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Bioenergieanlagen (Landkreis Göttingen)

Standorte der vorhandenen Bioenergieanlagen im Landkreis Göttingen. Es handelt sich um Anlagen zur Erzeugung regenerativer Energien (Biogas) aus Biomasse durch Vergärung. Biogas stellt eine wichtige und vielseitige Form der Bioenergie aus der Landwirtschaft dar. Die neuen Anlagen setzen fast ausnahmslos nachwachsende Rohstoffe (NaWaRo) wie Mais, Getreide, Hirse, Zuckerrüben, Sonnenblumen und teilweise Aufwuchs von Grünland mit oder ohne Gülle ein. Biogas wird derzeit überwiegend dezentral produziert und als Strom- und Wärmelieferant genutzt. Aufgrund dieser Dezentralität der Anlagen, die dadurch begründet ist, dass das primäre Ausgangsmaterial für die Biogaserzeugung wie Gülle oder Energiepflanzen aufgrund der niedrigen Energiedichte aus ökonomischen Gründen in der Regel nicht über längere Distanzen transportiert werden kann, ist die Integration guter Wärmenutzungskonzepte nicht immer möglich.

Naehrstoffmangelversuch auf 2 oekologisch differenzierten Standorten

Standort Rauischholzhausen - Parabraunerde: 28 Varianten nur mineralische Duengung + 28 Varianten mit Stallmistduengung zur Hackfrucht = 56 Varianten. Fruchtfolge: Zuckerrueben - Winterweizen - Wintergerste. Es werden folgende Parameter erfasst: Ertraege, Naehrstoffumsatz, Naehrstoffbilanz, Bodenuntersuchungen, Klimafaktoren. Der Versuch laeuft seit 1954, ab 1984 erfolgte eine Umstellung in der Naehrstoffkombination. Standort Gross-Gerau - Sandboden: 16 Varianten Mineralduengung. Fruchtfolge: Silomais - Wintergerste - Winterroggen. Es werden folgende Parameter erfasst: Ertraege, Naehrstoffumsatz, Naehrstoffbilanz, Bodenuntersuchungen, Klimafaktoren. Der Versuch laeuft seit 1954; ab 1984, nach 30 Jahren (= 10 Rotationen) Laufzeit, Umstellung in der Naehrstoffkombination und 8 Varianten mit Stallmistduengung zur Hackfrucht.

Pflanzenbauliches Versuchswesen

Die Versuche für die Bereiche Pflanzenproduktion und Landschaftspflege der sächsischen Landwirtschaft basieren auf einem Versuchsnetz der LfL mit insgesamt 12 festen Versuchsstandorten und Streulagen, d.h. jährlich variierenden Versuchsstandorten.. Versuchsschwerpunkte im Pflanzenbau: - Auswirkungen von Bodenbearbeitung, Fruchtfolgen und Bewirtschaftssystemen - Nährstoffverwertung - konservierende Bodenbearbeitung mit Mulchsaat - Entwicklung ökologischer Anbauverfahren sowie wirtschaftlicher und umweltverträglicher Anbauformen öl-, stärke- und eiweißliefernder Pflanzen - Anbau nachwachsender Rohstoffe zur energetischen und stofflichen Nutzung - Entwicklung eines wirtschaftlichen und umweltverträglichen Anbaus von Heil- und Gewürzpflanzen - Anbaueignung von Sorten (inkl. sortenspezifischer Anbautechnik) - Fungizid- und Herbizideinsatz - Wachstumsregelung - Grünlandwirtschaft (mit Landschaftspflege)

Versuchsberichte

Die Versuchsberichte für die Bereiche Pflanzenproduktion, Gartenbau und Landschaftspflege sowie Tierproduktion der sächsischen Landwirtschaft basieren auf einem Versuchsnetz des LfULG mit 12 festen Versuchsstandorten sowie Streuanlagen, d.h. jährlich variierenden Versuchsstandorten. Die jährlichen Versuchsberichte beinhalten Versuchsergebnisse im Pflanzenbau, Gartenbau sowie der Tierproduktion. 1. Versuche im Pflanzenbau umfassen: - Auswirkungen von Bodenbearbeitung, Fruchtfolgen und Bewirtschaftssystemen, - Nährstoffverwertung, - konservierende Bodenbearbeitung mit Mulchsaat, - Entwicklung ökologischer Anbauverfahren sowie wirtschaftlicher und umweltverträglicher Anbauformen öl-, eiweiß- und stärkeliefernder Pflanzen, - Anbau nachwachsender Rohstoffe zur energetischen und stofflichen Nutzung, - Anbau und Ernteverfahren für Faserpflanzen Flachs und Hanf, - Entwicklung eines wirtschaftlichen und umweltverträglichen Anbaus von Heil- und Gewürzpflanzen, - Anbaueignung von Sorten (inkl. sortenspezifischer Anbautechnik), - Fungizid- und Herbizideinsatz, - Wachstumsregelung sowie - Grünlandwirtschaft (mit Landschaftspflege). 2. Versuche im Gartenbau werden zu Gemüse, Obst, Zierpflanzen, zu Garten- und Landschaftsbau sowie dem Pflanzenschutz durchgeführt. 3. Versuche in der Tierproduktion erfolgen zu Fütterung und Grundfutterqualitäten.

Die Wirkung verschiedener Formen der organischen Duengung im Vergleich zur Mineralduengung

6 Varianten organische Duengung, 1 Variante ohne organische Duengung in Kombination mit 4 Varianten Mineralduengung = 28 Varianten. Organische Varianten: I = 250 dt/ha Tiefstallmist, II = 300 dt/ha Stapelmist, III = 300 dt/Ha Frischmist, IV = 60 dt/ha Gerstenstroh, V = 250 dt/ha Kompostmist, VI = 17-stuendiger Schafpferch, VII = ohne organische Duengung. Die organische Duengung erfolgt jedes dritte Jahr zur Hackfrucht. In der Fruchtfolge Zuckerrueben - Weizen - Hafer werden folgende Parameter erfasst: Ertraege, Naehrstoffumsatz, Naehrstoffbilanz, Naehrstoffuntersuchungen im Boden, bodenbiologische Untersuchungen, Klimafaktoren.

Sanierungsversuche schwermetallbelasteter Boeden

Im Immissionsgebiet Oker-Harlingerode, am Harzrand, wurden in Kleingaerten und auf einer Ackerbauflaeche, sowie auf einer Ackerbauflaeche in der Talaue der Oker, Sanierungsmassnahmen zur Verringerung der Schwermetallaufnahme durch Pflanzen geprueft. Neben Bodenaustausch wurden Methoden zur Herabsetzung der Schwermetalloeslichkeit sowie zur Erhoehung der Loeslichkeit und der Moeglichkeit einer Verlagerung in den Unterboden geprueft, nachdem in Gefaessversuchen eine Wirksamkeit nachgewiesen worden war. Nach 3 bis 4 Versuchsjahren lassen lediglich Bodenaustausch und eine Kalkung - sofern ein Kalkbedarf vorlag - einen Einfluss auf die Schwermetallgehalte von Getreide, Raps, Zuckerrueben und Gemuese erkennen.

Untersuchungen zum Gentransfer bei der Freisetzung transgener Pflanzen

Bei Freisetzung transgener Pflanzen (Mais, Raps, Zuckerrueben) wird die Problematik des Gentransfers bearbeitet. Im Vordergrund stehen dabei Untersuchungen zum Pollentransfer und zur Stabilitaet von DNA in Boeden.

Entwicklung von Modellen zur genomischen Vorhersage in Kombination mit Wetter- und Bodenwasserinformationen in Zuckerrüben

Finlay-Wilkinson Regression ist eine populäre Methode zur Analyse von Genotyp-Umwelt Interaktionen in Versuchsserien in der Pflanzenzüchtung und im Sortenprüfungswesen. Diese Methode beinhaltet eine Regression auf das Umweltmittel, berechnet als Durchschnitt aller Genotypmittelwerte. Das Umweltmittel ist ein Index für die Ertragsfähigkeit einer Umwelt, welche durch eine Vielzahl von Faktoren bestimmt wird. Es wird in letzter Zeit zunehmend möglich, die Prüfumwelten explizit durch eine große Zahl von Umweltkovariablen zu charakterisieren. Daher besteht ein gesteigertes Interesse, den Umweltindex durch eine explizite Regression auf Umweltkovariablen zu ersetzen. Dieses Projekt entwickelt einen statistischen Modellierungsansatz für diesen Zweck und implementiert diesen in einem kommerziellen Züchtungsprogramm für Zuckerrüben. Der Fokus liegt dabei auf Modellen mit einer geringen Zahl von Parametern, welche es erlauben, den Umweltindex durch eine Regression auf synthetische Kovariablen zu ersetzen, welche als Linearkombination der direkt messbaren Umweltkovariablen berechnet werden können. Verschiedene Methoden werden verwendet, um diese synthetischen Umweltkovariablen zu ermitteln. Eine größere Zahl von Umweltkovariablen für Wetterbedingungen und die Bodenwasserversorgung wird hierfür mittels Sensoren an zehn Standorten erfasst und für die Berechnung dieser Indices verwendet, welche den für die genomische Vorhersage der Leistung von Hybriden in einem Zuckerrübenzuchtprogramm eingesetzt werden. Wir werden außerdem einen Ansatz entwickeln, der es erlaubt, phänotypische Leistungsdaten zu den Elternlinien der Hybriden zur Verbesserung der Vorhersage der Hybriden einzusetzen.

Wirts- und Vektormanipulation nach Mehrfachinfektion von durch Blattläuse übertragenen Viren in Zuckerrüben (Beta vulgaris)

In Zuckerrüben (Beta vulgaris subsp. vulgaris) wird die viröse Vergilbung durch einen Komplex verschiedener von Blattläusen übertragener Virusarten verursacht, wobei Myzus persicae der wichtigste Vektor ist. In Europa sind das Beet yellows virus (BYV), das beet mild yellowing virus (BMYV), das beet chlorosis virus (BChV) und das beet mosaic virus (BtMV) die Hauptverursacher und beeinträchtigen nachweislich den Zuckerrübenanbau nicht nur bei Einzel-, sondern auch bei Co- und Multiinfektion. Es ist bekannt, dass koinfizierende Viren bei vielen Pflanzenarten die Replikation, die Gewebeausbreitung, die Vektorübertragungsrate und andere Fitnesskomponenten von mindestens einem der beteiligten Viren verbessern und virale Eigenschaften wie Wirtsspektrum, Zelltropismus und Vektorpräferenz beeinflussen. Darüber hinaus ist die Mehrfachinfektion von eng verwandten Viren der Ausgangspunkt für die RNA-Rekombination, die zur Bildung neuer, oft virulenterer Stämme oder Virusarten führt. Da eine natürliche Multivirus-Resistenz im Beta-Genpool nicht zu erwarten ist und die konventionelle Virusbekämpfung durch Reduzierung der Vektorpopulationen mittels neonikotinoider Insektizidbehandlung verboten wurde, sind alternative Lösungen zur Bekämpfung der Krankheit dringend erforderlich. Vor diesem Hintergrund zielt unser Projekt darauf ab, die viralen Interaktionen während der Wirtskolonisierung sowie die Vektorinteraktionen zu verstehen, die durch Mehrfachinfektionen verändert werden und die Auswirkungen auf Pflanzen verstärken bzw. die Übertragung erhöhen könnten. Auf der Ebene Virus-Pflanze wollen wir mutmaßliche synergistische Interaktionen entschlüsseln, durch Transkriptomanlyse beteiligte Pflanzenproteine identifizieren und Stoffwechselwege charakterisieren, die durch die Viren bei Einzel- im Vergleich zu ausgewählten Ko-/Mehrfach-Infektionen manipuliert werden. Auf der Ebene der Beeinflussung von Vektoren durch die Virusinfektion sollen die Auswirkungen auf das Verhalten von Blattläusen sowie die Präferenzen der Virusübertragung bei Koinfektionen identifiziert und quantifiziert werden. Das Hauptergebnis dieses Projekts ist ein besseres Verständnis der engen Wechselwirkungen zwischen den drei Komponenten des Pathosystems (Pflanze-Virus-Vektor) im Rahmen einer Mehrfachinfektion. Letztendlich könnte dieses Projekt potenziell Ziele für künftige sichere und umweltfreundliche Bekämpfungsmaßnahmen aufzeigen.

Verbessertes Prozessverständnis und Quantifikation von Lachgasflüssen in einer typischen deutschen Fruchtfolge

Lachgas (N2O) ist ein starkes Treibhausgas (THG). Die Landwirtschaft verursacht in Deutschland 7,4% der THG-Emissionen, wovon 40,2% auf N2O Emissionen aus Böden zurückgehen. Das Verständnis der Mechanismen, die für diese Emissionen verantwortlich sind, und die Quantifizierung der N2O-Flüsse sind entscheidend für die Entwicklung effektiver und gezielter Minderungsstrategien. Das Hauptziel dieses Projektes ist die Verbesserung des mechanistischen Verständnisses von N2O-Flüssen eines landwirtschaftlichen Bodens unter einer für Deutschland typischen Fruchtfolge (Weizen, Zuckerrübe, Gerste) unter praxisüblicher landwirtschaftlicher Bewirtschaftung. Wir postulieren, dass ein multidisziplinärer Ansatz, der hochauflösende Messungen von N2O-Flüssen, N2O-Isotopenstudien und metagenomische Analysen kombiniert, ein umfassendes Verständnis der Mechanismen ermöglicht, die zu Produktion und Verbrauch von N2O im Boden führen. Konkret werden wir die zeitliche und räumliche Variabilität der N2O-Flüsse untersuchen (Arbeitspaket - AP1), die wichtigsten Einflussfaktoren identifizieren (Klima, Boden, Bewirtschaftung; AP2) und die für N2O-Flüsse verantwortlichen Mechanismen untersuchen (AP3). N2O-Flüsse werden dabei kontinuierlich (zwei Jahre lang) mit der Eddy-Kovarianz-Methode gemessen (30 Minuten Messintervall) um die zeitliche Variabilität der N2O-Flüsse abzubilden. Parallel dazu werden die N2O-Flüsse mit geschlossenen Kammersystemen gemessen. Diese Messungen dienen als Referenz und erlauben die Bewertung der räumlichen Variabilität der N2O-Flüsse (AP1). Um die wichtigsten Einflussfaktoren auf N2O-Flüsse zu identifizieren, werden weiterhin die Beziehungen zu möglichen THG-wirksamen Faktoren untersucht (AP2). Um die Mechanismen von N2O-Emissionen genauer zu untersuchen, werden wir Isotopensignaturen des emittierten N2O analysieren und metagenomische Studien durchführen, um die Häufigkeit der Gene zu bestimmen, die an N2O-Produktion bzw. Verbrauch im Boden beteiligt sind (AP3). Mit den kombinierten Eddy-Kovarianz- und Kammermessungen, der Identifikation der Treiber für N2O-Emissionen und der kombinierten Analyse von Isotopensignaturen mit an N2O-Produktion und Verbrauch beteailigten Genen wird ein einzigartiger, multidisziplinärer Datensatz für die untersuchte Fruchtfolge produziert. Dieser wird entscheidend dazu beitragen, das mechanistische Verständnis von N2O-Flüssen aus landwirtschaftlichen Böden zu vertiefen, deren zeitliche und räumliche Variabilität zu verstehen und N2O-Flüsse künftig präziser quantifizieren zu können. Die gewonnenen Daten sind für die Entwicklung und das Testen prozessbasierter Modelle bestens geeignet und eröffnen neue Möglichkeiten zur Entwicklung von Strategien zur Minderung der landwirtschaftlichen THG-Emissionen.

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