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Entwicklung und Verifizierung von Kathodenluftfiltern für stationäre Brennstoffzellensysteme im maritimen, Baustellen- und Landwirtschaftsbereich, Teilvorhaben: Filterprüfmethodik und Untersuchung Schadgaseinfluss auf der Kathode

Effiziente Tropf- und Unterflurbewässerung zur Ertrags- und Qualitätssicherung im Weinbau

Zielsetzung: Die Arbeit soll zeigen, inwieweit trockenheitsbedingte Wasser- und damit auch Nährstoffdefizite durch gezielte Bewässerungsmaßnahmen mittels Tropf- und Unterflurbewässerung ausgeglichen werden können und inwieweit die Inhaltsstoffbildung in den Beeren durch gezielte jährliche Wassergaben während der Entwicklungsstadien 'Ende des Traubenschlusses' (BBCH 79) bis 'Reifebeginn' (BBCH 81) verbessert werden kann. Dazu werden die Effekte auf den Blattnährstoffgehalt, die Wuchsleistung, den Ertrag, das Traubengewicht, das Beerengewicht, das Mostgewicht, den Säuregehalt im Most und den pH-Wert analysiert. Mittels Mikrovinifikation und anschließender Weinanalyse und sensorischer Weinbewertung wird der Einfluss auf die Weinqualität ermittelt. Außerdem werden weitere chemische Parameter in den Mosten und Weinen analysiert. Desweiteren sollen mögliche Unterschiede und damit Vor- und Nachteile des jeweiligen Bewässerungsverfahrens ermittelt und beschrieben werden. Bedeutung des Projekts für die Praxis: Im Zuge der klimatischen Veränderungen kommt es in manchen Weinbaugebieten verstärkt zu längeren Trockenphasen. Dadurch verschlechtert sich die Wasser- und Nährstoffaufnahme der Reben. Diese Arbeit soll zeigen, inwieweit trockenheitsbedingte Wasser- und damit auch Nährstoffdefizite durch gezielte Bewässerungsmaßnahmen ausgeglichen werden können und inwieweit die Inhaltsstoffbildung in den Beeren durch gezielte jährliche Wassergaben während der Entwicklungsstadien 'Ende des Traubenschlusses' (BBCH 79) bis 'Reifebeginn' (BBCH 81) verbessert werden kann. Dazu werden die Effekte auf den Blattnährstoffgehalt, die Wuchsleistung, den Ertrag, das Traubengewicht, das Beerengewicht, das Mostgewicht, den Gehalt an Säure im Most und den pH-Wert analysiert. Mittels Mikrovinifikation und anschließender Weinanalyse und sensorischer Weinbewertung wird der Einfluss auf die Weinqualität ermittelt. Außerdem erfolgt die Analyse weiterer chemischer Parameter der Moste und Weine. Die Wasserausbringung soll gezielt und ressourcen- und umweltschonend erfolgen.

Nds. Landschaftsprogramm (Karte 2): Böden mit hoher natürlicher Bodenfruchtbarkeit

Im Datensatz aus Karte 2 des Niedersächsischen Landschaftsprogramms sind Böden mit hoher natürlicher Bodenfruchtbarkeit enthalten, die einen wesentlichen Faktor zur Beurteilung der Lebensraumfunktion eines Bodens darstellt. Sie kennzeichnet das Potential des Bodens zur Produktion von Biomasse und ermöglicht eine Landbewirtschaftung mit vergleichsweise geringem Betriebsmitteleinsatz. Diese trägt wiederum zur nachhaltigen Sicherung der Leistungsfähigkeit des Naturhaushaltes bei. Im Datensatz sind nur Flächen > 25 ha enthalten. Karte 2 „Schutzgüter Boden und Wasser“ des Landschaftsprogramms stellt die aus landesweiter Sicht bedeutsamen Bereiche für die Schutzgüter Boden und Wasser dar. Die schutzwürdigen Böden außerhalb der Siedlungsfläche umfassen die Böden mit besonderen Werten, Böden mit hoher natürlicher Bodenfruchtbarkeit sowie Moorböden und kohlenstoffreiche Böden gemäß Programm Nds. Moorlandschaften. Die landesweit bedeutsamen Gewässer setzen sich aus den Fließgewässern für die Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie, den Laich- und Aufwuchsgewässern, den überregionalen Wanderrouten für die Fischfauna, den Küsten-, Übergangs- und Stillgewässern sowie den Gewässerauen gemäß Aktionsprogramm Nds. Gewässerlandschaften zusammen. Nutzungsbeschränkung: Geometrien sind auf Grundlage der Digitalen Topografischen Karte 1:50.000 (DTK50) aussagekräftig. Quellennachweis: © GeoBasis-DE/LVermGeo SH/CC BY 4.0, © 2021, daten@nlwkn.niedersachsen.de

INSPIRE-WFS Land Use / InVeKoS Landwirtschaftliche Flächen BB

Der interoperable INSPIRE-WFS ist ein Downloaddienst, der Daten im Annex-Schema Existierende Bodennutzung (abgeleitet aus dem originären Datensatz: Digitales Feldblock Kataster) bereitstellt. Gemäß der INSPIRE-Datenspezifikation Land Use (D2.8.III.4_v3.0.0) liegen die Inhalte INSPIRE-konform vor. Der WFS beinhaltet die folgenden FeatureTypes: • Datensatz zur existierenden Bodennutzung (elu:ExistingLandUseDataSet): Ein Datensatz zur existierenden Bodennutzung ist eine Sammlung von Flächen, für die Informationen zur existierenden (gegenwärtigen oder früheren) Bodennutzung angegeben sind. • Objekt zur existierenden Bodennutzung (elu:ExistingLandUseObject): Ein Objekt zur existierenden Bodennutzung beschreibt die Bodennutzung in einem Gebiet mit einheitlicher Bodennutzungskategorie oder homogener Kombination verschiedener Bodennutzungen. --- The compliant INSPIRE-WFS is a download service that delivers data in the Annex-Schema Existing Land Use (derived from the original data set: Land Parcel Information System LPIS). The content is compliant to the INSPIRE data specification for the annex theme Land Use (D2.8.III.4_v3.0.0). The WFS includes the following feature types: • Existing land use data set (elu:ExistingLandUseDataSet): An existing land use data set is a collection of areas for which information on existing (present or past) land uses is provided. • Existing land use object (elu:ExistingLandUseObject): An existing land use object describes the land use of an area having a homogeneous combination of land use types. Maßstab: 1:2400; Bodenauflösung: nullm; Scanauflösung (DPI): null

INSPIRE-WFS Land Cover / InVeKoS Landschaftselemente BB

Der interoperable INSPIRE-WFS ist ein Downloaddienst, der Daten im Annex-Schema Bodenbedeckungsvektor (abgeleitet aus dem originären Datensatz: Digitales Feldblock Kataster) bereitstellt. Gemäß der INSPIRE-Datenspezifikation Land Cover (D2.8.II.2_v3.1.0) liegen die Inhalte INSPIRE-konform vor. Der WFS beinhaltet die folgenden FeatureTypes: • Bodenbedeckungsdatensatz (lcv:LandCoverDataset): Eine Vektordarstellung für Bodenbedeckungsdaten. • Bodenbedeckungseinheit (lcv:LandCoverUnit): Ein einzelnes, durch einen Punkt oder eine Fläche dargestelltes Element des Bodenbedeckungsdatensatzes. --- The compliant INSPIRE-WFS is a download service that delivers data in the Annex-Schema Land Cover Vector (derived from the original data set: Land Parcel Information System LPIS). The content is compliant to the INSPIRE data specification for the annex theme Land Cover (D2.8.II.2_v3.1.0). The WFS includes the following feature types: • Land cover dataset (lcv:LandCoverDataset): A vector representation for Land Cover data. • Land cover unit (lcv:LandCoverUnit): An individual element of the LC dataset represented by a point or polygon. Maßstab: 1:2400; Bodenauflösung: nullm; Scanauflösung (DPI): null

Assessment of formal, natural and social insurances: how to cope best with impacts of extreme events on grasslands for sustainable farming systems?

The impacts of climate change pose one of the main challenges for agriculture in Central Europe. In particular, an increase of extreme and compound extreme climate events is expected to strongly impact economic revenues and the provision of ecosystem services by agroecosystems. A highly relevant, still open question is how grassland farming systems can cope best with these climate risks to adapt to climate change. A prominently discussed economic instrument to relieve income risks is the formal insurance, but natural and social insurances are newly under discussion as well. Natural insurances include specific grassland management practises such as maintaining species-rich grasslands. Social insurances, in our terminology, comprise all forms of societal support for farmers’ climate risk management. This includes in particular arrangements of community-supported agriculture that reduce income risks for farmers, or payments for ecosystem services if their design takes risk into account. Formal, natural and social insurances may be substitutes or complements, and affect farmer behaviour in different ways. Thus, policy support for any of the three forms of insurance will have effects on the others, which need to be understood. InsuranceGrass takes an innovative interdisciplinary view and assesses formal, natural and social insurances: on how to cope best with impacts of climate extremes on grasslands, integrating social and natural sciences perspectives and feedbacks between them. Based on this holistic analysis, InsuranceGrass will provide recommendations for policy and insurance design to ensure effective risk-coping of farmers and to enhance sustainable grassland farming, considering economic, environmental and social aspects. Impacts of extreme and compound extreme events on the provision of ecosystem services (e.g. magnitude and quality of yield, climate regulation via carbon sequestration, plant diversity) by permanent grasslands in Germany and Switzerland are quantified based on long-term observations and field experiments. Cutting-edge model-based approaches will be based on behavioural theories and empirically calibrated. With the help of social-ecological modelling, InsuranceGrass explicitly incorporates feedbacks between farmers’ and households’ decision, grassland management options, and ecosystem service provision in a dynamic manner. The contributions of different insurance types are developed, discussed and evaluated jointly with different groups of stakeholders (i.e., farmers, insurance companies, public administration). A scientifically sound and holistic assessment of the role of formal, natural, and social insurances for the sustainability of grassland farming under extreme events requires both disciplinary excellence and seamless interdisciplinary collaboration. InsuranceGrass brings together four groups from Zürich and Leipzig, with unique disciplinary expertise and a track record of successful collaboration.

Maßgeschneidertes hanfbasiertes reversibles Speichermaterial für die moderne Agrarwirtschaft

Gemengeanbau von Ackerbohnen und Ölfrüchten

Der Anbau von Ölpflanzen zur Gewinnung von Speiseöl und Energie ist bislang im Organischen Landbau wenig entwickelt. Zum einen mindern Probleme bei der Regulierung von Schaderregern und Unkraut die Wirtschaftlichkeit, zum anderen konkurriert der Anbau von Energiepflanzen um Fläche für die Erzeugung von Lebensmitteln. Der Gemengeanbau leistet einen Beitrag zur Diversifizierung im Ackerbau und lässt Synergie-Effekte zwischen den Gemengepartnern wirksam werden. Eine effizientere Ressourcennutzung, geringere Anfälligkeit gegenüber Schaderregern und reduziertes Unkrautaufkommen können zu höheren Gesamterträgen bzw. Gewinnen je Flächeneinheit führen. Im Hinblick auf diese Aspekte wird untersucht, inwieweit die Ölsaaten Öllein (Linum usitatissimum L.), Saflor (Carthamus tinctorius L.) bzw. Senf (Sinapis alba L.) für den jeweils zeitgleichen Anbau mit Ackerbohnen (Vicia faba L.) geeignet sind. In Abhängigkeit von verschiedenen Standraumzumessungen werden die Erträge und die Konkurrenzverhältnisse um Stickstoff und Wasser bei den jeweiligen Gemengepartnern untersucht,sowie die Ölsaaten hinsichtlich Ölgehalt und Fettsäurezusammensetzung analysiert. Arbeitshypothesen: - Der zeitgleiche Anbau von Ackerbohnen und Ölfrüchten führt zu höheren Gesamterträgen bei nur unwesentlich verminderten Ackerbohnen-Erträgen. - Die hauptsächlich im Bodenraum zwischen den Ackerbohnenreihen freigesetzten Stickstoffmengen werden zur Ertragsbildung der Ölfrüchte effizient genutzt. - Ein weiterer Abstand zwischen Ölfrucht- und Ackerbohnenreihe führt zu geringerer interspezifischer Konkurrenz und durch gleichmäßigere Durchwurzelung des Bodenraumes zur effizienteren Nutzung von bodenbürtig freigesetztem Stickstoff und Wasser. Die Folge sind, verglichen mit engerem Reihenabstand, höhere Ölfruchterträge und nur unwesentlich geringere Ackerbohnen-Kornerträge. - Die Ölfrüchte Saflor, Öllein und Senf nehmen aufgrund ihres Pfahlwurzelsystems Stickstoff auch aus tieferen Bodenschichten auf und senken so das Austragungspotential von bodenbürtig freigesetztem Stickstoff bzw. Stickstoff-Restmengen.

From laboratory to field - Research on insecticide resistance using the example of a chimeric cytochrome P450 monooxygenase

Development of insecticide resistance in insect pest species is one of the main threats of agriculture nowadays. The cotton bollworm, Helicoverpa armigera, is the noctuid species possessing by far the most reported cases of insecticide resistance worldwide, correlated with one of the widest geographical distributions of any agricultural pest species. This turns H. armigera into an adequate model to study resistance mechanisms in detail. The main mechanisms underlying insecticide resistance are target side insensitivity and metabolism, mainly due to carboxylesterases and cytochrome P450 monooxygenases. Just recently, the resistance mechanism of an Australian H. armigera strain toward the pyrethroid fenvalerate was ascribed to a single P450, CYP337B3. CYP337B3 is a naturally-occurring chimera between CYP337B2 and CYP337B1 evolved by an unequal crossing-over event. This enzyme had acquired new and exclusive substrate specificities resulting in the detoxification of fenvalerate. This is the first known case of recombination as an additional genetic mechanism, besides over-expression and point mutation, leading to insecticide resistance. Therefore, CYP337B1, CYP337B2, and CYP337B3 are ideal candidates for studying structure-function relationships in P450s. The project aims to characterize amino acids that are crucial for the activity of CYP337B3 toward detoxification of fenvalerate. Additionally, cross-resistance conferred by CYP337B3 enables the determination of common structural moieties of pyrethroids favoring detoxification by CYP337B3 and those leading to resistance breaking. Pyrethroids with identified resistance breaking moieties could be used to control even pyrethroid-resistant populations of H. armigera. Another advantage of this system is the conferment of insecticide resistance by CYP337B3 that is not restricted to Australia but seems to be a more common mechanism as recently revealed by the finding of the chimeric P450 in a cypermethrin-resistant Pakistani strain. To shed light on the contribution of CYP337B3 to pyrethroid resistance of H. armigera and even closely related species worldwide, field populations from different countries will be screened by PCR for the presence of CYP337B3 and its parental genes. If applicable, the allele frequency of CYP337B3 will be determined being a convenient method to conclude the resistance level of the tested populations. Finally, the project will result in advising farmers on the control of populations of H. armigera and related species possessing CYP337B3. This will even become more important due to the climate change allowing H. armigera to spread northward including central Europe, where H. armigera is not yet able to survive wintertime.

Soil colour spectra of prehistoric pit fillings as a new analytical tool to measure changing soil characteristics over time on a regional scale

Prehistoric pits are filled with ancient topsoil material, which has been preserved there over millennia. A characteristic of these pit fillings is that their colour is different depending on the time the soil material was relocated. Soil colour is the result of soil forming processes and soil properties, and it could therefore indicate the soil characteristics present during that specific period. To the best of our knowledge, no investigation analysed and explained the reasons for these soil colour changes over time. The proposed project will investigate soil parameters from pit fillings of different archaeological periods in the loess area of the Lower Rhine Basin (NW-Germany). It aims to implement the measurement of colour spectra as a novel analytical tool for the rapid analyses of a high number of soil samples: the main goal is to relate highresolution colour data measured by a spectrophotometer to soil parameters that were analysed by conventional pedogenic methods and by mid infrared spectroscopy (MIRS), with a main focus on charred organic matter (BPCAs). This tool would enable us to quantify the variation of soil properties over a timescale of several millennia, during different prehistoric periods at regional scale and for loess soils in general. Detailed information concerning changing soil properties on a regional scale is necessary to determine past soil quality and it helps to increase our understanding of prehistoric soil cultivation practices. Furthermore, these information could also help to increase our understanding about agricultural systems in different archaeological periods.

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