Die Folgen des Klimawandels, z.B. Starkregenereignisse, Hitzeperioden, Trockenheit und Dürre haben negative Auswirkungen auf die Pflanzenproduktion. Es gilt diese negativen Folgen des Klimawandels bei der Pflanzenproduktion durch eine klima-angepasste Produktionsweise abzumildern. Für die Landwirt:innen gilt es Maßnahmen zu ergreifen, um den Pflanzenbau klimaresilient zu gestalten. Mögliche Maßnahmen sind variable Aussaattiefe, Aussaatstärke, Sortenwahl - trockenheitstolerante oder ertragreiche Sorten -, Düngeintensität, Pflanzenschutz-strategie oder alternative Nutzung auf Teilflächenbasis. Für die Umsetzung solcher Maßnahmen werden praxistauglich-aufbereitete, kleinräumige und pflanzenbauliche relevante Bodeninformationen benötigt, um den Pflanzenbauer bei einer Entscheidungsfindung für eine Klimanpassungsstrategien zu unterstützen. Für die Landwirt:innen besteht zur Zeit die Herausforderung diese entsprechenden kleinräumige und pflanzenbauliche-relevante Bodeninformationen für solche eine Nutzung zu erhalten bzw. anwenden zu können. In soil4climate werden kleinräumige Bodeninformationen erfasst und in praxis-relevante digitale Bodenkarten für die Bewirtschaftung ausgegeben. Dazu wird ein geoelektrisches Messsystem in einen handelsüblichen Grubber implementiert mit dem Ziel sehr kleinräumig Unterschiede im Prozess (und damit ohne Mehraufwand für den Landwirt) zu kartieren. Neben dieser Datenquelle werden weitere relevante Datenquellen (bspw. Schlepper-, Drohnen- und Satellitendaten) herangezogen, um homogene kleinräumige Strukturen im Boden zu identifizieren. Die Erstellung der Bodenkarten wird sowohl automatisch, KI-gestützt als auch manuell erfolgen, so dass eine Evaluierung der KI-gestützten Kartenerstellung möglich ist. Diese Evaluierung wird durch Feldtest und Laborversuche in Interaktion mit Praktikern und Experten im Projekt realisiert.
Soil structure determines a large part of the spatial heterogeneity in water storage and fluxes from the plot to the hillslope scale. In recent decades important progress in hydrological research has been achieved by including soil structure in hydrological models. One of the main problems herein remains the difficulty of measuring soil structure and quantifying its influence on hydrological processes. As soil structure is very often of biogenic origin (macropores), the main objective of this project is to use the influence of bioactivity and resulting soil structures to describe and support modelling of hydrological processes at different scales. Therefore, local scale bioactivity will be linked to local infiltration patterns under varying catchment conditions. At hillslope scale, the spatial distribution of bioactivity patterns will be linked to connectivity of subsurface structures to explain subsurface stormflow generation. Then we will apply species distribution modelling of key organisms in order to extrapolate the gained knowledge to the catchment scale. As on one hand, bioactivity influences the hydrological processes, but on the other hand the species distribution also depends on soil moisture contents, including the feedbacks between bioactivity and soil hydrology is pivotal for getting reliable predictions of catchment scale hydrological behavior under land use change and climate change.
Einzellige Eukaryonten sind ideale Modellorganismen, die mit evolutionären Prozessen assoziierter Organismengruppen über unterschiedliche Zeitskalen, sogar über geologischer Zeiträume hinweg, kombiniert werden können. Mittels moderner molekularer und bioinformatischer Methoden sowie Kultivierungs- und Isolationstechniken sollen evolutionäre, insbesondere co-evolutionäre Prozesse von Populationen/Arten im ariden Lebensraum untersucht werden. Primäres Ziel ist es, populationsgenetische Diversitätsmuster symbiontischer Protisten, welche im Darm endemischer Insektenpopulationen vorkommen und zum Großteil genetisch separiert sind, im Zusammenhang mit den Wirtspopulationen zu untersuchen (B02). Darüber hinaus gilt es die genetische Struktur der Protistenpopulationen, welche mit einem bestimmten Microbiom (z. B. Rhizosphäre/Phyllosphäre; B04) assoziiert sind, im Zusammenhang mit dem Boden (B05) und der 'Wirts'-Pflanze (B01) zu analysieren, wobei die fragmentierten Salare in der Atacama von gesondertem Interesse sind.
Seit kurzem werden ökologisch wirksame Konzentrationen von antibakteriellen Tierarzneimitteln auch im Boden nachgewiesen. Für eine umfassende Analyse des Risikos fehlen jedoch grundlegende Modellvorstellungen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Tierarzneimittel i.d.R. mit Wirtschaftsdüngern auf die Böden gelangen. Zwar gibt es Modellvorstellungen zum Umweltverhalten hydrophober Schadstoffe und zur Wirkung von Wirtschaftsdüngern auf die Bodenlebewelt, doch sind diese nur bedingt übertragbar auf die Dynamik der teilweise polaren Tierarzneimittel im Boden und ihre spezifischen Effekte auf Bodenorganismen. Auch die in der Literatur beschriebenen Effekte von zusätzlichen C-Quellen und Co-Solventien auf Bindung, Abbau und Transport sind aufgrund der komplexen Zusammensetzung von Wirtschaftsdüngern nicht direkt auf Tierarzneimittel übertragbar. Effekte der komplexen Wechselwirkungen von Wirtschaftsdüngern auf die Wirkung der Stoffe im Boden sind unseres Wissens überhaupt nicht untersucht. Übergeordnetes Ziel dieser Forschergruppe ist es daher, anhand mindestens zweier unterschiedlicher Zielstoffe (Sulfadiazin und Difloxacin) erstmals aufzuklären, wie unter dem Einfluss von Wirtschaftsdüngern die Wirkung dieser Stoffe im Boden an ihre Dynamik gekoppelt ist. Wir sehen hierbei mehrere offene Fragen in den Bereichen Dynamik (z.B. Abbau und Metabolisierung, Sequestration sowie skalenabhängige Umverteilung), Wirkung (z.B. auf Struktur und Funktion der Mikroorganismen sowie auf Resistenzbildung) und v.a. bezüglich der Mechanismen der raum-zeitlichen Kopplung von Dynamik und Wirkung der Problemstoffe im Boden (von ms bis Jahren und von der Mineraloberfläche bis zum Bodenprofil). Zur Beantwortung dieser Fragen erscheint es uns in der 1. Projektphase notwendig, vorwiegend anhand von Laborversuchen die relevanten Skalen und Prozesse zu identifizieren sowie die Raten zu quantifizieren, welche die Dynamik und Wirkung der Stoffe im Boden allein und unter dem Einfluss tierischer Exkremente steuern. In einer 2. Phase werden die Prozesse gekoppelt und ihre Relevanz in einem gemeinsamen Freilandversuch überprüft. Damit können wir die für das Umweltverhalten der Zielstoffe wesentlichen Steuergrößen und -mechanismen erstmals aufdecken und quantifizieren. Ziel des TP in Bonn ist die Aufklärung der Bindungsstärke und Verfügbarkeit von Tierarzneimitteln in zwei Referenzböden. Um die 'chemische Verfügbarkeit der Substanzen im Boden zu erfassen, wird eine sequentielle Extraktionsmethode für die Analyten entwickelt und auf eine Alterungszeitreihe der Tierantibiotika im Boden angewandt. Die Bindung der Stoffe an Bodenbestandteile (Mineralphasen, org. Substanz, Gülle-DOC) wird mittels batch-Sorptionsversuchen untersucht; dies wird wiederum an frisch kontaminierten und gealterten Proben durchgeführt. Die Ergebnisse werden mit den anderen Projekten der Forschergruppe vernetzt, um auf die 'Bioverfügbarkeit von sorbierten Fraktionen der Tierarzneimittel rückzuschließen.
Im Forschungsprojekt 'Mechanische Unkrautbekämpfung in herbizidfreien, regenerativen no-till Ackerbau- und Lebendmulchsystemen (DiNoHerb)' sollen regenerative Ackerbausysteme mit Direktsaatverfahren in der Ackerbaupraxis realisierbar werden und sich lohnen. Folgende Ziele werden angestrebt: - Gleich hoher Ertrag und mindestens gleich hohe Ertragsqualität im Vergleich zu betriebsüblichen, auf Bodenbearbeitung basierenden Anbausystemen - Senkung der Verfahrenskosten (weniger Anschaffungsinvestitionen, Betriebsstoffe, Arbeitszeit u.a.) um rd. 25% bei Verzicht auf Bodenbearbeitung - Direktsaat unter Verzicht auf Herbizide aller Art - Ersatz durch effiziente mechanische Verfahren ohne Bodeneingriff - Erzielung ökologischer Vorteile durch eine ressourcenschonende Bodenbewirtschaftung als Beitrag zu einer nachhaltigen Landwirtschaft: Reduktion von Wind-/Wassererosion sowie Verschlämmung, Verbesserung von Bodenstruktur und Artenvielfalt auf und im Boden, Verminderung von Bodenverdichtungen, höhere Bodeninfiltrationsleistung, erhöhte CO2-Speicherkapazität, verbesserte Resilienz der Anbausysteme - Erhöhung der Biodiversität infolge eines verbesserten Nahrungsspektrums im Oberboden für die Tierwelt. Dazu sollen in Zusammenarbeit zwischen TH Köln, Lemken GmbH & Co. KG, DSV Deutsche Saatveredelung AG sowie RWZ Raiffeisen Waren-Zentrale Rhein/Main eG folgende Arbeitspakete umgesetzt werden: AZ1 Entwicklung einer effizienten Technologie zur Regulierung von Unkräutern, Ungräsern, Zwischenfrüchten und Untersaaten in Direktsaat-Lebendmulchsystemen. AZ2 Erprobung und Validierung geeigneter Zwischenfruchtmischungen mit Abstimmung auf die Gerätetechnik. AZ3 Erprobung und Validieren geeigneter Untersaaten- und Beisaatenmischungen sowie eines Managementkonzeptes für Unter- und Beisaaten.
Das Projekt befasst sich mit der Diversität arbuskulärer Mykorrhizapilze in unterschiedlich diversen Grünlandbeständen. Derzeit erfolgt ein Vergleich der AM-Diversität auf Basis unterschiedlicher mykorrhizaler Strukturen in Böden (extraradikales Myzel, Sporen, Mykorrhiza in Pflanzenwurzeln).
Das Energiekonzept der Bundesregierung sieht seit Oktober 2010 einen Energiemix bei der Stromerzeugung für 2050 vor, bei dem der Anteil erneuerbarer Energien auf 80 % gesteigert wird. Bislang sind die deutschen Stromnetze nicht flächendeckend auf den Transport des Stroms aus erneuerbaren Energien ausgelegt. Demzufolge sind große Infrastrukturmaßnahmen geplant, die mit erheblichen Einwirkungen auf das Schutzgut Boden durch die Verlegung der Kabel verbunden sein werden. Neben Veränderungen in der Bodenstruktur führen Erdkabel auch zu einer erheblichen Wärmeabgabe an den umliegenden Boden. Die Zusammenhänge und Auswirkungen auf das Pflanzenwachstum, die Ertragsfähigkeit des Standortes durch alternative bodenschonende Baumaßnahmen sowie mögliche thermische Verluste der Erdkabel sind nur unzulänglich erforscht. Ziel des Projektes ist, statistisch abgesicherte Daten zum Einfluss von Erdkabeltrassen auf landwirtschaftliche Böden und Nutzpflanzen zu erheben und zu evaluieren. Die übergeordneten Ziele fügen sich in die wissenschaftlichen, wirtschaftlichen, gesellschaftlichen und politischen Ziele zum Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland und leisten einen wesentlichen Erkenntnisgewinn, der durch die angewandten Methoden auf andere Standorte übertragbar ist.
Die Karte der Gehalte an organischer Substanz in Oberböden Deutschlands 1:1.000.000 visualisiert die Ergebnisse der deutschlandweiten Zusammenstellung von typischen Gehalten an organischer Substanz der Oberböden differenziert nach 15 Bodenausgangsgesteinsgruppen, der Landnutzung und vier Klimaregionen. Die Auswertung basiert auf mehr als 9000 Bodenprofilen, zu denen qualitätsgesicherte Daten zur organischen Substanz aus einem zwanzigjährigen Zeitraum vorlagen. Das methodische Vorgehen ist in dem Bericht 'Gehalte an organischer Substanz in Oberböden Deutschlands', BGR Archiv, Nr. 0127036 dokumentiert. Die in der Karte dargestellten Klassen entsprechen der Klasseneinteilung in der Bodenkundlichen Kartieranleitung (KA5), wobei die Klassen h2–h5 der KA5 jeweils in der Klassenmitte geteilt wurden. Damit gibt die Karte insbesondere in den Klassen geringer Gehalte ein differenzierteres Bild wider.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 833 |
| Europa | 3 |
| Kommune | 1 |
| Land | 170 |
| Wissenschaft | 10 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 6 |
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| Förderprogramm | 712 |
| Taxon | 1 |
| Text | 61 |
| Umweltprüfung | 2 |
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| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 114 |
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| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 802 |
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| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 75 |
| Bild | 5 |
| Datei | 6 |
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| Keine | 547 |
| Unbekannt | 6 |
| Webdienst | 24 |
| Webseite | 326 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 930 |
| Lebewesen und Lebensräume | 818 |
| Luft | 605 |
| Mensch und Umwelt | 923 |
| Wasser | 636 |
| Weitere | 897 |