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s/pilsum/Pisum/gi

Species discrimination of plant roots by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy

Comprehension of belowground competition between plant species is a central part in understanding the complex interactions in intercropped agricultural systems, between crops and weeds as well as in natural ecosystems. So far, no simple and rapid method for species discrimination of roots in the soil exists. We will be developing a method for root discrimination of various species based on Fourier Transform Infrared (FTIR)-Attenuated Total Reflexion (ATR) Spectroscopy and expanding its application to the field. The absorbance patterns of FTIR-ATR spectra represent the chemical sample composition like an individual fingerprint. By means of multivariate methods, spectra will be grouped according to spectral and chemical similarity in order to achieve species discrimination. We will investigate pea and oat roots as well as maize and barnyard grass roots using various cultivars/proveniences grown in the greenhouse. Pea and oat are recommendable species for intercropping to achieve superior grain and protein yields in an environmentally sustainable manner. To evaluate the effects of intercropping on root distribution in the field, root segments will be measured directly at the soil profile wall using a mobile FTIR spectrometer. By extracting the main root compounds (lipids, proteins, carbohydrates) and recording their FTIR-ATR spectra as references, we will elucidate the chemical basis of species-specific differences.

Optimierung der Produktivität Leguminosen basierter Anbausysteme und der Bodenmikrobiologie über die Integration mikrobieller Präparate und bioaktiver Pflanzenstoffe

Grünland und Feldfutterbau

Die Aufgabenfelder umfassen neben Forschung, Stellungnahmen, Gutachten und Berichten die Evaluierung und Fachbegleitung von Agrarumweltprogrammen sowie Sortenversuche für ein- und mehrjährige Futtergräser und kleinkörnige Leguminosen.

Befallsmechanismen des hyperparasitischen Pilzes Fusarium oxysporum f.sp. orthoceras gegenüber Orobanche cumana, einem parasitischen Unkraut der Sonnenblume

Einleitung: Die Sommerwurzgewächse (Orobanchaceae) sind parasitische Blütenpflanzen, die sich über ein Kontaktorgan (Haustorium) an die Wurzel der Wirtspflanze anhaften und von ihr Wasser, Nährstoffe und Assimilate aufnehmen. Zu den Wirtspflanzen einiger Orobanche-Arten zählen auch wichtige Nutzpflanzen, wie etwa Bohnen, Sonnenblumen oder Tabak. Je nach Befallsintensität kann es zu signifikanten Ertragsminderungen oder sogar zu kompletten Ertragsverlusten kommen. Insbesondere im Mittelmeergebiet, Asien und Nordafrika steigt die Bedrohung der Nutzpflanzenproduktion durch Orobanche stetig an. Die Kontrolle von Orobanche mit Hilfe von Herbiziden ist teuer, schwierig handhabbar und nicht ausreichend effektiv. Resistenzzüchtungen der Nutzpflanzen werden aufgrund des Vorkommens verschiedenster Orobanche-Rassen (mit verschiedenen Pathogenitätsfaktoren) schnell durchbrochen. Leider fehlen bislang ausreichende Informationen zur Interaktion von Orobanche mit den jeweiligen Wirten. Anhand derartiger grundlegender Erkenntnisse könnten alternative oder verbesserte Kontrollmaßnahmen entwickelt werden. Stärkung der Resistenz der Nutzpflanzen (induzierte Resistenz) oder die Verwendung Orobanche-spezifischer Antagonisten (wie etwa des Hyperparasiten F. oxysporum f.sp. orthoceras) als biologisches Kontrollagens stellen wirksame Möglichkeiten der Kontrolle des Pathogens dar. Ziele: Als Modell zum Verständnis der Interaktion der Sommerwurz mit seinen Wirten wird die Assoziation von Orobanche cumana Wallr. und der Sonnenblume (Helianthus annuus L.) verwendet. Die Ziele des Projektes sind: - grundlegender Erkenntniszuwachs zur Interaktion von O. cumana und H. annuus. - Wirkungsweise des Hyperparasiten F. oxysporum f.sp. orthoceras auf seinen Wirt O. cumana (Biochemie, Histologie), - Auswirkung von Pflanzenstärkungsmitteln als Resistenzaktivatoren der Sonnenblume auf den Befall mit O. cumana.

Entwicklung einer Wertschöpfungskette für ökologisch erzeugte Erbsen und Bohnen vom Acker bis zur Großküche und Gastronomie

Das Projekt WKErBo unterstützt den Aufbau einer regionalen Bio-Wertschöpfungskette von Ackerbohnen und Erbsen für Gemeinschaftsverpflegung und Gastronomie. Damit wird einerseits das Ziel der Förderung des ökologischen Anbaus heimischer Erbsen und Ackerbohnen verfolgt. Daneben zielt das Vorhaben auf die Entwicklung eines großküchentauglichen Fleischersatzprodukts aus Ackerbohnen und Erbsen ohne Zusatzstoffe ab, dessen sensorische und ernährungsphysiologische Qualität den Wünschen und Bedarfen der unterschiedlichen Zielgruppen in der Gemeinschaftsverpflegung entspricht. Der Innovationscharakter des Projekts ergibt sich aus den Rahmenbedingungen der Produktion und Verarbeitung. Es kann ein Beitrag zum Klimaschutz sowie zu einer gesundheitsförderlichen und ressourcenschonenden Ernährung geleistet werden, Importe können reduziert und der Selbstversorgungsgrad auf nationaler Ebene erhöht werden. Damit leistet das Projekt einen Beitrag zur Vermarktung ökologisch erzeugter Produkte: Entwicklung von Konzepten zur Verbesserung der Koordinierung von Angebots- und Nachfrageentwicklung im Sinne der BÖLN-Förderrichtlinie sowie zur Förderbekanntmachung über die Durchführung von Forschungs- und Entwicklungsvorhaben für den Bereich 'Regionale Bio-Wertschöpfungsketten'.

Ernaehrungsphysiologische Bewertung von unkonventionellen oder speziell aufbereiteten Futtermitteln

a) Ermittlung von Kenndaten fuer den Einsatz sowohl unkonventioneller Futtermittel wie Krillmehl, Regenwurmmehl u.a. als auch besonders aufbereiteter Futtermittel wie Leguminosen und Stroh in der Ernaehrung landwirtschaftlicher Nutztiere. b) Analytische Untersuchung dieser Futterstoffe sowie tierexperimentelle Versuche mit Ratten, Schweinen und Wiederkaeuern. c) Langfristige Arbeiten.

Langzeituntersuchungen zum Einfluss der ungestörten Sukzession und des Mulchens auf den Pflanzenbestand und Bodeneigenschaften einer feuchten Glatthaferwiese

Wiesen auf zeitweise vernässten, sommertrockenen Böden sind meist ein Produkt jahrzehntelanger landwirtschaftlicher Nutzung. Nur selten handelt es sich bei solchen Flächen um oligotrophe Biotope, die zu den am schützenswertesten mitteleuropäischen Landschaften gehören. Dennoch können solche Wiesen auch bei mittlerem und höherem Nährstoffstatus recht artenreich sein. Ziel dieses Projektes ist es, die mittel- und langfristigen Folgen der Nutzungsaufgabe auf solchen Grünlandstandorten aufzuzeigen. In welchen Zeiträumen ist mit einschneidenden Veränderungen der botanischen Zusammensetzung und der bodenchemischen Eigenschaften zu rechnen und welche Unterschiede bestehen zwischen der ungestörten Sukzession und einmaligem Mulchen pro Jahr? Der Freilandversuch wurde im Jahr 1979 in langjährig bewirtschaftetem Grünland etabliert, das pflanzensoziologisch als Arrhenatherion elatioris feuchter Ausprägung einzuordnen ist. Der Ausgangsbestand war dominiert von Leguminosen und anderen Kräutern. Der Versuch mit vier Wiederholungen beinhaltet drei Behandlungen, die über 25 Jahre unverändert geblieben sind: ungestörte Sukzession, einmaliges Mulchen pro Jahr im Juli und extensive Wiesennutzung (= moderate mineralische Düngung, ein bis zwei Schnitte pro Jahr, Erstnutzung in der Regel in der ersten Juni-Hälfte).

Einfluss von Passagenvermahlung und Windsichtung auf die Qualität, Sicherheit und Funktionalität proteinangereicherter Mehlfraktionen heimischer Körnerleguminosen (Ackerbohne, Erbse, Linse) für den Einsatz in Back- und Teigwaren

Ziel des Projektes ist es, Proteine aus verschiedenen heimischen Leguminosen (Ackerbohne, gelbe Palerbse, braune Linse) durch trockentechnische Verfahren wie Passagenvermahlung und Windsichtung so anzureichern, dass sie bei der Herstellung von Back- und Teigwaren eingesetzt werden können. Dies trägt zur Nutzung bereits bekannter alternativer Proteinquellen sowie der daraus hergestellten Produkte bei und erhöht die Ressourceneffizienz. Durch diese schonenden Verfahren bleibt die Temperatur während der Fraktionierung niedrig, wodurch die Denaturierung der Proteine verhindert wird. Somit bleibt deren Funktionalität erhalten, die für einen Einsatz in z.B. Back- und Teigwaren notwendig ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine Anreicherung pflanzlicher Proteine aus Leguminosen in herkömmliche Getreide-Mühlenprozesse integriert werden kann, was zur Vermeidung der aufwendigen und energieintensiven Verfahren zur Nassanreicherung von Proteinen führt. Gleichzeitig bleiben bioaktive Substanzen in den für die Lebensmittelherstellung verwendeten Fraktionen erhalten. Als wichtiger Aspekt soll in dem Projekt auch der Einfluss der Passagenvermahlung und Windsichtung auf die mikrobiologische Belastung der Fraktionen betrachtet sowie der Einfluss der proteinangereicherten Fraktionen im Vergleich zu den herkömmlichen Inhaltsstoffen auf die Veränderung im Vorkommen von Mikroorganismen der Lebensmittel untersucht werden.

Sicherung von Multifunktionalität in der Grobfutterproduktion durch Artenreichtum im intensiven Grasland, Teilprojekt A

Durch artenreiches Grasland werden vielfältige Ökosystemleistungen (ÖSL) simultan erbracht. Die Bandbreite der in der intensiven Graslandnutzung für Milchvieh eingesetzten Pflanzenarten beschränkt sich auf einige wenige Vertreter der Gräser und Leguminosen. Viele leguminose und nicht-leguminose dikotyle Pflanzenarten wurden bisher nicht züchterisch bearbeitet, sie werden bislang im Anbau kaum berücksichtigt und offiziell gar nicht empfohlen. Dikotyle Pflanzenarten weisen einen hohen Futterwert auf, sind durch tiefe Wurzeln häufig trockentoleranter als Gräser und enthalten sekundäre Inhaltsstoffe. Diese Eigenschaften sind bei zu erwartender zunehmender Trockenheit (tiefe Wurzel) und zur Reduktion der Methanemission von Wiederkäuern (sekundäre Inhaltsstoffe) entscheidend. Ein zentrales Problem dieser bisher wenig verbreiteten, minoren dikotylen Pflanzenarten ist die unzureichende Kenntnis der agronomischen und qualitativen Eigenschaften sowie die Aussichten für eine weitergehende züchterische Bearbeitung, weil zur intra-spezifischen Variation der ÖSL einzelner Pflanzenarten weitgehend Unklarheit herrscht. Das beantragte Verbundprojekt verfolgt deshalb das Ziel der Etablierung und Nutzung von artenreichem Grünland, um wichtige ÖSL durch verbesserte Zuchtsorten in angepassten neuartigen Mischungen oder durch Streifenanbau simultan zu erbringen. Es werden in einem systematischen Ansatz ausgewählte Arten mit wertvollen Eigenschaften identifiziert und die intra-spezifische Variabilität der Eigenschaften in einem 'pre-breeding' Ansatz ermittelt und beschrieben. Im Besonderen richten sich die ÖSL auf Biodiversität (Blütenangebot), Trockentoleranz (stomatäre Leitfähigkeit), pflanzliche Sekundärmetabolite (PSM wie Tannine), Ausdauer, Winterhärte, Konkurrenzkraft und Etablierungserfolg sowie auf Futterqualität, Ertrag und die biologische Stickstofffixierung. Ein Anbauprotokoll jeder Art wird eigens erstellt.

LokaLaStern - Ein Futtermittelherstellverfahren für Forellen in Kreislaufanlagen basierend auf alternativen lokalen Ressourcen wie Mehlkäferlarve und Seestern

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