Use of natural abundance of δ15N as indicator of long-term N management on grassland farms : An estimation of long-term N efficiency

Productive agroecosystems usually rely on the addition of Nitrogen (N) generally as chemical synthetic N fertilizers and animal excreta, but inefficient N management nitrogen losses contribute to environmental pollution, global warming, and a decline in biodiversity. This thesis was designed to test the hypothesis that the natural abundance of δ15N signatures of various N pools may be used to reconstruct the efficiency of long-term N management of grassland farms retrospectively. Two types of long-term fertilizer experiments in a low mountain range pasture ecosystem at the former Grassland Research Station of the University Bonn, Germany, were considered to examine the changes in natural N isotope composition of various N pools. In a first experiment, calcium ammonium nitrate (δ15N = -1.0 ‰) was applied at a rate of 0 to 240 kg N / ha-1a-1 combined with a two and four cut management throughout 22 years. In a second study, a field lysimeter experiment, calcium ammonium nitrate and cattle slurry (δ15N = 8.9 ‰) were applied. N was applied at rates of 0 to 480 kg N / ha a for a time period of 22 years. Sampling different plant species and soils or particulate organic matter (>250 µm, 63-250 µm) then allowed to relate excess N fertilization and resulting N losses to the cumulative changes of δ15N signatures. Based on these N isotope data the study was extended by a survey on nine common grassland farms, located in North Rhine-Westphalia and Rhineland-Palatinate in Germany and once in Styra, Austria. These farms comprised different N management, and could be grouped into low and high N input categories thus served as an independent set of test sites to verify the use of δ15N signature as an indicator of practically relevant N management on grassland farms. Samples from these farms consisted of soil, plant biomass, hay,silage, milk, hair, urine, faeces, slurry, and manure. The results showed that the mean δ15N values of plant biomass (-1.3 to 0.95 ‰) were approximately 2-5 delta units lower compared with those of the topsoils (3.1 to 3.7 ‰), suggesting that light N was lost during soil organic matter formation. The variations in plant δ15N values can be attributed to differences in plant growth, resource acquisition strategies, or δ15N values of the soil N pools for which they compete. If higher N fertilizer rates were applied (up to 480 kg N / ha), the mean δ15N increased from -1.2 ‰ to 4.8 ‰ for plants, and from 1.8 ‰ to 6.0 ‰ for the topsoils, respectively. The largest enrichment of 15N was found in samples that were manured with organic fertilizer. As total soil N contents did not change significantly during the fertilization experiment, and since N losses via leaching were negligibly small, it was concluded that beside plant uptake and removal of N with biomass, most N was lost from the field plots through the gaseous phase. Particularly, N volatilization processes may account for a significant 15N isotope enrichment. In soils, this enrichment of δ15N values was preserved, suggesting that the respective N was incorporated into soil organic matter pools with slow N turnover. The screening of different farm types confirmed a significant variation in the δ15N values of harvested plant materials (-2.18 ‰ to 6.79 ‰) and the topsoils (1.47 ‰ to 7.91 ‰). Relative to farms under low N input management, the 15N of samples taken from high N input managed grasslands were elevated by 2.8 delta units. Moreover, mean δ15N values of plant biomass, soil and hair were closely correlated with stocking rate and milk production. High N input farms with a stocking rate larger than 1.4 livestock units/ha were characterized by higher amounts of organic N return per area and hence, higher losses of N from the slurry or farmyard manure, being reflected in elevated δ15N values of the studied N pools. In turn, lower δ15N values of topsoils and plants were related to low emission fertilizer application techniques and larger distances between stable and field. The results consistently show that high N input management on grassland farms systematically influences the δ15N values of soils and plant biomass. Hence, the δ15N signatures of different farm N pools, notably plant biomass, soil and hair could be identified as useful indicators for the efficiency of N management, i.e. the δ15N tracing technique represents an attractive approach to reconstruct the retrospective intensity and efficiency of fertilizer management in agricultural practice

The integration of rural regions of Ireland and Poland into the European Union

Against the background of the enlargement of the European Union, Ireland is often mentioned as a key example for the Central and Eastern European countries of a successful European integration process. Thereby, the development of the complete Republic of Ireland since the EU accession in 1973 is analyzed. If you survey separately the economic and social development of urban and rural regions, it emerges that the rural regions could hardly participate in the economic success of Ireland and that disparities have increased. Many farmers are dependent on public welfare to make a living, as the Irish living costs have increased during the last years. Consequently today about one third of the Irish households live - in spite of the economic success of the Celtic Tiger - under the relative poverty line. Against the background of this depletion process, the question comes up whether Ireland can act as a paradigm for the European integration process of Poland. Looking at the initial situation of Ireland in 1973 and the current situation in Poland, several parallels exist, however, also strong distinctions. While major similarities can be determined with the agricultural structures as well as with the social value system, developments in Poland are still subject to the not yet completed transformation process from a socialist to a democratic and capitalist system

Antimicrobial Activity and 70S Ribosome Binding of Apidaecin-Derived Api805 with Increased Bacterial Uptake Rate

In view of the global spread of multiresistant bacteria and the occurrence of panresistant bacteria, there is an urgent need for antimicrobials with novel modes of action. A promising class is antimicrobial peptides (AMPs), including them proline-rich AMPs (PrAMPs), which target the 70S ribosome to inhibit protein translation. Here, we present a new designer peptide, Api805, combining the N- and C-terminal sequences of PrAMPs Api137 and drosocin, respectively. Api805 was similarly active against two Escherichia coli B strains but was inactive against E. coli K12 strain BW25113. These different activities could not be explained by the dissociation constants measured for 70S ribosome preparations from E. coli K12 and B strains. Mutations in the SbmA transporter that PrAMPs use to pass the inner membrane or proteolytic degradation of Api805 by lysate proteases could not explain this either. Interestingly, Api805 seems not to bind to the known binding sites of PrAMPs at the 70S ribosome and inhibited in vitro protein translation, independent of release factors, most likely using a “multimodal effect”. Interestingly, Api805 entered the E. coli B strain Rosetta faster and at larger quantities than the E. coli K-12 strain BW25113, which may be related to the different LPS core structure. In conclusion, slight structural changes in PrAMPs significantly altered their binding sites and mechanisms of action, allowing for the design of different antibiotic classes

Die Landwirtschaft Polens zwischen Transformation und Strukturwandel

Obwohl die volkswirtschaftliche Bedeutung der polnischen Landwirtschaft seit 1989 stark abgenommen hat, besitzt der primäre Sektor nach wie vor einen hohen Anteil an der polnischen Gesamtbeschäftigung. Aus diesem Ungleichgewicht resultiert das derzeit größte Problem des polnischen Agrarsektors - ein Überbesatz an Arbeitskräften. In weiten Teilen Polens fungiert die Landwirtschaft heute als soziales Auffangbecken für Arbeitskräfte, die im Laufe des Transformationsprozesses in anderen Wirtschaftssektoren freigesetzt wurden sowie als Haupt- und zusätzliche Einkommensquelle für große Teile der ländlichen Bevölkerung. Ein sich bereits während der 1980er Jahre abzeichnender landwirtschaftlicher Strukturwandel, der durch eine Abnahme der Gesamtbeschäftigung im Agrarsektor, eine Abnahme der privatlandwirtschaftlichen Betriebszahlen und eine Zunahme der durchschnittlichen Betriebsfläche geprägt war, nahm während der 1990er Jahre an Intensität ab. Der Agrarsektor musste nach dem Systemumbruch zunehmend Aufgaben eines "sozialen Puffers" wahrnehmen, so dass weitere strukturelle Veränderungen gehemmt wurden. Die seit dem Systemwechsel zu beobachtenden allgemeinen Entwicklungen in der polnischen Landwirtschaft sind in erster Linie Auswirkungen des Transformationsprozesses und nicht eines eigendynamischen landwirtschaftlichen Strukturwandels. Gesellschaftliche Entwicklungen, die aus einem landwirtschaft lichen Strukturwandel resultieren können, wie z. B. ausgeprägte Land-Stadt-Migrationen, sind derzeit nicht wahrnehmbar. Folglich sind die Auswirkungen des Transformationsprozesses bis heute von so großer Intensität, dass mögliche Folgen eines zurzeit abgeschwächten landwirtschaftlichen Strukturwandels überprägt werden. Eine deutliche Erhöhung der durchschnittlichen Betriebsgröße im Agrarsektor während der 1990er Jahre blieb regional auf die sog. neuen Westgebiete beschränkt. Dort konzentrierten sich in sozialistischer Zeit die großflächigen landwirtschaftlichen Staatsgüter. Nach der Auflösung der Staatsbetriebe und dem Verkauf bzw. der Verpachtung der staatlichen Flächen konnte sich lediglich in diesen Landesteilen eine Agrarstruktur mit überdurchschnittlichen Betriebsgrößen und wettbewerbsfähigen landwirtschaftlichen Unternehmen herausbilden. Im Landkreis Złotów -der räumlich den Neuen Westgebieten zuzuordnen ist- sind die seit 1990 beobachtbaren Entwicklungen in der Landwirtschaft als Auswirkungen des Transformationsprozesses zu werten. So resultiert beispielsweise die Zunahme der durchschnittlichen Betriebsfläche in der privaten Landwirtschaft hauptsächlich aus der Auflösung der landwirtschaftlichen Staatsbetriebe und weniger aus der Aufgabe kleiner landwirtschaftlicher Betriebe. Bezug nehmend auf die sozio-ökonomischen Strukturen und Entwicklungen im Landkreis Złotów lässt sich feststellen, dass dieses Gebiet trotz günstiger Agrarstrukturen zu den strukturschwachen Regionen in Polen gehört. Im Gegensatz zu anderen ländlichen Gebieten Polens (v. a. in Süd- und Zentralpolen) fungiert die Landwirtschaft im Landkreis Złotów nicht als "sozialer Puffer". Die transformationsbedingte Arbeitslosigkeit tritt in diesem Gebiet offen zu Tage, da bislang aufgrund ungünstiger wirtschaftlicher Standortfaktoren nicht genügend außerlandwirtschaftliche Arbeitsplätze geschaffen werden konnten

Bulgarien: ein Land in der demographischen Krise

Nachdem die Bevölkerung Bulgariens im Jahr 1989 ihr bisheriges Maximum von 8.992.000 Menschen erreicht hatte, erwartete man, dass die 9 Mio. Marke im Jahr 1990 überschritten würde. Stattdessen wurde das Jahr 1989 zu einem Wendepunkt in der Bevölkerungsentwicklung des Landes. Seitdem nimmt die Bevölkerungszahl kontinuierlich ab - Ende des Jahres 2003 betrug sie 7,8 Mio. Der Hauptgrund für die als "schwere demographische Krise" zu bezeichnende Entwicklung ist die infolge des politischen und wirtschaftlichen Systemwechsels entstandene allgemeine ökonomische und soziale Unsicherheit, die abrupt eintrat und der Bevölkerung einen Schock versetzte. Die derzeitige demographische Situation in Bulgarien ist aufgrund der anhaltend niedrigen Geburtenraten und der zunehmenden Überalterung der Bevölkerung im europa- und weltweiten Vergleich als ungünstig einzuschätzen. Sollten die Trends des letzten Jahrzehnts anhalten, so hätte Bulgarien im Jahr 2020 nur noch zwischen 6,9 und 7,4 Mio. Einwohner. Wurden die Bevölkerungsverluste zu Beginn der 1990er Jahre vor allem durch Emigrationswellen großen Umfangs verursacht, resultiert die Abnahme der Gesamtbevölkerung zunehmend aus der negativen natürlichen Bevölkerungsentwicklung. Sowohl die Geburten- und Sterberate als auch die Säuglingssterblichkeit und das natürliche Bevölkerungswachstum erreichten im Jahr 1997 -dem Jahr, in dem Bulgarien seine bisher schlimmste wirtschaftliche Krise seit dem Systemwechsel erlebte- ihre negativsten Werte. Dies verdeutlicht, wie stark die demographische von der ökonomischen Entwicklung eines Landes abhängt. Mit dem Systemwechsel wurden in Bulgarien geburtenfördernde Faktoren durch Faktoren ersetzt, von denen negative Einflüsse auf die Familienbildung ausgehen. Das seit den 1960er Jahren vorherrschende "Zwei-Kinder-Familienmodell" entspricht heute nicht mehr den Idealvorstellungen der Bulgaren. Die Anzahl der Frauen, die kinderlos bleiben oder nur ein Kind bekommen möchten, ist deutlich angestiegen. Allerdings besteht berechtigter Zweifel daran, dass die Menschen ihre Entscheidung für bzw. gegen die Gründung einer Familie allein von ihren ökonomischen Lebensbedingungen abhängig machen. Auch in Bulgarien hat sich in den letzten Jahren ein grundlegender gesellschaftlicher Wertewandel bezüglich der Institution Ehe/Familie vollzogen, wie er in den Ländern Westeuropas schon in den Jahrzehnten zuvor zu beobachten war. Als größtes Problem der bulgarischen Gesellschaft stellt sich mehr und mehr der gesellschaftliche Alterungsprozess heraus. Der Anteil junger Menschen nimmt in Bulgarien ab und kann die Reproduktion des Arbeitskräftepotenzials langfristig nicht mehr sichern. Die zunehmende Überalterung der Bevölkerung wird ernste ökonomische, soziale und psychologische Folgen haben und Zündstoff für die Entstehung sozialer Konflikte in sich bergen, da mit einem gesellschaftlichen Alterungsprozess auch höhere Ausgaben für Renten und Pensionszahlungen sowie steigende Kosten im Gesundheitssystem verbunden sind. Vor allem in den dünn besiedelten ländlichen Gebieten stellt die ausreichende Versorgung der älteren Bewohner schon heute ein zunehmendes Problem dar. Aktuelle Bevölkerungsprognosen zeigen besorgniserregende Tendenzen bezüglich der zukünftigen demographischen Entwicklung der bulgarischen Gesellschaft auf. Auch wenn sich die wirtschaftliche Situation im Land -gerade vor dem Hintergrund des geplanten EU-Beitritts– weiter verbessern sollte, so ist nicht davon auszugehen, dass es künftig wieder zu einem deutlichen Anstieg der Geburtenzahlen kommen wird. Einzig durch eine Steigerung der Geburtenzahlen -gefördert durch eine pronatalistische Familienpolitik- kann jedoch ein Weg aus der demographischen Krise erreicht werden. (Autorenreferat)After the population of Bulgaria reached the record figure of 8,992,000 in 1989, it was expected that the 9 million mark would be crossed in 1990. Instead, 1989 proved to be a turning point in the development of the population in the country. Since then, the population figures have dropped constantly - the numbers were 7.8 million at the end of 2003. The main reason for this development, which should be se en as a "severe demographic crisis", is the general economic and social uncertainty that has arisen from the transformation in the political and economic system, which emerged abruptly and put the population into a state of shock. The current demographic situation in Bulgaria should be seen to be unfavourable due to the persistently low birth rate and the increasingly old age of the population in a European and global comparison. In the event that the tren ds of the last few years persist, Bulgaria would only have a population of between 6.9 and 7.4 million by the year 2020. Whereas the population erosion at the start of the nineties was mainly caused by a wave of emigration on a large scale, the drop in overall population is now in creasingly due to the negative but natural development of the population. The birth a nd death rates and the infant mortality and natural population development reached their most negative values in 1997 - the year in which Bulgaria experienced its to date worst economic crisis since the system change. This emphasises to what large extent the demographic development of a country is dependent on the economic situation. When the system in Bulgaria changed, factors that would promote the birth rate were replaced with other factors from which one can assume that they would have a negative influence on the formation of families. The "two child fam ily model" that has been prevalent since the sixties is no longer the ideal framework for Bulgarians. There has been a clear rise in the number of women who remain without children or who only want one child. However, there are grounds for justified doubt that people base their decision to found a family or not solely on the economic circumstances of their lives. Ov er the last few years, Bulgaria has also experienced fundamental transformation in social values concerning the institutions of marriage and family, as we have also seen in the countries of Western Europe in the decades before. The social ageing process is increasingly the greatest problem facing Bulgarian society. The number of young people in Bulgaria is falling and can no longer guarantee the reproduction of workforce potential in the long term. The increasing age of the populat ion will have serious economic, social and psychological consequences and will create an explosive situation that may produce social conflict, as a rising aver age age of the population is also linked to increasing expenditure on annuities and pensions and rising costs of the healthcare system. Providing sufficient care to the older members of society is an increasing problem, especially in the sparsely popul ated, rural areas. Current population prognoses have revealed worr isome tendencies with regard to the future demographic development of Bulgarian society. Even if the economic situation in the country continues to improve -especially against the backdrop of the planned EU accession-, there is no reason to assume that the future will bring a clear rise in the birth rate. The only way to find a path out of the demographic crisis is to increase the birth rate and to promote this by installing pro-natal family policies. (author's abstract

Zuwanderung internationaler Migranten in schrumpfende ländliche Regionen: die Fallbeispiele Ostsachsen und Saarland

Forschungsprojekte und ‐studien zum Thema internationale Migration tendieren zu einer Fokussierung auf Großstädte als Drehkreuze globaler Migrationsströme. Dem ländlichen Raum kommt dabei hauptsächlich die Rolle als Quellgebiet eben dieser Ströme zu. Insbesondere ländlich‐periphere Regionen werden dabei mit einer Konzentration von Problemlagen wie Überalterung, Abwanderung sowie wirtschaftlicher und infrastruktureller Ausdünnung konnotiert, die als Push‐Faktoren auf Abwanderungswillige wirken. Im Rahmen des Beitrages werden anhand der zwei Fallbeispiele Ostsachsen und Saarland die gegenläufigen Tendenzen – nämlich internationale Immigration in schrumpfende ländliche Räume – untersucht. Es wird analysiert, welches Potenzial internationale Immigration für die Entwicklung und Wettbewerbsfähigkeit ländlicher Regionen im Zeitalter der Globalisierung darstellt. Mittels qualitativer Interviews wird in dem Beitrag folgenden Fragen nachgegangen: Welche Chancen bietet die Migration in ländliche Räume für die Räume selbst und auch für die Migranten? Wie gestaltet sich das Verhältnis zur lokalen Bevölkerung, die sich aus den 'Gebliebenen' zusammensetzt? Es zeichnet sich ab, dass neo‐klassische Ansätze zur Erklärung internationaler Migration nicht einfach auf schrumpfende ländliche Regionen zu übertragen sind, da die dortigen Arbeitsmärkte weder durch Unterversorgung mit Arbeitskräften noch durch wirtschaftliche Dynamik gekennzeichnet sind. Auch neuere Ansätze, die ethnische Gemeinschaften, familiäre Bindungen und soziale Netzwerke betonen, eignen sich wenig für die Erklärung von internationaler Migration in den ländlichen Raum. Hier ist die Anzahl an internationalen Zuwanderern zu gering, um solche Bindungen, Gemeinschaften und Netzwerke als Erklärungsmoment heranziehen zu können. Eher gilt es, ländlichen Raum als Nische für bestimmte Typen von internationalen Migranten zu erkennen, die ländliche Spezifika für sich nutzen. Hiermit könnten ländliche Räume im Themenfeld um internationale Migration neue Bedeutung gewinnen.Research projects and studies on the topic of international migration tend to focus on big cities as the hub of global flows of migration. In contrast, the rural areas are only assigned the role of being the source of all these flows. In particular, peripheral rural regions are given the connotation of concentrating major problems such as overaging, emigration and an economical or infrastructural thinning out that have the effect of factors pushing out anybody who is toying with the idea of migrating. This article will use the East Saxon and Saar regions of Germany as examples for studying the opposite tendencies – namely international immigration into shrinking rural areas. This article analyses what potential international immigration could have for the development and competitiveness of rural regions in an era of globalisation. This article will use qualitative interviews to investigate the following issues: What opportunities does migration into rural areas offer these areas themselves as well as the persons immigrating? What is the relationship to the local population composed of those who stayed? It becomes apparent that neoclassical approaches for explaining international migration cannot be simply transferred to shrinking rural regions because the local labour markets are neither characterised by a lack of labour nor economic dynamics. Furthermore, more recent approaches that emphasise ethnic communities, family ties and social networks are also hardly suited for explaining international migration into the rural area. The reason for this is the fact that the number of international immigrants here is too low to be able to apply these explanatory models. It is closer to the mark to identify the rural area as a niche for certain types of international migrants who want to take advantage of specific rural characteristics for themselves. This is where rural spaces could gain in importance in the range of issues having to do with international migration

International mobility and migration of rural population

This presentation summarizes the results of the WP on international migration into rural areas in the FP7 project DERREG