Introduction: In Malaysia, excessive nutrients from livestock waste management systems are currently released to the environment. Particularly, large amounts of manure from intensive pig production areas are being excreted daily and are not being fully utilised. Alternatively, the excess manure can be applied as an organic fertiliser source in neighbouring cropping systems on the small landholdings of the pig farms to improve soil fertility so that its nutrients will be available for crop uptake instead of being discharged into water streams. Thus, there is a need for better tools to analyse the present situation, to evaluate and monitor alternative livestock production systems and manure management scenarios, and to support farmers in the proper management of manure and fertiliser application. Such tools are essential to quantify, and assess nutrient fluxes, manure quality and content, manure storage and application rate to the land as well as its environmental effects. Several computer models of animal waste management systems to assist producers and authorities are now available. However, it is felt that more development is needed to adopt such models to the humid tropics and conditions of Malaysia and other developing countries in the region. Objectives: The aim is to develop a novel model to evaluate nutrient emission scenarios and the impact of livestock waste at the landscape or regional level in humid tropics. The study will link and improve existing models to evaluate emission of N to the atmosphere, and leaching of nutrients to groundwater and surface water. The simulation outputs of the models will be integrated with a GIS spatial analysis to model the distribution of nutrient emission, leaching and appropriate manure application on neighbouring crop lands and as an information and decision support tool for the relevant users.
<p> Was Sie bei der Verwendung von Mist beachten sollten <ul> <li>Lieber "alter" Mist: Fragen Sie bei der Beschaffung nach dem am längsten gelagerten Mist.</li> <li>Achten Sie beim Umgang mit Mist auf strikte Hygiene.</li> <li>Kompostieren Sie den Mist vor dem Einsatz im Garten.</li> <li>Überlegen Sie, was Sie mit dem Mist bezwecken wollen. Daraus ergibt sich der richtige Zeitpunkt der Ausbringung (Frühling oder Herbst).</li> </ul> Gewusst wie <p>Organischer Dünger aus Mist von Nutztieren ist eine umweltfreundliche Alternative zu chemischen Düngemitteln in Privatgärten. Die langsame Freisetzung von Nährstoffen sowie die Förderung der Bodenstruktur und des Bodenlebens machen ihn besonders wertvoll.</p> <p><strong>Gelagerten Mist beim Kauf bevorzugen: </strong>Für die richtige Verwendung von Mist gilt: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/TAM-behandlung-duenger#Landwirtschaft-1">Je länger gelagert, desto besser.</a> Dies ist eine einfache und wirksame Strategie, um potenziell schädliche Organismen (z. B. Bakterien) abzutöten und zu verringern. Denn häufig hat man keine oder nur wenig Informationen über den Gesundheitszustand der Tiere und deren medikamentöse Behandlungen. Dies gilt gerade auch bei <a href="https://www.mein-schoener-garten.de/gartenpraxis/pferdemist-als-duenger-verwenden-31411">Pferdemist</a>, der besonders gern im Garten verwendet wird. Wer die Wahl hat, sollte den Pferdemist aus bekannten Pferdehaltungen oder von robusten Pferderassen beziehen, die wenig behandelt werden müssen. Das Problem bei der Beschaffung von Mist aus einem Pferdebetrieb ist aber, dass es überwiegend Pensionspferdebetriebe sind. Auf diesen Betrieben veräußern die Betriebsinhabenden den Mist und haben meist keinen Überblick darüber, welche Tierarzneimittel den Pferden verabreicht wurden. Wenn man sich Dung von Pferdebetrieben für die Verwendung im Garten abholt, sollte man daher nach Möglichkeit nach dem am längsten gelagerten Dung fragen.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/rich_organic_mulch_from_horse_manure_and_straw_c_sherez_-_fotolia_125209587_m.jpg"> </a> <strong> Am besten stammt Pferdemist aus bekannten Haltungen oder von robusten Pferderassen. </strong> Quelle: sherez / Fotolia.com <p><strong>Hygieneregeln beachten</strong>: Achten Sie beim Umgang mit Mist auf strikte Hygiene. An erster Stelle steht der Selbstschutz. Wir empfehlen das Tragen von Handschuhen bei der Verarbeitung von Mist. Sollte das einmal nicht möglich sein, ist es wichtig, nach der Verarbeitung die Hände gründlich zu waschen. Denken Sie auch daran, nach der Ernte die erzeugten Lebensmittel gründlich zu waschen.</p> <p><strong>Mist vor Verwendung kompostieren: </strong>Verwenden Sie den Mist nicht ohne vorherige <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/garten-freizeit/kompost-eigenkompostierung">Kompostierung</a>. So verringern Sie die Einschleppung von unerwünschtem Saatgut, ermöglichen die Abtötung von Krankheitserregern (z. B. Salmonellen) und den Abbau von Tierarzneimittelrückständen (z. B. von Antibiotika und Mitteln gegen Parasiten bei Tieren (Antiparasitika)) (<a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852409014965?via%3Dihub">Ramaswamy et al.,2010</a>; <a href="https://cwmi.css.cornell.edu/ivermectin.pdf">Schwarz et al.;2016</a>). Das ist gut für den Gartenboden und auch die geernteten Lebensmittel sind dann weniger belastet.</p> <p>Eine optimale Hitzeentwicklung im Kompost liegt in einem Temperaturbereich von 60 bis 70°C. Kühlt der Kompost aus, kann ihm durch Umgraben Sauerstoff zugefügt und die Hitzeentwicklung erneut gefördert werden. So kann durch fünfmaliges Umgraben über einen Zeitraum von sechs Wochen eine nachweisbare Hygienisierung erreicht werden (<a href="https://publikationen.sachsen.de/bdb/artikel/20436">Pospiech et al., 2014</a>). Aber auch bei der Kompostierung gilt: Eine längere Lagerung hilft und mindert den Aufwand. Der frische Mist kann z. B. mit Herbstlaub oder Häckselgut gemischt und danach gestapelt werden. Die Höhe sollte nicht über einem Meter liegen, da er sehr heiß wird. Man lässt den Stapel mindestens drei bis vier Monate, am besten aber ein Jahr durchrotten und spart sich das mehrmalige Umgraben.</p> <p><strong>Den richtigen Zeitpunkt zur Ausbringung finden:</strong> Zur Vorbereitung der Gemüsebeete verwenden Sie den kompostierten Dung im zeitigen Frühjahr. Der kompostierte Mist verbessert die Bodenstruktur, fördert das Bodenleben, ist sehr pflanzenverträglich, liefert langsam freigesetzte Nährstoffe und die Nährstoffe sind für die Pflanzen gut verfügbar. Kompostierter Mist kann auch im Herbst ausgebracht werden und so den Boden um Zierpflanzen und Gehölze über den Winter schützen. Die genauen Düngebedürfnisse können je nach Standort, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a> und den angebauten Pflanzen variieren. Es ist daher ratsam, dies bei der Ausbringung des Düngers zu beachten und gegebenenfalls entsprechenden Rat einzuholen.</p> <p><strong>Was Sie noch tun können: </strong>Beachten Sie unsere weiteren <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>-Umwelttipps zu </p> <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/15470">Kompost</a>, </li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12614">Bioabfällen</a> und </li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12488">Blumenerde</a>.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/organischer_duenger_an_erdbeerpflanzen.jpg"> </a> <strong> Kompostierte Pferdeäpfel sind ein guter Dünger für den Obst- und Gemüsegarten. </strong> Quelle: Steinhoff-Wagner Hintergrund <p>Der organische Dünger verbraucht im Vergleich zu synthetischen Düngemitteln weniger Ressourcen und Energie bei der Gewinnung anorganischer Bestandteile wie Mineralien und Stickstoffverbindungen. Aus organischem Dünger werden die Nährstoffe langsam freigesetzt und verglichen mit synthetischem wirkt er sich positiver auf Bodenorganismen, Bodenbelüftung und Pufferkapazität aus (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/kompostfibel">Kompostfibel</a>).</p> <p>Frischer Mist, vor allem der von Pferden und Wiederkäuern, kann keimfähige Körner oder Unkrautsamen, Rückstände und Abbauprodukte von Tierarzneimitteln sowie Krankheitserreger (z. B. Salmonellen) enthalten. Insbesondere in Pferdemist können Wirkstoffe gegen Parasiten (Antiparasitika) vorkommen. Diese wirken auch auf bodenlebende Organismen wie Protozoen oder Invertebraten (z. B. Würmer und Käfer) und können dadurch die Bodenqualität bzw. das Bodenleben und damit die Bodenfruchtbarkeit (Humusbildung) beeinträchtigen.</p> <p>Auch wenn zunehmend eine selektive Entwurmung empfohlen wird, d. h. eine gezielte Behandlung von Einzeltieren nur bei begründetem Verdacht auf Parasitenbefall und nach einer entsprechenden parasitologischen Kotuntersuchung (<a href="https://vet.thieme.de/pferd-co/fachbeitraege/detail/die-selektive-entwurmung-beim-pferd-240">Keck, 2018</a>), ist es immer noch weit verbreitet, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/entwurmung">Pferdebestände bis zu viermal im Jahr zu behandeln</a>. Die Antiparasitika und deren Abbauprodukte werden überwiegend in der ersten Woche nach der Verabreichung ausgeschieden. Das trifft u. a. auf Wirkstoffe wie Fenbendazol, Oxfendazol und Albendazol aus der Gruppe der Benzimidazole zu. Von Wirkstoffen aus der Gruppe der makrozyklischen Lactone, wie Moxidectin und Ivermectin, wurden Rückstände auch noch bis zu 75 Tagen nach der Gabe in den Ausscheidungen der Tiere nachgewiesen (<a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1090023305000602?via%3Dihub">Gokubulut et al.2005</a>; <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1090023300905215?via%3Dihub">Perez et al. 2001</a>). </p> </p><p> Was Sie bei der Verwendung von Mist beachten sollten <ul> <li>Lieber "alter" Mist: Fragen Sie bei der Beschaffung nach dem am längsten gelagerten Mist.</li> <li>Achten Sie beim Umgang mit Mist auf strikte Hygiene.</li> <li>Kompostieren Sie den Mist vor dem Einsatz im Garten.</li> <li>Überlegen Sie, was Sie mit dem Mist bezwecken wollen. Daraus ergibt sich der richtige Zeitpunkt der Ausbringung (Frühling oder Herbst).</li> </ul> </p><p> Gewusst wie <p>Organischer Dünger aus Mist von Nutztieren ist eine umweltfreundliche Alternative zu chemischen Düngemitteln in Privatgärten. Die langsame Freisetzung von Nährstoffen sowie die Förderung der Bodenstruktur und des Bodenlebens machen ihn besonders wertvoll.</p> <p><strong>Gelagerten Mist beim Kauf bevorzugen: </strong>Für die richtige Verwendung von Mist gilt: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/TAM-behandlung-duenger#Landwirtschaft-1">Je länger gelagert, desto besser.</a> Dies ist eine einfache und wirksame Strategie, um potenziell schädliche Organismen (z. B. Bakterien) abzutöten und zu verringern. Denn häufig hat man keine oder nur wenig Informationen über den Gesundheitszustand der Tiere und deren medikamentöse Behandlungen. Dies gilt gerade auch bei <a href="https://www.mein-schoener-garten.de/gartenpraxis/pferdemist-als-duenger-verwenden-31411">Pferdemist</a>, der besonders gern im Garten verwendet wird. Wer die Wahl hat, sollte den Pferdemist aus bekannten Pferdehaltungen oder von robusten Pferderassen beziehen, die wenig behandelt werden müssen. Das Problem bei der Beschaffung von Mist aus einem Pferdebetrieb ist aber, dass es überwiegend Pensionspferdebetriebe sind. Auf diesen Betrieben veräußern die Betriebsinhabenden den Mist und haben meist keinen Überblick darüber, welche Tierarzneimittel den Pferden verabreicht wurden. Wenn man sich Dung von Pferdebetrieben für die Verwendung im Garten abholt, sollte man daher nach Möglichkeit nach dem am längsten gelagerten Dung fragen.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/rich_organic_mulch_from_horse_manure_and_straw_c_sherez_-_fotolia_125209587_m.jpg"> </a> <strong> Am besten stammt Pferdemist aus bekannten Haltungen oder von robusten Pferderassen. </strong> Quelle: sherez / Fotolia.com </p><p> <p><strong>Hygieneregeln beachten</strong>: Achten Sie beim Umgang mit Mist auf strikte Hygiene. An erster Stelle steht der Selbstschutz. Wir empfehlen das Tragen von Handschuhen bei der Verarbeitung von Mist. Sollte das einmal nicht möglich sein, ist es wichtig, nach der Verarbeitung die Hände gründlich zu waschen. Denken Sie auch daran, nach der Ernte die erzeugten Lebensmittel gründlich zu waschen.</p> <p><strong>Mist vor Verwendung kompostieren: </strong>Verwenden Sie den Mist nicht ohne vorherige <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/garten-freizeit/kompost-eigenkompostierung">Kompostierung</a>. So verringern Sie die Einschleppung von unerwünschtem Saatgut, ermöglichen die Abtötung von Krankheitserregern (z. B. Salmonellen) und den Abbau von Tierarzneimittelrückständen (z. B. von Antibiotika und Mitteln gegen Parasiten bei Tieren (Antiparasitika)) (<a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852409014965?via%3Dihub">Ramaswamy et al.,2010</a>; <a href="https://cwmi.css.cornell.edu/ivermectin.pdf">Schwarz et al.;2016</a>). Das ist gut für den Gartenboden und auch die geernteten Lebensmittel sind dann weniger belastet.</p> <p>Eine optimale Hitzeentwicklung im Kompost liegt in einem Temperaturbereich von 60 bis 70°C. Kühlt der Kompost aus, kann ihm durch Umgraben Sauerstoff zugefügt und die Hitzeentwicklung erneut gefördert werden. So kann durch fünfmaliges Umgraben über einen Zeitraum von sechs Wochen eine nachweisbare Hygienisierung erreicht werden (<a href="https://publikationen.sachsen.de/bdb/artikel/20436">Pospiech et al., 2014</a>). Aber auch bei der Kompostierung gilt: Eine längere Lagerung hilft und mindert den Aufwand. Der frische Mist kann z. B. mit Herbstlaub oder Häckselgut gemischt und danach gestapelt werden. Die Höhe sollte nicht über einem Meter liegen, da er sehr heiß wird. Man lässt den Stapel mindestens drei bis vier Monate, am besten aber ein Jahr durchrotten und spart sich das mehrmalige Umgraben.</p> <p><strong>Den richtigen Zeitpunkt zur Ausbringung finden:</strong> Zur Vorbereitung der Gemüsebeete verwenden Sie den kompostierten Dung im zeitigen Frühjahr. Der kompostierte Mist verbessert die Bodenstruktur, fördert das Bodenleben, ist sehr pflanzenverträglich, liefert langsam freigesetzte Nährstoffe und die Nährstoffe sind für die Pflanzen gut verfügbar. Kompostierter Mist kann auch im Herbst ausgebracht werden und so den Boden um Zierpflanzen und Gehölze über den Winter schützen. Die genauen Düngebedürfnisse können je nach Standort, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a> und den angebauten Pflanzen variieren. Es ist daher ratsam, dies bei der Ausbringung des Düngers zu beachten und gegebenenfalls entsprechenden Rat einzuholen.</p> <p><strong>Was Sie noch tun können: </strong>Beachten Sie unsere weiteren <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>-Umwelttipps zu </p> <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/15470">Kompost</a>, </li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12614">Bioabfällen</a> und </li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12488">Blumenerde</a>.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/organischer_duenger_an_erdbeerpflanzen.jpg"> </a> <strong> Kompostierte Pferdeäpfel sind ein guter Dünger für den Obst- und Gemüsegarten. </strong> Quelle: Steinhoff-Wagner </p><p> Hintergrund <p>Der organische Dünger verbraucht im Vergleich zu synthetischen Düngemitteln weniger Ressourcen und Energie bei der Gewinnung anorganischer Bestandteile wie Mineralien und Stickstoffverbindungen. Aus organischem Dünger werden die Nährstoffe langsam freigesetzt und verglichen mit synthetischem wirkt er sich positiver auf Bodenorganismen, Bodenbelüftung und Pufferkapazität aus (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/kompostfibel">Kompostfibel</a>).</p> <p>Frischer Mist, vor allem der von Pferden und Wiederkäuern, kann keimfähige Körner oder Unkrautsamen, Rückstände und Abbauprodukte von Tierarzneimitteln sowie Krankheitserreger (z. B. Salmonellen) enthalten. Insbesondere in Pferdemist können Wirkstoffe gegen Parasiten (Antiparasitika) vorkommen. Diese wirken auch auf bodenlebende Organismen wie Protozoen oder Invertebraten (z. B. Würmer und Käfer) und können dadurch die Bodenqualität bzw. das Bodenleben und damit die Bodenfruchtbarkeit (Humusbildung) beeinträchtigen.</p> <p>Auch wenn zunehmend eine selektive Entwurmung empfohlen wird, d. h. eine gezielte Behandlung von Einzeltieren nur bei begründetem Verdacht auf Parasitenbefall und nach einer entsprechenden parasitologischen Kotuntersuchung (<a href="https://vet.thieme.de/pferd-co/fachbeitraege/detail/die-selektive-entwurmung-beim-pferd-240">Keck, 2018</a>), ist es immer noch weit verbreitet, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/entwurmung">Pferdebestände bis zu viermal im Jahr zu behandeln</a>. Die Antiparasitika und deren Abbauprodukte werden überwiegend in der ersten Woche nach der Verabreichung ausgeschieden. Das trifft u. a. auf Wirkstoffe wie Fenbendazol, Oxfendazol und Albendazol aus der Gruppe der Benzimidazole zu. Von Wirkstoffen aus der Gruppe der makrozyklischen Lactone, wie Moxidectin und Ivermectin, wurden Rückstände auch noch bis zu 75 Tagen nach der Gabe in den Ausscheidungen der Tiere nachgewiesen (<a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1090023305000602?via%3Dihub">Gokubulut et al.2005</a>; <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1090023300905215?via%3Dihub">Perez et al. 2001</a>). </p> </p><p>Informationen für...</p>
Umstellung einer 1987/88 gepflanzten 0,7 ha Apfelanlage mit 'ldared', 'Jonagold-Mutanten', 'Golden Delicious', 'Glosten', 'Fiesta' auf M9 von integrierter Produktion auf biologische Wirtschaftsweise mit Untersuchung der Auswirkungen auf Schädlings- und Krankheitsbefall, Möglichkeiten der Bodenpflege. Da der Anbau schorfempfindlicher Apfelsorten nur durch einen unvertretbar hohen Einsatz von Schwefel zur Bekämpfung dieser Pilzkrankheit möglich ist, wurde ab Frühjahr 2001 begonnen die bisherigen Sorten durch schorfresistente Sorten zu ersetzen. Im April 2001 wurden ca. 0,7 ha mit der Sorte 'Topaz' bepflanzt. Die Anlage steht in 2004 für das Projekt Bodenpflege im ökologischen Anbau zur Verfügung. Im Frühjahr 2003 wurde eine Fläche von ca. 0,45 ha mit den Sorten 'Santana', 'Rubinola', 'Ariwa'und 'Topaz' auf der Unterlage M 9 bepflanzt. Für Exaktversuche zur Pilzregulierung im ökologischen Apfelanbau wurden zusätzlich 420 Bäume der Sorte 'Golden Delicious' Klon B gesetzt. Nach der Ernte 2003 wurden auch die letzten Altanlagen in der biologischen Produktion gerodet. Die Fläche von ca. 0,27 ha wird in 2004 brach liegen und in der Pflanzsaison 2004/2005 zur Hälfte mit neuen, schorfrobusten Apfelsorten bepflanzt werden. Da im Betrieb keine organischen Düngemittel anfallen, muss entsprechender Dünger zugekauft werden. Die Wirkung der zu testenden Blattdünger wird mit Hilfe von Blatt- und Fruchtanalysen kontrolliert. Die Proben müssen hierzu zur Untersuchung an ein Labor gesendet werden.
Es ist die Hypothese aufgestellt worden, dass neben nicht abgebauten Pflanzenresten die organische Substanz des Bodens grob aus zwei Kompartimenten besteht. Bestimmt durch den Ton- und Feinschluffanteil entwickelte sich ein inerter C-Pool während der Genese von Böden. Dieser an die mineralischen Feinanteile gebundene Kohlenstoff nimmt nur über einen langen Zeitraum am Kohlenstoffumsatz von Böden teil. In Abhängigkeit von der landwirtschaftlichen Praxis entwickelt sich während des durch die metabolische Aktivität von Bodentieren und Mikroorganismen verursachten Abbaus von Pflanzenresten und organischen Düngern ein zweiter, labiler C-Pool. Dieser ist im wesentlich verantwortlich für die Nährstoffflüsse in Böden. Das Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist es, in Laborexperimenten die Verteilung von frisch zugeführten 14C aus markiertem Weizenstroh zwischen inertem und labilem C-Pool über den Zeitraum eines Jahres zu verfolgen. Zusätzlich wird die Mineralisierung des Pflanzenmaterials zu 14CO2, die Bildung wasserlöslicher 14C-Metabolite und die anabolische Verwertung des markierten Kohlenstoffs durch die mikrobielle Biomasse des Bodens verfolgt. Nach einer physikalischen Fraktionierung der mineralisch-organischen Bodensubstanz in einzelne Größenfraktionen soll deren Gehalt an 14C/12C organischer Substanz über die Zeit bestimmt werden. In einem Inkubationsexperiment werden die isolierten Größenfraktionen mit der autochthonen Bodenflora beimpft werden, und die dabei durch die Aktivität der Mikroorganismen freigesetzten 14CO2 Mengen sind ein Indikator für die Stabilität der organischen Substanz in den einzelnen Fraktionen. Für diese Untersuchungen werden Proben eines landwirtschaftlichen Bodens ausgesucht, der für viele Jahrzehnte verschiedener Düngungspraxis (null, mineralisch, organisch) unterlag. Durch dieses Forschungsprojekt werden Informationen über die kausalen Zusammenhänge von Bodenprozessen bei der Bildung und Speicherung der organischen Substanz im Boden erwartet.
Die Düngung von Ackerböden mit Gülle und die Einarbeitung von Ernterückständen beeinflussen gasförmige N-Verluste in die Atmosphäre einschließlich NO, N2O und N2 sowie die Nitratauswaschung. Ihr Ausmaß hängt von der komplexen Wechselwirkung zwischen Techniken zur Bewirtschaftung von Gülle und Ernterückständen sowie von den Eigenschaften dieser Substrate und des Bodens ab. Die erste Phase von MOFANE befasste sich mit der allgemeinen Frage, wie sich die Gülledüngung und ihre Ausbringungsweise auf die N2O- und N2-Flüsse aus landwirtschaftlichen Böden auswirken, wie ihre Optimierung Emissionen verringern und gleichzeitig die Ernteerträge erhalten können und wie die Modelle verbessert werden müssten, um Antworten zu finden. Wir haben dies durch gezielte Experimente zur Quantifizierung von N2-, N2O- und NO-Flüssen sowie von Bruttomineralisierungs- und Nitrifikationsraten von Boden-Gülle-Systemen unter kontrollierten Bedingungen bearbeitet und die Ergebnisse zur Bewertung und Verbesserung von Modellen verwendet. Hier beantragen wir ein Follow-up mit dem Ziel, die Auswirkungen von Pflanzenrückständen auf die Denitrifikationsdynamik in unsere Modelle einzubeziehen und die Porenstruktur sowie die Verteilung von Gülle und Ernterückständen zu quantifizieren, um verbesserte Eingangsdaten für das Modell zu liefern. Aufbauend auf der ersten Phase quantifizieren wir nun Hotspots, die durch die Ausbringung von organischem Dünger entstehen mit einer Kombination aus Röntgen-CT und O2-Mikrosensoren in Experimenten mit strukturiertem Boden. Während in der ersten Phase der Fokus nur auf Gülle lag, werden wir auch die Einarbeitung von Pflanzenresten untersuchen. Unser Arbeitsprogramm umfasst folgende Aufgaben. - Untersuchung der Denitrifikation in strukturierten Böden unter realistischen Bedingungen mit 1) verschiedenen organischen Substraten, nämlich Gülle und Pflanzenresten und 2) unterschiedlicher Ausbringung, eingearbeitet durch Pflügen (konventionelle Bodenbearbeitung) und mit einem Grubber (reduzierte Bodenbearbeitung) - Reduzierung der strukturellen Komplexität von natürlichen, ungestörten Böden auf eine begrenzte Anzahl von aussagekräftigen Größen, die durch Röntgen-CT abgeleitet werden, was in Modellparameter übersetzt werden kann, die 1) den Hotspot, den Boden und seine Grenzschicht und 2) die Verteilung der Hotspots beschreiben. - Explorative Modellentwicklung zur Beschreibung von Hot-Spot-Effekten der Einarbeitung von Gülle und Ernterückständen durch konventionelle und reduzierte Bodenbearbeitung auf die Denitrifikation, einschließlich der weiteren Verbesserung und Entwicklung des DyMaN-Submoduls, das ursprünglich zur Modellierung von räumlichen Gülleeffekten konzipiert wurde, um auch Hot-Spot-Effekte von Pflanzenrückständen abzudecken. - Implementierung von Modellansätzen, die räumliche Effekte auf den C- und N-Kreislauf beschreiben, in das biogeochemische Modell DNDCv.CAN. Modellvalidierung des integrierten Modells entlang bestehender Datensätze
Versuchsfrage: a) Wie wirken verschiedene Siedlungsabfaelle und wirtschaftseigene Duengemittel langjaehrig auf Erntegut und Bodenfruchtbarkeit? b) Ist es guenstiger, die jeweils zulaessigen Mengen periodisch zu den Hackfruechten oder jaehrlich zu jeder Kultur zu geben (nach Moeglichkeit als Kopfduengung)? - Versuch in besonderer Anlage - 96 Betonkaesten (1 m3 Inhalt) - 24 Duengungsstufen, davon 18 durch organische Duengung in 9 verschieden Arten, 4-fache Wiederholung.
Im Jahr 2018 wurden in Deutschland rund 866 Millionen Tonnen Treibhausgase produziert, wobei weltweit 10-12 % der anthropogenen Treibhausemissionen der Landwirtschaft zuzuordnen sind. Während der Austausch an CO2 durch die gleichzeitige CO2 Fixierung in organische Masse fast ausgeglichen ist, beträgt der Anteil der Landwirtschaft bei Methan 50 % und Lachgas sogar 60 % aller Emissionen. Dies ist vor allem auf den Einsatz mineralischer und organischer Düngemittel zurückzuführen. Ohne ein aktives Gegensteuern wird eine Steigerung der Lachgasemissionen um 30-65 % bis 2030 in der Agrarwirtschaft erwartet. Um das gesetzte klimapolitische Ziel einer weitgehenden Treibhausgas-Neutralität bis 2050 zu erreichen, stellt ein klimaschonender Anbau von nachwachsenden Rohstoffen in der Landwirtschaft eine wichtige Strategie dar. Ein zentraler Teilaspekt dieser Strategie könnte die Ansiedlung der gegenüber biotischen und abiotischen Bedingungen toleranten terrestrischen Cyanobakterien sein, die in der Lage sind Luftstickstoff zu fixieren und in - für andere Organismen verwertbaren - Stickstoff umzuwandeln und an die Umgebung abzugeben. Zusätzlich dazu wachsen terrestrische Cyanobakterien eingebettet in einer Matrix aus extrazellulären polymeren Substanzen was zu einer wünschenswerten Bodenstabilisierung und damit zum Schutz vor Bodenerosion sowie zur Förderung der Wasserspeicherung im Boden beitragen könnte. Hierzu sollen stickstofffixierende Cyanobakterien, die aus der kühlgemäßigten Klimazone isoliert wurden, eingesetzt werden. Geeignete Stämme müssen die Stickstofffixierung räumlich durch die Ausbildung von Heterozysten vom Photosyntheseapparat getrennt haben und den bioverfügbaren Stickstoff an die Umgebung abgeben. Co-Kultivierungen von Cyanobakterien mit Arabidopsis thaliana (Acker-Schmalwand) sowie Triticum aestivum (Weizen) sollen zeigen, ob eine künstlich induzierte Symbiose möglich ist. Neben der Agrarpflanze Weizen wurde A. thaliana ausgewählt, da es sich hierbei um eine schnellwachsende und gut charakterisierte Modellpflanze handelt und sie zur selben Familie wie die Nutzpflanzen Kohl, Brokkoli und Meerrettich zählt. Zur Ausbringung der Biofilme in die Agrarwirtschaft sollen diese auf einem biologisch abbaubaren Trägermaterial immobilisiert werden. Hierfür soll ein Aerosolreaktor konzipiert und charakterisiert sowie ein Animpf- und Ernteverfahren etabliert werden. Zusätzlich dazu soll der Wasserrückhalt der Biofilme durch Variation der Prozessparameter optimiert werden. Abschließend soll die Co-Kultivierung von immobilisierten Cyanobakterien auf dem Trägermaterial und Pflanzen in Pflanzsubstraten in Abhängigkeit der Temperatur untersucht werden. Hier soll die Frage beantwortet werden, ob ein periodisches Ausbringen der Cyanobakterien notwendig ist, oder ob eine dauerhafte Implementierung von Biofilmen im Boden möglich ist.
Ein integrierter Ansatz zur Bekämpfung der bakteriellen Welke, der auf der Resistenz der Wirtspflanzen basiert, unter besonderer Berücksichtigung der Selektion unter geschützten Anbaubedingungen und von Untersuchungen zu Resistenzmechanismen und Wirt-Parasit-Interaktionen - unterstützt durch Charakterisierung von Stämmen von Ralstonia solanacearum, gesammelt von verschiedenen Herkünften in Thailand - wird für die erste Phase des vorliegenden Projektes vorgeschlagen. Aspekte der Interaktion mit Nematoden - tritrophe Interaktionen pflanzenpathogener Bakterien/Nematoden/Wirtspflanze - und Untersuchungen zu pathogenunterdrückenden Kulturmaßnahmen wie Düngergaben (organisch und anorganisch) und physikalischen Bodenbehandlungen sowie zur biologischen Bekämpfung werden in Vorstudien in enger Zusammenarbeit mit dem Thailändischen Partner, Dr. N. Thavechaii von der Kasetart Universität, und mit den Teilprojekten P3 und P6 in Jahr abgedeckt. Diese Untersuchungen sollen in der zweiten Projektphase intensiviert werden.
Viele räuberische Bodenmilben sind Generalisten und fressen diverse Nahrungsorganismen, was sie zu exzellenten Kandidaten für die biologische Schädlingsbekämpfung macht. Ihr Einfluss auf oberirdische Schädlinge ist gut bekannt; Raubmilben als natürliche Feinde für unterirdische Schädlinge sind dagegen wenig untersucht. Das geplante Projekt hat das Ziel das Nahrungsnetz in landwirtschaftlichen Böden, insbesondere die trophischen Beziehungen zwischen Mikroorganismen, freilebenden Nematoden (FLN) und Raubmilben, für die biologische Kontrolle von Wurzelgallnematoden (RKN) zu nutzen. Wir postulieren, dass FLN eine qualitativ hochwertige Nahrung (u.a. aufgrund ihres Gehaltes an omega 3 Fettsäuren) für Milben darstellen, welche die Fitness und damit die Biokontrolle durch diese Räuber erhöhen. Diese trophischen Interaktionen werden in vier Arbeitspaketen im Labor, Gewächshaus und Freiland untersucht. Salat dient als Modellpflanze, da alle in Israel und Palästina angebauten Sorten anfällig für RKN sind, was zu Ernteverlust führt. Kompost der Schwarzen Soldatenfliegenlarven (BSFL, Hermetia illucens) dient als Substrat zur Zucht der FLN sowie als organischer Dünger in den Experimenten. BSFL ist eine nachhaltige Lösung für das landwirtschaftliche Management von Tier- und Pflanzenabfall, mit Potential als Bodenverbesserer im ökologischen Landbau. Folgende Forschungsfragen sollen untersucht werden: 1) Welche FLN und Milbenarten kommen natürlicherweise gemeinsam in landwirtschaftlichen Flächen vor und bieten damit ein gutes Potential für die Biokontrolle? 2) Welche FLN Arten führen zur stärksten Erhöhung der Räuberfitness (z.B. Reproduktion, Biomasse) und stellen diese FLN, bei Anwesenheit von RKN, eine alternative Nahrung für Milben dar? 3) Welche getrennten und synergistischen Wirkungen haben die mit BSFL assoziierten Mikroorganismen, und deren Nematoden-Grazer, auf die Populationsdichte der Raubmilben, die Fitness der Pflanzen und die RKN Biokontrolle durch Milben? 4) Welchen Einfluss hat BSFL Ausbringung als landwirtschaftliche Praxis auf die Biokontrollfunktion der Milben sowie auf die Bodengesundheit, Pflanzenresistenz gegenüber Blattherbivoren und Ernteertrag? Die anvisierte Trilaterale Kooperation wird somit autochthone FLN und räuberische Bodenmilben für die Biokontrolle von RKN identifizieren, evaluieren und etablieren. Dies wird nachhaltige landwirtschaftliche Strategien fördern, welche von Erzeugern in Israel und Palästina angewandt werden können.
Im Rahmen des SFB 192 der Universität Kiel zur 'Optimierung pflanzenbaulicher Produktionssysteme im Hinblick auf Leistung und Ökologische Effekte' im Teilprojekt B1 wurden 9 Jahre hindurch die Wechselwirkungen zwischen Bodenorganismen (mikrobielle Biomasse, Enzymaktivitäten, Regenwurmabundanzen und -biomassen und Fraßaktivitäten der Bodenfauna) und ackerbaulichen Maßnahmen (Pflugdrillsaat gegenüber Fräßsohlensaat, variierte mineralische und organische Düngung, variierter Fungizideinsatz) in Ackerböden einer Jungmoränenlandschaft untersucht. Seitens Elnser, Bode und Seese/Frahm wurden die Bodenorganismen, seitens Frey die Luft- und Nährstoffdynamik und seitens VICTORINO die Gefügedynamik und die Eigenschaften der Humuskörper seitens Beyer und Köbbemann studiert. Ziel des Vorhabens ist es, durch eine integrierende, rechnergestützte Auswertung aller Untersuchungsergebnisse die längerfristige Wirkung unterschiedlicher Bodenbearbeitung, mineralischer und organischer Düngung sowie unterschiedlichen Fungizideinsatzes auf die Bodenorganismen statistisch abgesichert aufzuarbeiten und zu klären. Gleichzeitig soll die Bedeutung der Mikroorganismen und Bodentiere für die Eigenschaften des Bodenhumus, für die Gefügebildung und für die Nährstoffmobilisierung aus organischer Bindung herausgestellt werden und zwar unter Berücksichtigung einer starken Bodenvariabilität.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 224 |
| Land | 31 |
| Weitere | 2 |
| Wissenschaft | 52 |
| Zivilgesellschaft | 9 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 208 |
| Text | 25 |
| Umweltprüfung | 2 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 27 |
| Offen | 211 |
| Unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 216 |
| Englisch | 61 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Bild | 8 |
| Datei | 3 |
| Dokument | 19 |
| Keine | 173 |
| Webseite | 60 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 197 |
| Lebewesen und Lebensräume | 234 |
| Luft | 149 |
| Mensch und Umwelt | 240 |
| Wasser | 139 |
| Weitere | 232 |