Beziehungen zwischen dem Humusgehalt im Boden und den Erträgen einiger Fruchtarten in einem langjährigen Düngungsversuch

Seit 1984 wird in Dülmen im Rahmen des IOSDV‐Programms ein statischer Dauerversuch durchgeführt. Um die Bedeutung organischer und mineralischer Düngung für den Ertrag und die Bodenfruchtbarkeit zu untersuchen, werden drei Bewirtschaftungsweisen miteinander verglichen (A: ohne organische Düngung; B: mit Stallmist alle drei Jahre zur Hackfrucht; C: mit Stroheinarbeitung). In jeder der drei Bewirtschaftungsweisen wird die mineralische N‐Düngung in 5 Stufen variiert. Innerhalb der 11 Versuchsjahre traten große Ertragsschwankungen auf, die vor allem auf Mindererträge infolge von Frühjahrs‐ und Sommertrockenheit zurückzuführen sind. Die mineralische N‐Düngung bewirkte bis zur höchsten N‐Stufe signifikante Mehrerträge und einen signifikanten Anstieg der N‐Entzüge. Im Vergleich zur Variante ohne organische Düngung führte die Ausbringung von Stallmist im Mittel aller N‐Stufen und Jahre zu einem signifikanten Ertragsanstieg und zu höheren N‐Entzügen.

Der positive Einfluß der Stallmistdüngung trat vornehmlich im Jahr der Ausbringung auf, in den Folgejahren zeigten sich nur geringe Nachwirkungen, die nicht statistisch gesichert werden konnten. Die Ertragsvorteile durch Stallmistdüngung wurden mit steigender mineralischer N‐Düngung immer geringer und waren bei der höchsten mineralischen N‐Stufe nicht mehr nachweisbar. Durch die Stroh‐ und N‐Ausgleichsdüngung (C) wurden die Erträge nur tendenziell erhöht und auch hier war der Einfluß der Stroheinarbeitung bei hoher mineralischer N‐Düngung nicht mehr nachzuweisen. Dies deutet darauf hin, daß die Wirkung von Stallmist und Stroh auf eine zusätzliche N‐Wirkung zurückzuführen ist und eine Bodenverbesserung durch die organische Düngung nach 11 Jahren nicht nachzuweisen ist.     

Untersuchungen über die Verteilung und Nitrifikation von Ammoniak im Boden bei Düngung mit wasserfreiem Ammoniak

An hand von eigenen Forschungsergebnissen wurde die Variabilität der Klimafaktoren in verschiedenen Klimagebieten und ihr Einfluß auf den TM‐Ertrag und die wertbildenden Inhaltsstoffe bei Futterpflanzen beschrieben. Dabei wurden u.a. folgende Ergebnisse erzielt:

Am gleichen Standort wirkten sich hohe Temperaturen bei Gräsern in der Jugendentwicklung auf den TM‐Ertrag positiv und auf die wertbildenden Inhaltsstoffe dagegen negativ aus. Niedrige Temperaturen hatten die gegenteilige Wirkung. Beim Vergleich des Gräseraufwuchses von Arten und Sorten in verschiedenen Klimagebieten (BRD und Rumänien) dominierten in der dynamischen Entwicklung des ersten Aufwuchses im TM‐Ertrag die Sorten, in den Qualitätsparametern dagegen die Standorte. Beim Vergleich des Gräseraufwuchses von Arten und Sorten zwischen der BRD und Südkorea waren es in Südkorea nicht nur die Klimafaktoren sondern auch die Bodenparameter (pH, Gehalt an P, Al, Fe) die limitierenden Faktoren, die zu niedrigeren TM‐Erträgen und einem negativen Einfluß auf die wertbildenden Inhaltsstoffe der Gräser führten.     

Ergebnisse und Probleme bei der züchterischen Nutzung transgener Pflanzen

Zusammenfassung Die vorwiegend bei Tabak, Petunie und Tomate gewonnenen Erkenntnisse über die genetischen Eigenschaften transgener Pflanzen werden referiert und hinsichtlich ihrer Bedeutung für die pflanzenzüchterische Nutzung von Gentechnik und Gentransfer diskutiert. Die aus einem Transferexperiment hervorgehenden transgenen Pflanzen variieren hinsichtlich des Expressionsniveaus und der Transmissionsstabilität des transferierten Gens sowie als Folge von insertionsbedingten und spontanen (somaklonalen) Mutationen. Die bei züchterischen Gentransferprogrammen angestrebte verbesserte Sorte (Linie, Klon) kann daher nur in einem Selektions- und Vermehrungsprozeß durch kombinierten Einsatz von molekulargenetischen und konventionell-züchterischen Prüfverfahren gewonnen werden. Die zweckmäßige Gestaltung dieses Prozesses hängt vom Reproduktionsmodus der betreffenden Pflanzenart, möglichen Kriterien zur Früherkennung des züchterischen Wertes sowie möglichen Pleiotropien und Genotypspezifitäten in der Wirkung des transferierten Gens ab.

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Results and problems in the use of transgenic plants for crop improvement

Summary Transgenic plants have been obtained by bothAgrobacterium-mediated and direct gene transfer methods in tobacco, petunia, tomato, and very recently also in other plant species. In this review we summarize the results of molecular and genetical analyses of transgenic plants and discuss their implications with the use of recombinant DNA technology for crop improvement.These results indicate that by the methods presently available it is possible to insert a foreign gene into the plant genome in a highly stable and fully functional form without altering other characters of this plant variety. However, this ideal type of a transgenic plant has to be selected from a large number of less favourable transfer products. The transgenic individuals generated in a single transfer experiment vary with respect to the number, structure and chromosomal localization of the gene copies integrated, and consequently differ in the expression and stability of the foreign gene. Moreover, their genotype may have been changed by insertional and spontaneous (somaclonal) mutations. Whether or not a foreign gene is capable of improving a given variety, can therefore only be decided by testing a series of transgenic lines. These tests obviously cannot be confined to screening the primary transgenic plants for high expression level. It is necessary to propagate several of the selected plants, to establish homozygous transgenic lines and to evaluate the agronomic performance of these lines in field trials. Since the transgenic individuals can be identified by biochemical tests, it will generally not be difficult to recover the homozygous lines, although this procedure sometimes may be complicated by the presence of functional gene copies at more than one locus. In principle, it would also be necessary to see whether the foreign gene is transmitted to progeny with the high degree of meiotic stability required for commercial varieties. However, assessment of the genetic stability depends on an easily detectable phenotype and therefore will in most cases be extremely difficult.We discuss several factors that may influence the selection of the desired transgenic variety or may limit its agronomic value, e.g. deleterious pleiotropic effects of the transferred gene, modifications of the gene effect by the recipient genotype, and effects of marker genes co-transferred with the desired gene.

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Wirkung differenzierter K-Düngung auf bodenphysikalische Eigenschaften,Bodenwassergehalt und Ertrag von Zuckerrüben und Sommergerste auf einem Tschernosem im Mitteldeutschen Trockengebiet

The water balance in the soil profile and soil moisture dynamic (available water content [%]) under sugar beet 2009 and spring barley 2010 were investigated in selected treatments of a long-term K-fertilization trial on a chernozem developed from loess in Bernburg, Germany (21% clay, 73% silt, 1.5% C_org), which received an annual K-fertilization of 0/0 and 249/124.5 kg ha^?1, respectively, to sugar beet/spring barley within the last 14 years. Intensive K-fertilization increased the K content of topsoil and subsoil as well as available water capacity up to 60 cm soil depth. Under water stress conditions in August 2009, the treatment with high K-fertilization achieved the highest sugar beet yield, sugar content (°S) and white-sugar-yield at final harvest. Combined with the higher beet yield, the water use efficiency was also increased and the water pool of the subsoil was used more efficiently. In the following year (2010), weather conditions were relatively wet. Under these conditions, no differences in yield parameters and water consumption of sugar beet and spring barley between both K-levels were observed.