Maintaining ecological soil functions - techniques in organic farming systems

The ecological soil functions (e.g. habitat and living space, production and utilization, ecological regulation) have to be taken into account and maintained by farming systems. Organic farming systems can provide for this by using suitable crop rotations, manure management methods and tillage techniques

Weiterentwicklung und Erprobung der Spatendiagnose als Feldmethode zur Bestimmung ökologisch wichtiger Gefügeeigenschaften landwirtschaftlich genutzter Böden [Further Development and Improvement of Spade Diagnosis as Field Method for the Evaluation of Ecological Significant Structure Parameters of Soils under Agricultural Management]

In der vorliegenden Arbeit wird der Vorschlag gemacht, das Bodengefüge aufgrund seiner nach aktuellem Forschungsstand bekannten, vielfältigen Verknüpfung mit der Lebensraum-, Regelungs-, und Produktionsfunktion als geeigneten Indikator für die ökologische Funktionsfähigkeit des Bodens heranzuziehen. Mit der Erweiterten Spatendiagnose nach HAMPL/KUSSEL (ESD) wird eine aus der GÖRBING-Spatendiagnose entwickelte, einfache, wissenschaftlich besser auswertbare Version der Gefügezustandsbeurteilung mit dem Spaten vorgestellt, die den Empfehlungen der ISCO (Internationale Gesellschaft für Bodenschutz) in Bezug auf leichte Vermittelbarkeit und geringen technischen Aufwand sehr nahe kommt. Das Forschungsziel der Arbeit ist es, die Aussagekraft der in der ESD zur Anwendung kommenden Methoden hinsichtlich bewirtschaftungsbedingter Auswirkungen auf den Bodenzustand zu überprüfen. Die ESD umfaßt eine Gefügebonitur, einen einfachen Aggregatstabilitätstest, die Zählung der Wurzeldichte im Unterboden mittels Schablone, die Ermittlung von Bodenfeuchte, Porenvolumen bzw. Lagerungsdichte mit Hilfe von Stechzylindern sowie die Messung des Abscherwiderstands. Boniturmethoden, denen nach aktuellem Forschungsstand wünschenswerte Gefügezustände als Maßstab zugrunde liegen, werden auf diese Weise (qualitativ, aber quantifizierbar) mit der Messung bodenphysikalischer Kennwerte (quantitativ) kombiniert. Aktuell angewandte Methoden der Messung der Aggregatstabilität können nicht zwischen biologischer und verdichtungsbedingter Stabilität von Aggregaten unterscheiden. Dies kann zu fehlerhaften Schlußfolgerungen über die Funktionsfähigkeit der Böden führen. Mit der zusätzlichen Durchführung von Bonituren der Aggregatmorphologie der Mesostruktur soll in der vorliegenden Arbeit der Zusammenhang zwischen biologisch bedingter oder verdichtungsbedingter Aggregatstabilität, der Bildung ackerbaulich wertvoller Aggregatformen(schwammartig, porös - Krümel) und dem Gefügezustand differenziert herausgearbeitet werden

Effects of a Real Singlet Scalar on Veltman Condition

We revisit the fine-tuning problem in the Standard Model (SM) and show the modification in Veltman condition by virtue of a minimally-extended particle spectrum with one real SM gauge singlet scalar field. We demand the new scalar to interact with the SM fields through Higgs portal only, and that the new singlet to acquire a vacuum expectation value, resulting in a mixing with the CP-even neutral component of the Higgs doublet in the SM. The experimental bounds on the mixing angle are determined by the observed best-fit signal strength $\sigma/\sigma_{\rm SM}$. While, the one-loop radiative corrections to the Higgs mass squared, computed with an ultraviolet cut-off scale $\Lambda$, comes with a negative coefficient, the quantum corrections to the singlet mass squared acquires both positive and negative values depending on the parameter space chosen, which if positive might be eliminated by introducing singlet or doublet vector-like fermions. However, based upon the fact that there is mixing between the scalars, when transformed into the physical states, the tree-level coupling of the Higgs field to the vector-like fermions worsen the Higgs mass hierarchy problem. Therefore, the common attempt to introduce vector-like fermions to cancel the divergences in the new scalar mass, might not be a solution, if there is mixing between the scalars.Comment: 6pp, 3 figs, accepted for publication in Physics Letters

NASTRAN applications to aircraft propulsion systems

The use of NASTRAN in propulsion system structural integration analysis is described. Computer support programs for modeling, substructuring, and plotting analysis results are discussed. Requirements on interface information and data exchange by participants in a NASTRAN substructure analysis are given. Static and normal modes vibration analysis results are given with comparison to test and other analytical results

Analysis and optimization of an omnidirectional direction-finding system

System determines the direction of arrival of an electromagnetic wave with the direction information in a readily usable form. It presents a relatively small physical structure and does not require mechanical positioning

Dark Matter from Conformal Sectors

We show that a conformal-invariant dark sector, interacting conformally with the Standard Model (SM) fields through the Higgs portal, provides a viable framework where cold dark matter (CDM) and invisible Higgs decays can be addressed concurrently. Conformal symmetry naturally subsumes the Z_2 symmetry needed for stability of the CDM. It also guarantees that the weaker the couplings of the dark sector fields to the SM Higgs field, the smaller the masses they acquire through elektroweak breaking. The model comfortably satisfies the bounds from Large Hadron Collider (LHC) and Planck Space Telescope (Planck 2013).Comment: 9 pages, 3 figure

Higgsed Stueckelberg Vector and Higgs Quadratic Divergence

Here we show that, a hidden vector field whose gauge invariance is ensured by a Stueckelberg scalar and whose mass is spontaneously generated by the Standard Model Higgs field contributes to quadratic divergences in the Higgs boson mass squared, and even leads to its cancellation at one-loop when Higgs coupling to gauge field is fine-tuned. In contrast to mechanisms based on hidden scalars where a complete cancellation cannot be achieved, stabilization here is complete in that the hidden vector and the accompanying Stueckelberg scalar are both free from quadratic divergences at one-loop. This stability, deriving from hidden exact gauge invariance, can have important implications for modelling dark phenomena like dark matter, dark energy, dark photon and neutrino masses. The hidden fields can be produced at the LHC.Comment: 5pp, 1 fig. Improved exposition, rectified concurrency to broken and unbroken electroweak vacua, added reference

Hidden Spin-3/2 Field in the Standard Model

Here we show that a massive spin-3/2 field can hide in the SM spectrum in a way revealing itself only virtually. We study collider signatures and loop effects of this field, and determine its role in Higgs inflation and its potential as Dark Matter. We show that this spin-3/2 field has a rich linear collider phenomenology and motivates consideration of a neutrino-Higgs collider. We also show that study of Higgs inflation, dark matter and dark energy can reveal more about the neutrino and dark sector.Comment: 8 pages, 8 figures, accepted for publication in Eur. Phys. J.

Wie muss Boden bewirtschaftet werden, damit seine ökologische Funktionsfähigkeit langfristig erhalten bleibt? [How does soil need to be managed to maintain its long-term ecological functioning?]

Der Beitrag diskutiert die Nachhaltigkeit der Bodennutzung. Ausgehend von den verschiedenen Funktionen von Boden (Lebensraumfunktion, Regelungsfunktion, Produktionsfunktion, Trägerfunktion, Kulturfunktion) werden Maßnahmen zur Förderung einer gesunden Bodenstruktur im ökologischen Landbau (Fruchtfolgen, Düngung, mechanische Bodenbearbeitung) dargestellt