yet for estimating the methane yield of complex substrates, it is still necessary to use time consuming laboratory methods. For this reason correction factors for these formulas should be determined in this project.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Strube Research GmbH & Co. KG durchgeführt. Der globale Klimawandel wird auch die deutsche Getreideproduktion im Hinblick auf Resistenz vor biotischem Stress vor große Herausforderungen stellen. Es ist zu erwarten, dass Gelbrost und Ährenfusariosen durch mildere Winter und wärmere Sommertemperaturen gefördert werden, während Schwarzrost neu epidemisch werden kann. Der Anbau resistenter Getreidesorten ist eine kostensparende und umweltschonende Maßnahme.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PlantaLyt GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Partner C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI), Institut für Strategien und Folgenabschätzung durchgeführt. Durch die wachsende Weltbevölkerung erhöht sich der Bedarf nach Nahrung, Futtermitteln und Energie. Dadurch werden die Ertragssteigerung und -stabilität sowie die Verbesserung von Nutzpflanzen zu wichtigen Fragen für Pflanzenzüchtungsstrategien. Diese Strategien können auf Ertragserhöhung, Resistenz gegen Pflanzenkrankheiten oder Trockentoleranz fokussiert sein. Im Allgemeinen weisen Sorten entweder hohe Erträge auf und bedürfen intensiver Fungizidbehandlungen oder sie liefern geringere Erträge und benötigen weniger Behandlungen aufgrund ihrer besseren Resistenzeigenschaften. Eine Ertragssteigerung geht daher häufig mit weniger nachhaltigen Anbauverfahren einher. Die Entscheidung zur Sortenwahl durch den Landwirt ist von der Befallsgefährdung des jeweiligen Standortes unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Kriterien abhängig. Landwirte sind sich jedoch nicht immer der Resistenzeigenschaften bewusst und behandeln dann resistente und nicht-resistente Sorten gleich. Dieses Projekt setzt sich daher zum Ziel, das Wissen zu Kosten und Nutzen unterschiedlicher Züchtungsstrategien für Winterweizen, dem wichtigsten Getreide in Deutschland, zu verbessern und die Entwicklung nachhaltiger und effizienter Getreideanbausysteme zu unterstützen. Es werden Feldversuche an fünf verschiedenen Standorten in Deutschland durchgeführt, um drei unterschiedliche Weizenanbausysteme mit ertragreichen, krankheitsresistenten und trockentoleranten Sorten mit unterschiedlichen Fungizid-Strategien zu vergleichen und zu bewerten. Zusätzlich werden existierende Daten von Langzeit-Feldversuchen in die Bewertung mit einbezogen. Die Analysen werden einerseits auf den Ressourcenbedarf und die ökonomischen Effekte für Erzeuger gerichtet sein, andererseits auf Züchtungsanstrengungen und -forschung und deren Kosten und Nutzen, sowie auf ökologische und sozio-ökonomische Auswirkungen für die gesamte Gesellschaft. Zusätzliche Qualitäts- und Metabolomanalysen an Weizenproben helfen sicherzustellen, dass das Weizenanbauverfahren zu gesunden und sicheren Nahrungs- und Futtermitteln führt. Dieses geradlinige Konzept, Daten in Feldversuchen zu gewinnen und in interdisziplinärer Forschung zu verwerten, stellt eine neue Herangehensweise dar, um unterschiedliche Züchtungsstrategien aus einer ökologischen, gesundheitlichen und sozio-ökonomischen Perspektive zu bewerten. Es macht Vorteile und Kosten evident und erlaubt die Verbesserung des Entscheidungsprozesses für geeignete Züchtungsstrategien. Außerdem soll die praktische und effiziente Anwendung von Sorten gefördert und Einschränkungen in Akzeptanz und Anwendung nachhaltiger Anbauverfahren überwunden werden, um somit die Entwicklung nachhaltiger Strategien für eine gesteigerte Produktion gesunder und sicherer Nahrungsmittel sicherzustellen.
Das Projekt "Partner B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Pflanzenproduktion und Agrarökologie in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Schaffung einer harmonisierten multiskalaren Datenbank, deren hauptsächlicher Fokus auf Boden-, Wasser- & Klimaressourcen liegt und Beurteilung der Auswirkung von Klimawandel auf Agrarökosysteme zulässt. Ein fundierter partizipatorischer Ansatz wird zum Validieren von Verbesserungsstrategien zur Erhöhung der Systembelastbarkeit unter sich änderndem Klima eingesetzt. Die Strategien umfassen die Anpassung ausgewählter Vor- und Nachernteprozesse in den Bereichen Wasser-, Energiemanagement, sowie der Reduzierung von Nachernteverlusten und der Erhöhung des Nährwertes der Grunddiät. Eine Web-GIS Anwendung wird partizipativ entwickelt und die in der Analyse der Ausgangssituation erarbeiteten Daten der biophysischen und sozioökonomischen Umwelt als Grundgerüst integriert. Die von der Anwendung identifizierten Strategien für die Erhaltung von Boden- und Wasserressourcen werden, mit Fokus auf die Fruchtwahl und Technologietransfer, in enger Zusammenarbeit mit der Bevölkerung getestet. Der Mikronährstoffgehalt von Grundnahrungsmitteln der Zielregion wird analysiert und mit Alternativen vergleichen, um Potentiale zur Verbesserung des Nährwertes zu identifizieren. Das Dreschen, Trocknen & Lagern (Getreide, Körnerleguminosen), sowie die Sortierung, Verpackung & der Transport (Obst, Gemüse) wird auf Verluste, Produktqualität und Arbeitskraft- & Energiebedarf hin untersucht. Die Auswirkungen der Strategien auf das Agroökosystem werden kontinuierlich durch Life Cycle Assessment ermittelt.
Das Projekt "Partner B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI), Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen durchgeführt. Das Verbundprojekt 'INSUSFAR' hat das Ziel, zum Verständnis der Bedeutung einer erhöhten genetischen Diversität des angebauten Pflanzenmaterials (sowohl zwischen als auch innerhalb der Sorten) für landwirtschaftliche Anbausysteme mit reduzierter Bodenbearbeitung und erhöhter biologischer Diversität (z.B. Mischanbau oder Lebendmulchsysteme) beizutragen. Anhand von Weizen und Gerste werden Ergebnisse bisher erfolgter züchterischer Innovationen im Hinblick auf ihre Wirkung in unterschiedlichen Anbausystemen untersucht, um für diversifizierte Anbausysteme geeignete Sortentypen bzw. Sortenstrukturen zu identifizieren. Neben der Ertragsleistung werden auch ökologische und ökonomische Parameter analysiert. Die Ergebnisse werden hinsichtlich ihrer möglichen Konsequenzen für Anbauverfahren, Zuchtziele und -methoden, sowie der politischen und administrativer Maßnahmen zur Unterstützung nachhaltiger Anbausysteme ausgewertet. Neben eigenen experimentellen Untersuchungen an Gerste wird der Antragsteller insbesondere ein Informationssystem konzipieren, entwickeln und implementieren. Dies beinhaltet, neben der Bedarfsanalyse und dem Benchmarking bestehender Systeme, die komplette Umsetzung, Erprobung und Betrieb des Informationssystems, um die im Projekt generierten Daten zu verwalten und zu analysieren. Bestandteil wird auch ein Webinterface sein, um den Projektpartnern sowie der wissenschaftlichen Gemeinde diese Daten und Analysen zur Verfügung zu stellen. Dieses soll auch über die Projektlaufzeit hinaus bestehen bleiben. Durch die Bereitstellung unterschiedlich adaptierter Populationen und über einen längeren Zeitraum erfasste Daten wird die Grundlage für die künftige Forschung und Entwicklung 'Moderner Landsorten' als Alternative zu Liniensorten geschaffen. Erfahrungen aus den USA haben gezeigt, dass solch entwickeltes Pflanzenmaterial eine wertvolle Quelle genetischer Variabilität auch für die herkömmliche Linienzüchtung darstellt.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von KWS SAAT SE & Co. KGaA durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Verbesserung der Resistenz von Mais gegenüber Kolbenfäulen, verursacht durch Fusarium spp., und Turcicum-Blattdürre, verursacht durch den Pilz Setosphaeria turcica. PRIMA kombiniert Methoden der Phytopathologie und der molekularen Züchtung und beinhaltet folgende Arbeitsfelder: i) Entwicklung neuer Methoden für die gezielte Nutzung tropischer genetischer Ressourcen in der Züchtung und Erhöhung der Biodiversität für Resistenz, ii) phytopathologische Studien zur Analyse von Arten- und Rassenspektren von Fusarium spp. und S. turcica und deren klimazonale Relevanz sowie Prüfung der Temperaturabhängigkeit der Resistenzen in Maislinien und iii) Untersuchung der Wirksamkeit und biotechnologische Entwicklung einer neuartigen Resistenzquelle. Die Zusammenführung aller Ansätze wird direkt zu innovativen Methoden für eine nachhaltige Resistenzzüchtung gegen pilzliche Erreger in Deutschland und auch international führen. Ergebnisse werden von den akademischen Partnern publiziert. Der Zuchtfortschritt wird durch den Wirtschaftspartner KWS den Landwirten innerhalb weniger Jahre nach Projektende zur Verfügung gestellt werden.
Das Projekt "KMU-innovativ-21: ViTAL - Vor-Ort-Analyse von Fusarium Pilzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. durchgeführt. Der Getreidehandel zählt in Deutschland zu einem der wirtschaftsstärksten Sektoren und die Getreidewertschöpfungskette reicht von der Landwirtschaft, über den Getreidehandel, bis hin zu Mühlen, Futtermittelherstellern und Saatgutzüchtern. Problematisch für die Qualität des Getreides ist der Befall mit bestimmten phytopathogenen Pilzen (Fusarien), die beim Getreideanbau gesundheitsgefährdende Toxine (Mykotoxine) bilden können. Für Mykotoxine liegen per EU-Verordnung europäische Grenzwerte vor, die bei Überschreitung eine Nutzung des Getreides ausschließen. Bis dato existieren allerdings keine praktikablen Kontrollmethoden, die zuverlässig verhindern, dass Fusarien-infiziertes Getreide auf den Markt gelangt. Ziel des Projektes ist daher die Entwicklung eines innovativen Vor-Ort Tests, der die Kontrolle auf unterschiedliche Fusarien ermöglicht. Der ViTAL-Test kann von Landwirten, Saatgutzüchtern, Mühlen etc. genutzt werden, um zügig belastetes Getreide zu erkennen und in dem zeitlich begrenzten Fenster des Getreidewachstums direkt Gegenmaßnahmen einzuleiten. Mit dem Ziel die Pilz- und die daraus resultierende Mykotoxin-Belastung von Getreide-, Futter- und Lebensmitteln durch Kontrolle und Prävention einzudämmen, leistet ViTAL einen nachhaltigen Beitrag zur Sicherung der Getreide Wertschöpfungskette.