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Übertragung von Resistenzgenen gegen den Wurzelgallennematoden Meloidogyne hapla und den Zystennematoden Heterodera carotae aus Möhren-Wildformen in die Kulturmöhre für die Nutzung im Ökolandbau

Modellierung der Interaktion von Hitze- und Trockenstress auf die Ertragsbildung von Weizen unter Berücksichtigung von (CO2)-Effekten auf Bestandesebene

Durch steigende Sommertemperaturen in Kombination mit Trockenstress und dem mittelfristigen Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre steigt die Wahrscheinlichkeit von Hitzestress während der Kornanlage und Kornfüllungsphase von Winterweizen in Mitteleuropa deutlich an. Es existieren bisher nur wenige experimentelle Datensätze zur Quantifizierung von Hitzestress auf die Ertragsbildungsprozesse von Winterweizen, entsprechend fehlen genügend validierte Modelle zur Prognose dieser Effekte. Das beantragte Vorhaben hat zum Ziel, die Wirkung von Hitzestress auf die Ertragsbildung von Winterweizen auf Bestandesebene experimentell zu untersuchen und existierende Modelle zur Ertragsbildung von Winterweizen im Hinblick auf deren Prognose der Ertragseffekte von Hitzestress zu verbessern. Im Fokus der Untersuchungen stehen hierbei die Effekte von Hitzestress auf die Kornanlage sowie die Seneszenz der assimilatorisch aktiven Organe während der Abreifephase. Hitzestress soll im Feldversuch direkt durch Einsatz eines FATE-Systems (Free Air Temperature Enrichment) sowie durch Trockenstress und in Kombination beider Faktoren induziert werden. Aus den eigenen sowie weiteren, im Projektverbund erhobenen experimentellen Daten sollen geeignete Modifikationen bzw. Neuformulierungen relevanter Prozessbeschreibungen in Ertragsbildungsmodellen für Winterweizen entwickelt werden. Hierbei wird im Rahmen des Verbundprojektes ein skalenübergreifender Ansatz (Organ/Bestand/Region) verfolgt. Grundlage hierfür ist ein modular konzipierter Modellverbund.

Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL), Züchtung einer Qualitätssorte von Kamille mit hoher Ertragsfähigkeit bei maschineller Ernte (Phase III)

Die Zuckerrübe als Energiepflanze in Fruchtfolgen auf hoch produktiven Standorten - eine pflanzenbaulich/ökonomische Systemanalyse (Phase II), Teilvorhaben 1: Einfluss verschiedener Energiefruchtfolgen auf Flächenertrag, N-Bilanz sowie Auftreten von Krankheiten und Schädlingen

Ziel des Verbundprojektes ist die Optimierung des Energiefruchtanbaus im Sinne der nachhaltigen Entwicklung der Biomethanproduktion. Teilprojekt 1 (Promotion) untersucht im Besonderen, wie sich der Anbau von Zuckerrüben im Vergleich zu Silomais in Energiefruchtfolgen auswirkt auf: (i) Den Flächen- und Biomethanertrag, (ii) die Stickstoffbilanz und (iii) das Auftreten relevanter Krankheiten und Schädlinge. In einer weiteren Arbeit (Synthese auf der Ebene Feld) werden Energie- und Treibhausgasbilanzen sowie Umweltwirkungen der Anbausysteme abgeleitet und entsprechend je technisch-ökologische Effizienz bewertet. Experimentelle Grundlage sind drei Langzeit-Fruchtfolgeversuche auf hoch produktiven Ackerbaustandorten. Jährlich werden Erträge und Qualität der Prüfkulturen ermittelt sowie Bonituren bezüglich Krankheits- und Schädlingsbefall durchgeführt und der Gehalt an mineralischem Stickstoff im Boden untersucht. Desweiteren erfolgt eine Dokumentation der anbautechnischen Daten (z.B. Aufwandmengen, eingesetzte Maschine), die für die Bilanzierung von Stickstoff, Energie und Treibhausgas sowie zur Berechnung der Pflanzenschutzindices herangezogen wird. Unter Hinzunahme der Auswertungen aus Teilprojekt 2 werden feld- und fruchtfolgenspezifische Umweltwirkungen abgeleitet. Zum Projektabschluss erfolgt in der Synthese aller Teilprojekte das Ableiten von Handlungsoptionen für landwirtschaftliche, wirtschaftliche und politische Entscheidungsträger.

'Ringversuch Bayern' - Ringversuch zur Schaffung einer belastbaren Datengrundlage für wirtschaftliche Betrachtungen bei der Verwendung wildartenreicher Mischungen zur Biogasgewinnung in Bayern 2011-2013

Der mit der steigenden Anzahl von Biogasanlagen zunehmende Silomaisanbau wird kritisch gesehen und mehr Biodiversität in der Kulturlandschaft gefordert. Durch mehrjährig nutzbare Mischungen von ertragreichen Wild- mit Kulturarten könnte ein Blütenangebot für Insekten, dauerhafte Bodenbedeckung und Stoppelbrache über Winter erreicht werden. Neben diesen Umweltvorteilen sollen solche Flächen auch als Substratreserve nutzbar sein, wobei die mehrjährig erzielbaren Biomasse- und Methanerträge noch offen sind. Im Fokus dieses Projektes steht die Schaffung einer belastbaren Datengrundlage für einen Vergleich der wildartenreichen Mischung mit der Referenzkultur Silomais. Die Erfahrungen zur Etablierung der wildartenreichen Mischung wie auch die standortabhängigen Erträge sind eine wichtige Beratungsbasis. Ebenso soll die Qualität der Mischung als Biogassubstrat, d.h. die theoretische Methanausbeute, in Abhängigkeit vom Erntetermin festgestellt werden. Da sich je nach Standortbedingungen und Erntetermin die Mischungen über die Jahre unterschiedlich zusammensetzen werden, sind umfangreiche Bestandesbonituren geplant.

Potenziale der Böden in Deutschland (WMS)

Für die Landwitschaft spielt die Produktionsfunktion der Böden und damit die natürliche Bodenfruchtbarkeit eine entscheidende Rolle. Ein gesunder Boden ist mit seinen Eigenschaften, Potenzialen und Funktionen die Basis für hohe Flächenerträge, gleichzeitig aber auch die Basis einer nachhaltigen Landwirtschaft und verantwortungsvollen Bodennutzung. In die Themenkarten zu den Potenzialen der Böden in Deutschland fließen bodenkundliche Kennwerte aus der nutzungsdifferenzierten Bodenübersichtskarte von Deutschland 1:1.000.000 (BÜK1000N), morphologische Kennwerte aus dem DGM50 des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie (BKG), klimatische Kennwerte des Deutschen Wetterdienstes (DWD) für den Zeitraum 1961–1990 sowie Landnutzungsdaten aus dem Datensatz CORINE Land Cover 2006 (UBA) ein.

Stoffflüsse, Futtererträge und Biodiversität bei differenzierter Grünlandbewirtschaftung in Österreich

In Österreich wurde im Jahr 2002 vom LFZ Raumberg-Gumpenstein in Kooperation mit 23 landwirtschaftlichen Fachschulen ein Netzwerk an Feldversuchen auf Dauergrünland mit insgesamt 27 Versuchsstandorten installiert, um die Auswirkungen von Klima, Standort und Bewirtschaftungsintensität auf Ertrag, Futterqualität, Nährstoffflüsse und pflanzliche Biodiversität über einen längeren Zeitraum auf Dauerwiesen untersuchen zu können. Die mehrfaktoriellen statistischen Auswertungen ergaben, dass sich der Jahreseffekt am stärksten auf den Trockenmasse-Ertrag und nicht so ausgeprägt auf die Qualität auswirkte. In Jahren mit extremen Wetterbedingungen, vor allem Frühjahrs- oder Sommertrockenheit, waren Einbußen im Jahresertrag um bis zu 70 Prozent gegenüber einem Durchschnittsjahr zu verzeichnen. Insbesondere die intensivere Bewirtschaftung (4 Schnitte, Düngung von 2,0 RGVE/ha) erwies sich als empfindlicher gegenüber klimatischem Stress. Der zweitgrößte Einflussfaktor auf den TM-Ertrag war der Standort. Dauerwiesen in besten Gunstlagen konnten, unabhängig von der Bewirtschaftungsintensität, gegenüber benachteiligten Lagen mehr als Doppelte an Ertrag bilden. Die Standort-Spannweite reichte im TM-Ertrag von 44,5 bis 118,4 dt TM/ha und Jahr. Die Intensität der Bewirtschaftung war der drittstärkste Einflussfaktor auf den TM-Ertrag. Zweischnittige Dauerwiesen erreichten im Durchschnitt 69,0 dt TM/ha, bei drei Schnitten konnten 77,5 dt TM/ha und bei einem Vierschnittsystem insgesamt 82,0 dt TM/ha geerntet werden. Der Effekt der Bewirtschaftungsintensität ist auf die Koppelung von Nutzung und Düngung zurückzuführen, weil der kreislaufbezogene Düngerinput mit Anhebung der Nutzungshäufigkeit ebenfalls gesteigert wurde (2 Schnitte - 0,9 RGVE/ha; 3 Schnitte - 1,4 RGVE/ha; 4 Schnitte - 2,0 RGVE/ha). Mit zunehmender Nutzungshäufigkeit reduzierte sich die N-Effizienz. Bei zwei Schnitten konnten pro kg gedüngtem Stickstoff durchschnittlich 168 kg TM/ha gebildet werden, im Dreischnittsystem 123 kg TM/ha und im Vierschnittsystem nur mehr 53 kg TM/ha. Die N-Effizienz war stark an die Ertragsbildung gebunden, daher waren die Einflussgrößen gleich wie beim TM-Ertrag. Auf jenen Standorten, wo parallel zwei Düngungssysteme (Gülle bzw. Stallmist/Jauche) getestet wurden, konnte eine signifikant bessere N-Effizienz bei der Güllevariante beobachtet werden. Der Vorsprung der Güllevariante nahm mit Zunahme der Nutzungshäufigkeit von + 33 kg TM/kg N (Zweischnittsystem) auf + 6 kg TM/kg N (Vierschnittsystem) ab. Veränderungen im Pflanzenbestand von Dauerwiesen auf unterschiedlichen Standorten und differenzierter Bewirtschaftungsintensität ergaben für ein Zweischnittsystem im Durchschnitt eine lineare Erhöhung des Gräseranteils (61 Prozent auf 70 Prozent) und eine lineare Reduktion im Anteil an Leguminosen von 14 Prozent auf 8 Prozent. Der Kräuteranteil stieg anfänglich von 25 Prozent auf 29 Prozent und senkte sich bis zum 10. Versuchsjahr auf 21 Prozent. usw.

Prüfung verschiedener N-Formen (Nitrat, Ammonium, Harnstoff) einschl. N-Stabilisierung zu Winterweizen im Feldversuch

In 3 jährigen Exaktfeldversuchen sollen Einsatzmöglichkeiten (Systeme), Ertragsleistung und N-Ausnutzung verschiedener N-Formen mit N-Stabilisierung unter ökonomischen und ökologischen Aspekten geprüft werden.

Biogaserzeugung aus einem Mais-Sonnenblumen-Gemisch

Ziel des vorliegenden Projektes war es zu klären, ob durch den Mischanbau von Mais und Sonnenblumen der Biomasse- und der Methanertrag pro Hektar beeinflusst wird. Mais und Sonnenblumen wurden im Gemisch und getrennt angebaut, geerntet und siliert. Die Eignung des Mais-Sonnenblumen-Gemisches für die Biogaserzeugung wurde untersucht und die Optimierungsmöglichkeiten wurden aufgezeigt. Der Mischanbau von Sonnenblume und Mais hat gegenüber dem getrennten Anbau und Gärrohstoffbereitung der beiden Kulturen Vorteile. Das spezifische Methanbildungsvermögen der Gärrohstoffmischung wird durch den Mischanbau verbessert. Sonnenblumen gleichen den Hauptnachteil des Maises nämlich den geringen Fettgehalt in der Ganzpflanzensilage spezifisch aus, dadurch wird die Energiedichte des Gärrohstoffes aus dem Mischanbau für die Methanbildung wirksam erhöht. Die höchsten Methanerträge wurden beim Mais zum Zeitpunkt der Teigreife (337 lN CH4 (kg oTS)-1) und bei den Sonnenblumen zum Zeitpunkt der Samenreife (365 lN CH4 (kg oTS)-1) erreicht. Um den maximalen Biomasse- und Methanhektarertrag aus dem Mischan-bau erreichen zu können, sollten Sortentypen von Mais und Sonnenblumen gewählt wer-den, deren Wachstums- und Abreifeverhalten ein maximales Biomasse- und Methanbildungsvermögen pro Hektar ermöglicht. Sonnenblumen sollten ein nicht zu starkes Biomassenbildungsvermögen in der Jugendentwicklung der Pflanzen haben damit der Mais nicht zu stark im Wachstum behindert wird. Der Biomasse- und Methanhektarertrag der Mischbestände sollte sein Maximum erreicht haben, wenn der Trockensubstanzgehalt der Mischbestände zwischen 28 und 33 Prozent liegt.

Biogaserzeugung aus Wintergerste, Winterweizen, Winterroggen, Wintertriticale und Silomais

Der Anbau von nachwachsenden Rohstoffen für die Energieproduktion gewinnt in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung. Durch Eingliederung von Kulturen wie Triticale, Roggen, Mais, Silosorghum und Biomassehirsen in die Fruchtfolgen kann bei der Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen der nachhaltige Anbau verschiedener Energiepflanzen sowie die Erhaltung der Kulturlandschaft und die Biodiversität der Landbewirtschaftung gewährleistet werden. In dem vorliegenden Projekt wurde das spezifische Biomasse- und Methanbildungsvermögen der folgenden Kulturarten: Wintergerste, Winterweizen, Winterroggen, Biomassehirse und Silomais untersucht. Das Methanbildungsvermögen wurde unter Laborbedingungen nach DIN 38414 gemessen. Die Versuchsergebnisse zei-gen, dass die untersuchten Pflanzen neben einem hohen Biomasseertrag (insbesondere die Biomassehirse) auch ein hohes Methanbildungsvermögen besitzen (244 bis 339 lN CH4 (kg oTS)-1) und somit eine attraktive Alternative zu Silomais als Energiepflanze für die Biogas-erzeugung insbesondere in trockenen Regionen darstellen.

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