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Schadschwelle 4.0: Künstliche Intelligenz für die Behandlung von Unkräutern unter Berücksichtigung des ökologischen Wertes, Teilprojekt C

Ausschlussgebiete nach § 10 Abs. 1 ThürGAPVO

Mit § 10 ThürGAPVO werden Ausschlussgebiete definiert, auf deren Flächen eine Förderung wegen Inanspruchnahme von Ökoregelungen nach § 20 Abs. 1 Nr. 1 Buchst. b GAPDZG aus entgegenstehenden Gründen des Naturschutzes ausgeschlossen ist. Für die Öko-Regelung 1 b Begrünung mit zulässigen Blühmischungen gilt eine Ausschlusskulisse, auf der Blühstreifen und -flächen gemäß Nummer 1.2 der Anlage 5 GAPDZV nicht ausgebracht werden dürfen. Die Ausschlusskulisse dient dem Schutz der in Ackerrändern vorkommenden Arten besonders wertvoller Segetalflora und soll vermeiden, dass ein Eintrag gebietsfremder Ackerwildkräuter mit möglichen negativen Auswirkungen auf die Segetalflora (Ackerbegleitflora) erfolgt. Grundlage für die Ermittlung dieser Ausschlussgebiete bilden die auf Grund besonderer regionaler Gegebenheiten zu referenzierten Flächendaten umgebildeten Fundpunkte von Arten der Ackerbegleitflora, die in den Rote Listen Thüringens oder Deutschlands der Kategorie 1, 2, 3 oder R vorkommen. Die Verfahrensbeschreibung zur Kulissenerzeugung und die -erstellung wurde vom Landesamt für Umwelt, Bergbau und Naturschutz (TLUBN) unter Berücksichtigung der Belange des Naturschutzes und in Abstimmung mit dem Ministerium für Umwelt, Energie und Naturschutz (TMUEN) und dem Ministerium für Infrastruktur und Landwirtschaft (TMIL) erstellt. Die Aktualisierung soll jeweils zum 1. Februar eines jeden Jahres erfolgen.

AN 4 - Naturschutzgerechte Bewirtschaftung zum Schutz von Ackerwildkräutern

Gefördert wird die Extensivierung von Anbauverfahren auf Ackerland zum Erhalt von vor allem nach der Roten Liste Niedersachsen und Bremen landesweit vom Aussterben bedrohter und stark gefährdeter Pflanzenarten und -gesellschaften.

Einfluss der Verunkrautung auf die Duengerwirkung

Fragestellung: Sowohl Duenger als auch Pflanzenschutzmittel werden durch die Oelpreiserhoehung teurer und z.T. auch knapper. Daher muessen Wege gefunden werden, um Wirkungsminderungen des Duengers zu vermeiden. Es wird die Interaktion zwischen Duengerwirkung und dem Grad der Verunkrautung/Unkrautbekaempfung studiert. Methoden: Im Labor-, Gefaess- und Feldversuch wird die obige Fragestellung untersucht auf a) den Ertrag der Kulturpflanzen und Unkraeuter b) die Naehrstoffaufnahme durch Kulturpflanzen und Unkraeuter. Ergebnisse: Starke Verunkrautung bzw. bestimmte Unkraeuter profitieren durch die Duengung mehr als Kulturpflanzen. Hohe Duengung kann folglich unter solchen Umstaenden den Kulturpflanzenertrag verringern.

Nicht-chemische Kontrolle des parasitischen Unkrauts Orobanche ramosa L. in Südwestdeutschland und der Südwestslowakei

Das wurzelparasitische Unkraut Orobanche ramosa stellt eine ernsthafte Bedrohung für den Tomaten- , Tabak- und Hanfanbau in Mitteleuropa dar. Aufgrund von Feldforschungen gehen wir davon aus, daß fast 50 Prozent der Tabak- und Tomatenfelder in der Slowakei von O. ramosa befallen sind. Damit kann mehr als die Hälfte der Betriebe vor schweren Ertragsverlusten stehen. Bisher waren weder gewöhnliche Kontrollmethoden noch die Resistenzzüchtung erfolgreich. Daher versuchen wir, effiziente, neue Strategien zu entwickeln. Wir hoffen, in Feldern in der Slowakei und in Südwestdeutschland spezifische Pathogene auf O. ramosa zu finden, die zur biologischen Kontrolle eingesetzt werden können. Zudem werden wir resistenzinduzierende Wirkstoffe zur Aktivierung natürlicher Verteidigungsmechanismen in Tabak, Hanf und Tomate erproben.

Biologie und Kontrolle von Orobanche ramosa L.

Das parasitische Unkraut Orobanche ramosa L. verbreitet sich in Mitteleuropa und bedroht die Produktion mehrerer Kulturpflanzen - Tabak, Raps, Kartoffel, Karotte und Tomate. Im Gegensatz zu anderen Unkräutern, die mit der Kulturpflanze um Ressourcen konkurrieren, entnimmt O. ramosa Wasser, Nährstoffe und Assimilate direkt aus der Wirtswurzel. Dies führt zu erheblichen Ertrags- und Qualitätsverlusten. Da O. ramosa unmittelbar mit der Wirtspflanze verbunden ist und 90 Prozent der Parasitenentwicklung unterirdisch stattfinden, ist dieser Parasite schwer zu kontrollieren. In dieser Arbeit werden drei Ziele verfolgt: 1) Wir möchten mehr über die Populationsdynamik und die Verbreitung von O. ramosa in Deutschland erfahren. Zur Beschreibung von Populationen verwenden wir verschiedene klassische, aber auch molekulare Marker-Techniken (Polymerase-Ketten-Reaktion, PCR, mit spezifischen Mikrosatelliten; ISSR-PCR, RAPD). 2) Untersuchung der Pflanze-Pflanze-Interaktion unter besonderer Berücksichtigung von Resistanzmechanismen der Kulturpflanze (in diesem Fall Tabak), sowie Faktoren der Pathogenität von O. ramosa. Analyse der Produktion sekundärer Metabolite, reaktiver Sauerstoff-Zwischenprodukte (ROI), sowie der Exprimierung und Aktivität spezifischer Enzyme und Gene. 3) Entwicklung von Methoden zur Kontrolle von O. ramosa, basierend auf erworbener systemischer Resistenz (SAR) und der Verwendung spezifischer hyperparasitischer Bakterien und Pilze, die zur biologischen Kontrolle verwendet werden können.

Entwicklung einer biologisch abbaubaren Mulchabdeckung für den Pflanzenschutz, Teilvorhaben 2: Entwicklung eines Prototyps

Hauptkomponenten und Entwicklungsschritte des zu optimierenden integrierten Systems (Integrated Plant Management - IPM) sollen folgende sein: a: Entwicklung eines neuartigen biologisch abbaubaren Compoundproduktes aus einem Viskosevlies und einer Beschichtung zum Mulchen (VliesFilm). Beide Bestandteile des VliesFilms sind biobasiert und bestehen zu 100% (Vlies), bzw. 50% (Beschichtung) aus nachwachsenden Rohstoffen und sind biologisch abbaubar. Alle Inhaltstoffe (PVOH, Glycerol) der Beschichtung haben eine Lebensmittelzulassung (E-Nummer), stehen aber nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion wie z.B. stärkebasierte Materialien. Der primäre Fokus liegt auf der Entwicklung und Optimierung des VliesFilms aus NaWaRos hinsichtlich der phytosanitären Eigenschaften im Vergleich zu konventionellem Mulchmaterial (PE, 20-25my). Als wichtigste pflanzenbaulichen Faktoren sind hier Wasserverfügbarkeit, Bodentemperatur, und die Unterdrückung von Unkräutern zu nennen. b: Der VliesFilm soll einen Mehrwert gegenüber konventionellen PE-Folien erhalten. Zu diesem Zweck werden die Beschichtungen eingefärbt, um repellente Effekte auf anfliegende Insekten (Modell Blattläuse) zu erreichen. Da diese Maßnahme einen Anflug zwar verringert, aber meist nicht komplett verhindern kann, wird ein regelmäßiges Monitoring vorgenommen, um etwaige interventiven Maßnahmen zu ergreifen. Hieraus folgt dann ein System zum integrierten Pflanzenschutz, um den Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln zu minimieren.

Die Biosynthese der pflanzlichen Cellulose

Cellulose stellt den am häufigsten vorkommenden Naturstoff unseres Planeten dar. Mit einer pflanzlichen Weltjahresproduktion von ca. 180 Milliarden Tonnen (Engelhardt, j. Carbohydr. Eur. 12, 5-14 (1995)) ist Cellulose der bedeutendste nachwachsende Rohstoff. Dieses Biopolymer findet außer in der Papier-, Pharma- und Textilindustrie in vielen anderen Bereichen (z.B. Medizin, Kosmetik, Kunststoff-Industrie) reichliche Verwendung. Trotz der großen wirtschaftlichen Bedeutung und über drei Jahrzehnten intensiver Forschung ist bisher nicht bekannt, wie Cellulose in der Pflanze gebildet wird. Informationen über die Gene und die dazugehörigen Enzyme, die die Cellulose synthetisieren, würden neue Möglichkeiten eröffnet bis hin zu transgenen Pflanzen mit erhöhtem Cellulosegehalt, einer verbesserten Qualität, aber auch der Entwicklung ganz neuer Herbizide, die gezielt die Cellulosebiosynthese z. B. von Unkräutern inhibieren können. Die Zielsetzung dieses Projektes ist es, die Proteine die an der Cellulosesynthese beteiligt sind, unter Aktivitätserhalt zu isolieren und zu charakterisieren sowie die entsprechenden Gene zu identifizieren, um so erstmals den molekularen Mechanismus der pflanzlichen Cellulosebiosynthese aufzuklären.

Digital GreenTech 2 - LALWeco: Long-term Autonomous Laser Weed Control, Teilprojekt 1

Digital GreenTech 2 - LALWeco: Long-term Autonomous Laser Weed Control

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