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Datengetriebene und genom-editierte Züchtung lokal angepasster Weizensorten zur Steigerung der Agrarbiodiversität, der nachhaltigen Klimaresistenz und der Ressourceneffizienz, Teilvorhaben H

Indikator: Nitrat im Grundwasser

<p> Die wichtigsten Fakten <ul> <li>Die europäische Nitratrichtlinie, die Grundwasserrichtlinie sowie die deutsche Grundwasser- und Trinkwasserverordnung verpflichten dazu, Überschreitungen des Grenzwertes für Nitrat von 50 Milligramm pro Liter zu verhindern.</li> <li>Seit 2008 wird der Grenzwert jedes Jahr an etwa jeder sechsten Messstelle überschritten. </li> <li>Der landwirtschaftlich bedingte Eintrag von Nährstoffen ist wesentliche Ursache für hohe Nitratkonzentrationen im Grundwasser.</li> <li>Das Bundesverwaltungsgericht entschied 2025, dass ein nationales Aktionsprogramm zum Schutz der Gewässer vor Verunreinigung durch Nitrat aus landwirtschaftlichen Quellen zu erstellen ist.&nbsp;</li> </ul> </p><p> Welche Bedeutung hat der Indikator? <p>In der Landwirtschaft wird Nutzpflanzen Stickstoff durch Dünger zugeführt. Oft wird Dünger jedoch nicht standort- und nutzungsgerecht ausgebracht. Überschüssiger Stickstoff wird ausgewaschen und gelangt als Nitrat ins Grundwasser und andere Gewässer. In Flüssen und Seen führt das zur Überdüngung (siehe Indikatoren <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/47329">„Ökologischer Zustand der Flüsse“</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/47330">„Ökologischer Zustand der Seen“</a>), im Grundwasser zu Stickstoffanreicherungen und Überschreiten des Nitrat-Grenzwertes. Nitrat kann im menschlichen Körper in Nitrosamine umgewandelt werden. Bei Säuglingen kann es dadurch zu einer Störung des Sauerstofftransports kommen (Methämoglobinämie). Im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11839">Trinkwasser</a> wird der Grenzwert zwar nur sehr selten überschritten, allerdings ist es aufwändig und teuer, in den Wasserwerken Nitrat aus dem Rohwasser zu entfernen.</p> </p><p> Wie ist die Entwicklung zu bewerten? <p>Die europäische <a href="https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/1991/676/oj?locale=de">Nitratrichtlinie (EU-RL 91/676/ EWG) hat das Ziel</a> Verunreinigungen des Grundwassers durch landwirtschaftliche Nitrateinträge zu vermeiden. Mitgliedsstaaten müssen Aktionsprogramme entwickeln, um Nitratkonzentrationen über 50 mg/l zu verhindern. Dies ist seit 2016 auch Ziel der <a href="https://www.bundesregierung.de/breg-de/themen/nachhaltigkeitspolitik/die-deutsche-nachhaltigkeitsstrategie-318846">Nachhaltigkeitsstrategie</a>&nbsp;der Bundesregierung (BReg 2016).</p> <p>Seit 2008 liegt der Anteil der Messstellen, die den Grenzwert überschreiten, zwischen 15 und 19 %. Auch der Anteil der Messstellen mit einer erhöhten Nitratkonzentration über 25 mg/l stagniert seit 2008 bei etwa 33–38 %. Die Nitratbelastung des Grundwassers bleibt damit weiterhin zu hoch.</p> <p>Das zentrale Element zur Umsetzung der Nitratrichtlinie ist die <a href="https://www.bmel.de/DE/Landwirtschaft/Pflanzenbau/Ackerbau/_Texte/Duengung.html">Düngeverordnung</a> (DüV). Überarbeitungen der DüV erlauben unter anderem belastete Gebiete gesondert auszuweisen und dort strengere Bewirtschaftungsauflagen geltend zu machen. Daneben baut Deutschland seit 2019 ein nationales Monitoringprogramm auf, das jährlich Aussagen über die Nährstoffbelastung und die Wirkung der Maßnahmen der DüV ermöglichen soll. Rechtliche Grundlage für dieses Wirkungsmonitoring soll zukünftig eine Monitoringverordnung bilden.&nbsp;</p> </p><p> Wie wird der Indikator berechnet? <p>Deutschland muss regelmäßig Daten über den Zustand des Grundwassers an die Europäische Umweltagentur (EUA) übermitteln. Dafür wurden von den Bundesländern repräsentative Messstellen ausgewählt und zum EUA-Grundwassermessnetz zusammengefasst. Die Daten werden über das Umweltbundesamt an die EUA gemeldet. Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> vergleicht die Messstellen, an denen der Grenzwert überschritten wird, mit der Gesamtzahl der Messstellen.</p> <p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel </strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11224"><strong>"Grundwasserbeschaffenheit"</strong></a><strong>.</strong></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Erhoehter CO2-Partialdruck in der Atmosphaere: Anpassung des Stoffwechsels und Inhaltsstoffe von Nutzpflanzen (insbesondere Getreide)

Hypothesen: Der steigende CO2-Partialdruck in der Erdatmosphaere veraendert die Expression von Genen und damit den Stoffwechsel der Pflanzen. Folgen sind veraenderter Naehrstoffbedarf und veraenderte Zusammensetzung auch der landwirtschaftlichen Produkte. Ergebnisse: Der Phosphatbedarf der Pflanzen steigt in Hoch CO2. - Der Stickstoffbedarf faellt in Hoch-CO2 (Wachstum) - Das C/N Verhaeltnis in Pflanzen ist erhoeht in Hoch-CO2; sehr hohe Stickstoffgaben wirken diesem Effekt entgegen. - Modifizierungen im Phosphat- und Stickstoffwechsel erfolgen in den Blaettern. - Die Expression mancher photosynthetischer Gene wird von Hoch CO2 beeinflusst. - Aufklaerung des Stoffwechsels in Sink-Geweben der Pflanze (insbesondere Speicherorgane) - Untersuchungen zu CO2-Effekten auf die Rhizosphaere und Mineralstoffaufnahme (einschl. Schwermetalle).

Untersuchungen zur Vererbung von Qualitätseigenschaften bei Durumweizen und ihre Verbesserung

Von Seiten der Durumweizen-verarbeitenden Industrie besteht hohes Interesse an einer heimischen Rohstoffbasis. Durumweizen stammt ursprünglich aus Mittelmeerländern und Küstenregionen des Schwarzen Meeres und ist in Deutschland nicht adaptiert. Ein Schwerpunkt bei der Züchtung von Durumsorten im Hinblick auf die Qualität liegt daher auf der Bearbeitung der mehr von Umwelteinflüssen geprägten Merkmale glasiges Endosperm, Auswuchsresistenz und Resistenz gegenüber dunkelfleckigkeitsbildender Pilze. Der andere Schwerpunkt bezieht sich auf die hohen Anforderungen an das (gelbe) Farb- und Kochpotential bezüglich der Teigware. Die Entwicklung von Durumsorten schließt die Berücksichtigung von Ertrags- und Resistenzeigenschaften mit ein. Es konnten bereits Durumlinien hervorgebracht werden, die hohe Ertragsleistung mit hoher Ausprägung von Qualitätseigenschaften kombinieren. Aus dem Programm wurden in Frankreich die Sorte ORJAUNE, in Deutschland die Sorten DURAFIT und DURABON, in Spanien die Sorten BURGOS, COMBO und VETRODUR zugelassen.

Beitrag von vernachlässigten Nutzpflanzen zum Aufbau resilienter Anbausysteme in der Ära des Klimawandels im Manyoni Distrikt- Tansania

Ziel des Vorhabens ist eine Analyse des Beitrags von vernachlässigten, einheimischen Nutzpflanzen für nachhaltige, traditionelle und unabhängige Ernährungssysteme in Tansania in Zeiten des Klimawandels und anderer Krisen. Zur Sicherung der Ernährungsgrundlage der lokalen Bevölkerung und zum Erhalt der natürlichen Ressourcen (Boden, Wasser, Biodiversität) soll im Rahmen eines Promotionsprojektes die Rolle von vernachlässigten einheimischen Nutzpflanzen als Anbaualternative, insbesondere in marginalisierten Anbaugebieten, untersucht werden, da diese an die lokalen Bedingungen angepasst und tolerant für abiotische Stressfaktoren sind. Weiterhin zielt das Projekt darauf ab, die Bereitschaft der Landwirtinnen und Landwirte zum Anbau der ausgewählten Nutzpflanzen sowie die Rentabilität dieser Nutzpflanzen entlang der Wertschöpfungskette zu evaluieren. Im Speziellen soll eine Datengrundlage dafür geschaffen werden, welches Potenzial vernachlässigte Nutzpflanzen haben, um einen Beitrag zu nachhaltigen und gesunden Ernährungssystemen zu leisten und wie sie die genetischen Ressourcen erweitern können im Hinblick auf die Anpassung an den Klimawandel. Zudem wird untersucht, wie diese Nutzpflanzen zur Verbesserung der Ernteerfolge und zu einer ökologischen Nachhaltigkeit im Manyoni Distrikt, insbesondere in der Itigi Division und den umliegenden Dörfern, beitragen.

Datengetriebene und genom-editierte Züchtung lokal angepasster Weizensorten zur Steigerung der Agrarbiodiversität, der nachhaltigen Klimaresistenz und der Ressourceneffizienz, Teilvorhaben I

Datengetriebene und genom-editierte Züchtung lokal angepasster Weizensorten zur Steigerung der Agrarbiodiversität, der nachhaltigen Klimaresistenz und der Ressourceneffizienz, Teilvorhaben B

Landnutzung und N-Verfuegbarkeit in den feuchten Tropen mit dem Schwerpunkt West-Afrika

Die pflanzliche Landnutzung in den Tropen steht unter dem Druck mehr zu produzieren. Insbesondere in Westafrika ist aber die Nachhaltigkeit der Pflanzenproduktion durch eine zunehmende physikalische, chemische und biologische Bodendegradierung gefaehrdet. Biologische Merkmalskomplexe des Bodens beeinflussen die Intensitaet der Naehrstoffumsetzungen im System Pflanze-Boden und damit wesentlich das Naehrstoffangebot fuer die Nutzpflanzen. Ziel der geplanten Untersuchungen ist es, das Bodendegradierungsrisiko unterschiedlicher Landmanagementverfahren (Verkuerzung der Brachedauer, Ersatz der Brache durch Zwischenfruchtanbau oder verbesserte Fruchtfolgen) anhand ausgewaehlter biologischer Merkmalskomplexe abzuschaetzen, die in einem engen Zusammenhang mit der Naehrstoffverfuegbarkeit fuer die Nutzpflanzen stehen. Die Arbeiten befassen sich vorrangig mit der Abschaetzung des potentiellen und aktuellen Naehrstoffangebots durch Labor und Feldversuche in Nordghana und in der Elfenbeinkueste. Das Projekt soll die bodenbiologische Aktivitaet auf solchen Standorten bei verschiedenen Anbausystemen und unterschiedlichen Duengergaben und ihre Bedeutung als Bioindikator fuer die Bodenfruchtbarkeit pruefen.

Betonkastenversuch - Organische Duengung

Versuchsfrage: a) Wie wirken verschiedene Siedlungsabfaelle und wirtschaftseigene Duengemittel langjaehrig auf Erntegut und Bodenfruchtbarkeit? b) Ist es guenstiger, die jeweils zulaessigen Mengen periodisch zu den Hackfruechten oder jaehrlich zu jeder Kultur zu geben (nach Moeglichkeit als Kopfduengung)? - Versuch in besonderer Anlage - 96 Betonkaesten (1 m3 Inhalt) - 24 Duengungsstufen, davon 18 durch organische Duengung in 9 verschieden Arten, 4-fache Wiederholung.

Die systemisch erworbene Resistenz bei Pflanzen - ein - omics Ansatz zur Pathogenantwort

Ziel dieses Projekts ist es, Signalkomponenten der systemisch erworbenen Resistenz (SAR) in Arabidopsis thaliana und einer Mutante, eds1, welche nicht mehr in der Lage ist, SAR Signale zu produzieren oder zu transportieren, zu identifizieren. EDS1 abhängige Peptide, Lipide und polare niedermolekulare Stoffe werden mit massenspektrometrischen Methoden identifiziert. Danach wird in verschiedenen (Nutz)Pflanzen untersucht, ob die so identifizierten möglichen SAR Komponenten Resistenz gegen Krankheitserreger auslösen. Des Weiteren wird der Einfluss von SAR Signalen auf Prozesse wie z.B. Trockenresistenz untersucht.

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