Das Projekt "FACCE JPI Knowledge Hub - Teilprojekt: FORM B - CropM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-3 Agrosphäre durchgeführt. Das Teilprojekt hat das Ziel ein Echtzeitmodell zur Vorhersage der Bewässerung von landwirtschaftlichen Nutzflächen in einem ersten Schritt voranzutreiben. Dazu wird das bereits vorhandene Vegetation/Boden Modell HYDRUS/SUCROS verwendet und ggf. angepasst und in einen Datenassimilierungsrahmen eingefügt. Für den Test dieses Datenassimilierungsrahmens wird auf bestehenden Daten aus anderen Arbeitsgruppen zurückgegriffen. Dabei ist besonders der Standort Merzenhausen zu nennen, da dort dichte Messreihen der oberflächennahen Bodenfeuchte, klimatischen Randbedingungen und der Evapotranspiration vorliegen. Des Weiteren liegen zeitlich punktuelle Messdaten zum LAI sowie zur Photosynthe und Transpiration aus Bestandes-Kammermessungen vor. Das Teilprojekt wird ein gekoppeltes hydrologisches und Pflanzenwachstumsmodell in einem Datenassimilierungsrahmen einbetten und anhand von bereits ermittelten Daten testen.
Das Projekt "Einfluss von saurem Nebel auf die Auswaschung von Kationen und auf die Struktur der epikutikulaeren Wachsschicht sowie auf den Wasserhaushalt der Fichte (Picea abies (L.) Karst.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 19 Ernährungs- und Haushaltswissenschaften, Institut für Pflanzenernährung durchgeführt. Es soll geklaert werden, ob die Auswaschung von K hoch +, Zn hoch + und Kohlenhydraten aus jungen Fichten durch sauren Nebel zu einem Mangel an den genannten Ionen fuehrt, ob die Auswaschung von Kationen aus den Nadeln (K, Ca, Mg, Mn, Zn) in der Ruhephase hoeher ist als in der Wachstumsphase, ob die Kutikula durch sauren Nebel beschaedigt wird und ob solche Schaedigungen die Auswaschung und den Pilzbefall der Nadeln foerdert. Ausserdem soll geklaert werden, wie sich saure Benebelung auf die Transpiration, auf das Wasserpotential und auf das osmotische Potential, sowohl unter feuchten, als auch unter trockenen (Wasserstress) Bedingungen auswirkt.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von e-nema Gesellschaft für Biotechnologie und biologischen Pflanzenschutz mbH durchgeführt. Entomopathogene Nematoden (EPN) sind kleiner als 1 mm große Fadenwürmer, die weltweit mit großem Erfolg gegen Schadinsekten im Boden eingesetzt werden. Die e-nema GmbH ist führend auf dem Gebiet der Produktion und Vermarktung dieser biologischen Pflanzenschutzmittel. Das Potential der Nematoden ist besonders hoch bei oberirdisch-lebenden Schadinsekten, da diese in der Evolution selten EPN ausgesetzt waren und damit keine Abwehrmechanismen entwickelt haben. Auf der Pflanzenoberflächen scheitert der Einsatz oft, da exakte Angaben zu funktionalen Klimafaktoren und die Reaktion der EPN auf sich ändernde Parameter fehlen. Das Projekt will optimale Applikationsbedingungen für den Einsatz gegen überwinternde Larven des Apfelwicklers im Stammbereich und gegen die invasive Tomatenminiermotte im Gewächshaus definieren, um die Verwendung der EPN auszuweiten und den Einsatz chemischer Insektizide zu reduzieren. Ziel ist, Bereiche der Parameter Luftfeuchtigkeit, Blattnässe und Temperatur zu definieren, bei denen EPN die Wirtsinsekten finden und sie abtöten. Neben der Temperatur spielt die Blattnässedauer die wichtigste Rolle und wird von Regen, Tau, Bewässerung und Applikationswasser bestimmt, aber auch von verdunstungsregulierenden, atmosphärischen Parametern, wie Windgeschwindigkeit und Globalstrahlung. Auf dem Blatt sind Parameter wie Transpiration und Blattstruktur zu berücksichtigen. In modernen Gewächshäusern stehen heute Klimaregelcomputer zur Verfügung, die eine geeignete Steuerung der Umweltfaktoren ermöglichen, um den Einsatz von EPN gegen die Miniermotte erfolgreich zu gestalten. Die Meteorologie kann relativ sichere Wetterprognosen 3 Tage im Voraus liefern. Dieser Zeitraum reicht aus, EPN anzuliefern und zu optimalen klimatischen Bedingungen gegen den Apfelwickler im Freiland zu applizieren. Die Definition der Umweltbedingungen, Regelstrategien und Wetterdaten sollen dazu dienen, eine optimale Nutzung des Nematodenpotentials zu ermöglichen.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Botanisches Institut und Botanischer Garten durchgeführt. Entomopathogene Nematoden (EPN) sind kleiner als 1 mm große Fadenwürmer, die weltweit mit großem Erfolg gegen Schadinsekten im Boden eingesetzt werden. Die e-nema GmbH ist führend auf dem Gebiet der Produktion und Vermarktung dieser biologischen Pflanzenschutzmittel. Das Potential der Nematoden ist besonders hoch bei oberirdisch-lebenden Schadinsekten, da diese in der Evolution selten EPN ausgesetzt waren und damit keine Abwehrmechanismen entwickelt haben. Auf der Pflanzenoberflächen scheitert der Einsatz oft, da exakte Angaben zu funktionalen Klimafaktoren und die Reaktion der EPN auf sich ändernde Parameter fehlen. Das Projekt will optimale Applikationsbedingungen für den Einsatz gegen überwinternde Larven des Apfelwicklers im Stammbereich und gegen die invasive Tomatenminiermotte im Gewächshaus definieren, um die Verwendung der EPN auszuweiten und den Einsatz chemischer Insektizide zu reduzieren. Ziel ist, Bereiche der Parameter Luftfeuchtigkeit, Blattnässe und Temperatur zu definieren, bei denen EPN die Wirtsinsekten finden und sie abtöten. Neben der Temperatur spielt die Blattnässedauer die wichtigste Rolle und wird von Regen, Tau, Bewässerung und Applikationswasser bestimmt, aber auch von verdunstungsregulierenden, atmosphärischen Parametern, wie Windgeschwindigkeit und Globalstrahlung. Auf dem Blatt sind Parameter wie Transpiration und Blattstruktur zu berücksichtigen. In modernen Gewächshäusern stehen heute Klimaregelcomputer zur Verfügung, die eine geeignete Steuerung der Umweltfaktoren ermöglichen, um den Einsatz von EPN gegen die Miniermotte erfolgreich zu gestalten. Die Meteorologie kann relativ sichere Wetterprognosen 3 Tage im Voraus liefern. Dieser Zeitraum reicht aus, EPN anzuliefern und zu optimalen klimatischen Bedingungen gegen den Apfelwickler im Freiland zu applizieren. Die Definition der Umweltbedingungen, Regelstrategien und Wetterdaten sollen dazu dienen, eine optimale Nutzung des Nematodenpotentials zu ermöglichen.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Humboldt-Universität zu Berlin, Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften durchgeführt. Entomopathogene Nematoden (EPN) sind kleiner als 1 mm große Fadenwürmer, die weltweit mit großem Erfolg gegen Schadinsekten im Boden eingesetzt werden. Die e-nema GmbH ist führend auf dem Gebiet der Produktion und Vermarktung dieser biologischen Pflanzenschutzmittel. Das Potential der Nematoden ist besonders hoch bei oberirdisch-lebenden Schadinsekten, da diese in der Evolution selten EPN ausgesetzt waren und damit keine Abwehrmechanismen entwickelt haben. Auf der Pflanzenoberflächen scheitert der Einsatz oft, da exakte Angaben zu funktionalen Klimafaktoren und die Reaktion der EPN auf sich ändernde Parameter fehlen. Das Projekt will optimale Applikationsbedingungen für den Einsatz gegen überwinternde Larven des Apfelwicklers im Stammbereich und gegen die invasive Tomatenminiermotte im Gewächshaus definieren, um die Verwendung der EPN auszuweiten und den Einsatz chemischer Insektizide zu reduzieren. Ziel ist, Bereiche der Parameter Luftfeuchtigkeit, Blattnässe und Temperatur zu definieren, bei denen EPN die Wirtsinsekten finden und sie abtöten. Neben der Temperatur spielt die Blattnässedauer die wichtigste Rolle und wird von Regen, Tau, Bewässerung und Applikationswasser bestimmt, aber auch von verdunstungsregulierenden, atmosphärischen Parametern, wie Windgeschwindigkeit und Globalstrahlung. Auf dem Blatt sind Parameter wie Transpiration und Blattstruktur zu berücksichtigen. In modernen Gewächshäusern stehen heute Klimaregelcomputer zur Verfügung, die eine geeignete Steuerung der Umweltfaktoren ermöglichen, um den Einsatz von EPN gegen die Miniermotte erfolgreich zu gestalten. Die Meteorologie kann relativ sichere Wetterprognosen 3 Tage im Voraus liefern. Dieser Zeitraum reicht aus, EPN anzuliefern und zu optimalen klimatischen Bedingungen gegen den Apfelwickler im Freiland zu applizieren. Die Definition der Umweltbedingungen, Regelstrategien und Wetterdaten sollen dazu dienen, eine optimale Nutzung des Nematodenpotentials zu ermöglichen.
Das Projekt "Gefährdung von Stadtbäumen durch den Klimawandel (TV 3.1.2d)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Forstbotanik und Forstzoologie, Professur für Forstbotanik durchgeführt. Teilvorhaben im Projekt 'Entwicklung und Erprobung eines integrierten regionalen Klimaanpassungsprogramms für die Modellregion Dresden - REGKLAM, TP Grün- und Freiflächen, städtebauliche Strukturen, biometeorologische Effekte'. Ziel ist die Erarbeitung von Konzepten zur Pflege, Anpassung und sachgerechten Neuanlage von innerstädtischen Gehölzpflanzungen unter sich ändernden Standortsbedingungen, die auch bisher kaum oder selten verwendete, aber gut geeignete Gehölzarten einbeziehen und so eine unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten sinnvolle und zukunftweisende Bewirtschaftung urbaner Gehölze ermöglichen. Dabei ist eine profunde Einschätzung der Vitalität und der Wachstumsentwicklung der bisher häufig verwendeten Gehölze im Stadtgebiet Dresden unerlässlich. Mit Hilfe von dendroklimatologischen und ökophysiologischen Methoden und Materialien wird die Wachstumsentwicklung der wichtigsten Stadtbaumarten abgeschätzt. Um gleichzeitig Aussagen zur langfristigen Dynamik des Baumwachstums zu machen, werden die Interpretationen der retrospektiv gewonnenen Daten, die durch kumulative Umwelteinwirkungen entstanden sind, mit den Ergebnissen der zeitlich höher aufgelösten (aber nur für ausgesuchte Messperioden von wenigen Tagen vorhandenen) aktuellen Untersuchungen präzisiert. Aus der retrospektiven Analyse der Zuwächse und Spotmessungen von Transpirations- und Photosyntheseraten lassen sich die unterschiedlichen zeitlichen Ebenen kombiniert auswerten. Die während der Messperioden gewonnenen Erkenntnisse zur Reaktion einzelner Baumarten auf die Witterungsbedingungen sollen in Kombination mit den langfristigen, retrospektiven Zuwachsuntersuchungen Prognosen der Zuwachsverhältnisse, die als Vitalitätsweiser genutzt werden, bei sich ändernden Standortsbedingungen ermöglichen. Durch die gute Kooperation im Projekt Regklam kann von hohen wissenschaftlichen, wirtschaftlichen und technischen Erfolgsaussichten ausgegangen werden.
Das Projekt "Einfluss des Luftdruckes auf Gaswechsel und Wachstum von Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin (Humboldt-Univ.), Institut für Gartenbauwissenschaften, Ökophysiologie im Nutzpflanzenbau durchgeführt. Die Wirkungen des Luftdruckes auf die Pflanze sind weitgehend unbekannt. Vor allem interessiert der Druckbereich 600-1013 hPa (entsprechend 4200-0 m ueNN), in dem auf der Erde hoehere Pflanzen auftreten. Mit zunehmender Hoehe bleibt die volumetrische Luftzusammensetzung gleich, aber die Massenkonzentration aller Bestandteile faellt entsprechend dem Luftdruck. Demnach sind Wirkungen ueber Konzentrationen an CO2 (Photosynthese) und O2 (Photorespiration, Dunkelatmung) sowie ueber das Wasserdampfsaettigungsdefizit denkbar. Fuer die diffusiven Schritte des Gaswechsels gilt nach bisheriger Uebersicht, dass eine Aenderung des Luftdruckes wirkungslos bleibt, da der Effekt reduzierter Massenkonzentration durch einen reziproken Anstieg der Diffusionskoeffizienten ausgeglichen wird. Daneben sind Wirkungen auf die Carboxylierung und den konvektiven Gastransfer denkbar. Mit einer neuartigen Versuchsanlage werden Untersuchungen ueber Wachstum, CO2-Gaswechsel, Transpiration und Morphologie mittelgrosser Pflanzen bei Druecken von 0,1/1/1,5 bar ausgefuehrt.
Das Projekt "Monitoring and modeling of water and water-related nutrient fluxes in rice-based cropping systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement, Professur für Landschafts-, Wasser- und Stoffhaushalt durchgeführt. Many studies have been conducted with the aim to better understand biologic and hydrologic processes that control C and N fluxes in rice paddy systems. But rarely have studies attempted to explicitly link the hydrological and biogeochemical controls of nutrient transport on the field scale. In this research project we aim to improve our understanding of processes that are involved in storing and releasing water and nutrients of different rice-based cropping systems. The Catchment Modeling Framework (CMF) will be coupled to the biogeochemical MOBILE-DNDC model (SP6) in to simulate (1) vertical and lateral transport processes of water, C and N and (2) to predict the reaction of ecosystem services such as water storage and purification, gas regulation, nutrient cycling and food supply in dependence of cropping systems. SP7 follows a rejectionist framework where model complexity is adapted to available data and process understanding. State-of-the-art analytical instruments will be connected to a unique automatic sampling system to continuously measure water isotopic composition as well as dissolved carbon and nitrogen solutes in situ for the first time. Waters to be sampled include surface water, irrigation water, groundwater and water vapor. Cavity Ringdown Spectroscopy will be used to measure 2H/H and 18O/16O. Isotopic signatures will allow estimating water mean transit times, partitioning between evaporation and transpiration and separating flow paths. Hyperspectral UV photometers equipped with a flow-through cell will be installed for continuous measurements of nitrate and DOC.
Das Projekt "Beschreibung des physiologischen Zustands von Waldbaeumen unter dem Einfluss von Luftschadstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Allgemeine Botanik, Abteilung Stoffwechselphysiologie und Ökologische Physiologie durchgeführt. Objective: Characterization of the physiology of forest trees damaged by air pollutants. The alteration of the plant metabolism due to the environmental influence compared with not injured trees should be investigated. General Information: The project is divided into 4 main points: 1. Adaptation of biochemical tests to the new plant material. 2. Investigations of the plant water relations. A. Water potential, osmotic potential. B. Concentrations of soluble sugars, proteins and the amino acid prolin in the leaves. C. Dry and fresh weights. 3. Characterization of the photosynthetic apparatus. A. Measurements of the CO2 exchanges and transpiration. B. Biochemical analysis: Content of pigments, starch and important ions. C. Key enzymes: RUBP-carboxylase, cytochome f, glutamin synthetase, catalase and peroxidase. 4. Morphological investigations of leaf, shoot and root (inclusive electron microscopy).
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RAM GmbH Mess- und Regeltechnik durchgeführt. Das Ziel des Projekts Entwicklung eines sensorbasierten intelligenten Gewächshaus-Managementsystems ist, ein System zur Effizienzsteigerung für die Unterglasproduktion zu etablieren. Das System greift auf gigantische Datenmengen verschiedener Gewächshaussensoren zu und ermittelt optimale Kulturführungsstrategien. Darüber hinaus wird der Ressourcenverbrauch erfasst und zu wichtigen Kenngrößen (z.B. Carbon Footprint, Ressourcen-einsatz pro Ertragseinheit etc.) weiterverarbeitet, die in der Kundenkommunikation genutzt werden können und einen Vergleich des Ressourceneinsatzes verschiedener Betriebe ermöglicht. Das System integriert intelligente Sensoren, welche die Reaktion der Pflanzen (Photosynthese, Fruchtwachstum und Transpiration) auf verschiedene Kulturbedingungen anzeigen. Zudem können verschiedene Kulturführungsszenarien am Computer simuliert werden. Ziel ist, den Rohstoffverbrauch bei gleichzeitig optimaler Kulturführung zu reduzieren. Die zur Verrechnung und Modellierung genutzten Daten stammen von zwei Praxisbetrieben, die bereits mit einem RAM-System ausgestattet sind und über die Projektlaufzeit die Datensätze freigeben. 1) Neber Gemüse Friedich Neber Frühlingsweg 6 D-73663 Berglen 2) Biogärtnerei Watzkendorf GmbH Sabine Kabath Zum Mühlenbach 12 D-17237 Blankensee (OT Watzkendorf) OT.