Aspects of Cultivation of Grain Legumes

Trotz guter Gründe für eine einheimische Erzeugung von Körnerleguminosen ist der Anbauumfang in Deutschland in den letzten Jahren stetig zurückgegangen. Hauptgründe sind die nicht ausreichende Ertragsleistung der Arten Erbse, Ackerbohne und Lupine sowie deutliche Ertragsschwankungen zwischen den Anbaujahren. Der Artikel gibt einen Überblick über das Inhaltsstoffspektrum der drei Körnerleguminosenarten und fasst die wesentlichen Aspekte ihres Anbaus zusammen. Besonderer pflanzenbaulicher Forschungsbedarf besteht hinsichtlich der Winterformen dieser Arten. Von entscheidender Bedeutung für den Erhalt des Körnerleguminosenanbaus in Deutschland ist das Fortbestehen der wenigen noch existierenden Zuchtprogramme für diese Arten sowie die Schaffung von inländischen Absatzmärkten und finanzieller Anreize für interessierte Landwirte.In spite of good arguments for home-growing of grain legumes their production areas in Germany decreased steadily for the last years. Main reasons are an unsatisfactory yield of the crop species pea, field bean, and lupin as well as considerable yield variation between years. This paper gives a rough survey of ingredients of the three grain legume species and summarizes the fundamental aspects of their cultivation. Special research requirements are seen in cultivation of winter types of these species. Special significance for preserving grain legume cultivation in Germany is attributed to the continuation of the few still existing breeding programmes as well as establishing domestic sales markets and financial impulsions for interested farmers

Assessment of the biogas production potential of renewable resources with near infrared spectroscopy

Die zunehmende Nutzung von Biomasse zur Biogas­gewinnung erfordert die Entwicklung entsprechender Analyseverfahren, mit denen die potentielle Gasausbeute des eingesetzten Pflanzenmaterials bewertet werden kann. Insbesondere in der Energiepflanzenzüchtung werden Schnellmethoden benötigt, die möglichst erntezeitnah und kostengünstig genotypische Unterschiede im Gasbildungspotential an großen Probenserien feststellen können. Die Eignung der Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) für diese Aufgabe wird an Silomais, Gras und Gras-Leguminosengemischen untersucht. Die Kalibrier-/Validierexperimente werden an frischen und entsprechenden trockenen, vermahlenen Proben durchgeführt. Dabei wird zum Einen die Methanausbeute, die aus Batch-Tests ermittelt wurde, als Referenz genutzt, zum Anderen die berechnete potentielle Methanausbeute, auf der Grundlage der fermentierbaren organischen Trockenmasse. Es wird nachgewiesen, dass sich die gemessene Methanausbeute nicht mit ausreichender Bestimmtheit kalibrieren/validieren lässt. Ursache ist eine zu geringe Wiederholgenauigkeit der Batch-Tests im Verhältnis zur fruchtartenspezifischen Varianz des Methanbildungs­potentials. Dagegen ist mit den Referenzdaten der berechneten potentiellen Methanausbeute die NIR-Kali­brierung/Validierung mit ausreichender Bestimmtheit möglich. Die Vorhersageleistung, die bei frischem Pflanzenmaterial erreicht wird, ist für das Screening geeignet, die die bei trockenem Material erreicht wird, liegt im Bereich üblicher NIR-Laboranalysen.The increasing use of biomass for biogas production requires the development of appropriate analytical processes with which the potential gas yields of the plants used can be evaluated. Particularly in energy plant breeding, quick methods to determine genotypical differences in gas development potential are needed that can be applied on large sample series as close to harvest time as possible and at as low a cost as possible. The suitability of near infrared spectroscopy (NIRS) for this task was studied on silage maize, grass and grass-legume mixtures. The calibration-validation experiments were carried out on fresh and accordingly dried, ground samples, as well as on the basis of two reference data bases on methane yield, one calculated from batch tests and the other calculating potential methane yield on the basis of the fermentable organic dry matter. It is shown that the measured methane yield cannot be calibrated or vali­dated with adequate certainty. The reason for this is the inexactness in the repetitions of the batch tests in relation to the crop type specific variance of the methane production potential. With the reference data on the calculated potential methane yield, in contrast, the NIR calibration/validation can be made with adequate exactness. Here the prediction ability lies within the screening area for fresh plant material and an acceptable level of laboratory analysis for dry material is possible

The Influence of Plant Development Stage and N Fertilization on the Content of Water-Soluble Carbohydrates and Fructans in Different Varieties of Lolium perenne

Für eine effiziente Ernährung von Wiederkäuern ist die gleichzeitige Verfügbarkeit von Stickstoff und von metabolischer Energie aus schnell fermentierbaren wasserlöslichen Kohlenhydraten (WlK) von Bedeutung. Zum Auffinden höherer WlK-Gehalte von Deutschem Weidelgras (Lolium perenne) sollten daher die WlK-Niveaus im Laufe der Pflanzenentwicklung und unter dem Einfluss von diurnalem Rhythmus und N-Düngungsintensität untersucht werden. Hierzu wurden in einem zweijährigen Versuch fünf Sorten unter zwei N-Düngungsstufen während des ersten Aufwuchses zu vier (2006) bzw. elf Terminen (2007) beerntet. Die WlK- und Fruktan-Gehalte wurden mittels HPLC und der Polymerisationsgrad (DP) der Fruktane mit Anionenaustausch-HPLC mit gepulster amperometrischer Detektion analysiert. Die Sorten erreichten durchschnittliche WlK- und Fruktan-Gehalte von 22,4 bzw. 13,6 % i. d. TM, die höchsten Gehalte erzielte die Hochzuckergras(HZG)-Sorte Aberavon. Im Laufe der Pflanzenentwicklung traten die höchsten WlK- und Fruktangehalte zu Beginn des Ährenschiebens auf, wobei sie in den Stängeln höher waren als in den Blättern. Im Gegensatz zur Tageszeit übte die Höhe der N-Düngung einen signifikanten Einfluss auf die WlK-Gehalte aus; die Niedrig-Düngung führte gegenüber der Normal-Düngung zu einem um 26,1 % höheren WlK- und einem um 41,2 % höheren Fruktan-Gehalt. Mit fortschreitender Pflanzenentwicklung nahmen die relativen Anteile an Fruktanen mit niedrigem Polymerisationsgrad (DP) ab und diejenigen mit höherem DP zu. Die HZG-Sorte Aberavon zeichnete sich außerdem durch einen höheren Anteil kurzkettiger und einen geringeren Anteil langkettiger Fruktan-Polymere aus. Durch eine Kombination von Sortenwahl, optimalem Pflanzen-Entwicklungsstadium und maßvoller N-Düngung kann der Energiegehalt und die Verdaulichkeit von Grünfutter offensichtlich positiv beeinflusst werden.Efficient ruminant nutrition requires the simultaneous availability of nitrogen and metabolic energy from quickly fermenting water-soluble carbohydrates (WSC). To find higher WSC contents in perennial rye grass (Lolium perenne), the WSC level in the course of plant development and under the influence of diurnal rhythm and N fertilization intensity was studied. For this purpose, five varieties were analysed for two years under two N fertilization steps and harvested on four (2006) or rather eleven dates (2007) during the first growth period. The WSC and fructan content were analysed with HPLC and the polymerisation level of fructans with anionic exchange HPLC with pulsed amperometric detection. The varieties achieved an average WSC and fructan content of 22.4% and 13.6% respectively of the dry matter. The highest levels were reached with the High Sugar Grass (HSG) variety Aberavon. In the course of plant development, the highest WSC and fructan contents were observed at the beginning of ear emergence, with higher contents in the stalks than in the leaves. In contrast to the time of day, the level of nitrogen fertilizer had a significant impact on WSC content, the lower fertilization led to a 26.1% higher WSC and a 41.2% higher fructan content compared to the control. With increasing plant development, the relative portion of fructans with low polymerization level (DP) dropped, while that with higher DP increased. The HSG variety Aberavon was also marked by a higher portion of short chain and a lower portion of long chain fructan polymers. The energy content and the digestibility of perennial ryegrass can apparently be influenced positively by a combination of choice of variety, optimal plant development stage and moderate N fertilization

Chemical treatment of straw for ruminant feeding with NaOH or urea – investigative steps via practical application under current European Union conditions

Weather extremes in parts of Europe have led to a renewed search for alternative feeds for ruminants. Cereal straw presents one source of fibre, which is hard to digest due to its lignin-carbohydrate complexes. Chemical and biological treatments have been investigated to improve digestibility. Here, the applicability of alkaline treatments for farming conditions under EU legislation and their efficacy were checked. Thus, we tested caustic soda (60, 120 g kg-1straw) and urea (15, 30, 45, 60 g kg-1 straw without and with urease addition) applications both at laboratory scale and using a mixer-wagon. The nutritive value was evaluated analyzing chemical parameters including fibre components and estimating in vitro digestibility. The in vitro digestibility indicated by gas production, enzymatically soluble substrate and neutral detergent fibre digestibility (30h) was highest for the NaOH treatments, which did not differ by dose. Remoistening the straw to 600 g DM kg-1 was a precondition for the effectiveness of both treatments. Urease addition enhanced the intended ammonification when urea was applied at ≥ 30 g kg-1. An ambient temperature for urea treatment ≥ 25 °C was necessary and had to be maintained for at least 14 d post treatment. The determination of crude ash in NaOH treated feeds by the standard procedure and time overestimated the mineral fraction and had to be modified. This systematic approach provides guidance for feasible straw treatments for EU farmers. However, trials for feed acceptance and in vivo digestibility are needed to demonstrate the real effect in animals

Demonstrationsvorhaben „Indikatoren zur Früherkennung von Nitratfrachten im Ackerbau“ - Studie „Messprogramme der Bundesländer und angrenzender EU-Staaten (NL, DK) zum Abgleich des Frühindikatorensystems“

Im Demonstrationsvorhaben „Indikatoren zur Früherkennung von Nitratfrachten im Ackerbau“ werden in fünf Bundesländern auf 48 teilnehmenden Betrieben mit 576 Testflächen unter vollständig harmonisierten Vorgaben Stickstoffbilanzen berechnet sowie Stickstoffgehalte in Böden und im Sickerwasser analysiert. Aus diesen Daten soll ein Frühindikatorensystem entwickelt werden, um Zusammenhänge zwischen Bewirtschaftungsmaßnahmen und Nitratbelastungen sowie zeitliche Änderungen frühzeitig aufzuzeigen. Dadurch wird die häufig gegebene zeitliche und räumliche Entkopplung zwischen Bewirtschaftungsänderungen und der Nitratkonzentration in Grundwassermessstellen überwunden. Die Ergebnisse können einen wertvollen Beitrag im Rahmen der Nitratberichterstattung leisten. Ein solches Monitoring-Konzept erfordert eine bundesweit harmonisierte Vorgehensweise, um eine einheitliche Datenerhebung und damit eine Vergleichbarkeit sowie Übertragbarkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. Diese Studie ist ein wichtiger Baustein des Demonstrationsvorhabens und hat das Ziel einen Überblick über das Vorgehen der Bundesländer beim Nitrat-Monitoring auf landwirtschaftlich genutzten Flächen zu geben und relevante Erkenntnisse und Erfahrungen für das zu erarbeitende Frühindikatorensystem hervorzuheben.Dazu wurden mit den Länderministerien und den Fachbehörden für Landwirtschaft und Umwelt Gespräche geführt und Informationsrecherchen betrieben. Des Weiteren wurde vergleichend das Vorgehen in Dänemark und den Niederlanden untersucht. Besonders berücksichtigt wurden Monitoring-Aktivitäten im Zusammenhang mit der Umsetzung der EG-Nitratrichtlinie, der EG-Wasserrahmenrichtlinie, dem Wasserhaushaltsgesetz und der EG-Trinkwasserrichtlinie. Das Vorgehen und die Erfahrungen der Länder beim Nitrat-Monitoring sind - bis auf wenige Ausnahmen - nicht in wissenschaftlich referierten Fachzeitschiften veröffentlicht. Die Herkunft der beschafften Informationen ist aus diesem Grunde sehr vielfältig und setzt sich zusammen aus Behördenmitteilungen, gesetzlichen Berichtspflichten der Länder, Fachartikeln, Abschlussberichten, Jahresberichten, Internetauftritten und Fachvorträgen.In allen Bundesländern gibt es Aktivitäten zur Aufklärung und Quantifizierung des Zusammenhanges zwischen Bewirtschaftungsmaßnahmen und Nitrateinträgen in Sicker- und Dränwasser, in Grundwasserkörper und Oberflächengewässer. In einigen Ländern hat insbesondere die Umsetzungspflicht der EG-Wasserrahmenrichtlinie zu einer deutlichen Ausweitung der Untersuchungen beigetragen, während andere auf bereits etablierte Aktivitäten zur Erfüllung der EG-Nitratrichtlinie und des Wasserhaushaltsgesetzes aufbauen konnten. Seitens der Länder wird verstärkt auf eine zeitnahe Erfassung der Wirksamkeit von Maßnahmen mit Hilfe von Indikatoren hingearbeitet. Überdies liefern Forschungsprojekte und Versuche wichtige Informationen zur zielgerichteten Planung und Durchführung von Grundwasserschutzmaßnahmen, die sich z.B. mit der Ermittlung gebietscharakteristischer bodenkundlicher und hydrogeologischer Daten, der Erfassung der Beschaffenheit und Fließeigenschaften des Wassers oder der Erhebung und Analyse grundwasserschutzrelevanter Daten landwirtschaftlicher Betriebe beschäftigen. Anhand ihrer Monitoring- und Forschungsaktivitäten haben die Länder umfangreiche Erfahrungen über die Anwendbarkeit und Aussagekraft unterschiedlicher Indikatoren gesammelt. Festzustellen ist allerdings auch, dass sich die Ausrichtung, der Fortschritt und die methodische Durchführung der Monitoring- und Untersuchungsaktivitäten zum Teil erheblich unterscheiden. Die Monitoringprogramme der Länder beinhalten meist sowohl kalkulatorische als auch stofflich-analytische Indikatoren. Einige Länder führen z.B. regelmäßig großflächige Nmin-Messkampagnen zur Quantifizierung reaktiver Stickstoffverbindungen im Boden durch, während andere vor allem auf die Auswertung statistischerDaten zur Berechnung von Nährstoffbilanzen unterschiedlicher Skalierung und darauf aufbauender Modellierungen setzen.Nährstoffbilanzen erlauben die Betrachtung sämtlicher landwirtschaftlicher Flächen auf verschiedensten Skalen und sind mit vergleichsweise geringem Aufwand ableitbar. Die Aussagekraft der Ergebnisse in Bezug auf die Nitratbelastung ist allerdings in erheblichem Maße abhängig von der Qualität der erhobenen Daten und der betrachteten Bezugsebene. Auch bei schlagspezifischen Betrachtungen haben Untersuchungen einiger Länder gezeigt, dass ein Zusammenhang von Schlagbilanzüberschüssen mit tatsächlich im Boden befindlichen Stickstoffmengen und den daraus resultierenden Auswaschungsverlusten häufig nur bei der Betrachtung langjähriger Zeitreihen, jedoch nicht jahresscharf abgeleitet werden kann. Dies kann vor allem auf die Faktorkombination aus Bewirtschaftung, Standort und Witterung und die dadurch bedingte Stickstoffdynamik im Boden zurückgeführt werden.Häufig wird die Herbst-Nmin-Methode für das Monitoring von Einzelmaßnahmen aber vereinzelt auch beim Gebietsmonitoring verwendet. Die Herbst-Nmin-Methode erlaubt eine vergleichsweise einfache Erhebung von Messwerten unter Einbeziehung der Stickstoffdynamik. Unter Berücksichtigung des Sickerwasseraufkommens lassen sich aus den Messwerten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser prognostizieren. Die Methode ist zu diesem Zweck allerdings nicht für alle Standorte gleichermaßen geeignet. Zudem weichen Vorgaben der Länder für den Beprobungszeitpunkt, die Probengewinnung, den Transport sowie die Analyse bislang zum Teil voneinander ab, so dass die Vergleichbarkeit der Messergebnisse nicht immer sichergestellt ist.In einigen Ländern werden zudem auf repräsentativen Standorten Nitrat-Tiefenprofile eingesetzt. Nitrat-Tiefenprofile eignen sich zur Abbildung der Nitratkonzentrationen im Sickerwasser für mehrere zurückliegende Jahre und erlauben die Validierung der aus Nmin-Untersuchungen prognostizierten Nitratkonzentrationen im Sickerwasser. Weiterhin werden Saugkerzenanlagen sowie Unterflurlysimeter zur genauen Bestimmung des Nährstoffaustrags mit dem Sickerwasser in Versuchen, zum Teil aber auch zu Monitoringzwecken, betrieben. Die Systeme liefern zwar sehr genaue Daten und eignen sich daher gut zur räumlich begrenzten Bewertung der Wirksamkeit von Grundwasserschutzmaßnahmen, lassen jedoch kaum flächenhafte Betrachtungen zu.Die Ergebnisse aus den Ländern weisen darauf hin, dass ein effizientes Nitratmonitoring idealerweise sowohl kalkulatorische (N-Bilanzen) als auch stofflich-analytische (Nmin-Methode und Nitrat-Tiefenprofile) Indikatoren beinhalten sollte. Dabei sind für die Gewinnung repräsentativer Aussagen, die Etablierung eines geeigneten Testbetriebsnetzes und die Formulierung länderübergreifend harmonisierter Regelungen zur Datenerhebung und Messung Voraussetzungen. Die Erhebungen sollten nach Möglichkeit um Modellrechnungen erweitert werden, um ein besseres Prozessverständnis zu erreichen und die Ergebnisse auf größere räumliche Skalen übertragen zu können. Das Demonstrationsvorhaben schafft mit dem kombinierten Ansatz aus einheitlich angewandten kalkulatorischen und analytischen Verfahren perspektivisch die Grundlage für ein Monitoring, welches die aktuelle Situation der Nitratbelastung zuverlässig abbilden kann und dadurch einen wichtigen Beitrag zur Nitratberichterstattung leistet. Dazu ist im Fortlauf des Vorhabens die Anwendung und Überprüfung des Indikatorensets in weiteren Testgebieten mit anderen Betriebsstrukturen und Standortverhältnissen erforderlich.In the demonstration project „Indicators for the early detection of nitrate loads in soil under crop production”, data on nitrogen balances as well as mineral nitrogen concentrations in soil profiles and percolating waters are collected in five federal states of Germany with a total of 48 farms and 576 test sites. Data collections and analyses are conducted under consideration of strictly harmonised guidelines. The project aims at testing the early indicators to directly show the effects of adjusted agricultural practices on nitrate loads. Furthermore, the indicators are supposed to be transferred into a monitoring system. By this means, a temporal or spatial decoupling between adjustments of agricultural management practices and nitrate concentrations in ground water wells can be overcome. This might help to better achieve the goals of the EU Nitrates Directive. Such a monitoring concept requires a harmonised approach across the federal states to enable the comparability of the results across farms and test regions. The present study is a meaningful step stone of the demonstration project. It provides an overview on current activities in nitrate monitoring of the German federal states as well as Denmark and the Netherlands. Furthermore, relevant insights and results for the development and implementation of an early detection monitoring of nitrate loads by different indicators are highlighted.Federal state ministries and associated professional authorities for agriculture and environment were interviewed and literature was reviewed. For a comparison of the monitoring activities with neighbouring EU member states, ministries of Denmark and the Netherlands were also involved. A special focus was laid on activities linked to the implementation of the EU Nitrates Directive, the EU Water Framework Directive and the EU Directive on the Quality of Water intended for human consumption as well as the German Water Ressources Act. Considering German monitoring efforts, insights and results are predominantly not available in peer-reviewed academic journals. The origin of information therefore is manifold, consisting of information from public authorities, legal obligations to report, professional articles, project reports, annual reports and internet articles or specialist’s presentations.In all Federal states comprehensive efforts to investigate and assess the relationship between agricultural management and nitrate loads in leachate, drainage water, ground water, and surface water have been made or are in progress. In some Federal states especially the implementation of the EU Water Framework Directive led to an intensification of monitoring efforts, while other Federal States concentrate on monitoring networks already established for the implementation of the EU Nitrates Directive and the Federal Water Act. There are several different approaches utilised by the federal states to reach an early detection of nitrate loads by different indicators. Research projects, e.g. assessing regional pedo-geological and hydrological properties as well as the acquisition of agricultural data relevant for ground water quality, deliver valuable additive data for a target-oriented planning and conduction of measures for ground water protection. The federal states have collected comprehensive experience and knowledge for the applicability and use of different indicators in nitrate monitoring. Monitoring programmes mostly consist of both, calculative and analytical indicators. However, it must also be noted that the monitoring and research approaches often differ markedly between states regarding content alignment, state of work or methodical procedures. For example, some states conduct measurements of mineral nitrogen (Nmin) on large scales for quantifying residual nitrogen in soil in autumn, while other states concentrate on the assessment of nitrogen balances based on agricultural surveys and accountancy data. Sometimes these approaches are combined with the use of geo-hydrological model approaches at different spatial and temporal scales.Nutrient balances allow to estimate nitrogen surpluses at diverse spatial scales, i.e., from the field over the farm towards whole agricultural regions, with comparably little effort. The predictive power of these balances depends markedly on the quality of the collected data and on the degree of data aggregation. However, even considering a field-specific assessment of nitrate loads from nitrogen balances, results of some states show a sufficient relationship to nitrate concentrations in ground water only, if long time data series are available. The comparably low correlation of single-year data is mainly attributable to the year-specific interactions of agricultural practices, weather and soil conditions and the underlying nitrogen dynamics in the soil.In most states, Nmin-measurements in autumn are part of monitoring programmes at the field scale and to lesser extend at the regional scale, too. Nmin-measurements can be conducted with comparatively little effort and the values include year-specific information on nitrogen dynamic. Considering the amount of percolating water, Nmin values can be used to predict nitrate concentrations in leachate. However, for these predictions, the Nmin-method is not necessarily reliable under all possible site conditions. Furthermore, timing and method of sampling, as well as the way of transport, storage, and analysis need to be specified to ensure comparability of measured values. These methods and conditions sometimes differ between states.Depth profiles of nitrate are used for monitoring purposes at representative sites by several states in addition to Nmin-root-zone measurements.. Nitrate measurements in the leaching zone are suitable for illustrating nitrate loads from recent years and enable the validation of calculated nitrate loads from Nmin-measurements. Furthermore, suction plates or suction cups as well as lysimeters are used for more exact measurements of nitrate concentrations in leachate in experiments but for monitoring purposes, too. Although, these measurements provide exact data on nitrate leaching at a certain site, a large-scale representative monitoring is practically not feasible due to the high technical efforts.The results from the federal states and the neighbour states, The Netherlands and Denmark indicate that an efficient nitrate monitoring should be ideally based on both, calculative (N-balances) and analytical indicators (e.g. Nmin-measurements and nitrate depth profiles) surveyed from representative farm networks and according to standardised methods. Additionally, these data should be used in process-based as well as aereal material-flow models.With the present demonstration project, a combined and harmonized approach of calculative and analytical procedures is created, which can illustrate the actual status of nitrate pollution reliably and provides helpful information for nitrate reporting. To achieve this objective, the indicator system of the demonstration project should be applied in additional test regions with other agricultural structures and site conditions to proof the adequacy of the monitoring concept

Chemical treatment of straw for ruminant feeding with NaOH or urea – investigative steps via practical application under current European Union conditions

Weather extremes in parts of Europe have led to a renewed search for alternative feeds for ruminants. Cereal straw presents one source of fibre, which is hard to digest due to its lignin-carbohydrate complexes. Chemical and biological treatments have been investigated to improve digestibility. Here, the applicability of alkaline treatments for farming conditions under EU legislation and their efficacy were checked. Thus, we tested caustic soda (60, 120 g kg-1straw) and urea (15, 30, 45, 60 g kg-1 straw without and with urease addition) applications both at laboratory scale and using a mixer-wagon. The nutritive value was evaluated analyzing chemical parameters including fibre components and estimating in vitro digestibility. The in vitro digestibility indicated by gas production, enzymatically soluble substrate and neutral detergent fibre digestibility (30h) was highest for the NaOH treatments, which did not differ by dose. Remoistening the straw to 600 g DM kg-1 was a precondition for the effectiveness of both treatments. Urease addition enhanced the intended ammonification when urea was applied at ≥ 30 g kg-1. An ambient temperature for urea treatment ≥ 25 °C was necessary and had to be maintained for at least 14 d post treatment. The determination of crude ash in NaOH treated feeds by the standard procedure and time overestimated the mineral fraction and had to be modified. This systematic approach provides guidance for feasible straw treatments for EU farmers. However, trials for feed acceptance and in vivo digestibility are needed to demonstrate the real effect in animals

Definition of common urban agriculture terms in German language and English equivalents

Die Integration landwirtschaftlicher Aktivitäten in Stadtentwicklungskonzepte und die Planung der produktiven grünen Infrastruktur im urbanen Raum erfordert eine räumliche und inhaltliche Definition des Begriffs der „urbanen Landwirtschaft“. Auf der Grundlage existierender Begrifflichkeiten haben sich hier die Bundesforschungseinrichtungen aus dem Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft auf eine für sie verbindliche Definition geeinigt. Die urbane Landwirtschaft umfasst danach alle Produktionssysteme und -verfahren der Landwirtschaft im weitesten Sinn, die auf Flächen, in Gewässern oder auf, an oder in Gebäuden in der Stadt oder ihrem nahen Umfeld für die kommerzielle oder nicht-kommerzielle Erzeugung von Produkten und Leistungen einschließlich Ökosystemleistungen im stadtregionalen, d. h. stadtnahem ruralem, peri-urbanen und intra-urbanen Raum genutzt werden. Zusätzlich wird ein Glossar von gebräuchlichen Begriffen der urbanen Landwirtschaft vorgeschlagen.The integration of agricultural activities into urban development concepts and the planning of productive green infrastructure in urban areas requires a comprehensive definition of the term "urban agriculture". On the basis of existing terminology, the federal research institutions of the German Federal Ministry of Food and Agriculture have agreed on a definition that is binding for them. According to this, urban agriculture includes all agricultural production systems and processes in the broadest sense that are used on land, in or on water bodies, in or on buildings in the city or its immediate vicinity for the commercial or non-commercial production of products and services including ecosystem services in the city-regional, i.e. city-near rural, peri -urban and intra-urban space. A complementary bilingual glossary of urban agricultural nomenclature is provided

Optimized seed patterns in cereals

Ein optimiertes Aussaatmuster mit gleichmäßigen Abständen zwischen den Pflanzen erhöht den nutzbaren Stand­raum je Einzelpflanze und reduziert intraspezifische Konkurrenzeffekte. Neben höheren und stabileren Erträgen sind auch Vorteile hinsichtlich Ressourcennutzungseffizienz, Stresstoleranz und Unkrautunterdrückungsvermögen zu erwarten. Aktuell wird Getreide vorwiegend in Drillsaat ausgebracht, was nicht dem pflanzenbaulichen Optimum entspricht, jedoch eine hohe Flächenleistung ermöglicht. Alternativ ist für die Getreideaussaat reihenabhängige Einzelkornsätechnik verfügbar, welche bereits deutliche Vorteile hinsichtlich eines gleichmäßigeren Saatbilds zeigt. Den gleichmäßigsten Standraum je Einzelpflanze erreicht man mit einer Gleichstandsaat im Dreieckverband, welche bei Getreide technisch noch nicht realisierbar ist. Um die erwarteten Vorteile der Gleichstandsaat bei Getreide zu überprüfen, werden am Julius Kühn-Institut Versuche zur Gleichstandsaat bei Winterweizen durchgeführt, um Fragestellungen hinsichtlich Ertrag, Ressourcennutzungseffizienz, Stresstoleranz etc. zu beantworten. Parallel dazu sind die Anpassung einer Einzelkornsämaschine sowie die Entwicklung eines mobilen autonomen Systems geplant, die eine Aussaat im Dreieckverband ermöglichen.An optimized seed pattern with even distances increases the utilizable space of individual plants and reduces intraspecific competition. In addition to higher and more stable yields, benefits in terms of resource use efficiency, stress tolerance and weed suppression are expected. Currently, cereals are mainly sown in rows, which does not corres­pond to the crops’ optimum, but allows a fast sowing. Alternatively, precision seeding is available for cereals, which already allows a more uniform seed pattern. The most even spacing per single plant can be achieved with a uniform seed pattern in a triangular lattice, which is technically not yet feasible in cereals. In order to test the expected benefits of a uniform seed pattern in cereals, field trials are conducted at the JKI with winter wheat to answer questions regarding yield, resource use efficiency and stress tolerance. At the same time, the adaptation of a precision seeding and the development of an autonomous sowing system are planned in order to enable a uniform seed pattern