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The new generation of three roll mills is able to monitor occurring process loads while dispersion. This paper focuses on the interpretation of the gathered data to find criteria quantifying the dispersion state online. The aim is process time reduction. We used impedance spectroscopy to identify the dispersion state and correlated it with the occurring process loads. The dispersion process of a wide spectrum of carbon based nano particles, namely carbon black, single walled carbon nanotubes, multi walled carbon nanotubes, a few-layer graphene powder, electrochemically exfoliated graphite and a functionalized electrochemically exfoliated graphite was investigated. The filler content was varied along the material’s electrical percolation threshold. The criteria found led to a reduction of processing time and revealed the prevalent mechanisms during dispersion.

Root exudates shape microbial communities at the plant soil interface. Here we compared bacterial communities that utilise plant-derived carbon in the rhizosphere of wheat in different soil depths, including topsoil, as well as two subsoil layers up to 1 m depth. The experiment was performed in a green house using soil monoliths with intact soil structure taken from an agricultural field. To identify bacteria utilizing plant derived carbon, (13) C-CO2 labelling of plants was performed for two weeks at the EC50 stage, followed by stable isotope probing of extracted DNA from the rhizosphere combined with 16S rRNA gene-based amplicon sequencing. Our findings suggest substantially different bacterial key players and interaction mechanisms between plants and bacteria utilising plant-derived carbon in the rhizosphere of subsoils and topsoil. Among the three soil depths, clear differences were found in (13) C enrichment pattern across abundant operational taxonomic units (OTUs). Whereas OTUs linked to Proteobacteria were enriched in (13) C mainly in the topsoil, in both subsoil layers OTUs related to Cohnella, Paenibacillus, Flavobacterium showed a clear (13) C signal, indicating an important, so far overseen role of Firmicutes and Bacteriodetes in the subsoil rhizosphere.

Die Qualitätsbeurteilung pflanzlicher Produkte aus unterschiedlichen Anbauverfahren stößt immer wieder auf die gleichen Probleme: Nach SCHUPHAN (1961) setzt sich die Qualität eines Nahrungsmittels aus drei Haupt-eigenschaften zusammen: Äußere Beschaffenheit (z.B. Handelsklassen), Gebrauchswert (d.h. technische Verarbeitbarkeit) und biologischer Wert, welcher die Addition aller wertgebenden abzüglich der wertmindernden Inhaltsstoffe darstellt. Diese Summation der Inhaltsstoffe kann zur Qualitätsbeurteilung jedoch nicht ausreichen, da immer nur ein Bruchteil der Pflanze und nie die Pflanze als Ganzheit gesehen wird, ein Problem, welches schon des öfteren diskutiert wurde (u.a. KLETT, 1968; SCHORMÜLLER, 1974). In Untersuchungen, welche Rückschlüsse auf die Qualität eines Nahrungsmittels ermöglichen sollen, gibt es darüber hinaus des öfteren widersprüchliche Tendenzen. So kann es zum Beispiel durchaus vorkommen, daß durch physiologische Ungleich-gewichte innerhalb der Pflanze ein niedriger Gehalt freier Aminosäuren auftritt (erwünschtes Qualitätsmerkmal, da der Anteil an essentiellen Aminosäuren dadurch theoretisch höher ist [SCHUPHAN, 1976]), die biologische Eiweißwertigkeit jedoch trotz-dem gering ist. Eine Qualitätsaussage basierend auf nur einem oder wenigen Parametern ist daher unzureichend. Zudem dürfen die Unterschiede der einzelnen Parameter bei verschiedenen Anbauvari-anten nicht einfach zu einer Rangfolge zusammengefaßt werden, da die relative Höhe der Unterschiede dabei unberücksichtigt bliebe und geringe Unterschiede überbewertet würden. Eine Möglichkeit zum Entschärfen der genannten Probleme ist die Kondensation möglichst vieler Parameter zu einem „Qualitäts-Index“.

The hygienic quality of raw edible vegetables such as lettuce may be influenced by pathogen transfer from soil to plant, which might occur during weed control by hoeing or as splash-effects during rainfall. The hygienic quality is often discussed when farmyard manures are applied during production, as e.g. in organic farming systems. In a field experiment, the effects of weed control on pathogen transfer from soil fertilised with farmyard manure to lettuce (Lactuca sativa, var. capitata) were evaluated. First results do not confirm pathogen transfer by mechanical weeding or splash effects during rainfall.

Three strategies for controlling Cirsium arvense including (1) repeated stubble tillage with subsequent forage crop cultivation, (2) repeated mowing of a grass-clover ley, and (3) forage crop cultivation following a grass-clover ley ploughed in May/June were investigated in field experiments over 3 years. The development of C. arvense shoot density was regularly assessed on subplots with defined thistle densities. In the medium-term (9 months), repeated stubble tillage (treatment 1) decreased shoot density of C. arvense more effectively than a once mowed grass-clover ley (2). However, after 22 months, treatments 1 and 2 resulted in a similar strong reduction of C. arvense shoot density of 95 % and 97 %, respectively. At this time, the efficacy of treatment 3 was lower (89 %), however, not signifi-cantly different to that of treatments 1 and 2. After 26 months, the effect of all treatments was still appar-ent; however, the efficacy of treatment 3 was signifi-cantly lower than that of treatment 2. Generally, the different strategies showed only minor differences, thus delivering options for optimal strategies of this-tle control under given specific conditions of site and cropping systems.

Vorbeugende und alternative Maßnahmen der Unkrautregulierung zur Erhaltung der Pflanzengesundheit.

Seed production of hairy tare was reduced by harrowing. Harrowing can be performed until ear emergence without severe damage of winter wheat. Efficacy of late and repeated harrowing was increased if combined with early harrowing (BBCH 32-33). The removal of V. hirsuta reduced winter wheat grain yield losses and enhanced thousand grain weight.

Combinations of three different direct methods for controlling Vicia hirsuta (kainite application, flame weeding and harrowing) were investigated in field experiments. They were based on different strategies at early growth stages of V. hirsuta and standardised harrowing at late growth stages. The highest efficacy of kainite application and flame weeding was achieved at the one leaf stage of V. hirsuta. Winter wheat regeneration from damage caused by both kainite and thermal control was satisfactory when treatments were applied at early growth stages (GS 23). Vicia hirsuta plants that survived kainite application or flame weeding were successfully controlled by repeated harrowing at later crop growth stages; crop growth was not affected. Seed production of V. hirsuta declined with increasing harrowing in all treatments; however the strongest and most reliable reduction was achieved when flame weeding had been previously applied. All combinations of direct measures reduced winter wheat grain-yield losses and enhanced thousand-grain weight more efficiently than the use of a single method only. The highest wheat-grain yield was gained after repeated harrowing (3 times) both with and without kainite application.

Compared to single stubble tillage efficacy of C. arvense weed control was increased by repeated tillage independent of the tillage implements used. Competitiveness of a vigorous green manure can further enhance the effect of weed control.

Die Rauhaarige Wicke (Vicia hirsuta) kann in konkurrenzschwachen Wintergetreidebeständen des Organischen Landbaus in hoher Dichte und Masse auftreten. Die Folge sind Ertrags- und Qualitätsverluste sowie Ernteerschwernisse. Informationen zur erfolgversprechenden Regulierung von Vicia hirsuta fehlen bislang weitgehend. In faktoriellen Feldversuchen zu Winterweizen und Winterroggen wurden das Verätzen der Wicken durch Einsatz von Kainit, die thermische Kontrolle sowie die mechanische Kontrolle (Striegel) in frühen und späten Entwicklungsstadien geprüft. Erfasst wurden Anzahl und Deckungsgrad der Wicken, die Schäden an der Kulturpflanze, Ertragsparameter (Kulturpflanze) und die Samenproduktion der Wicken. Die Ergebnisse aus den Versuchsjahren 2002 und 2003 zeigen, dass: (1) Vicia hirsuta in allen Stadien gegen das Verätzen mit Kainitlösungen empfindlich ist, wobei der Wirkungsgrad bei Anwendung im Jugendstadium am höchsten war. In den Feldversuchen war die Wirkung stark witterungsabhängig; das Getreide wurde durch die Kainitbehandlung nur geringfügig geschädigt. (2) Die Wirkung der thermischen Behandlung auf Vicia hirsuta war abhängig von der Intensität der Hitzeeinwirkung sowie den Entwicklungsstadien von Kulturpflanze und Wicke. Die Auswirkungen des Abflammens auf das Getreide waren bei der Anwendung vor Bestockungsende gering; das Getreide regenerierte sich vollständig. Bei Behandlungen nach der Bestockung des Getreides traten hingegen vglw. starke Schädigungen auf, die auch Ertragseinbußen verursachten. (3) Mit alleinigem Einsatz des Striegels ist eine effiziente Kontrolle von Vicia hirsuta erreichbar. Voraussetzung sind die rechtzeitige Bearbeitung während des Schossens und ggf. wiederholte Durchfahrten bis nach dem Ährenschieben.

Die Rauhhaarige Wicke Vicia hirsuta tritt in Wintergetreidebeständen des Organischen Landbaus oft massenhaft auf und verursacht Ertrags- und Qualitätsverluste sowie Ernteerschwernisse. Indirekte Maßnahmen der Unkrautkontrolle reichen nur bei schwachem Unkrautdruck aus. Ziel der Untersuchungen war es, Strategien zu entwickeln, um Vicia hirsuta auch bei starkem Unkrautdruck effizient zu kontrollieren. Hierzu wurden drei Lösungsansätze verfolgt: Einsatz von Kainit, thermische und mechanische Kontrolle. In faktoriellen Feldversuchen in Winterroggen und Winterweizen wurden die mechanische Kontrolle in frühen (Hacke, Striegel) und späten Entwicklungsstadien (Striegel) sowie die thermische Kontrolle und das Verätzen durch Einsatz von Kainit geprüft. Aus dem ersten und dem laufenden zweiten Versuchsjahr ließ sich folgendes ableiten: 1. Zur Erstellung eines praxisrelevanten Kainit- Verfahrens sind weitere Untersuchungen zu Dosierung, Applikationstechnik und -zeitpunkt notwendig. 2. Der Ansatz der thermischen Kontrolle von Vicia hirsuta in Winterweizen ist vielversprechend und kann in Strategien zur nachhaltigen Kontrolle dieses Problemunkrauts insbesondere in Befallsnestern genutzt werden. 3. Mit dem alleinigen Einsatz des Striegels ist ebenfalls eine effiziente Kontrolle von Vicia hirsuta erreichbar. 4. In Winterroggen hingegen stehen zum Abflammen und Striegeln nur kurze Zeiträume zur Verfügung, so daß die Kontrolle von Vicia hirsuta wesentlich schwieriger und unsicherer als in Winterweizen ist.

Der Befall mit dem Erreger der Kraut- und Knollenfäule (P. infestans) hat durch frühzeitigen Verlust der Assimilationsfläche regelmäßig erhebliche Ertragsverluste im Ökologischen Kartoffelbau zur Folge. Neben einer Reihe von vorbeugenden Maßnahmen, inbesondere Wahl toleranter Sorten und Vorkeimen des Pflanzgutes (KARALUS 1995, MEINCK 1999), sind zur direkten effizienten Kontrolle derzeit nur Kupferverbindungen zugelassen. Ein weitgehend unerforschtes Potential zur Kontrolle dieses Oomyceten liegt in der Nutzung von Pflanzenextrakten, diese Wirkung wurde in Feldversuchen untersucht.

Die Rauhhaarige Wicke (Vicia hirsuta) tritt in konkurrenzschwachen Wintergetreidebeständen des Organischen Landbaus oft massenhaft und ertragswirksam auf, so daß direkte Kontroll-maßnahmen notwendig werden. Informationen zur Kontrolle von Vicia hirsuta bei starkem Unkrautdruck fehlen bisher weitgehend. In faktoriellen Feldversuchen in Winterroggen und Winterweizen werden daher die mechanische Kontrolle in frühen (Hacken, Striegeln) und späten Entwicklungsstadien (Herauskämmen) sowie die thermische Kontrolle und das Verätzen durch Einsatz von Kainit geprüft. Im ersten und dem laufenden zweiten Versuchsjahr zeigte sich, daß sich Getreide nach thermischer Behandlung vor Bestockungsende gut regeneriert. Behandlungen nach der Bestockung des Getreides schädigten Vicia hirsuta nicht ausreichend. In Vorversuchen im Gewächshaus war Vicia hirsuta in allen Stadien gegen das Verätzen mit Kainit empfindlich, der Wirkungsgrad bei Anwendung im Jugendsta-dium am höchsten. Im Freiland war die Wirkung stark witterungsabhängig, d.h. nur bei hoher Verdunstung und Einstrahlung ausreichend. Eine effiziente mechanische Kontrolle von Vicia hirsuta erscheint in Winterweizen demnach möglich. Voraussetzung sind die rechtzeitige Bearbeitung während des Schossens und ggf. wiederholte Durchfahrten bis nach dem Ährenschieben.

Um Getreide und Körnerleguminosen ohne den Einsatz fossiler Energieträger trocknen zu können, wurde 1991 auf dem Versuchsbetrieb für Organischen Landbau Wiesengut/Hennef der Universität Bonn eine Solarkollektorenanlage zur Warmlufterzeugung errichtet. Die Anlage ist seit 8 Jahren im Einsatz und hat sich im Erntebetrieb bewährt. Der Energieeinspareffekt bezogen auf den Gesamtbetrieb ist allerdings vergleichsweise gering, da die Anlage nur wenige Tage im Jahr zum Einsatz kommen kann. Im Falle einer Kombination mit einer Unterdach-Warmluft-Heutrocknung wäre eine höhere Auslastung und Investitionsdeckung gegeben. aus: Haas, G. Bioland 05/2000

O julgamento da qualidade de produtos vegetais provenientes de diferentes tipos de plantio encontra sempre os mesmos problemas: Segundo SCHUPHAN (1961) a qualidade de um alimento é determinada por três características principais: a qualidade externa (por exemplo variedade comercial), o valor de consumo (ou seja manufatura e industrialização) e a qualidade biológica, a qual exprime o balanço dos nutrientes. A soma simples dos efeitos dos nutrientes não é porém suficiente para determinar a qualidade, uma vez que somente uma parcela da planta é levada em consideração, problema este que já foi muito discutido (entre outros: KLETT, 1968; SCHORMÜLLER, 1974). Paralelamente surgem com frequência tendencias conflitantes nas pesquisas, nas quais se objetiva uma definição da qualidade de alimentos. Assim pode ocorrer por exemplo, que através de desequilíbrios fisiológicos de uma planta esta apresente uma quantidade de aminoácidos livres inferior (uma qualidade desejada, pois o teor de aminoácidos esenciais seria teoricamente maior [SCHUPHAN, 1976]), e mesmo assim com uma pocentagem proteica reduzida. Uma conclusão obtida através da análise de um único parâmetro é portanto insuficiente. Além disto as diferenças entre parâmetros de diferentes tipos de plantio não podem ser comparadas simultaneamente, pois as diferenças relativas não seriam levadas em consideração e diferenças irrelavantes poderiam ser supervalorizadas. Uma posssibilidade para a redução desta problemática é a junção do maior número possível de variantes em um „índice de qualidade“.

Grundsätzlich sprachen die Kartoffeln der Sorte ´Granola´ sehr schwach auf die eingesetzten Versuchsfaktoren an, sodaß die Unterschiede selten statistisch abgesichert werden konnten. Bei denjenigen Inhaltsstoffen, die deutlicher auf den Anbaufaktor Düngermenge ansprachen, reagierten die Knollen der mineralisch gedüngten Varianten eindeutig stärker (Abnahme der Trockenmasse, der Saccharose-, Stärke- und Clorid-Gehalte, Zunahme der Glukose-, Fruktose-, Fluorid- und Asche-Gehalte) als die Vergleichsvarianten. Ein Grund hierfür könnte die schnellere Verfügbarkeit des mineralischen Düngers gewesen sein. Die biologisch-dynamisch gedüngten Knollen zeigten nur bei drei Parametern dieselbe Reaktion auf die Intensivierung der Düngung wie die organisch gedüngten auf (Zunahme der Chlorid- und Asche-Gehalte, gleichbleibende Fluorid-Gehalte). Bei vier Merkmalen reagierten die biologisch-dynamischen Knollen überhaupt nicht oder sehr gering, wogegen die organisch gedüngten Kartoffeln eine Abnahme im Trockenmasse- und Saccharosegehalt bzw. keine gerichteten Tendenzen in den Glukose- und Fruktosegehalten aufwiesen. Die Festigkeitskennwerte der mineralisch gedüngten Kartoffeln wurde, im Vergleich zu den beiden anderen Varianten, schwächer bewertet. Die sensorischen Untersuchungen ergaben keine Bevorzugung einzelner Varianten, jedoch, besonders bei der minera-lischen Variante, eine tendenzielle Abnahme der sensorischen Qualität mit zunehmender Düngung. Die Ergebnisse der Untersuchungen zur „Vitalqualität“ mit Hilfe bildschaf-fender Methoden bestätigte die prinzipielle Eignung dieser Methode für ergänzende Qualitätsuntersuchungen. Eine abschließende Beurteilung der Qualität der unterschiedlichen Anbauvarianten wird erst in Verbindung der bisherigen Daten mit noch zur Analyse anstehenden Parametern (Nitrat, Aminosäuren, Ascorbinsäure, Kalium) möglich sein. Des weiteren wird in laufenden Sortenversuchen geprüft, ob andere Sorten stärker auf die verschiedenen Versuchsfaktoren reagieren.

Adequately assessing the quality of food grown with different cultivation methods is a constant problem. According to SCHUPHAN (1961), food quality consists of three main characteristics: grading, technological quality and nutritional quality. The latter involves the ratio between beneficial and harmful substances. Yet it is obvious that more than merely summing various substances is needed to assess the quality of food properly. This problem has been previously discussed by SCHORMÜLLER (1974) and KLETT (1968). A concept of quality that embraces the plant as a whole (and the internal equilibrium of the individual components) requires bringing together the results of multiple investigations in an integrated accounting that registers even slight differ-ences. Examinations of food quality, moreover, have repeatedly tended to produce contradictory results. It may appear for example, that physiological imbalances within a plant create a low concentration of free amino acids - which is desirable since it theoretically implies a high concentration of essential amino acids (SCHUPHAN, 1976). However, the protein quality itself may remain low. Therefore, any statement concern-ing the quality of food which is based on a few parameters only proves to be insuffi-cient. Isolated approaches might lead to wrong conclusions. Also differences in parameters must not be summarized hierarchically because relatively small differences would become overestimated. The Quality Index, condensing as many parameters as possible in an integrated calculation, might provide a way out of this predicament.

In the described trials the influence of biodynamic preparations and also of different kinds and intensities of fertilization on potatoes were investigated. It was observed that: — an increase of fertilizer enlarged the total yield, the average tuber weight, the total carbohydrate content, the weight loss in store and the tendency to self-digestion, — the higher intensity of fertilization also reduced the tissue strength, the content of dry matter and the share of saccharose. — In comparison to biodynamic and organic fertilizer the mineral fertilizer reduced the content of dry matter and increased the total yield, the average tuber weight, the self-digestion, conductivity and the tendency to build germs. — Biodynamic preparations influenced the number of flowers and the content of carbohydrates without a clear tendency, reduced the relation between leaf-surface and -dimensions and raised the tissue strength. After all it is still not quite clear, under which circumstances the preparates are effective and why they sometimes show contrary effects. A lot more parameters are still waiting to be analyzed, for example some more contents like ascorbic acid, nitrate and minerals. In addition to that sensoric investigations are carried out in cooperation with the „Federal Research Institute for Nutrition“ in Karlsruhe. With these results and those of the following years we expect conclusive indications to possibilities of improving quality of potatoes by means of fertilization and treatment with biodynamic preparations.

Die gesteigerte Düngung ergab an beiden Standorten bei den meisten Parametern die erwarteten Effekte. Eine Wirkung der biologisch-dynamischen Präparate, entweder getrennt in Kompost- und Spritzpräparate, oder kombiniert angewendet, konnte ebenfalls bei mehreren Parametern nachgewiesen werden. Allerdings ist nach wie vor nicht klar, unter welchen Umständen diese Präparate wirken und warum sie z.T. gegensinnige Effekte haben. In dem hier vorgestellten Projekt stehen zur Zeit aus den letzten beiden Versuchsjahren noch diverse Parameter, u.a. einige Inhaltsstoffe (z.B. Ascorbinsäure, Nitrat, Mineralstoffe) zur Analyse und Auswertung aus. Aus diesen Ergebnissen und denen der nächsten fünf Jahre erwarten wir in der Zusammenschau mit den Ergebnissen unserer Forschergruppe (vgl. SCHULZ und KÖPKE, 1995) schlüssige Hinweise auf Möglichkeiten zur Verbesserung der Qualität durch differenzierte Düngung und Behandlung mit den biologisch-dynamischen Präparaten.

Mit erheblichen finanziellen Mitteln fördert die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) zum ersten Mal eine Forschergruppe innerhalb der Landwirtschaftlichen Fakultät der Bonner Universität. Nach den Richtlinien der DFG ist eine Forschergruppe ein längerfristiger Zusammenschluss mehrerer, in der Regel an einem Ort wirkender Wissenschaftler zur Bearbeitung einer besonderen Forschungsaufgabe [...]. Trotz des bestehenden günstigen Images von Produkten des Organischen Landbaus muss davon ausgegangen werden, dass die Verbraucher verstärkt Fragen nach der Qualitätssicherung und deren Nachweis für diese Produkte stellen werden. Die Nachweise einer höheren Produktqualität von Erzeugnissen des Organischen Landbaus sind jedoch bislang in der Gesamtheit betrachtet widersprüchlich, da oftmals nur wenige und möglicherweise nicht immer die aussagefähigsten Parameter in Einzeluntersuchungen überprüft wurden. Diesem Defizit will die hier vorgestellte Forschergruppe entgegentreten und versuchen, wesentliche Beiträge zur Weiterentwicklung im Bereich Produktionstechnik und Qualiätssicherung zu leisten. Als Untersuchungsbereiche wählte die Forschergruppe den Getreide- und Kartoffelanbau. Für die Produkte sollen breite Spektren von physikalischen und biochemischen Parametern erarbeitet werden, die in der Gesamtschau u.a. Aufschluss geben über die Produktqualität im Nacherntezustand und im Lagerverhalten. Das gesamte Projekt umfasst im ersten Abschnitt 8 Einzelprojekte mit 7 Doktorandinnen und Doktoranden sowie einer Postdoktorandenstelle.