Description: Land, Wasser und Arbeit sind die wichtigsten ertragsbegrenzenden Ressourcen für die landwirtschaftliche Produktion entlang des Land-Stadt-Gradienten von Bangalore. Dies hat zum weitgehenden Ersatz des Regenfeldbaus durch intensiv bewässerte Gemüseproduktion geführt. Die Folgen solcher Veränderungen der traditionellen indischen Anbausysteme auf die Nährstoffdynamik und die Bodenfruchtbarkeit sind bisher weitgehend unbekannt. Dieses Projekt befasst sich mit den transformationsbedingten Änderungen in der Intensität der landwirtschaftlichen Produktionssysteme auf der Mikro- (Versuchsparzelle) und Meso-Ebene (Feld und Betrieb). Analysiert werden horizontale und vertikale Flüsse von Nährstoffen (Stickstoff (N), Phosphor (P), Kalium (K) und Schwefel (S)) und Kohlenstoff (C), der Umsatz von bodenbürtigem C und N in verschiedenen Pools in Feld- und Laborexperimenten, deren Auswirkungen auf die Nährstoff- und Wassernutzungseffizienz unter Regenfeldbau und bewässerten Bedingungen auf der Forschungsstation unseres indischen Kooperationspartners UASB, sowie auf 72 ausgewählten bäuerlichen Feldern. Das Vorhaben trägt zu den Gesamtzielen von FOR2432 bei, indem räumlich explizite Daten über die Auswirkungen von intensivierungsbedingten Landnutzungsänderungen für die wichtigsten Ackerkulturen erhoben werden. Zudem sollen die Wirkungen auf die wichtigsten chemischen Bodenparameter (Pools von C, N, P, K und S), die pflanzliche Erzeugung und die Ökosystemdienstleistungen geprüft werden. Damit wird auch eine Kalibrierung und Validierung von Modellen zu längerfristigen Veränderungen dieser Parameter ermöglicht. Dazu werden wir die Aufnahme und dem Umsatz von C, N, P, K und S einschließlich gasförmiger (N2O, NH3, CO2) und auswaschungsbedingter Verluste (NO3-, gelöster organischer C, organisches P und SO4(2-)) untersuchen. Die photoakustische Spektroskopie und Gaschromatographie sowie der Einsatz von Anionen-/Kationenaustauschern und Mikro-Lysimetern, erfolgen in engem Austausch mit dem Teilprojekt A02 (bodenhydrologische Untersuchungen) sowie C01 und C02 (Erhebung multi-spektraler Signaturen). Der Einsatz von 15N im Feldexperiment ermöglicht es, das Umsetzungsgeschehen des zugesetzten Dünger-N zu verfolgen. Die Daten werden dazu verwendet, das DNDC Modell zu parametrieren. Hochauflösende Luftaufnahmen und Hexakopter-gestützte, multispektrale Scans der Biomassenoberfläche erlauben in Zusammenarbeit mit C01 ein zerstörungsfreies Monitoring der Wachstumsverläufe der untersuchten Pflanzen unter Berücksichtigung kleinräumiger Variabilität auf der Station und auf kleinbäuerlichen Feldern sowie das Sammeln von Bestandessignaturen aus mittlerer Höhe. Das Projekt trägt zudem dazu bei, den Ertragswert landwirtschaftlicher Flächen genauer abschätzen zu können, der eine wesentliche Entscheidungsgröße eines Landwirts dafür ist, die pflanzliche Erzeugung entweder zu intensivieren oder aufzugeben.
Types:
SupportProgram
Tags:
Main
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Ammoniak
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Kalium
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Fluss
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Kohlenstoff
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Nährstoff
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Phosphor
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Stickstoff
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Schwefel
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Bodenfruchtbarkeit
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Bodenkunde
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Lachgas
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Landnutzungsänderung
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Gaschromatografie
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Pflanzenproduktion
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Spektralanalyse
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Laborversuch
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Pflanzenernährung
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Innenstadt
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Wasserqualität
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Pflanze
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Agrarproduktion
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Geodaten
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Ökosystemleistung
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Regenfeldbau
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Arbeit
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Forschungseinrichtung
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Bewirtschaftungssystem
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Landwirtschaftliche Fläche
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Agrartechnik
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Luftbild
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Fluss
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Plant Cultivation
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Soil Sciences
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Ökologie der Landnutzung
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Ecology of Land Use
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Region:
Hessen
Hessen
Bounding boxes:
7.77249063727369° .. 10.235998831586334° x 49.3953967199412° .. 51.65749920650336°
License: Creative Commons Namensnennung-keine Bearbeitung-Nichtkommerziell 4.0
Language: Deutsch
Organisations
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Umweltbundesamt (Bereitstellung)
-
University of Agricultural Sciences, College of Agriculture (Mitwirkung)
-
Universität Kassel, Fachgruppe Boden- und Pflanzenbauwissenschaften, Institut für Nutzpflanzenkunde, Fachgebiet Ökologischer Pflanzenbau und Agrarökosystemforschung in den Tropen und Subtropen (Projektverantwortung)
Last harvest: 17.09.2026 23:53
Time ranges:
2016-01-01 - 2024-12-31
Alternatives
-
Language: Englisch/English
Title: Sub project: Plant growth, water quality, carbon, and nutrient flows in rural-urban cropping systems at different spatial scales
Description: Scarcity of land, water, and labour are the main constraints to agricultural production along the rural-urban interface of Bangalore. This has led to the widespread replacement of diverse dryland farming systems by intensive irrigated vegetable production on open lands at the city fringe and in scattered city areas. The consequences of such changes in traditional Indian farming systems on the nutrient dynamics and soil fertility are largely unknown. This project therefore addresses transformation-related changes in the intensity of agricultural production systems at the micro(plot)- and meso-scale (field and household) by analysing horizontal and vertical flows of nutrients and carbon in field and laboratory experiments, turnover of soil organic carbon and soil nitrogen in different pools, and their effects on nutrient and water use efficiency under rainfed and irrigated conditions on-station and on 72 selected farmer fields. It combines expertise in agronomy, plant nutrition and non-destructive measurements of soil physical properties and plant growth (Bürkert) with modelling of water dynamics, crop growth, and carbon (C) and nutrient fluxes (Ludwig). The project will contribute to the overall goals of FOR2432 by providing spatially explicit data on the effects of intensification-related land use changes on nutrient and water use efficiencies for major food crops in the study region. It also aims at assessing the impact of these changes on key chemical soil parameters (pools of C and nitrogen N, phosphorus P, potassium K, and sulphur S) that govern crop output and ecosystem services. It thereby provides data for the calibration and validation of models to predict medium- and long-term changes of key soil parameters determining crop productivity and ESS. To this end we will investigate the plant uptake and turnover of C and N, P, K, and S including gaseous (N2O, NH3, CO2) and leaching losses (NO3-, dissolved organic carbon, organic P, and SO4(2-)), by photo-acoustic spectroscopy, gas chromatography, and resin cartridges /micro-lysimeters, respectively, and relate them to the soil hydrological data of A02 and the multi-spectral cropping / land use signatures of C01 and C02. Using 15N in the central experiment will allow to determine the fate of added fertilizer N. The data will also be used to parameterize the DNDC model. High resolution aerial photography and multispectral canopy scanning from hexacopters will be used to non-destructively monitor, in cooperation with C01, plant growth in the on-station experiments and the spatial variability of final biomass on-farm and to collect high resolution, low altitude multispectral crop signature data. Thereby this project will contribute to the estimation of the current productive value of agricultural lands which partly explain a decisions of farmers to intensify crop production or give up land for urban development.
URL: https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1140783
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