Das Projekt "Teil IV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren e.V. durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist, den Einfluss des Bodentyps, von organischem Dünger sowie der Einarbeitung von belasteten Pflanzenresten in den Boden für die Aufnahme und Verteilung von Salmonella enterica und enterohämorrhagischen Escherichia coli (EHEC) in die Nutzpflanzen aufzuklären. Die Ziele des Vorhabens sind in drei Gruppen unterteilt: i) Etablierung von Methoden für den spezifischen Nachweis von Salmonella und EHEC in pflanzlichen Geweben und im Boden; ii) Untersuchung von Faktoren die den Umfang der Besiedlung von Nutzpflanzen mit Humanpathogenen beeinflussen. Aufgrund der bestehenden Gefährdung für den Verbraucher wird die Besiedelung von Kopfsalat und Feldsalat untersucht; und iii) Risikoeinschätzung für den Verbraucher. In dem Teilvorhaben soll der Einfluss von Anbaubedingungen auf die Etablierung von EHEC und S. enterica an, bzw. in der Pflanze untersucht werden. Unter Gewächshausbedingungen wird daher die Kolonisierung und Internalisierung von humanpathogenen Bakterien (HPB) in Pflanzen am Beispiel von Kopf- und Feldsalat in Abhängigkeit vom Bodentyp (Lehmsand oder Auenlehm) mit und ohne Einarbeitung von belastetem organischem Dünger (Gülle oder Gärreste) geprüft. Es wird hierbei mit geringeren (102- 103 colony forming units (cfu)/ml) Keimzahlen gearbeitet. Die Abundanz der zu untersuchenden HPB in der Rhizosphäre wird mit kultivierungsunabhängigen (DNA-basierte) und -abhängigen Methoden untersucht.
Das Projekt "TP1: InnoWert IGZ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren e.V. durchgeführt. Um den Strukturwandel entgegenzuwirken und die Biodiversität in der Lausitz zu erhöhen, sollen neue Wertschöpfungsketten auf Basis der Nachtkerze und der kleinen Bibernelle entwickelt werden. Diese meist unterschätzten Kulturen können nicht nur als gleichwertige Alternative für Importwaren wie Anissamen, Nachtkerzenöl und synthetischen Stoffen dienen, sondern haben zahlreiche Eigenschaften, die sich positiv auf Ackerkulturen, z.B. in Form von Pathogenunterdrückung oder Biodiversitätsförderung auswirken. Da hier gebietsheimische Arten eingesetzt werden können, ist der Anbau unkompliziert, da wenig Düngemittel benötigt werden und durch die Resilienz gegenüber Hitze und Trockenheit auch die Ertragssicherheit unter den heute und zukünftigen Bedingungen der Lausitz gegeben sein wird. Der Einsatz beider Pflanzenarten als Alternative zu synthetischen Pflanzenschutzmitteln soll im Rahmen von InnoWert analysiert werden. Wildpflanzen können als Zwischenfrüchte zur Erhöhung der organischen Substanz und damit zur Fruchtbarkeit des Bodens beitragen. Nachtkerze und Bibernelle können zudem mit ihren Wurzeln selbst stark verdichteten Boden aufzulockern. Der Einsatz von Wildpflanzen zur Verbesserung der Bodenstruktur und Bodengesundheit stellt eine weitere Anwendung dar. Die Märkte für biologische Pflanzenschutzmittel und der Gourmetbereich sollen angesprochen werden, wobei vor allem der Markt für organische Pflanzenschutzmittel hat hier ein großes Wachstumspotenzial aufweist. Mit den beteiligten Partnern aus InnoWild (LIL) und Circular PhytoREVIER (BR) soll das Kooperationsprojekt die Vernetzung und der Wissenstransfer zwischen den beiden Revieren fördern und durch die gezielte Zusammenführung von Fachwissen, Ressourcen, Infrastrukturen sowie Vorarbeiten der Partner gemeinsame Synergien freisetzen. So kann auf die ganz verschiedenen Expertisen, Erfahrungen und Partnerstrukturen zurückgegriffen werden, um die Stärken beider Regionen zu nutzen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren e.V. durchgeführt. Eine Verringerung des Anstiegs der atmosphärischen Distickstoffoxid (N2O)-Konzentration ist von entscheidender Bedeutung für die Abschwächung des Klimawandels. Ungefähr 60 % der anthropogenen N2O-Emissionen können der Landwirtschaft und dort vorrangig dem Einsatz großer Mengen synthetischer Stickstoff (N)-Dünger zugerechnet werden. Bei der hydroponischen Produktion von Pflanzen im Gewächshaus sind die N-Versorgung und -Konzentrationen in der Wurzelumgebung über das ganze Jahr hinweg sehr hoch, was potentiell die N2O-Emissionen fördern kann. Jedoch bestehen bei der Pflanzenproduktion in Gewächshäusern auch viele Möglichkeiten der gezielten Steuerung des Gewächshausklimas und der Bedingungen im Wurzelraum. Damit kann entscheidender Einfluss auf die Höhe der N2O-Emissionen genommen werden. Allerdings dürfen diese Maßnahmen nicht das Wachstum der Pflanzen und den Ertrag negativ beeinflussen. Zur Entwicklung von Strategien zur Senkung der N2O-Emissionen aus der intensiven Pflanzenproduktion ist das Verständnis der Bedingungen, die zu hohen N2O-Emissionen führen, notwendig. Dazu sind aus der Vielzahl der Prozesse und Einflussfaktoren, die mit großer zeitlicher und räumlicher Variabilität auf die Höhe der Emissionen einwirken, die wichtigsten zu bestimmen und zu untersuchen. Besonderer Bedeutung kommt dabei dem bisher am wenigsten verstandene Aspekt zu, der Wechselwirkung von Pflanze, Substrat und Mikroorganismen. Auf Grundlage der erhobenen Daten werden Modelle zur N2O-Emission entworfen und Strategien zur Verringerung der Emissionen abgeleitet. Diese werden sowohl experimentell als auch unter Praxisbedingungen geprüft, um so die N2O-Emissionen aus der Pflanzenproduktion in Gewächshäusern entscheidend zu verringern, ohne Ertrag und Produktqualität negativ zu beeinflussen. Die Arbeiten konzentrieren sich auf hydroponische Anbauverfahren, da diese umweltfreundlich und typisch für den Anbau von vielen Kulturen im Gewächshaus sind.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren,Erfurt e.V., Abteilung Pflanzengesundheit durchgeführt. Qualitätsmängel der Kartoffel infolge eines Befalls mit Rhizoctonia solani gehören zu den häufigsten Ursachen für eine Ablehnung von Produktionschargen durch den Handel und die Verarbeitungsindustrie. Die unzureichende Wirksamkeit von verfügbaren Bekämpfungsmaßnahmen erfordert die Entwicklung neuer Strategien. Der Anbau von resistenten Sorten ist eine wirksame Bekämpfungsmaßnahme, doch gibt es keine Informationen zur Resistenz gegen R. solani in marktfähigen Sorten/Genpool, da dieses Merkmal in der Züchtung aufgrund fehlender Testverfahren nur indirekt berücksichtigt wurde. Hauptziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Resistenzprüfmethode, deren Bereitstellung der Züchtung erstmals erlaubt, das Resistenzpotential in marktfähigen Sorten bzw. im Genpool der Kartoffel gegenüber R. solani zu prüfen. Dazu sollen Merkmale der Kartoffel aufgefunden werden, die mit dem Merkmal Resistenz im Feld korrelieren und so ein Screening von Sorten auf Rhizoctonia-Resistenz in kurzer Zeit erlauben, um dieses Merkmal in zukünftige Züchtungsprogramme aufzunehmen. Angestrebt wird auch die Prüfung einer nicht chemischen Bekämpfungsmethode. Erarbeitet wird eine Applikationsstrategie für einen pilzlichen Antagonisten zur Unterdrückung des Inokulums von R. solani im Feld. Geprüft wird auch, ob durch Behandlung der Knollen mit dem Antagonisten nach der Ernte der Entwicklung von Sklerotien im Lager entgegen gewirkt werden kann, um das Primärinfektionspotential zu reduzieren.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren,Erfurt e.V. (IGZ) - PB 3 Gartenbau, Umwelt und der Verbraucher - 3.1 Bioaktive Sekundärstoffe in der Interaktion Pflanze-Umwelt durchgeführt. Die Erhaltung von Bodengesundheit/-fruchtbarkeit ist Voraussetzung für eine nachhaltige Landwirtschaft. Die Fähigkeit Pathogene zu unterdrücken, ist ein Charakteristikum von gesunden Böden, doch der Mangel an Anbaumaßnahmen, die Aspekte der Bodengesundheit/-fruchtbarkeit berücksichtigen, ist einer der Gründe für die gegebenen Probleme durch Pflanzenkrankheiten. Mikroorganismen im Boden sind wesentlich für Bodengesundheit/-fruchtbarkeit, doch finden sie aufgrund fehlender Kenntnisse des Einflusses von Anbaumaßnahmen in der Praxis wenig Berücksichtigung. Das Verständnis zum Einfluss von Anbaumaßnahmen (intensiv/extensiv) auf die mikrobielle Gemeinschaft im Boden unter Berücksichtigung der Leistungsfähigkeit der Pflanze, ist Ziel des Projektes. Aufgrund der positiven Wirkung von applizierten nützlichen Mikroorganismen (BM) auf die Pflanze ist die Gewinnung von Kenntnissen zum Einfluss von Anbaumaßnahmen auf die BM-Effizienz im Feld ein Schwerpunkt. Untersucht wird die krankheitsunterdrückende Wirkung einer individuellen und kombinierten Anwendung von Zwischenfrüchten und BM-Konsortium an Mais im Feld sowie deren Wirkung auf das Mikrobiom in der Rhizosphäre (RH) unter Berücksichtigung von Charakteristika der Pflanze. Die Charakterisierung der Mikrobiome im von der Wurzel beeinflussten Boden (RA) und in der RH erfolgt mit neuesten molekularen Techniken. Basierend auf den Metagenom-Analysen werden für relevante mikrobielle, funktionelle Gene qPCR-Systeme etabliert, um deren Abundanz in allen RH-Proben überprüfen zu können. Auf der Basis der zusammenhängenden Analyse aller generierten Datensätze sollen mikrobielle Indikatoren (Taxa, Funktionen) identifiziert werden, die für Boden- und Pflanzengesundheit von Bedeutung sind und zur Bewertung von Anbausystemen herangezogen werden können. Die Ergebnisse des Projektes sollen die Entwicklung von Anbaustrategien für eine nachhaltige Pflanzenproduktion unterstützen und werden an verschiedene Interessengruppen herangetragen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren e.V. durchgeführt. Das Ziel des vorliegenden Vorhabens besteht darin, ein Verfahren zum standortangepassten Stickstoffmanagement auf der Grundlage neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse zu entwickeln und in die Praxis einzuführen. Das Vorhaben umfasst sowohl die Entwicklung und den Einsatz moderner Informations- und Kommunikationstechnik als auch die Anwendung von wissenschaftlichen Modellen zur Steuerung der N-Düngung. Die zu entwickelnden Hardware-Eckpunkte, zwischen denen der Datenfluss via Mobilfunk erfolgt, sind ein Web-gestütztes Datenportal und ein im Schlepper befindlicher In-Field-Controller. Im Datenportal wird eine breite Datenpalette verwaltet und unter anderem für ein Bodenprozessmodell zugänglich gemacht. Dieses Modell berechnet Bodenzustandsgrößen in einem 10x10 Meter-Raster auf Grundlage von Bewirtschaftungs- und Witterungsdaten sowie von Daten aus hochaufgelösten digitalen 3D-Bodenkarten. Die berechneten Bodenzustandsgrößen werden im Schlepper zusammen mit online-Daten eines N-Sensors mittels eines künstlichen neuronalen Netzes verarbeitet, das sich in dem Controller befindet. Nachfolgend erfolgt die Ansteuerung des Düngerstreuers. Am Ende des beschriebenen Verfahrensweges steht eine teilflächenspezifisch pflanzenbaulich, ökologisch und ökonomisch optimierte N-Düngung. Das Verfahren wird in zwei Betrieben exemplarisch in die Praxis eingeführt.
Das Projekt "InnoWild-IGZ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren e.V. durchgeführt. Es braucht neue Strategien, um weiterhin in den vom Klimawandel besonders stark beeinflussten Regionen eine profitable und nachhaltige Landwirtschaft zu ermöglichen. Durch die Etablierung eines neuartigen Wirtschaftszweiges in der Lausitz, welcher auf der Nutzung, Verarbeitung und Vermarktung von Wildpflanzen beruht, soll eine neue profitablere Landnutzungsweise in der Region geschaffen werden. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Nutzung von gebietsheimischen und klimaangepassten Wildpflanzen als Grundlage für die Entwicklung neuartiger Wertschöpfungsketten in der Lausitz: von der Pharmazie und Agrochemie über die Lebensmittelindustrie bis hin zur Kosmetik. Als Ergebnis dieses Projektes soll zudem in der Lausitz ein Innovationszentrum für Wildpflanzenanbau entstehen, welches als Demonstrator den Wissenstransfer gewährleistet und als zentrale Anlaufstelle zur Fortbildung hinsichtlich Wildpflanzennutzung in der Lausitz genutzt wird. Um zukünftig neue Vermarktungsmöglichkeiten zu schaffen, wollen wir zusammen mit regionalen Unternehmen direkt innovative Lösungsansätze für die Region entwickeln.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren,Erfurt e.V., Abteilung Pflanzengesundheit durchgeführt. Vorhabensziel: Optimierung von Wirkungsgrad und Wirkungssicherheit der Biofumigation zur Bekämpfung bodenbürtiger Schaderregern (Nematoden, Pilze) durch (1) züchterische Erhöhung des Anteils Isothiocyanate-freisetzender Glucosinolate in Kulturpflanzen, (2) Steigerung der Isothiocyanat-Menge pro Flächeneinheit durch Optimierung der Anbaumaßnahmen, (3) Transfer des Wissens in die Praxis ('Leitfaden Biofumigation') sowie (4) Erschließung neuer Märkte und Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit des beteiligten KMU. Arbeitsplanung: Durchführung von in vitro, Gewächshaus und Feldversuchen zur Wirkungssteigerung der Biofumigation gegen bodenbürtige Erreger wie Rhizoctonia solani. Bestimmung des Einflusses auf Pilzstrukturen von R. solani (Myzel, Sklerotien) sowie der Befallsstärke an der Pflanze. Ergebnisverwertung: Etablierung der Biofumigation als alternatives Bekämpfungsverfahren für bodenbürtige Schaderreger in der Praxis (u.a. Leitfaden Biofumigation). Erstellung eines Kriterienkatalogs für eine mögliche Wertprüfung bei der Sortenzulassung. Wissenschaftlich fundierten Verkaufsargumente helfen bei der Vermarktung. Entwicklung leistungsfähiger Sorten für den Einsatz in der Praxis.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren,Erfurt e.V. (IGZ), Abteilung System Pflanze-Mikroorganismen durchgeführt. Intensive Anbaustrategien bergen das Risiko von Ertragsverlusten infolge der Akkumulation von Pflanzenpathogenen im Boden, deren Fähigkeit diese zu unterdrücken, ein Charakteristikum für gesunde Böden ist. Ein besseres Verständnis des Einflusses pflanzenbaulicher Maßnahmen auf die Boden- und Rhizosphären-Mikrobiota und dessen suppressive Wirkung gegenüber Pathogenen ist Voraussetzung für die Entwicklung von nachhaltigen Anbaustrategien. Ziel des Projektes ist, den Einfluss von langfristigen Anbaumaßnahmen (intensiv und extensiv) auf die Struktur und Funktion der Mikrobiota in von der Wurzel beeinflusstem Boden und der Rhizosphäre unter gleichzeitiger Berücksichtigung von Pflanzengesundheit und -wachstum zu untersuchen. Aufgrund der Bedeutung von Wurzelexsudaten auf die Rhizosphären-Mikrobiota wird deren Analyse in die Untersuchungen einbezogen. Es erfolgt eine Charakterisierung der Mikrobiota in von der Wurzel beeinflusstem Boden und der Rhizosphäre verschiedener Kulturen (Mais, Raps, Weizen) in Abhängigkeit von langfristigen Anbaumaßnahmen. Hierbei wird auch der Einfluss der Vorfrucht auf die Mikrobiota in der Rhizosphäre analysiert. Die Charakterisierung der relativen Abundanz von potentiellen Pathogenen soll unter Berücksichtigung von Krankheitssymptomen an der Pflanze eine Aussage zur suppressiven Wirkung von Anbaustrategien erlauben. Die Ergebnisse werden zeigen, welche mikrobiellen Taxa für die suppressive Wirkung in der Rhizosphäre verantwortlich sind. Des Weiteren interessiert der Einfluss von langfristigen pflanzenbaulichen Maßnahmen auf die Wirkung von nützlichen Mikroorganismen (BMs) auf die Pflanze einschließlich der Rhizosphären-Mikrobiota und deren kurz- und langfristige Wirkung auf die Boden-Mikrobiota, um deren Wirkung für einen nachhaltigen Anbau zu optimieren. Die Ergebnisse der Analyse der mikrobiellen Gemeinschaften werden mit Daten der Boden- und Pflanzencharakteristika korreliert.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren e.V. durchgeführt. Basierend auf den Ergebnissen des vorangegangenen Forschungs- und Entwicklungsprojektes 'NutriLab' soll im Rahmen von NutriLab II die Marktreife und Praxiseinführung für dieses System erreicht werden. Es wird erwartet, dass der sparsame, verantwortungsvolle Einsatz von Düngemitteln und weiterer Produktionsmittel oder Ressourcen unterstützt, und die Wettbewerbsfähigkeit des Pflanzenbaus gestärkt wird. NutriLab besteht aus zwei Komponenten, die ein aufeinander abgestimmtes System bilden. Erstens einem einfach zu handhabenden, robusten und mobilen Handanalysegerät, das den Gehalt der Nährstoffe NO3, H2PO4, K sowie den pH und EC Wert des Probenmaterials in einem einzigen Messvorgang misst. Das NutriLab Gerät ist mit einer Bluetooth - Schnittstelle ausgestattet, über die die Datenkommunikation mit der cloudbasierten NutriLab Software ermöglicht wird. Zweitens die NutriLab Software, die neben der reinen Datenverwaltung dazu in der Lage ist, die Düngestrategie des Anwenders zu optimieren, indem sie die gewonnenen Daten mittels einer hinterlegten Datenbank, die optimale Nährstoffgehaltsbereiche im Presssaft von Pflanzenorganen und in Bodenextrakten für die wichtigsten Kulturpflanzenarten in deren Entwicklungsstadien enthält, selbständig interpretiert, und darauf basierend eine Bewertung der aktuellen Nährstoffversorgung vornimmt. Zusätzlich soll die Messung der Nährstoffe in der Bodenlösung, die erforderliche Methodik zur Bewertung der Nährstoffgehalte in Relation zu bisherigen zeitaufwändigen Verfahren bis hin zur Empfehlungsableitung für das Nährstoffangebot implementiert werden. Die NutriLab Software ist als cloudbasiertes System und als Smartphone-App konzipiert. Zur Erreichung des Ziels sind eine Weiterentwicklung und Optimierung der Hard- und Software, sowie ausführliche Tests unter Praxisbedingungen notwendig.