Welche Unsicherheiten resultieren aus der Berechnung der nutzbaren Feld-kapazität auf Basis aggregierter Leitprofile?

Im Rahmen der forstlichen Standortskartierung in Ostdeutschland wurden für die Waldböden flächig Lokal-Bodenformen kartiert, die mit ökologisch relevanten Informationen unter anderen zum Substrat, zur Umlagerungsserie und zum Horizontfolgetyp hinterlegt sind. Diese Flächeninformationen werden durch zahlreiche Weiserprofile (Altdaten) ergänzt, denen neben Profilbeschreibungen aus den Felderhebungen auch bodenphysikalische und bodenchemische Laborergebnisse zugeordnet werden können. Diese Laboranalysen dienten in der Vergangenheit auch der systematischen, semiempirischen Entwicklung des Systems der Lokal-Bodenformen. Die flächenhafte Kartierung der Lokal-Bodenformen ermöglicht die Verknüpfung der Flächeninformation mit Punktinformationen (Weiserprofile). Damit kann die kartierte Fläche mit repräsentativen Bodeneigenschaften wie zum Beispiel Textur, Trockenrohdichte und Skelettgehalt untersetzt werden. Aus mehreren Weiserprofil¬aufnahmen wird ein aggregiertes Leitprofil erstellt. Diese Aggregierung kann kontinuierlich dem Tiefenverlauf folgend, schichtweise oder getrennt für genetische Bodenhorizonte vorgenommen werden. Die daraus resultierenden Eigenschaften des Leitprofils sind aufgrund der verschiedenen Aggregierungsansätze mit Unsicherheiten behaftet. Auf daraus ableitbare Kenngrößen wie die nutzbare Feldkapazität (nFk) werden diese Unsicherheiten übertragen. Im Beitrag sollen die Auswirkungen der Unsicherheiten, die sich aus den unterschiedlichen Aggregierungsansätzen ergeben, auf die Ableitung der nFk am Beispiel von Datensätzen aus Sachsen dargestellt werden. Diese Kenntnis ist für die Interpretation des Standorts-Leistungs-Bezugs von Waldbäumen von großer Bedeutung, da Bodeneigenschaften unter anderem für die Erklärung des Waldwachstums mit den Ergebnissen der Bundeswaldinventur genutzt werden sollen. Die Fragestellung wird im Rahmen des Waldklimafonds-Projektes „Waldproduktivität – Kohlenstoffspeicherung – Klimawandel“ bearbeitet

Effect of Different Drying Methods on Nutrient Quality of the Yellow Mealworm (Tenebrio molitor L.)

Yellow mealworm (Tenebrio molitor L.) represents a sustainable source of proteins and fatty acids for feed and food. Industrial production of mealworms necessitates optimized processing techniques, where drying as the first postharvest procedure is of utmost importance for the quality of the final product. This study examines the nutritional quality of mealworm larvae processed by rack oven drying, vacuum drying or freeze drying, respectively. Proximate composition and fatty acid profile were comparable between the dried larvae. In contrast, larvae color impressions and volatile compound profiles were very much dependent on processing procedure. High-temperature rack oven drying caused pronounced darkening with rather low content of volatiles, pointing toward the progress of Maillard reaction. On the other hand, vacuum drying or freeze drying led to enrichment of volatile Maillard reaction and lipid oxidation intermediates, whose actual sensory relevance needs to be clarified in the future. Beyond sensory and visual importance drying intermediates have to be considered with regard to their metal ion chelating ability; in particular for essential trace elements such as Zn2+. This study found comparable total zinc contents for the differently dried mealworm samples. However, dried larvae, in particular after rack oven drying, had only low zinc accessibility, which was between 20% and 40%. Therefore, bioaccessibility rather than total zinc has to be considered when their contribution to meeting the nutritional requirements for zinc in humans and animals is evaluated.DFG, 414044773, Open Access Publizieren 2019 - 2020 / Technische Universität Berli

Systematic Studies on the Antioxidant Capacity and Volatile Compound Profile of Yellow Mealworm Larvae (T. molitor L.) under Different Drying Regimes

The yellow mealworm (Tenebrio molitor L., Coleoptera: Tenebrionidae) is an edible insect and due to its ubiquitous occurrence and the frequency of consumption, a promising candidate for the cultivation and production on an industrial scale. Moreover, it is the first insect to be approved by EFSA 2021 following the Novel Food Regulation. Industrial production of mealworms necessitates optimized processing techniques, where drying as the first postharvest procedure is of utmost importance for the quality of the final product. The focus of the present study was to analyse the chemical composition, antioxidant capacity, volatile compound profile and colouring of mealworm larvae dried in various regimes (freeze-drying, microwave drying, infrared drying, rack-oven drying and high-frequency drying). Proximate composition and fatty acid profile were similar for all dried larvae. Freeze dried larvae were predominantly marked by lipid oxidation with significantly higher peroxide values, secondary/tertiary oxidation products in the headspace GC-MS profiles and lower antioxidant capacity. High-temperature treatment in the rack oven—and to some extent also infrared or microwave drying—led to mealworm larvae darkening and the appearance of volatile Maillard secondary products such as 2-methylpropanoic acid, 2-/3-methylbutanoic acid and alkylpyrazines. High-frequency drying as a new emerging technology in insect processing was the most cost-effective method with energy costs of solely 0.09 Є/kg T. molitor L. leading to final larval material characterized by both lipid oxidation and nonenzymatic Maillard-browning

Superconductivity in Fullerides

Experimental studies of superconductivity properties of fullerides are briefly reviewed. Theoretical calculations of the electron-phonon coupling, in particular for the intramolecular phonons, are discussed extensively. The calculations are compared with coupling constants deduced from a number of different experimental techniques. It is discussed why the A_3 C_60 are not Mott-Hubbard insulators, in spite of the large Coulomb interaction. Estimates of the Coulomb pseudopotential $\mu^*$, describing the effect of the Coulomb repulsion on the superconductivity, as well as possible electronic mechanisms for the superconductivity are reviewed. The calculation of various properties within the Migdal-Eliashberg theory and attempts to go beyond this theory are described.Comment: 33 pages, latex2e, revtex using rmp style, 15 figures, submitted to Review of Modern Physics, more information at http://radix2.mpi-stuttgart.mpg.de/fullerene/fullerene.htm

Self-Selection of Feeding Substrates by Tenebrio molitor Larvae of Different Ages to Determine Optimal Macronutrient Intake and the Influence on Larval Growth and Protein Content

Nutrient self-selection was used to determine the optimal uptake of macronutrients by the yellow mealworm (Tenebrio molitor) larvae. The selection study consisted of four combinations of eight pelleted substrates from a total choice of 25, available to the larvae in a multiple-choice arena. In order to be able to determine the nutrient requirements as a function of the larvae age, six, eight and tenweekold larvae were used for the experiment. The larvae were free to choose between the different feeds for a period of two weeks. Rearing took place at 27 °C, 75% relative humidity and under dark conditions. The optimal ratios of macronutrients were 67.3 to 71.5% for carbohydrates, 19.9 to 22.8% for proteins and 8.6 to 10.0% for lipids to ensure the best results. Biomass growth, food intake and conversion were positively influenced to a significant extent by carbohydrate intake. The protein content, too, varied according to the macronutrient intake and substrate composition; a higher protein consumption increased the larval protein content. Wheat bran and flour, oat bran and flakes, maize hulls, lupine flour and potato flakes, in particular, were considered suitable substrates for the feeding and rearing of Tenebrio molitor larvae and highlighted that these larvae preferred a grain-based diet

Local Soil Forms in the system of forest site mapping in the low mountain range/hilly region and their content of physical soil information

Der Artikel fasst Auszüge aus den Kartiervorschriften und zugehörigen Labormethoden der Standortskartierung nach dem ostdeutschen Verfahren zusammen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Dokumentation der Erfassung von bodenphysikalischen Eigenschaften der Lokalbodenformen.The paper summarizes some excerpts of mapping and laboratory methods of the East German forest site mapping approach. Emphasis is given at the documentation of the acquisition of soil physical properties of local soil forms

Soil information in the different forest site mapping systems of Germany: current state and perspectives

Bodeninformationen gehören zu den zentralen Merkmalen, die im Rahmen der forstlichen Standortskartierung erfasst werden. Die Differenzierung orientiert sich dabei weniger an einer streng bodengenetischen Gliederung (Deutsche Bodensystematik), sondern an forstlich relevanten Merkmalen (Standortsbewertungsverfahren). Dabei erweist sich eine Unterscheidung zwischen relativ stabilen Stammeigenschaften und variablen Zustandseigenschaften als sinnvoll. In den forstlichen Kartiersystemen der Bundesländer werden Bodeninformationen in unterschiedlicher Intensität und Qualität aufgenommen. Diese reichen von der bodenkundlich orientierten Bodenformen- oder Substratkartierung mit umfangreicher laboranalytischer Untersetzung bis zu vegetationsökologisch orientierten Aufnahmeverfahren mit indirekter Abschätzung von Bodeneigenschaften. Auch die Abdeckung der kartierten Waldflächen ist unterschiedlich. Perspektiven für die Bereitstellung von Bodeninformationen aus der Standortskartierung ergeben sich durch die Aufarbeitung und Harmonisierung von Altdaten sowie die Integration von weiteren Geodaten und datenintensiven Methoden aus dem Bereich der digitalen Bodenkartierung.Soil information belongs to the crucial properties which are gathered by forest site survey. The differentiation is based more on forest relevant properties than on the severe soil genetic classification. Thereby it shows up that the distinction between relative stable properties and more variable conditional properties is reasonable. The forest site survey systems of the federal states of Germany acquire soil informationm with varying intensity and quality. These comprise pedologic oriented soil form or soil series mapping systems with comprehensive laboratory analysis as well as mapping systems oriented on vegetation ecology with an indirect assessment of soil properties. Also coverage of mapped forest area is different. Reappraisal and harmonization of legacy soil data as well as the integration of additional geodata and data intensive methods from the field of digital soil mapping are promising opportunities for the future designation of soil information from site survey systems

Near-Infrared Reflectance Spectroscopy for Quantitative Analysis of Fat and Fatty Acid Content in Living <i>Tenebrio molitor</i> Larvae to Detect the Influence of Substrate on Larval Composition

Several studies have shown that mealworms (Tenebrio molitor L.) could provide animals and humans with valuable nutrients. Tenebrio molitor larvae were studied to determine whether their rearing diets affected their fat and fatty acid content and to ascertain if it is possible to detect the changes in the larval fat composition using near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS). For this reason, a standard control diet (100% wheat bran) and an experimental diet, consisting of wheat bran and the supplementation of a different substrate (coconut flour, flaxseed flour, pea protein flour, rose hip hulls, grape pomace, or hemp protein flour) were used. The results showed lesser weight gain and slower growth rates for larvae raised on diets with a high fat content. A total of eight fatty acids were identified and quantified, where palmitic, oleic, and linoleic acids were the most prevalent and showed a correlation between larval content and their content in the rearing diets. There was a high content of lauric acid (3.2–4.6%), myristic acid (11.4–12.9%), and α-linolenic acid 8.4–13.0%) in mealworm larvae as a result of the high dietary content of these fatty acids. NIR spectra were also influenced by the fat and fatty acid composition, as larval absorbance values differed greatly. The coefficient of the determination of prediction (R2P) was over 0.97, with an RPD value of 8.3 for the fat content, which indicates the high predictive accuracy of the NIR model. Furthermore, it was possible to develop calibration models with great predictive efficiency (R2P = 0.81–0.95, RPD = 2.6–5.6) for all fatty acids, except palmitoleic and stearic acids which had a low predictive power (R2P < 0.5, RPD < 2.0). The detection of fat and fatty acids using NIRS can help insect producers to quickly and easily analyze the nutritional composition of mealworm larvae during the rearing process

Bodeninformationen in der Standortserkundung - Editorial

Im Rahmen der forstlichen Standortserkundung werden Informationen über die für das Waldwachstum wichtigen Faktoren Lage, Klima und Boden erhoben. Diese Daten bilden die Grundlage für die Beurteilung eines Standortes hinsichtlich seiner Baumarteneignung, seines Leistungsvermögens und möglicher Produktionsrisiken. Die forstliche Standortskartierung ist föderal organisiert, sodass sich historisch länderspezifische Kartierverfahren entwickelt haben (Gauer 2009). Mit Ausnahme der ostdeutschen Bundesländer, in denen die Kartierung auf einer gemeinsamen Standortserkundungsanleitung basiert (Veb Forstprojektierung Potsdam 1974), existieren nur länderweise gültige Kartenwerke

Generating characteristic soil profiles for the plots of the National Forest Inventory in Saxony and Thuringia

Die Bundeswaldinventur (BWI) ist als Stichprobenverfahren zur Erhebung der Daten von Waldfläche und Baumartenverteilung sowie Holzzuwachs und Holzvorrat etabliert. Um das Wachstum der Bäume besser beschreiben, erklären und vorhersagen zu können, werden neben anderen Standortsfaktoren Bodeninformationen an den Traktecken dieser Inventurpunkte benötigt. Im Rahmen dieser Publikation wird die Ableitung der Leitprofile zur Charakterisierung des Bodens am BWI-Punkt aus Weiserprofilen der Standortserkundung für Sachsen und Thüringen aufgezeigt. An 81 % der sächsischen und 87 % der thüringischen Traktecken konnten Leitprofile mit vollständigen bodenphysikalischen Eigenschaften zugeordnet werden. Diese umfassen die Horizontabfolge in der Tiefe, für jeden Horizont die Horizontbezeichnung, Sand-, Schluff- und Tongehalte, Skelettgehalte, Angaben zur Trockenrohdichte, zum Stau- und Grundwassereinfluss sowie zu Geologie und Schichtung. Die Standortsverhältnisse an den Traktecken, als Stichprobe der kartierten Waldfläche, sind repräsentativ für die landesweiten Verhältnisse. Die aus der Methodik resultierenden Unsicherheiten konnten beispielhaft quantifiziert werden und erwiesen sich als akzeptabel. Es hat sich gezeigt, dass die Ergebnisse der Aggregierung zu Leitprofilen recht robust gegenüber verschiedenen Aggregierungsansätzen sind. Damit ist es möglich, für die Traktecken der BWI Kenngrößen des Wasserhaushaltes zu berechnen, diese für die Standorts-Leistungs-Modellierung zu nutzen und damit das Waldwachstum besser zu beschreiben, zu erklären und zu prognostizieren.The National Forest Inventory (NFI) is established as a sampling technique to gather data on forest area and tree species composition as well as wood increment and forest stock. To improve the description, explanation and prediction of forest growth soil information at the NFI plots is necessary. The aim of this publication is to present the aggregation of legacy soil profiles to characteristic soil profiles for local soil forms in Saxony and Thuringia. For 81 % of the Saxon NFI plots and 87 % of the Thuringian NFI plots a characteristic soil profile was derived with entire soil physical properties. These properties comprise the sequence of horizons with depths and for each horizon the designation, the contents of sand, silt and clay, rock content, bulk density, ground water or stagnic properties influencing the horizon as well as geology and stratification. The results show that the aggregation of legacy soil profiles to characteristic soil profiles is relatively robust towards the aggregation method. Uncertainties caused by the aggregation methods were quantified. Thus simple parameters like the capacity of plant available water can be calculated for the NFI plots. This information together with other site ecological factors may be used for modelling forest growth or species distribution