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Klimawandel und Obstbau in Deutschland (KliO)

Das Projekt "Klimawandel und Obstbau in Deutschland (KliO)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Department für Nutzpflanzen- und Tierwissenschaften, Professur für Agrarmeteorologie durchgeführt. Ziele: Das Gesamtziel dieses Projektes bestand darin, die Folgen des Klimawandels für den Obstbau in Deutschland zu untersuchen und regionale Unterschiede in der potentiellen Verwundbarkeit (Vulnerabilität) herauszuarbeiten, um hierauf basierend nachhaltige und praxisorientierte Anpassungsstrategien zu entwickeln. Hierzu wurden auf der Grundlage von Szenarien die klimatischen Veränderungen in elf Obstbauregionen Deutschlands bis 2100 analysiert. Darauf aufbauend konnten die durch den Klimawandel bedingten Schäden für den Apfelanbau abgeschätzt, Anpassungsstrategien entwickelt und diese ökonomisch bewertet werden. Ergebnisse: Die sich verändernden Klimabedingungen werden bis zum Ende des Jahrhunderts zunehmend stärkere Folgen für den Obstbau haben. Die Bäume benötigen mehr Bewässerung im Sommerhalbjahr, die Blüte und besonders die Fruchtreife der Gehölze setzt zeitiger ein, so dass sich der Zeitraum für die Fruchtentwicklung verkürzt. Dies führt u.a. zu geringeren Apfelerträgen. Die frühere Apfelblüte erhöht die Spätfrostgefahr, mit leichten Schäden für den Apfelertrag. Die deutlich steigenden Temperaturen im Herbst und im Winter können gegen Ende dieses Jahrhunderts zu einem unzureichenden Kältereiz für die Gehölze führen. Zudem bieten die höheren Temperaturen dem Apfelwickler bessere Entwicklungsbedingungen, so dass sich im Jahresverlauf mehr als eine Generation dieses Schädlings ausbilden kann. Der Klimawandel könnte somit dem deutschen Apfelanbau zum Ende dieses Jahrhunderts einen jährlichen Schaden von über 40 Millionen Euro zufügen, wenn die Anpassung nicht über die heute üblichen Maßnahmen wie Bewässerung und Schädlingsbekämpfung hinausgeht. Zusätzliche Anpassungsmaßnahmen wie Frostschutz, erweiterte Schädlingsbekämpfung und Sortenwechsel könne dabei die Apfelschäden von über 10 Prozent in einigen Obstbauregionen auf unter 5 Prozent begrenzen.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst - Außenstelle Münster durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist es ein biologisches Repellent gegen Vogelfraß zu entwickeln und zur Praxisreife zu bringen. Vermieden werden sollen damit die hohen Verluste an Samen und Keimlingen in der Landwirtschaft. Die von dem Kooperationspartner hergestellten und fortlaufend optimierten Pflanzenextrakte werden als Saatgutbeize in Volieren und Gehegen mit Tauben und Fasanen und in Feldversuchen auf ihre Wirksamkeit hin getestet. Im Focus der Extraktherstellung steht auch die Pflanzenverfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit. Das Endprodukt wird zusätzlich durch neuseeländische Partner als Giftköderzusatz zur Vermeidung von Vogelfraß erprobt.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Chemie- und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Prozessmaschienen und Anlagentechnik durchgeführt. Kupfer wird in der ökologischen Landwirtschaft vor allem in großflächigen Sonderkulturen wie Wein gegen den Falschen Mehltau eingesetzt. Dessen Einsatz soll gemäß der Forderung der EU-Kommission reduziert, idealerweise ersetzt werden. Daher ist das erklärte Ziel dieses Verbundvorhabens, mikroverkapselte Süßholz-Extraktformulierungen als Kupferersatzpräparate zu optimieren, im Freiland am Wein zu testen und ein Herstellungsverfahren für den Technikums-Maßstab zu adaptieren. Final soll das Projekt ein marktreifes und zulassungsfähiges Fungizid gegen Falsche Mehltaupilze zunächst für den Einsatz im Weinbau zum Ergebnis haben. Um auf lange Sicht den Eintrag von Kupfer im ökologischen Landbau zu minimieren, soll, basierend auf der erarbeiteten Formulierung, diese für den Einsatz in kleinflächigen Kulturen wie Obst und Gemüse angepasst werden. Zum Erreichen des Vorhabenziels plant Trifolio-M ein Upscaling und eine Optimierung der Extraktion der aktiven Substanzen aus den Süßholzblättern im Pilotmaßstab für höhere Ausbeuten und Selektivität. Parallel dazu strebt das iPAT ein Scale-up seines Verfahrens zur Mikroverkapselung der Süßholzextrakte vom Labor- auf den Technikums-Maßstab in einer eigens entwickelten Anlage an. Beide Partner entwickeln zusammen verschiedene anwenderfreundliche Formulierungstypen (WDG/WP). Bei Trifolio-M wird das Testsystem Weinrebe/P. viticola adaptiert, um gute Wirksamkeiten aus dem bestehenden System Tomate/P. infestans auch hier an Ganzpflanzen in einfachen Wirksamkeitstests und mit ausgewählten Kandidaten in UV- und Regentests unter kontrollierten Bedingungen bestätigen zu können. Weitere Aufgaben von Trifolio-M sind Untersuchungen zur langfristigen Absicherung der Rohstoffversorgung, die Überprüfung der Lagerstabilität von ausgewählten Formulierungs-Prototypen, sowie die Etablierung von Analysemethoden für die Rückstandsanalytik. Das WBI führt in vitro Untersuchungen zur Erfassung der Wirkungsreichweite, protektiver Langzeitwirkung, Wirkung auf unterschiedliche Entwicklungsstadien des Pathogens und Ausbildung möglicher Resistenzen, durch. Erfolg versprechende Prototypen werden vom WBI im (Semi-)Freiland getestet. Hierbei werden Befallshäufigkeit und -stärke nach dem EPPO-Schema bewertet. Sobald eine applizierbare und anwenderfreundliche Formulierung für den Weinbau zur Verfügung steht, muss diese ihre Marktreife vor dem Zulassungsstart beweisen (Red-Flag Decision: STOP or GO).

Klimawandel und Obstbau in Deutschland (KliO)

Das Projekt "Klimawandel und Obstbau in Deutschland (KliO)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landwirtschaftskammer Niedersachsen durchgeführt. Das Gesamtziel dieses Vorhabens besteht darin, die Folgen des Klimawandels für den Obstbau in Deutschland zu untersuchen, regionale Differenzen in der potentiellen Vulnerabilität herauszuarbeiten, um hierauf basierend nachhaltige, praxisorientierte und ökonomische Anpassungsstrategien zu entwickeln. Im Rahmen diese Teilprojektes werden konkret durch den Aufbau einer Versuchskette Grundlagen in Obstanlagen von Praxisbetrieben erforscht, um für den Apfelwickler ein Prognosemodell zu entwickeln, mit dem die nachhaltige Bekämpfung dieses durch veränderte Klimabedingungen in der Bedeutung gewachsenen Schädlings möglich ist. Des weitern wird die Anbaueignung entsprechender Apfelsorten mit längerer Reifezeit untersucht. Die Projektkraft wird in das Team der Pflanzenschutzabteilung Jork eingebunden. Die Obstbauern werden kontinuierlich in die Verwendung der Ergebnisse einbezogen, indem Warnhinweise herausgegeben werden. Langfristig betrachtet wird ein Prognosemodell erarbeitet, welches in der Beratung aller Obstbaubetriebe Verwendung findet. Die Gruppenberatung ist ein Instrument, mit dem die Ergebnisse möglichst reibungsfrei transportiert werden können.

Teilprojekt E

Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Rebenzüchtung durchgeführt. Pilzwiderstandsfähige Neuzüchtungen (PIWIs) sind die Innovation der Rebenzüchtung. Sie liefern hochwertige Weine und besitzen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber den beiden Mehltauerregern, die den Weinbau seit Dekaden bedrohen. Eine Ausweitung der Anpflanzung dieser Sorten wäre die beste Strategie, um den Fungizideinsatz im Weinbau deutlich zu reduzieren. Der Anbau resistenter Rebsorten mit der neuen Anbaumethode Minimalschnitt im Spalier (MPTS, minimal pruning trellis system) erlaubt die Kombination einer (1) umweltfreundlichen und (2) wirtschaftlich vorteilhaften, sowie (3) dem Klimawandel angepasste Produktion. Um neue resistente Rebsorten in einem solch fortgeschrittenen Produktionssystem zu analysieren soll das Verhalten der Reben, das Management des Rebbestandes einschließlich der Anwendungstechnik, die Biodiversität im Weinberg und die daraus resultierenden Endprodukte (Weine) im Vergleich zum verbreiteten Spalieranabau (TS, trellis system) objektiv bewertet werden. Die Ursache der Reifeverzögerung beim MTPS-Verfahren wird untersucht und die technologische Basis für eine breite Einführung des neuen Anbausystems (MTPS) in die Weinbaupraxis soll weiterentwickelt werden. Darüber hinaus erfolgen eine Analyse der wirtschaftlichen Vorteile des neuen Anbausystems mit pilzwiderstandsfähigen Sorten sowie ein unterstützendes Marketing, um die Verbraucherakzeptanz zu verbessern. Das Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt durch die geplanten Forschungsarbeiten die PIWIs als innovative Errungenschaften der Rebenzüchtung stärker in den Anbau zu bringen und dies mit den vielen Vorteilen des Minimalschnitt im Spalier (MPTS) als eine neue, arbeitseffiziente Anbauform zu kombinieren. Die Fusion beider Systeme mit ihren jeweiligen Vorteilen birgt für die weinbauliche Praxis ein enormes ökologisches und ökonomisches Potential und hilft den Auswirkungen des Klimawandels zu begegnen.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landessaatzuchtanstalt (720) durchgeführt. Ährenfusariosen führen bei Weizen zu erheblichen Ertragseinbußen und zur Bildung von Mykotoxinen. Mit genomischen Techniken soll es gelingen, molekulare Marker zu finden und in Feldversuchen zu evaluieren, die erhöhte Pilzresistenz bedingen. Entsprechend der unterschiedlichen Methodik ist das Projekt in drei Module gegliedert, die jeweils von spezialisierten Arbeitsgruppen umgesetzt werden. Ziele von Modul 2 sind die Aufklärung von Nebenwirkungen hoch wirksamer exotischer Resistenzen auf die agronomischen Eigenschaften von deutschem Weizen sowie auf die genetische Zusammensetzung der Fusarium-Populationen, die Verringerung des einzulagernden Genomsegments durch molekulare Marker, und die Sicherung des langfristigen Selektionserfolges durch Erschließung neuer Resistenzquellen. Die exotischen QTL werden mit Markern in Elitematerial eingelagert, näher charakterisiert und ihre Segmentlänge möglichst verkürzt. Hinzu kommen mehrortige und mehrjährige Feldversuche mit künstlicher Inokulation von Fusarium culmorum und F.graminearum. Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse und Strategien werden publiziert und den interessierten Züchtern zugänglich gemacht.

Erprobung und Anpassung eines Modells zur Simulation des Auftretens von Monilia laxa an Steinobst und Taphrina deformans an Pfirsich

Das Projekt "Erprobung und Anpassung eines Modells zur Simulation des Auftretens von Monilia laxa an Steinobst und Taphrina deformans an Pfirsich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum - Rheinpfalz durchgeführt. Monilinia laxa zeigt sich in Form von Blütenfäule, Triebspitzendürre und Fruchtfäule an Steinobst. Die Blüteninfektion erfolgt bei kalter und regnerischer Witterung. Maßgebender Faktor hierbei ist der Niederschlag. Seit Jahren zeigen Frühjahrsbehandlungen zur Blüte gegen den Pilz nicht die erwartete Wirkung. Ziel war es ein wettergestütztes Modell für die Praxis zu entwickeln. Dieses sollte als Internetangebot abrufbar sein und die höchste Infektionsgefahr in den Anlagen widerspiegeln. Durch das Modell sollten Applikationen besser terminiert und der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln reduziert werden. Parallel erfolgten Untersuchungen an Pfirsich zu Taphrina deformans, dem Erreger der Kräuselkrankheit. Die Infektionen der Blüten und Blätter erfolgen im zeitigen Frühjahr (Januar bis März). Maßgebender Faktor hierbei ist neben der Temperatur der Niederschlag. Seit Jahren zeigen Fungizidbehandlungen gegen den Pilz nicht die erwartete Wirkung. Ziel war es, ein Modell zu entwickeln, mit dessen Hilfe die infektiöse Phase der Knospen basierend auf Wetterdaten berechnet werden kann. Dadurch sollten Applikationen besser terminiert und der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln reduziert werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: - Erstellen von Strukturschemata der beiden Schaderreger zur Analyse des Infektionsrisikos. - Durchführung von Labor- und Freilandversuchen zum Schließen von Wissenslücken. - Formulierung von Modellstrukturen für beide Schaderreger anhand der gewonnenen Daten. - Erstellung einer internetbasierten Software zur interaktiven Nutzung der Ergebnisse der Simulationsmodelle auf der Internetplattform ISIP. - Erprobung und Validierung der Modellroutinen an verschiedenen Standorten in Rheinland-Pfalz. Dies geschieht in Zusammenarbeit mit der Obstbauberatung Rheinland-Pfalz. - Verbreitung der Projektergebnisse und Einbindung der Modelle auf Internetwebseiten für den einfachen Zugriff auf die Simulationsergebnisse. Fazit: Das für Monilinia laxa entwickelte Modell bedarf bis zur Praxiseinführung noch einiger Überarbeitung. Hierzu müssen in der nächsten Saison Daten für eine Validierung erhoben werde. Das für Taphrina deformans entwickelte Modell wird bereits in der Saison 2007 von den Pflanzenschutzberatern in RLP getestet. Nach einer erfolgreichen Testphase soll das Modell den Obstbaubetrieben zugänglich gemacht werden.

Entwicklung von nachhaltigen Verfahren zur Abwehr von Feldmäusen

Das Projekt "Entwicklung von nachhaltigen Verfahren zur Abwehr von Feldmäusen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst - Außenstelle Münster durchgeführt. Die Feldmaus (Microtus arvalis) tritt in der Land- und Forstwirtschaft mehr oder weniger regelmäßig auf. Neben den wichtigen Funktionen im Ökosystem (u.a. Nahrungsnetze) verursacht ihr vergleichsweise regelmäßiges explosionsartiges Massenauftreten erhebliche Schäden. Nach erfolgter Massenvermehrung ist eine Regulierung schwierig. Nicht-chemische Verfahren, wie Eingriffe in Wohn-/Lebensbereiche der Mäuse mit dem Ziel der Reduzierung oder Zerstörung, der Einsatz von Gegenspielern, Antagonisten oder Spezialverfahren, sowie das Fangen (Fallen), die Vergrämung oder der Einsatz von Migrationsbarrieren stehen zwar in Ansätzen zur Verfügung, lassen sich aber häufig nicht großflächig einsetzen, widersprechen landschaftsstrukturellen Zielen (Beseitigung von Randbepflanzungen) oder sind zu kostenintensiv. Daher wird auf den Einsatz von Rodentiziden zurückgegriffen, mit oft zweifelhaftem Erfolg (z.B. aufgrund von attraktiverem Alternativfutter) und mit spürbaren Nebenwirkungen auf Nichtzielorganismen aufgrund der fehlenden Spezifität des Wirkstoffes. Zwar werden und wurden hier spezifische Anwendungsempfehlungen und Ausbringungsvorgaben entwickelt (z.B. Einsatz beim Populationsaufbau, tiefes Platzieren in den Gängen). Dadurch konnten die Risiken etwas gemindert, aber nicht ausgeschlossen werden. Bislang gibt es noch keine ökologisch verträglicheren Verfahren, die einen großflächigen Einsatz zulassen. Genau hier greift das vorliegende Verbundvorhaben ein. Ziel ist es, eine nachhaltige und auch für den Ökolandbau einsetzbare Methodenkombination zu entwickeln und in der Praxis zu implementieren. Der Grundansatz ist es hierbei, die Feldmaus bereits beim Populationsaufbau zu stören. Die entsprechenden Refugien stehen dabei ebenso wie die Schonung von Nichtzielorganismen im Vordergrund des Projektes. Es sollen dabei Verfahren wie das Ziehen einer tiefen Furche kombiniert mit Repellents z.B. aus nicht toxischen Naturstoffen in geeigneten Dispensern sowie Fangwannen/Deckelfallen mit Attraktanzen getestet werden, die auch für den Ökolandbau geeignet sind. Um die Fängigkeit zu erhöhen, sollen für die neue Anwendung von Attraktanzen in Fangwannen bzw. Deckelfallen neue Formulierungen geprüft werden. Die Ergebnisse dieses Vorhabens sollen in die Arbeit der durch die Agrarministerkonferenz eingerichteten Bund-Länder-Arbeitsgruppe Feldmaus-Management einfließen. Dazu wurde im Februar 2013 ein Expertengespräch am Julius Kühn-Institut (JKI) durchgeführt, bei dem vereinbart wurde, ein gezieltes und nachhaltiges Feldmausmanagement zu entwickeln.

Teilprojekt 2: Eine Optimierung für den Freiland-Einsatz am Beispiel von Plasmopara viticola

Das Projekt "Teilprojekt 2: Eine Optimierung für den Freiland-Einsatz am Beispiel von Plasmopara viticola" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Staatliches Weinbauinstitut Freiburg durchgeführt. Kupfer wird in der ökologischen Landwirtschaft vor allem in großflächigen Sonderkulturen wie Wein gegen den Falschen Mehltau eingesetzt. Dessen Einsatz soll gemäß der Forderung der EU-Kommission reduziert, idealerweise ersetzt werden. Daher ist das erklärte Ziel dieses Verbundvorhabens, mikroverkapselte Süßholz-Extraktformulierungen als Kupferersatzpräparate zu optimieren, im Freiland am Wein zu testen und ein Herstellungsverfahren für den Technikums-Maßstab zu adaptieren. Final soll das Projekt ein marktreifes und zulassungsfähiges Fungizid gegen Falsche Mehltaupilze zunächst für den Einsatz im Weinbau zum Ergebnis haben. Um auf lange Sicht den Eintrag von Kupfer im ökologischen Landbau zu minimieren, soll, basierend auf der erarbeiteten Formulierung, diese für den Einsatz in kleinflächigen Kulturen wie Obst und Gemüse angepasst werden. Zum Erreichen des Vorhabenziels plant Trifolio-M ein Upscaling und eine Optimierung der Extraktion der aktiven Substanzen aus den Süßholzblättern im Pilotmaßstab für höhere Ausbeuten und Selektivität. Parallel dazu strebt das iPAT ein Scale-up seines Verfahrens zur Mikroverkapselung der Süßholzextrakte vom Labor- auf den Technikums-Maßstab in einer eigens entwickelten Anlage an. Beide Partner entwickeln zusammen verschiedene anwenderfreundliche Formulierungstypen (WDG/WP). Bei Trifolio-M wird das Testsystem Weinrebe/P. viticola adaptiert, um gute Wirksamkeiten aus dem bestehenden System Tomate/P. infestans auch hier an Ganzpflanzen in einfachen Wirksamkeitstests und mit ausgewählten Kandidaten in UV- und Regentests unter kontrollierten Bedingungen bestätigen zu können. Weitere Aufgaben von Trifolio-M sind Untersuchungen zur langfristigen Absicherung der Rohstoffversorgung, die Überprüfung der Lagerstabilität von ausgewählten Formulierungs-Prototypen, sowie die Etablierung von Analysemethoden für die Rückstandsanalytik. Das WBI führt in vitro Untersuchungen zur Erfassung der Wirkungsreichweite, protektiver Langzeitwirkung, Wirkung auf unterschiedliche Entwicklungsstadien des Pathogens und Ausbildung möglicher Resistenzen, durch. Erfolg versprechende Prototypen werden vom WBI im (Semi-)Freiland getestet. Hierbei werden Befallshäufigkeit und -stärke nach dem EPPO-Schema bewertet. Sobald eine applizierbare und anwenderfreundliche Formulierung für den Weinbau zur Verfügung steht, muss diese ihre Marktreife vor dem Zulassungsstart beweisen (Red-Flag Decision: STOP or GO).

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik durchgeführt. Intensive Anbaustrategien bergen ein hohes Risiko für Ertragsverluste infolge der Akkumulation von Pathogenen im Boden. Die Entwicklung neuer Strategien zur Sicherung einer nachhaltigen Produktivität erfordert ein genaueres Verständnis der Wirkung pflanzenbaulicher Maßnahmen auf die Suppressivität (Unterdrückung von Pathogenen) von Böden. Dazu werden Boden- und Rhizosphären-Mikrobiome in Abhängigkeit von langfristigen pflanzenbaulichen Maßnahmen charakterisiert und deren Strukturen und Funktionen in intensiv und extensiv genutzten Böden verglichen. Da Wurzelexsudate das Rhizosphären-Mikrobiom beeinflussen, werden Exsudat-Analysen in die Arbeiten einbezogen. Im Ergebnis erwarten wir Informationen zu mikrobiellen Taxa, die auf die Exsudat-Zusammensetzung reagieren. Der Einfluss von Biokontrollstämmen auf das Rhizosphären- und Boden-Mikrobiom wird in Abhängigkeit von pflanzenbaulichen Maßnahmen untersucht, um deren Wirkung für einen nachhaltigen Anbau zu optimieren. Sozioökonomische Forschung wird gesellschaftliche Auswirkungen veränderter Bodenmanagementstrategien bewerten. Die Aufklärung der Mikrobiome von Boden und Rhizosphäre erfolgt mittels Amplikonsequenzierung und DGGE. Real-time PCR dient zur Quantifizierung von Taxa, die auf langfristig durchgeführte pflanzenbauliche Maßnahmen reagieren, sowie solcher mit potentiell antagonistischer Aktivität. Kurzfristig wird das Auffinden von Indikatoren zur Verbesserung von Bodenfunktionen die Optimierung von Anbaumaßnahmen und damit wirtschaftliche Erfolgsaussichten von landwirtschaftlichen Betrieben sichern. Mittelfristig sollen identifizierte mikrobielle Taxa mit positivem Effekt auf Bodenfunktionen eingesetzt und kommerziell erhältliche Biokontrollstämme optimiert werden. Die Ergebnisse werden publiziert und Produkte für den Pflanzenbau und die Nachhaltigkeitspolitik entwickelt.

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