Einschätzung der potentiellen wassererosionsgefährdung für gemeinden und regionen der bundesländer Mecklenburg‐Vorpommern,brandenburg, Sachsen‐Anhalt und der freistaaten Thüringen und Sachsen

Eine Karte der potentiellen Wassererosionsgefährdung für die östlichen Bundesländer wurde auf der Grundlage gemeindebezogener Datensätze mit Ergebnissen der Mittelmaßstäbigen landwirtschaftlichen Standortkartierung (MMK) erarbeitet. Die Karte enthält das Resultat einer vergleichenden Beurteilung der landwirtschaftlich genutzten Böden hinsichtlich der potentiellen Gefährdung durch Wassererosion auf der Grundlage von Kartierungseinheiten der MMK. Die potentielle Wassererosionsgefährdung wird nach Substrat‐ und Hangneigungsflächentypen eingeschätzt. Auf der Grundlage der gemeindebezogen digitalisierten Kartierungseinheiten der MMK wird der Flächenanteil der auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche der einzelnen Gemeinden vorkommenden Gefährdungsklassen berechnet. Die Beurteilungskenngrößen können zum Vergleich erosionsrelevanter Grunddaten naturräumlicher und administrativer Gebietseinheiten dienen. Werden detailliertere Informationen benötigt, sind darüberhinaus konturenund schlagbezogene Bewertungen möglich. Nach entsprechender Interpretation ist es möglich, Daten zur überschlägigen Abschätzung potentieller Bodenund Schadstoffeinträge in Flußeinzugsgebiete bereitzustellen.     

Die Chloroplasten-Thylakoid-Membran: Biogenese,Pigmentorganisation, Protein-Funktionsbeziehungen und Degeneration während der Seneszenz. Eine Übersicht

Zusammenfassung Chloroplasten enthalten charakteristische Membranstrukturen, die als Thylakoidmembranen bezeichnet werden, die im Energiestoffwechsel der grünen Pflanzen die Funktion der Energieabsorber für das Sonnenlicht erfüllen und gleichzeitig die absorbierte S rahlungsenergie in für biochemische Reaktionen verwertbare Energie- und Reduktionsäquivalente umwandeln.Gegenstand der vorliegenden Übersicht sind einige Aspekte der Thylakoidforschung, so die Biogenese der Membranen, Struktur und Funktion der Proteinkomponenten, die Organisation photosynthetischer Pigmente und der Abbau der Thylakoidmembranen im Verlauf der Seneszenz der Chloroplasten.

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The chloroplast thylakoid membrane: Biogenesis, organization of pigments, protein-function relationships and degradation during senescence — a review

Summary Chloroplasts contain specific membrane structures, so-called thylakoid membranes, which absorb the radiant energy of sunlight in green plants and convert the absorbed light energy into chemical energy forms available for the biochemical reactions of plant metabolism.In this paper some aspects of thylakoid research are discussed in form of a review, comprising the biogenesis of thylakoid membranes, the structure-function relations of protein components, the organization of photosynthetic active pigments in the membranes, and the degradation of thylakoid membranes during senescence of chloroplasts.

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Pflanzen‐mikroben‐interaktionen und c/n‐Stoffumsetzungsprozesse in der rhizosphäre: Aufklärung und quantifizierung

Bis in jüngste Zeit war unklar, ob den in der Rhizosphäre, der Grenzschicht zwischen dem pflanzlichen Wurzelsystem und dem Boden, ablaufenden Vorgängen tatsächlich Relevanz für die C/N‐Umsetzungsprozesse auf ökosystemarer Ebene zukommt. Zielstellung eigener Arbeiten war es daher, auf der Grundlage von Tracern (¹⁴C, ¹⁵N) und immunologischen Techniken (DAS‐ELISA) Verfahren zur entwickeln und zu testen, die zur Klärung dieser Fragestellung beitragen. Wie ^l4C‐Impulsmarkierungsexperimente ergaben, werden bereits im Verlauf der Ontogenese beträchtliche Mengen des neu assimilierten Kohlenstoffs in die organische Bodensubstanz eingebaut (bei Sommerweizen zwischen 51 und 410% und bei Schilf 21% des Wurzel‐C). Mit Hilfe von DAS‐ELISA ausgeführte Studien ließen einen sehr differenzierten Einfluß von Getreidearten und ‐Sorten auf die Besiedlung der Rhizosphäre mit dem phytoeffektiven Bakterienstamm Pantoea agglomérons D5/23 erkennen. In überstautem Niedermoortorf bewirkte die Anwesenheit von Sumpfpflanzen (Schilf, Rohrglanzgras) eine beschleunigte Umsetzung von ¹⁵N‐markiertem Nitrat zu den gasförmigen Denitrifikationsprodukten N₂O und N₂.     

Wirkung einer langjährig differenzierten mineralisch-organischen Düngung auf Ertrag,Humusgehalt, N-Bilanz und Nährstoffgehalte des Bodens

Abstract

Since 1966, the effects of increasing mineral N fertilization in combination with different organic fertilizers (without, farmyard manure, straw) were examined at two sites in Saxonia (Methau: loam, Spröda: loamy sand) in two-factorial static experiments with regard to yield, humus content, N-balance, N_min content and DL-soluble contents of phosphor and potassium. During the period 1966–2010, rising N application caused a significant yield increase. Farmyard manure treatments always showed the highest yields. Particularly, the yields of potatoes and sugar beets were considerably increased by applying manure, while this had substantially smaller effects on winter wheat and summer barley. The humus contents decreased clearly on both sites. They were almost halved with omitted organic fertilization. With manure supply, the starting contents could not be kept upright, but they were, in relation to omitted organic fertilization, on a clearly higher level. The effect on humus content, resulting from the straw fertilization, was comparatively weak. Under these experimental conditions, high yields with slightly negative to slightly positive N-balance results, were realised. Before winter, the N_min content increased with rising N supply and showed a significant dependence to the N-balances. In case of manure fertilization, they always were on a higher level. The long-term differentiated fertilization strongly affected the DL-soluble contents of phosphor and potassium of the soil.     

Bodenkennwerte und Ertrage von Nährstoffmangelvarianten und nach temporärer düngung von Mangelvarianten im Thyrower Statischen Nährstoffmangelversuch

Langjährig unterlassene Kalkung führte bei mineralisch (NPK) und mit Stallmist gedüngtem Boden in den letzten 20 Versuchsjahren zu pH‐Werten von 4,2 bis 3,6. Die Relativerträge nahmen im Vergleich zur mineralischen Volldüngung (NPKCa) ab. Diese Abnahme war von der Pflanzenart abhängig und bei Sommergerste deutlicher als bei Kartoffeln und Mais. Kalkung des mit NPK gedüngten Bodens erhöhte die Erträge bei Mais bereits im ersten Jahr, bei Gerste und Kartoffeln erst nach mehreren Jahren auf das Niveau der Vergleichsvariante. Bei einer Umstellung von Stallmist auf Stallmist + NPKCa glichen sich die Erträge von Mais und Sommergerste im gleichen Jahr, bei Kartoffeln erst nach mehreren Jahren dem langjährig mit Stallmist + NPKCa gedüngten Prüfglied an.

Im langjährig ungedüngten Boden fielen pH‐Wert, K_DL und P_DL in den letzten 20 Versuchsjahren ebenfalls deutlich ab (pH 3,6 bis 4,1; K_DL 2,2 bis 5,0 und P_DL 3,5 bis 5,5 mg/100 g Boden). In deren Folge und durch N‐Mangel kam es bei Gerste zum Totalausfall und bei Mais nahezu zum Totalausfall. Bei Kartoffeln lag der Ertrag noch bei 15% der Vergleichsvariante NPKCa. Eine Düngung der Mangelparzellen mit NPKCa ließ den pH‐Wert bereits im ersten Jahr, K_DL und P_DL erst nach mehrmaliger Düngung in den anzustrebenden Bereich ansteigen. Eine Angleichung der Erträge an die Erträge des durchgehend mit NPKCa gedüngten Prüfgliedes dauerte drei bis vier Jahre.     

Relative effect of organic and conventional farming on growth,yield and grain quality of scented rice and soil fertility 1 : Relative wirkung von organischem und konventionellem ackerbau auf wachstum,ertrag und kornqualität von reis und auf die bodenqualität

A field experiment was conducted during the kharif season of the crop year 2001 at the Indian Agricultural Research Institute, New Delhi, to study the comparative effects of organic and conventional farming on scented rice. Grain yield of rice increased significantly with increasing rate of fertilizer application only up to 60?kg N?+?13?kg P?+?17?kg K ha^???1. The effect of 10 t ha^???1 farmyard manure (FYM) was found to be similar to 60?kg N?+?13?kg P?+?17?kg K ha^???1, whereas the effect of Sesbania green manuring (SGM) was similar to 120?kg N?+?26?kg P?+?34?kg K ha^???1. Inoculation of BGA (Blue green algae) with FYM or SGM had no additional advantage over FYM or SGM alone. The highest yield (5.2 t/ha) of rice was obtained when FYM?+?SGM?+?BGA?+?PSB (Pseudomonas striata) were applied together. The yield obtained with this combination was significantly more than that obtained with 180?kg N?+?39?kg P?+?51?kg K ha^???1. A similar trend was observed in N, P, and K uptake of rice. Inorganic nutrients had no significant effect on grain quality parameters like head rice recovery (HRR), kernel length (KL), kernel breadth (KB) and KL?:?KB ratio, whereas organic manures and biofertilizers resulted in an increase in HRR, KL and KL?:?KB ratio. A combination of FYM?+?SGM?+?BGA?+?PSB also resulted in highest organic C and available N content in soil and thus holds a promise for sustainable production.     

Der Einfluß der Stickstoffspätdüngung auf Ertrag und Qualität verschiedener Winter- und Sommerweizensorten

Aus vorliegenden Versuchsergebnissen werden Aussagen zum N‐Kreislauf auf Niedermoorgrünland bei gestaffelter Stickstoffdüngung gemacht. Variierte Düngung und Torfmineralisation sind entscheidende Inputgrößen. Die Outputseite wird durch Nährstoffentzüge der Pflanzen wesentlich bestimmt. Es wird auf die zeitlichen Disproportionen zwischen N‐Freisetzung und N‐Entzug eingegangen. Die Ergebnisse lassen Rückschlüsse auf die N‐Kreisläufe größerer Niedermoorgebiete zu und können als Grundlage für Grünlandmodelle dienen.     

Humus und Klimaänderung - Ergebnisse aus 15 langjährigen Dauerfeldversuchen

Zusammenfassung

Die Quantifizierung des Einflusses von Klimaänderungen auf den Humusgehalt des Bodens ist von großer wirtschaftlicher und wissenschaftlicher Bedeutung. Eine Möglichkeit dieser Quantifizierung besteht in der Auswertung von Dauerfeldversuchen mit der kontinuierlichen Bestimmung des Kohlenstoff- und Stickstoffgehaltes von Böden über einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten unter Wahrung des Ceteris-Paribus-Prinzips. Für die vorliegende Arbeit wurden die Ergebnisse von insgesamt 15 Dauerfeldversuchen an zehn verschiedenen Standorten mit rund 150 unterschiedlichen Düngungsvarianten ausgewertet. Die Versuchsdauer lag mit einer Ausnahme zwischen 40 und 110 Jahren. Die C_org-Daten konnten nahezu lückenlos über einen Zeitraum von jeweils 20 Jahren einbezogen werden. Die N_t-Gehalte wurden in sechs Versuchen berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei allen Prüfgliedern mit kombinierter organisch-mineralischer Düngung in der Größenordnung, wie sie der “guten fachlichen Praxis“ oder auch der Humusbilanzmethode entspricht, keine Verringerung der C_org-Gehalte eingetreten ist. In einigen Fällen waren signifikante Erhöhungen zu verzeichnen. In 11 von 15 Versuchen war auch ohne Düngung oder mit ausschließlicher Mineraldüngung keine Reduzierung und somit keine klimabedingte Verringerung der Humusgehalte im Untersuchungszeitraum nachweisbar. Stattdessen wurde in einigen Fällen eine signifikante Erhöhung gefunden. Auch bei den N_t-Gehalten war in keinem Fall eine signifikante Verringerung festzustellen. Umfangreiche Großzahlanalysen und Dauerfeldversuchsauswertungen anderer Autoren bestätigen uneingeschränkt die Ergebnisse.     

Effektivität sowie Stabilität des interspezifischen Chromosomen- und Gentransfers beim hexaploiden Weizen,Triticum aestivum L.

Zusammenfassung Basierend auf experimentellen Ergebnissen wird demonstriert, daß chromosomale Manipulationen effektiv zur gezielten Übertragung von Fremdgenen in den hexaploiden Weizen genutzt werden können und zu züchterisch bzw. agronomisch verwertbaren Produkten führten. Die Stabilität der Integration von Chromosomen oder Chromosomensegmenten und die Expression der übertragenen Gene hängt von einer Vielzahl von cytologischen und genetischen Faktoren ab. Homöologe Austauschereignisse erweisen sich als besonders geeignet, obwohl auch nichthomöologe Substitutionen und Translokationen toleriert sowie beständig vererbt werden können. Die Vorteile unterschiedlicher Transferverfahren und die dabei auftretenden Probleme werden diskutiert.

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The efficiency and stability of interspecific chromosome and gene transfer in hexaploid wheat,Triticum aestivum L.

Summary The transfer of alien chromosomes and genes into wheat can be efficiently achieved by cytogenetic manipulations. They contributed to several substitution and translocation lines with improved resistance against diseases and abiotic stress, which are utilized in breeding programs. The stability of the insertion of alien chromosomes/segments and the expression of the alien genes is depending on numerous cytological and genetical factors. When an alien segment is transferred, the natural organisation of the genes is usually maintained intact. The genes not only can compensate for most of the replaced wheat genes, but they also interact well with their neighbouring recipient genes. Although nonhomoeologous recombinations occured, the homoeologous exchanges are the most dominating. If dosage effects are desired, the target segment can be introduced to additional homoeologous chromosomes. The advantages of different procedures of transfer and their limitations are discussed.

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Über die Wasserbeständigkeit der Bodenkrümel,besonders in Abhängigkeit von Zeit und Bodenfeuchtigkeit: II. Mitteilung: Über die Veränderungender stabilen Krümelanteile in Abhängigkeit von der Bodenfeuchtigkeit

In Gefäß‐ und Inkubationsversuchen wurde die Wirkung steigender teerhaltiger Zusätze auf das Pflanzenwachstum von Gartenkresse (Lepidium sativum L.) sowie das Abbauverhalten dieses Substrates geprüft. Es zeigte sich eine nachteilige Beeinflussung der Pflanzenentwicklung, deren Ausmaß durch die Höhe des Teersubstratzusatzes bestimmt war. Zur Aufklärung des Ursachenkomplexes werden als wesentliche Faktoren flüchtige organische Kohlenwasserstoffe, N‐Immobilisierung und O₂‐Mangel, induziert durch die einsetzende starke CO₂‐Entwicklung, diskutiert.