Green manuring for tropical organic cropping – A comparative analysis

Green manuring is an essential component of tropical organic farming. Field studies evaluated the use of three legumes as in situ or ex situ green manures, along with a nonlegume green manure and a control to ascertain their impacts on soil properties and yields of maize and mung bean grown in major (wet) and minor (dry) seasons. In situ green manuring, especially with legumes, had the most beneficial impact on soil properties, while with ex situ methods, the use of leaves alone improved soil properties. Yields were increased to a greater extent by green manuring in the minor season, and the in situ system proved to be more beneficial. In ex situ green manuring, greater benefits were obtained by the application of leaves alone. The impact of different green manures and their application methods is presented

Stickstoffversorgung und -dynamik in Fruchtfolgen vieharmer Betriebe des ökologischen Landbaus

Ziele Mit der vorliegenden Arbeit sollte das Stickstoff-Management der vieharmen Ökobetriebe am Oberrhein optimiert werden, um die Wirtschaftlichkeit dieser Betriebe zu erhöhen und gleichzeitig Nitratauswaschungen ins Grundwasser weiter zu reduzieren. Außerdem sollte geprüft werden, inwieweit der ökologische Landbau als Instrument zum Grundwasserschutz in einem Trinkwasserschutzgebiet der Region eingesetzt werden könnte. Vorgehen Es wurden zunächst bestehende Daten des Untersuchungsgebietes ausgewertet. Außerdem wurden auf zehn badischen und sechs elsässischen Ökobetrieben Daten zu Ein- und Ausfuhren, Standort, Fruchtfolgen, Bodenbearbeitung, Düngung sowie Erträgen erhoben und Hoftorbilanzen für die Nährelemente Stickstoff, Phosphor und Kalium berechnet. In begleitenden Versuchen wurde der Einfluss von Zwischenfrüchten und organischen Düngern auf die Nitratdynamik der Böden und die Erträge der Folgekulturen geprüft. Für eine typische Fruchtfolge unter viehloser, ökologischer Bewirtschaftung wurden in zwei hydrologischen Winterhalbjahren die Nitratausträge berechnet. Aus einer systematischen Auswertung der Literatur zur Stickstoffdynamik im ökologischen Landbau und den Ergebnissen der eigenen Untersuchungen wurde ein Schätzrahmen für mittlere Vorwinter-Nmin-Werte entwickelt. Die Anwendung dieses Schätzrahmens wurde am Beispiel des Wasserschutzgebietes Weisweil demonstriert. Die hypothetische Umstellung des Wasserschutzgebietes auf ökologischen Landbau wurde mit bestehenden Maßnahmen zur Reduzierung der Nitratausträge verglichen. Ergebnisse 1. Trotz ähnlicher naturräumlicher Bedingungen ist der ökologische Landbau in den Regionen Südbaden (D), Elsass (F) und Nordwestschweiz (CH) sehr unterschiedlich ausgeprägt. Unterschiede bestehen vor allem - im Anteil ökologisch bewirtschafteter Flächen (CH > D > F), - in der Höhe der staatlichen Zusatzförderung durch Flächenprämien (CH > D > F) und - dem Preisaufschlag für Bioprodukte gegenüber konventioneller Ware (D > F > CH). 2. Während die Hoftorbilanz für Stickstoff in den südbadischen Ökobetrieben in der Regel ausgeglichen ist, wurden in drei von sechs elsässischen Ökobetrieben positive Stickstoff-Bilanz-Salden um 80 kg N/ha festgestellt. Diesen Betrieben, die regelmäßig bedeutende Mengen organischer Düngemittel zukaufen, wird eine Überprüfung ihrer Düngepraxis dringend empfohlen. 3. Bei den eigenen Untersuchungen in einer Fruchtfolge unter viehloser, ökologischer Bewirtschaftung wurde im Mittel über alle Fruchtfolgeglieder und zwei Sickerperioden eine Stickstoff-Auswaschung aus dem effektiven Wurzelraum von 10 kg N/ha festgestellt. Andere Autoren haben unter den Produktionsbedingungen des ökologischen Landbaus Auswaschungen von 20 bis 28 kg N/ha ermittelt. Die sehr geringe Stickstoff-Auswaschung der eigenen Untersuchungen ist plausibel, da viele grundwasserschonende Elemente eingesetzt wurden: später Kleegrasumbruch, konsequenter Zwischenfruchtanbau, Verzicht auf Kartoffel- oder Gemüsebau, kein Einsatz organischer Düngemittel und Bodenbearbeitung zu Sommerungen erst im Spätwinter oder Frühjahr. 4. Es wird ein Schätzrahmen für mittlere Vorwinter-Nmin-Werte, die sich unter den Produktionsbedingungen des ökologischen Landbaus in Abhängigkeit von angebauten Kulturen und ackerbaulichen Maßnahmen im Bodenprofil bilden, vorgeschlagen. Mit dem Schätzrahmen können Vorwinter-Nmin-Werte geschätzt werden, die sich im Mittel über viele Jahre und ein größeres Gebiet unter einer definierten ökologischen Bewirtschaftung voraussichtlich einstellen. Mit dem geschätzten mittleren Vorwinter-Nmin-Wert kann vor dem Hintergrund der Boden- und Klimaverhältnisse im betrachteten Gebiet entschieden werden, welchen Beitrag zum Grundwasserschutz Landnutzungssysteme des ökologischen Landbaus leisten können. Auch einzelnen Ökobetrieben steht mit dem vorgeschlagenen Schätzrahmen ein Instrument zur Verfügung, mit dem die langfristige Stickstoffeffizienz aller ackerbaulichen Maßnahmen beurteilt werden kann. 5. Unter einer hypothetischen Bewirtschaftung des am Oberrhein gelegenen Wasserschutzgebietes Weisweil mit praxisüblichen Fruchtfolgen des ökologischen Landbaus wurde mit Hilfe des Schätzrahmens ein Vorwinter-Nmin-Wert von 32 kg N/ha berechnet. Damit wäre das Szenario Ökolandbau am Standort Weisweil mit seiner vergleichsweise geringen Grundwasserneubildungrate als grundwasserschonendes, nicht aber grundwassersanierendes Landnutzungssystem anzusprechen. 6. Der geschätzte Vorwinter-Nmin-Wert von 32 kg N/ha im Szenario Ökolandbau liegt über dem Wert in der Kernsanierungszone im Mittel der Jahre 1996 bis 1998 von 24 kg N/ha und unter dem im übrigen Wasserschutzgebiet Weisweil im gleichen Zeitraum gefundenen Mittelwert von 40 kg N/ha. Das Szenario wäre der SchALVO-Praxis mit herkömmlichen Wasserschutzmaßnahmen überlegen. Um die in der Kernsanierungszone erzielten Erfolge zu erreichen müßte das Szenario Ökolandbau dagegen noch im Sinne des Grundwasserschutzes optimiert werden. 7. Konventionelle Maßnahmen zum Grundwasserschutz, wie sie in der Kernsanierungszone des Wasserschutzgebietes Weisweil durchgeführt werden, sind mit hohen Zusatzkosten wie SchALVO-Ausgleich, Sanierungsausgleich, Intensiv-NID und der Bezahlung von Wasserschutzgebietsberatern verbunden. Der ökologische Landbau dagegen wäre - aufnahmefähige Märkte für Bioprodukte vorausgesetzt - ein Landnutzungssystem, das in den vieharmen bis viehlosen Betrieben der Oberrheinebene auch als kostengünstigeres Instrument für großflächigen Grundwasserschutz eingesetzt werden könnte

Non-identical smoothing operators for estimating time-frequency interdependence in electrophysiological recordings

Synchronization of neural activity from distant parts of the brain is crucial for the coordination of cognitive activities. Because neural synchronization varies both in time and frequency, time–frequency (T-F) coherence is commonly employed to assess interdependences in electrophysiological recordings. T-F coherence entails smoothing the cross and power spectra to ensure statistical consistency of the estimate, which reduces its T-F resolution. This trade-off has been described in detail when the cross and power spectra are smoothed using identical smoothing operators, which may yield spurious coherent frequencies. In this article, we examine the use of non-identical smoothing operators for the estimation of T-F interdependence, i.e., phase synchronization is characterized by phase locking between signals captured by the cross spectrum and we may hence improve the trade-off by selectively smoothing the auto spectra. We first show that the frequency marginal density of the present estimate is bound within [0,1] when using non-identical smoothing operators. An analytic calculation of the bias and variance of present estimators is performed and compared with the bias and variance of standard T-F coherence using Monte Carlo simulations. We then test the use of non-identical smoothing operators on simulated data, whose T-F properties are known through construction. Finally, we analyze empirical data from eyes-closed surface electroencephalography recorded in human subjects to investigate alpha-band synchronization. These analyses show that selectively smoothing the auto spectra reduces the bias of the estimator and may improve the detection of T-F interdependence in electrophysiological data at high temporal resolution

Chemotactic activity of extracellular nucleotideson human immune cells.

Purinergic P2 receptors are a class of plasma membrane receptors that are express in many tissues and are ligated by extracellular nucleotides [such as adenosine triphosphate (ATP), adenosine diphosphate (ADP), uridine 5–triphosphate (UTP) and uridine 5–diphosphate (UDP)], which are released as a consequence of cell damage, cell stress, bacterial infection or other noxious stimuli. According to the molecular structure, P2 receptors are divided into two subfamilies: P2X and P2Y receptors. The P2X receptors are ligand-gated channels, whereas P2Y receptors are G-protein-coupled seven-membrane-spanning receptors. Several studies indicate that nucleotides play an important role in immune response modulation through their action on multiple cell types, including monocytes, mast cells, dendritic cells, neutrophils, and eosinophils. Recent work by our group and others identified extracellular nucleotides as chemotaxins for various human immune cells, including eosinophils, neutrophils and dendritic cells. In this review, we summarise recent findings in this field and put forward a hypothesis on the role of P2 receptors in the early recruitment of human immune cells to the site of inflammation

A Restricted Repertoire of De Novo Mutations in ITPR1 Cause Gillespie Syndrome with Evidence for Dominant-Negative Effect.

Gillespie syndrome (GS) is characterized by bilateral iris hypoplasia, congenital hypotonia, non-progressive ataxia, and progressive cerebellar atrophy. Trio-based exome sequencing identified de novo mutations in ITPR1 in three unrelated individuals with GS recruited to the Deciphering Developmental Disorders study. Whole-exome or targeted sequence analysis identified plausible disease-causing ITPR1 mutations in 10/10 additional GS-affected individuals. These ultra-rare protein-altering variants affected only three residues in ITPR1: Glu2094 missense (one de novo, one co-segregating), Gly2539 missense (five de novo, one inheritance uncertain), and Lys2596 in-frame deletion (four de novo). No clinical or radiological differences were evident between individuals with different mutations. ITPR1 encodes an inositol 1,4,5-triphosphate-responsive calcium channel. The homo-tetrameric structure has been solved by cryoelectron microscopy. Using estimations of the degree of structural change induced by known recessive- and dominant-negative mutations in other disease-associated multimeric channels, we developed a generalizable computational approach to indicate the likely mutational mechanism. This analysis supports a dominant-negative mechanism for GS variants in ITPR1. In GS-derived lymphoblastoid cell lines (LCLs), the proportion of ITPR1-positive cells using immunofluorescence was significantly higher in mutant than control LCLs, consistent with an abnormality of nuclear calcium signaling feedback control. Super-resolution imaging supports the existence of an ITPR1-lined nucleoplasmic reticulum. Mice with Itpr1 heterozygous null mutations showed no major iris defects. Purkinje cells of the cerebellum appear to be the most sensitive to impaired ITPR1 function in humans. Iris hypoplasia is likely to result from either complete loss of ITPR1 activity or structure-specific disruption of multimeric interactions

Auswirkungen unterschiedlich genutzter Luzernebestände auf labile Bodenstickstoff-Fraktionen im pannonischen Klimaraum Ostösterreichs

Ziel der Untersuchungen war es festzustellen, in wieweit es bei überjährigem Luzerneanbau gegenüber Nichtleguminosenbeständen zu einer Erhöhung labiler Bodenstickstoff-Pools kommt. Der Einfluss des Nutzungssystems (Gründüngungsnutzung vs. Schnittnutzung) und einer Gräserbeimengung wurde untersucht. Nach Anbau von Luzerne bzw. Luzerne-Gräser-Gemengen waren im Boden unter den Nachfrüchten Winterweizen und Winterroggen die Gehalte an Nmin (nur VA2, weniger trockene Bedingungen), K2SO4-extrahierbarem und mineralisierbarem N gegenüber Gräser-Gemenge als Vorfrucht teilweise erhöht. Die Gehalte an mikrobiellem N waren dagegen durch Luzerneanbau nicht beeinflußt. Entgegen den Annahmen hatten die Nutzung (Mulch vs. Schnitt) sowie die Bestandeszusammensetzung (Luzerne-Reinbestand vs. Gemenge) keinen Einfluss auf die labilen N-Fraktionen (Ausnahme: mikrobieller N zu einem Termin). Dies kann auf die durch Wasserknappheit limitierte Ertragsbildung der Luzernebestände, den geringen Gräseranteil im Gemenge und den durch geringe Bodenfeuchte verlangsamten Umsatz der Residuen zurückgeführt werden. Da die Trockenheit einer möglichen Differenzierung der Varianten entgegenwirkt, bleibt offen, ob sich längerfristig Auswirkungen von Nutzungsregime und Bestandeszusammensetzung zeigen werden

Evaluation of the safety and efficacy of an intravenous nanocrystal formulation of meloxicam in the management of moderate-to-severe pain after bunionectomy

Ira J Gottlieb,1 Deborah R Tunick,1 Randall J Mack,2 Stewart W McCallum,2 Campbell P Howard,3 Alex Freyer,2 Wei Du4 1Chesapeake Research Group, Pasadena, MD, USA; 2Recro Pharma, Inc., Malvern, PA, USA; 3Howard Medical Consulting for the Pharmaceutical Industry, Yardley, PA, USA; 4Clinical Statistics Consulting, Blue Bell, PA, USA Objective: This randomized, double-blind, placebo-controlled study evaluated the safety and efficacy of an intravenous (IV) nanocrystal formulation of meloxicam in subjects with moderate-to-severe pain following a standardized unilateral bunionectomy. Methods: Fifty-nine subjects aged 18–72 years were randomized to receive doses of either 30 mg (n=20) or 60 mg (n=20) meloxicam IV or placebo (n=19), administered once daily as bolus IV injections over 15–30 seconds (two or three doses). Safety, the primary objective, was assessed by physical examination, clinical laboratory tests, and the incidence of adverse events (AEs). Efficacy was evaluated by examining summed pain intensity differences over the first 48 hours (SPID48) using analysis of covariance models. Use of opioid rescue analgesic agents was evaluated. Results: Generally, AEs were mild-to-moderate in intensity, and their incidence was similar across the three treatment groups. No serious AEs were reported; there were no withdrawals due to AEs, including injection-related AEs. The estimated effect size for SPID48 versus placebo was 1.15 and 1.01 for meloxicam IV doses 30 mg and 60 mg, respectively (P≤0.01). Both doses produced significantly greater pain reductions versus placebo (P≤0.05) at all evaluated times/intervals during the 48-hour period. The proportions of subjects with ≥30% and ≥50% overall reduction in pain from baseline after 6 and 24 hours were significantly higher with meloxicam IV 30 mg doses versus placebo, but not with meloxicam IV 60 mg doses. The time to first use of rescue medication was significantly longer versus placebo with meloxicam IV 60 mg (P<0.05), but not with meloxicam IV 30 mg doses. Conclusion: Meloxicam IV was generally safe and well tolerated in subjects with moderate-to-severe post-bunionectomy pain. Once-daily administration of meloxicam IV 30 mg and 60 mg exhibited rapid onset of analgesia (as early as 15 minutes) with maintenance of analgesic effect for two consecutive 24-hour periods. Keywords: bunionectomy, postoperative pain, meloxicam IV, COX-2 inhibitor, safety, efficac