Entwicklung und Darstellung von Strategieoptionen zur Behandlung von Saatgut im ökologischen Landbau

Zur Erzeugung gesunden Saatgutes steht im Öko-Landbau neben präventiven Maßnahmen eine Reihe verschiedener Saatgutbehandlungsverfahren zur Verfügung (physikalische Methoden, Pflanzenextrakte, Naturstoffe und Mikroorganismenpräparate), die jedoch für die zahlreichen, wichtigen Wirt/Pathogen-Kombinationen nicht hinreichend untersucht waren. Inhalt und Ziel dieses Verbundvorhabens war es, Erfolg versprechende, aber hinsichtlich Handhabbarkeit und Wirksamkeit bislang nicht ausreichend untersuchte Varianten zu überprüfen sowie Schwellenwerte zu ermitteln, die eine Saatgutbehandlung indizieren. Um eine schnelle Übertragbarkeit wirksamer Verfahren in die Praxis zu ermöglichen, wurden neben den physikalischen Verfahren überwiegend gelistete Pflanzenstärkungsmittel untersucht. Im ersten Untersuchungsschritt wurden Klimakammer- und Gewächshausversuche angelegt. Ansätze, die sich unter diesen Modellbedingungen für die Praxistestung als geeignet erwiesen, wurden in Feldversuchen (Projekt 03OE127/2) überprüft. Für wichtige Wirt/Pathogen-Kombinationen konnten unter Modellbedingungen Behandlungsvarianten mit guten Wirkungen ausgewählt werden, die keine bis geringe negative Auswirkungen auf die Keimfähigkeit hatten. Bei Sommergerste mit Netzflecken oder Streifenkrankheit sowie bei Haferflugbrand konnten nach Behandlung mit Heißwasser, LEBERMOOSER, Ethanol, Milsana flüssig, Serenade und/oder Cedomon gute bis sehr gute Wirkungen erreicht werden. An Winterweizen mit Fusarium spp., Stagonospora nodorum bzw. Schneeschimmel sowie Winterroggen mit Schneeschimmel wurde eine Wirkung vor allem durch FZB 53, Warm- oder Heißwasserbehandlung und LEBERMOOSER erreicht. Von den besonders schwer zu bekämpfenden Krankheiten wurden Anthraknose an Lupine und Ascochyta pisi an Erbse mit Feuchtheißluft reduziert, jedoch war die Wirkung nicht ausreichend

Wind Energy and the Turbulent Nature of the Atmospheric Boundary Layer

Wind turbines operate in the atmospheric boundary layer, where they are exposed to the turbulent atmospheric flows. As the response time of wind turbine is typically in the range of seconds, they are affected by the small scale intermittent properties of the turbulent wind. Consequently, basic features which are known for small-scale homogeneous isotropic turbulence, and in particular the well-known intermittency problem, have an important impact on the wind energy conversion process. We report on basic research results concerning the small-scale intermittent properties of atmospheric flows and their impact on the wind energy conversion process. The analysis of wind data shows strongly intermittent statistics of wind fluctuations. To achieve numerical modeling a data-driven superposition model is proposed. For the experimental reproduction and adjustment of intermittent flows a so-called active grid setup is presented. Its ability is shown to generate reproducible properties of atmospheric flows on the smaller scales of the laboratory conditions of a wind tunnel. As an application example the response dynamics of different anemometer types are tested. To achieve a proper understanding of the impact of intermittent turbulent inflow properties on wind turbines we present methods of numerical and stochastic modeling, and compare the results to measurement data. As a summarizing result we find that atmospheric turbulence imposes its intermittent features on the complete wind energy conversion process. Intermittent turbulence features are not only present in atmospheric wind, but are also dominant in the loads on the turbine, i.e. rotor torque and thrust, and in the electrical power output signal. We conclude that profound knowledge of turbulent statistics and the application of suitable numerical as well as experimental methods are necessary to grasp these unique features (...)Comment: Accepted by the Journal of Turbulence on May 17, 201

Physikalische Verfahren zur Behandlung von Saatgut im ökologischen Landbau

A variety of physical treatment methods are able to kill pathogens on and in seeds non-selectively. In all cases, the application of these methods requires optimisation of the relevant treatment parameters such as temperature, treatment time or energy dose. The optimum treatment effect is achieved when the selected parameters induce a maximum reduction of infestation without relevant impairment of germination capac-ity and plant growth. It has been confirmed that different physical measures can be used for the control of seed-borne pathogens. The “classical” hot water treatment method is suitable for a wide range of seeds. Further procedures like the hot air seed treatment method “Thermoseed®”, the vacuum-steam treatment method Steamlab, and others are also suitable

Strategien zur Bekämpfung von Streifen- und Netzfleckenkrankheit der Gerste im Ökologischen Landbau

Barley leaf stripe (Drechslera graminea) and net blotch (Drechslera teres) are important seed transmitted diseases in organic barley cultivation in Europe. In the poster different measures and agents to control both diseases are investigated and discussed. Our research reveals that barley leaf stripe as well as net blotch can be sufficiently controlled in organic farming by physical methods (warm water and hot air treatment) or by the alcoholic plant strengtheners Lebermooser and - less effectively - by Milsana®. The plant protection product Cedomon® was not always sufficiently effective to control barley leaf stripe and net blotch. Depending on the imposed measure and on the barley type (hulless, hulled), variety and seed origin more or less adverse side effects on germination were observed and should thus be considered

Strategien zur Bekämpfung von Brandkrankheiten bei Getreide im Ökologischen Landbau

Getreidebrände als saatgutübertragbare Erkrankungen der Ähre haben im Ökologischen Landbau stärkere Bedeutung erlangt, weil eine Beizung mit hochwirksamen Fungiziden unterbleibt. Eine Bekämpfung ist jedoch zwingend notwendig, weil in der Regel Ertragseinbußen eintreten und die Sporen toxikologisch bedenklich sind. Zudem droht der Saatgutvermehrung Schaden, denn bereits mehr als drei bzw. fünf befallene Pflanzen pro 150 m² führen zur Aberkennung des Basis- bzw. Z-Saatgutes. Resistente Sorten stehen kaum zur Verfügung, denn wegen der Saatbeizung bestand für die Züchtung seit Jahrzehnten keine Notwendigkeit, sich einer Resistenzzüchtung zu widmen. Das spiegelt sich auch in den Zulassungskriterien des Bundessortenamtes wider, wo die Anfälligkeit der Sorten auf Brandkrankheiten nicht berücksichtigt wird. Bei den relevanten Brandkrankheiten handelt es sich bei allen Triticum-Arten um Steinbrand (Tilletia tritici), Zwergsteinbrand (Tilletia controversa) und Flugbrand (Ustilago tritici), bei Gerste um Flugbrand (U. nuda) und Hartbrand (U. hordei) sowie bei Hafer um Flugbrand (U. avenae). Die Bekämpfung der Getreidebrände im Öko-Landbau ist spätestens seit der EU-Verordnung Nr. 1452/2003, welche die Verwendung von Saatgut aus ökologischem Anbau vorschreibt, eine vordringliche Aufgabe der Forschung. In Deutschland werden derzeit verschiedene Forschungsvorhaben zu dieser Problematik durchgeführt (Wilbois et al. 2005; Spieß 2006)

Deep execution monitor for robot assistive tasks

We consider a novel approach to high-level robot task execution for a robot assistive task. In this work we explore the problem of learning to predict the next subtask by introducing a deep model for both sequencing goals and for visually evaluating the state of a task. We show that deep learning for monitoring robot tasks execution very well supports the interconnection between task-level planning and robot operations. These solutions can also cope with the natural non-determinism of the execution monitor. We show that a deep execution monitor leverages robot performance. We measure the improvement taking into account some robot helping tasks performed at a warehouse

On the Production of π+π+\pi^+\pi^+ Pairs in pp Collisions at 0.8 GeV

Data accumulated recently for the exclusive measurement of the $pp\to pp\pi^+\pi^-$ reaction at a beam energy of 0.793 GeV using the COSY-TOF spectrometer have been analyzed with respect to possible events from the $pp \to nn\pi^+\pi^+$ reaction channel. The latter is expected to be the only $\pi\pi$ production channel, which contains no major contributions from resonance excitation close to threshold and hence should be a good testing ground for chiral dynamics in the $\pi\pi$ production process. No single event has been found, which meets all conditions for being a candidate for the $pp \to nn \pi^+\pi^+$ reaction. This gives an upper limit for the cross section of 0.16 $\mu$b (90% C.L.), which is more than an order of magnitude smaller than the cross sections of the other two-pion production channels at the same incident energy

Charge transport through single molecules, quantum dots, and quantum wires

We review recent progresses in the theoretical description of correlation and quantum fluctuation phenomena in charge transport through single molecules, quantum dots, and quantum wires. A variety of physical phenomena is addressed, relating to co-tunneling, pair-tunneling, adiabatic quantum pumping, charge and spin fluctuations, and inhomogeneous Luttinger liquids. We review theoretical many-body methods to treat correlation effects, quantum fluctuations, nonequilibrium physics, and the time evolution into the stationary state of complex nanoelectronic systems.Comment: 48 pages, 14 figures, Topical Review for Nanotechnolog