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Thermolumineszenz, eine neue Methode zur Erfassung und Charakterisierung von Umweltstress bei Pflanzen

In der Pflanzenanzucht oder in der Erfassung von umweltbedingten Pflanzenschäden sind neue Diagnoseinstrumente erforderlich, die möglichst selektiv die Wirkung wichtiger Streßfaktoren anzeigen, bevor es zu Wachstumseinbußen kommt. So besteht z.B. Interesse darin, ein Screening- Instrumentarium bereit zu haben, das genetische Varietäten erkennen kann, die gegenüber Ozon, UV-B oder Herbiziden besondere Empfindlichkeit bzw. Resistenz aufweisen. In dem Vorhaben wird untersucht, ob die Thermolumineszenz dafür einen geeigneten Ansatzpunkt liefern kann.

Sensortechnik zur ganzflächig mechanischen Unkrautbekämpfung

Die mechanische Unkrautbekämpfung erhält neue Bedeutung - systembedingt im ökologischen Landbau und außerdem als Alternative zum Einsatz chemischer Mittel. Das Wirkprinzip der Geräte, unter ihnen dominiert der Striegel, beruht weitgehend auf dem Verschütten, auch dem Herausreißen der unerwünschten Pflanzen. In der heranwachsenden Kultur aber wird auch die Nutzpflanze gefährdet. Je nach Wachstumsstadium und Bodenzustand gelingt der Effekt auf das Unkraut und misslingt die Schonung der Nutzpflanze. Die Sorgfalt zur Geräteeinstellung ist - vor allem unter wechselnden Bedingungen - begrenzt. Das gleiche gilt für die Auswahl des jeweils geeigneten Geräts und Arbeitsorgans; also der Zinkenform und -position. Daher soll ein Mess- und Regelsystem konzipiert und erprobt werden: es soll den Effekt des Arbeitswerkzeugs auf Unkraut und Kulturpflanze messtechnisch erfassen, um die Eingriffsintensität den Unterschieden im Boden und Pflanzenbestand anzupassen.

Untersuchung kombinierter Extremereignisse mit großen Ensembles von Klimamodellsimulationen

Klimafolgen werden typischerweise aus kombinierten Ereignissen (CEs) verursacht, also multivariate Kombinationen von klimatischen Treibern. Beispielsweise kann ein gleichzeitig heißer und trockener Sommer zu Vegetationsschäden führen, deren Auswirkungen oft die von Hitzewellen und Dürren für sich genommen übertreffen; gleichzeitige Waldbrände in mehreren europäischen Ländern können gemeinsam genutzte Einsatzmittel wie Löschflugzeuge überlasten und somit zu größeren Schäden führen. In den letzten Jahren ist aufgrund der Erkenntnis, dass eine univariate Perspektive auf Gefahren Klimarisiken möglicherweise stark unterschätzen und zu Fehlanpassungen führen kann, eine wachsende Zahl wissenschaftlicher Literatur zu CEs entstanden. Unser Verständnis von CEs, einschließlich der Quantifizierung, wie häufig sie auftreten und wie sie sich in Zukunft ändern werden, ist jedoch noch sehr begrenzt. Besonders die begrenzte Anzahl von Beobachtungen und routinemäßig verwendeten Klimamodellergebnissen macht die Forschung zu CEs sehr herausfordernd. Beispielsweise könnte man auf der Grundlage von einem kleinen Stichprobenumfang schlussfolgern, dass CEs an Orten selten sind, wo sie stattdessen sehr häufig sind. Das Hauptziel von ADVICE besteht darin, das volle Potenzial neuartiger Ensembles von Klimamodellen (SMILEs) auszuschöpfen, die Hunderte bis Tausende von Jahren an Daten des gegenwärtigen und zukünftigen Klimas liefern, um unser Verständnis von CEs zu erweitern. ADVICE baut auf früheren bahnbrechenden Beiträgen zur Erforschung von CEs durch den PI auf. Zwei Doktorand*innen werden gleichzeitig auftretendes Feuerwetter in europäischen Ländern und mehrjährige Dürren untersuchen, welche Ökosystemauswirkungen verstärken können, während ein Postdoc und der PI eine Reihe anderer CE-Typen untersuchen werden. ADVICE wird CE-Häufigkeiten und die damit verbundenen Unsicherheiten quantifizieren und so Informationen über Regionen mit erhöhtem CE-Risiko liefern. ADVICE wird Worst-Case-CEs untersuchen, die besonders extreme sozioökonomische Auswirkungen haben können. Die angemessene Kommunikation von Unsicherheiten in Prognosen ist unerlässlich, um irreführende Risikobewertungen zu vermeiden. Daher wird ADVICE verschiedene zukünftige Klimaentwicklungen abschätzen, einschließlich plausibler Worst-Case-Szenarien. Darüber hinaus werden Methoden zur Reduzierung von Unsicherheiten in CE-Projektionen untersucht. Insgesamt wird ADVICE die wichtigsten Vorteile von SMILEs für die Untersuchung von CEs sowie Informationen über die Fähigkeit von Klimamodellen bei der Darstellung von CEs herausarbeiten, was für Klimawissenschaftler*innen wichtig ist. Angesichts der Notwendigkeit einer multivariaten Perspektive in der Risikobewertung, werden die Ergebnisse von ADVICE zu verbesserten Klimarisikoabschätzungen beitragen, was letztendlich die Entwicklung der Anpassung an den Klimawandel unterstützen wird.

Waldzustandserhebung/Dauerbeobachtung zum Kronenzustand (D11, D25)

Ermittlung von Ausmaß, Verlauf und weiterem Fortschreiten der Walderkrankungen zur Vorbereitung und Auswertung der jährlichen Waldzustandserhebung im Rahmen der Erforschung von Ursachen für die neuartigen Waldschäden.

Untersuchungen zur Biologie und Variabilitaet von Fomes annosus (FR.) Cooke und ueber die Moeglichkeiten seiner biologischen Bekaempfung

In Neuaufforstungen mit Koniferen (in der Bundesrepublik in naher Zukunft auf ca. 1,2 Mio. ha Grenzertragsboeden und Oedlaendereien) besteht die Gefahr einer Primaerinfektion durch den holzzerstoerenden Wurzelschwamm Fomes annosus. Seine Sporen besiedeln frischgeschnittene Stubben, dringen in deren Wurzeln vor und von dort in die Wurzel lebender Baeume in denen sie Wurzel- und Stammfaeule erzeugen. In England wird fuer die Kiefer zur Verhinderung der Infektion eine protektive Stubbenbehandlung mit pilzlichen Antagonisten von Fomes annosus empfohlen, die jedoch in eigenen Laborversuchen bei der Fichte (auch bei der Kiefer) keine zuverlaessigen Erfolge brachte. Es soll versucht werden, durch besseres Verstaendnis von Stoffwechselablaeufen und Infektionsbiologie ein biologisch sicheres (chemisches oder physikalisches) Verfahren zu finden, dass es es erlaubt, Fichte bzw. Douglasie gleichbleibend zu schuetzen. Hierbei ist die hohe physiologische Variabilitaet von Fomes annosus zu beruecksichtigen.

Grundbelastung von Phytoindikatoren durch Fluor-Immissionen und Beurteilung des Ausmasses von Immissionsschaeden an Kulturpflanzen im Einflussbereich einer Aluminium-Elektrolyse

Aufgrund von umfangreichen Messungen, die zeitlich und von den Kulturen her variiert waren und sind, wird die Gefaehrdung landwirtschaftlicher Kulturen durch Fluor-Immissionen ermittelt. Es sollen ueber Jahre hinaus die Einfluesse des Emittenden im Nah- und Fernbereich erforscht werden. Ziel des Gutachtens ist zugleich, den Landwirten eine objektiv darstellbare Entschaedigungsleistung anzubieten.

Großflächige Untersuchungen zum Wurzelzustand und zu Feinwurzelpathogenen an Hochlagenfichten des Bayerischen Waldes mit Symptomen der 'akuten Nadelvergilbung'

Die Auswertung vieler, im Rahmen der Waldschadensforschung erzielten Ergebnisse machen deutlich, dass die Erkrankung der Fichten in den Hochlagen unserer Mittelgebirge sich nicht primär auf einen großflächigen Eintrag von Luftschadstoffen zurückführen lässt. Das Ausbreitungsmuster und der Verlauf der Nadelerkrankung auf diesen sauren Mittelgebirgsböden deutet auf Störungen im Bereich des Wurzelsystems hin, die zur Einschränkung der Mg-Aufnahme führen und dadurch die Symptome an Nadeln auslösen. Bei den Untersuchungen soll wie folgt vorgegangen werden: Nach der Aufnahme von vier Krankheitszentren im Bereich des FA Neureichenau, Bay. Wald, werden jeweils acht gesunde und acht kranke Fichten, innerhalb der ausgewählten Zentren markiert. An diesen Fichten werden vergleichende Wurzelzustandserhebungen durchgeführt. Die anfallenden Boden- und Wurzelproben werden auf Wurzelpathogene hin untersucht. Besonderes Augenmerk gilt dabei Vertretern der Gattungen Phytophthora und Pythium. Die isolierten Pathogene werden beschrieben und sollen mit Hilfe morphologischer Kenngrößen und ausgearbeiteter PCR-Methoden identifiziert werden. Isolate der am häufigsten auftretenden Arten, bzw. Gruppen werden für Infektionsversuche mit Fichten verwendet, um Informationen über ihre Aggressivität zu erhalten. Im Zentrum des beantragten Projektes steht die Frage, ob Wurzelschäden, möglicherweise verursacht durch verschiedene Wurzelpathogene, für die Mangelversorgung von Fichten auf sauren Standorten des Bayerischen Waldes verantwortlich gemacht werden können.

SO2- und NO2-Belastung landwirtschaftlicher Kulturpflanzen

Im Rahmen der Diskussion um die Immissionsbelastung unserer Waelder wurde bekannt, dass auch annuelle Pflanzen unter diesen Immissionen durch diese Immissionen geschaedigt werden. Es ist das Ziel der geplanten experimentellen Arbeit, den Wahrheitsgehalt des Hinweises zu ueberpruefen. Als Versuchspflanze dient zunaechst Weizen.

Luftbildinterpretation staedtischer Vegetationsbestaende

Mit Hilfe von Infrarot-Farbluftbildern wird das Vorhandensein und die Vitalitaet von Vegetationsbestaenden in Stadtgebieten untersucht. Einen Schwerpunkt bilden Baumbestaende.

Kontrolle der Rostmilbe in Tomaten unter biologischen Anbaubedingungen, Kontrolle der Rostmilbe in Tomaten unter biologischen Anbaubedingungen

Ziel des Vorhabens ist es, effektive Strategien zur Vermeidung von ertragsrelevanten Schäden an Pflanzen und Früchten biologisch angebauter Tomaten durch die Tomatenrostmilbe Aculops lycopersici zu entwickeln, die mit einem Minimum an Pflanzenschutzmitteln auskommen. Diese Strategien können auch in anderen Anbausystemen, z.B. im integrierten Anbau, zum Einsatz kommen. Damit die Ergebnisse praxisrelevant und praxisanwendbar sind, werden Exaktversuche sowohl im Versuchsanbau als auch auf Praxisbetrieben durchgeführt, daneben wird das Gesamtsystem im Hinblick auf das Management der Tomatenrostmilbe optimiert. Dazu ist es ein Kernziel des Projektes, den Nützlingseinsatz zu optimieren und das Nützlingssortiment gegen die Tomatenrostmilbe auf eine breitere Basis zu stellen. Neben Amblyseius swirskii soll eine Raubmilbenart der Gattung Homeopronematus sowie der Gattung Pronematus getestet werden. Weiterhin ist es ein Ziel des Projektes, Sortenempfehlungen für die Praxis im Hinblick auf einen optimierten Einsatz von Raubmilben geben zu können. Außerdem sollen Sortenempfehlungen für wenig Rostmilbenschäden-anfällige Sorten gegeben werden. Das Projekt zielt außerdem darauf ab, eine optimierte Klimasteuerung zu entwickeln, unter der der Massenbefall mit Rostmilben unterdrückt wird. Dazu werden in der Praxis verschiedene Optionen zur Klimaführung und Beschattung erprobt. Außerdem werden physikalische Barrieren entwickelt, die sich für den Unterglasanbau eignen, um eine Besiedlung der Tomatenpflanzen durch die Rostmilbe effektiv verhindern bzw. reduzieren zu können. Um das Ziel zu erreichen, dass die erforschten Maßnahmen auch Einzug in die Praxis finden, werden im Rahmen des Projektes kombinierte Maßnahmen geprüft. Auch eine optimierte Früherkennung des Befalls soll im Projekt entwickelt werden, unter anderem mit einer automatisierten Rostmilben-Probennahmetechnik. Ziel ist es, Maßnahmen zu finden, um die Massenvermehrung im Frühjahr zu verhindern bzw. zu verringern.

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