Low Greenhouse Gas Agriculture: Mitigation and Adaptation Potential of Sustainable Farming Systems

Is low greenhouse gas emission (GHG) agriculture possible? Is it, in fact, desirable? In seeking answers to these two basic but extremely relevant questions, this study examines current farming practices, and incorporates scientific databases from longterm field experiments as case studies for low GHG agriculture. Further, the study examines the changes that will be needed for low greenhouse gas agriculture systems to become a reality. It also elucidates the adaptive capacity of agro-ecological farming system approaches, using organic system case studies from the scientific literature. Each year, agriculture emits 10 to 12 percent of the total estimated GHG emissions, some 5.1 to 6.1 Gt CO2 equivalents per year. Smith, et al. (2007) and Bellarby, et al. (2008) have proposed mitigation options for GHG emissions, finding that both farmers and policymakers will face challenges from the GHG-related changes needed in agriculture. Areas for improvement include increased use of no-till cropping, agro-forestry, and integrated crop and animal farming, and decreased use of external inputs in food and agriculture. The techniques offered by organic agriculture are valuable for consideration in these efforts

Mitigation and Adaptation Strategies – Organic Agriculture

This psoter presents information on the following - The concept of organic farming in the context of climate change - Carbon sequestration on organic farms - Consequences of an area-wide conversion to organic agricultur

A Global Vision and Strategy for Organic Farming Research - Condensed version. Version February, 2017

TIPI, the Technology Innovation Platform of IFOAM – Organics International, aims to foster international collaboration in organic agriculture research, engage and involve all stakeholders that benefit from organic agriculture research, facilitate exchange of scientific knowledge of organic food and farming systems, and help disseminate, apply and implement innovations and scientific knowledge consistent with the principles of organic agriculture. This document lays down TIPI’s Global Vision and Strategy to advance organic agriculture through research, development, innovation and technology transfer. For more information about TIPI see www.organic‐research.net/tipi.htm

Erhöhte Trockenstresstoleranz von Kleegras nach reduzierter Bodenbearbeitung

Grass-clover leys are an integral part of organic rotations. We performed an experiment with reduced tillage (RT) and conventional tillage (CT) using mouldboard ploughing in a rotation in Frick (Switzerland) on a heavy soil and 1000 mm mean annual precipitation. The grass-clover mixture was sawn in autumn 2005 after uniform seed bed preparation with a rotary hoe in both tillage systems without ploughing. After emergence most of the clover seedlings collapsed in the CT plots due to draught, while they survived in the RT plots. This led to a much higher share of clover in the mixture under RT. Grass-clover yields were 29 and 23% higher in RT than in CT plots in the first and second year of cultivation in 2006 and 2007, respectively. Grass grown in RT plots was higher in nitrogen (N), phosphorous (P), potassium (K) and magnesium (Mg) content than in CT plots; clover contained solely more P in RT plots. Over all grass-clover had better growing conditions in RT compared to CT plots in our experiment, reflecting after-effects of the differentiated tillage schemes applied for the preceding arable crops. It is suggested that reduced tillage has a high potential to improve water stress tolerance of cropping systems

A fingerprint based metric for measuring similarities of crystalline structures

Measuring similarities/dissimilarities between atomic structures is important for the exploration of potential energy landscapes. However, the cell vectors together with the coordinates of the atoms, which are generally used to describe periodic systems, are quantities not suitable as fingerprints to distinguish structures. Based on a characterization of the local environment of all atoms in a cell we introduce crystal fingerprints that can be calculated easily and allow to define configurational distances between crystalline structures that satisfy the mathematical properties of a metric. This distance between two configurations is a measure of their similarity/dissimilarity and it allows in particular to distinguish structures. The new method is an useful tool within various energy landscape exploration schemes, such as minima hopping, random search, swarm intelligence algorithms and high-throughput screenings

Comparative efficacy of indacaterol 150 μg and 300 μg versus fixed-dose combinations of formoterol + budesonide or salmeterol + fluticasone for the treatment of chronic obstructive pulmonary disease – a network meta-analysis

Objective: To compare efficacy of indacaterol to that of fixed-dose combination (FDC)-formoterol and budesonide (FOR/BUD) and FDC salmeterol and fluticasone (SAL/FP) for the treatment of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) based on the available randomized clinical trials (RCTs).Methods: Fifteen placebo-controlled RCTs were included that evaluated: indacaterol 150 mu g (n = 5 studies), indacaterol 300 mu g (n = 4), FOR/BUD 9/160 mu g (n = 2), FOR/BUD 9/320 mu g (n = 3), SAL/FP 50/500 mu g (n = 5), and SAL/FP 50/250 mu g (n = 1). Outcomes of interest were trough forced expiratory volume in 1 second (FEV1), total scores for St. George's Respiratory Questionnaire (SGRQ), and transition dyspnea index (TDI). All trials were analyzed simultaneously using a Bayesian network meta-analysis and relative treatment effects between all regimens were obtained. Treatment-by-covariate interactions were included where possible to improve the similarity of the trials.Results: Indacaterol 150 mu g resulted in a higher change from baseline (CFB) in FEV1 at 12 weeks compared to FOR/BUD 9/160 mu g (difference in CFB 0.11 L [95% credible intervals: 0.08, 0.13]) and FOR/BUD 9/320 mu g (0.09 L [0.06, 0.11]) and was comparable to SAL/FP 50/250 mu g (0.02 L [-0.04, 0.08]) and SAL/FP 50/500 mu g (0.03 L [0.00, 0.06]). Similar results were observed for indacaterol 300 mu g at 12 weeks and indacaterol 150/300 mu g at 6 months. Indacaterol 150 mu g demonstrated comparable improvement in SGRQ total score at 6 months versus FOR/BUD (both doses), and SAL/FP 50/500 mu g (-2.16 point improvement [-4.96, 0.95]). Indacaterol 150 and 300 mu g demonstrated comparable TDI scores versus SAL/FP 50/250 mu g (0.21 points (-0.57, 0.99); 0.39 [-0.39, 1.17], respectively) and SAL/FP 50/500 mu g at 6 months.Conclusion: Indacaterol monotherapy is expected to be at least as good as FOR/BUD (9/320 and 9/160 mu g) and comparable to SAL/FP (50/250 and 50/500 mu g) in terms of lung function. Indacaterol is also expected to be comparable to FOR/BUD (9/320 and 9/160 mu g) and SAL/FP 50/500 mu g in terms of health status and to SAL/FP (50/250 and 50/500 mu g) in terms of breathlessness.Novartis Pharma AGMapi Values, Boston, MA 02114 USANovartis Pharma AG, Hlth Econ & Outcomes Res, Basel, SwitzerlandNovartis Horsham Res Ctr, Horsham, W Sussex, EnglandUniversidade Federal de São Paulo, Div Resp, São Paulo, BrazilUniversidade Federal de São Paulo, Div Resp, São Paulo, BrazilWeb of Scienc

EHEC – kein spezifisches Problem nachhaltiger Landwirtschaft - [EHEC – A problem not specific to sustainable agriculture] [La EHEC – no es un problema específico de la agricultura sostenible] - [EHEC – Non è un problema specifi-co dell’agricoltura biologica] - [ECEH n’est pas un problème dû à l’agriculture durable] - [EHEC – nem speciálisan a fenntartható mezőgazdaság gondja] - [ECEH n’est pas un problème dû à l’agriculture durable]

DEUTSCH Über den EHEC-Erreger, der in Deutschland zu über dreissig tragischen Todesfällen geführt hat, ist viel spekuliert worden. Unterdessen konnten die Verbreitungswege nahezu aufgeklärt werden, während die Entstehung des Krankheitserregers noch weitgehend unklar ist. Im Zusammenhang mit dem EHEC-Ausbruch wurde auch die Frage erörtert, ob bestimmte Landwirtschaftsmethoden (zum Beispiel gemischte Betriebe mit Tierhaltung und Pflanzenbau oder die organische Düngung von Gemüse) oder ob gewisse Hygienisierungsmethoden für frische, konsumfähige Produkte(wie zum Beispiel die Verwendung von schonenden, weniger Rückstände verursachenden organischen Säuren) das Risiko erhöhen könnten. Diese Dokumentation geht nicht auf die aktuellen Fälle von EHEC in Norddeutschland ein, sondern liefert an diesem Beispiel Hintergrundinformationen zur Frage, wie nachhaltige, in Kreisläufen arbeitende Landwirtschaftsmethoden mit vom Tier auf den Menschen übertragbare Krankheitserreger (Zoonosen) umgehen. ENGLISH There has been much speculation about the pathogenic EHEC bacterial strain that has tragically claimed the lives of more than 30 people so far in Germany. Meanwhile, the transmission pathways have for the most part been identified. The origin of the pathogen, however, is largely unclear. In the context of the EHEC outbreak there have been debates as to whether certain agriculturalmethods (e.g. mixed holdings including both livestock and crop production, or the use of organic fertilizers for vegetable production) or certain sanitization methods for fresh consumable products (such as the use of organic acids, a mild treatment that leaves fewer residues) may increase the risk of infection. This document does not address the current epidemiological situation of the outbreak in northern Germany. Its purpose is rather to provide background information on the question of how sustainable agricultural methods based on nutrient cycling deal with pathogens that can be transmitted from animals to humans (zoonoses). CASTELLANO Mucho se ha especulado sobre la bacteria patógena Escherichia coli enterohemorrágica (ECEH), que ha ocasionado más de treinta muertes trágicas en Alemania. Hasta ahora casi se ha podido esclarecer la via de su propagación, mientras que sigue estando poco claro como ha aparecido el agente patógeno. Con el brote de la ECEH se ha cuestionado si determinadas prácticas agrícolas (por ejemplo, mantener explotaciones mixtas con ganado y cultivos, o la fertilización orgánica de los vegetales) o si los métodos de higiene para productos frescos, listos para el consumo (como por ejemplo, el uso de ácidos orgánicos menos agresivos y con menor riesgo de dejar residudos), pudieran incrementar los riesgos. Esta documento no se refiere sólo a los casos actuales de ECEH en el norte de Alemania, sino que proporciona, información básica de fondo, aprovechando este ejemplo, sobre como los métodos de producción agraria de ciclos cerrados con animales evitan forma sostenible que los patógenos generadores de enfermedades contagiosas (zoonosis) trasmisibles al ser humano. ITALIANO A proposito dell’insorgenza di EHEC è stata sollevata la questione se determinati metodi agricoli (per esempio aziende miste con allevamento di animali e produzione vegetale o la concimazione organica di ortaggi) oppure se determinati metodi di igienizzazione per pro-dotti freschi adatti al consumo (come per esempio l’impiego di acidi organici che provocano meno residui) possano aumentare i rischi. La presente documentazione non entra nei particolari degli attuali casi di EHEC nella Ger-mania settentrionale bensì fornisce informazioni d’approfondimento su come i me-todi agri-coli sostenibili basati sui cicli degli elementi nutritivi trattano la questione degli agenti pato-geni trasmissibili dagli animali all’uomo (zoonosi). HUNGARIAN Sok a spekuláció az EHEC kórokozót illetően, amely Németországban harmincnál is több tragikus halálesethez vezetett. Időközben a terjedés útját már csaknem teljesen felderítették, míg a kórokozó létrejöttéről még szinte semmit sem tudunk. Az EHEC fertőzés kitörése kapcsán az a kérdés is felmerült, hogy bizonyos mezőgazdasági módszerek (pl. a vegyes üzemek, melyek egyaránt foglalkoznak növénytermesztéssel és állattenyésztéssel, vagy a zöldségek szerves trágyázása), ill. a friss, fogyasztásra kész termékek egyes fertőtlenítési módszerei (így pl. a kímélőbb, kevesebb hulladékot eredményező szerves savak alkalmazása) nem növelhetik-e a kockázatot. A jelen tanulmány nem a Németország északi részén kialakult aktuális EHEC esetekkel foglalkozik, hanem háttér-információval szolgál arról, hogy a körforgásos működésű, fenntartható mezőgazdasági módszerek milyen kapcsolatban lehetnek az állatról emberre terjedő betegségekkel, az ún. zoonózisokkal. FRANCAIS ECEH n’est pas un problème dû à l’agriculture durabl

Comparative efficacy of long-acting bronchodilators for COPD - a network meta-analysis

Background: Clinicians are faced with an increasingly difficult choice regarding the optimal bronchodilator for patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) given the number of new treatments. The objective of this study is to evaluate the comparative efficacy of indacaterol 75/150/300 μg once daily (OD), glycopyrronium bromide 50 μg OD, tiotropium bromide 18 μg/5 μg OD, salmeterol 50 μg twice daily (BID), formoterol 12 μg BID, and placebo for moderate to severe COPD. Methods: Forty randomized controlled trials were combined in a Bayesian network meta-analysis. Outcomes of interest were trough and post-dose forced expiratory volume in 1 second (FEV1), St. George’s Respiratory Questionnaire (SGRQ) score and responders (≥4 points), and Transition Dyspnea Index (TDI) score and responders (≥1 point) at 6 months. Results: Indacaterol was associated with a higher trough FEV1 than other active treatments (difference for indacaterol 150 μg and 300 μg versus placebo: 152 mL (95% credible interval (CrI): 126, 179); 160 mL (95% CrI: 133, 187)) and the greatest improvement in SGRQ score (difference for indacaterol 150 μg and 300 μg versus placebo: -3.9 (95% CrI -5.2, -2.6); -3.6 (95% CrI -4.8, -2.3)). Glycopyrronium and tiotropium 18 μg resulted in the next best estimates for both outcomes with minor differences (difference for glycopyrronium versus tiotropium for trough FEV1 and SGRQ: 18 mL (95% CrI: -16, 51); -0.55 (95% CrI: -2.04, 0.92). Conclusion: In terms of trough FEV1 and SGRQ score indacaterol, glycopyrronium, and tiotropium are expected to be the most effective bronchodilators

Gesellschaftliche Leistungen der biologischen Landwirtschaft

Zusammenfassuung: In diesem Bericht werden die wissenschaftlichen Ergebnisse nationaler und internationaler Studien zu den gesellschaftlichen Leistungen des Biolandbaus zusammengefasst. Als Referenzen werden dabei sowohl die konventionelle wie auch die integrierte Landwirtschaft herangezogen. Es ist den Autoren bewusst, dass alle Landwirtschaftsmethoden in der Schweiz und im Ausland eine grosse Streubreite aufweisen, da der Einfluss der regionalen sozioökonomischen Rahmenbedingungen, der Standortfaktoren, der Betriebsleiter und der unterschiedlichen staatlichen und privaten Regulierungen gross ist. Trotzdem ergeben sich für die verschiedenen Landwirtschaftsmethoden klare Unterschiede, die bei den agrarpolitischen Massnahmen berücksichtigt werden müssen. Bezüglich der positiven Externalitäten weist der Biolandbau klare Mehrleistungen in der Biodiversität auf. Dies sowohl auf der Ebene der Genetik, der Arten und besonders auch der Habitate. Deutlich sind die Mehrleistungen des Biolandbaus auch im Bereich des Humusaufbaus, was eine höhere CO2-Sequestrierung zur Folge hat. Obwohl eine dauerhafte Honorierung der Vermeidung negativer Externalitäten im bisherigen Konzept der Weiterentwicklung des Direktzahlungssystems (WDZ) nicht vorgesehen ist, sind hier die Vorteile der biologischen Landwirtschaft beträchtlich. Dies betrifft die Nährstoff- und Pflanzenschutzmittelverluste in Grund- und Oberflächengewässer sowie in andere Umweltkompartimente, der Verbrauch von nicht erneuerbarer Energie, die Emissionen von Klimagasen und die Belastungen mit Tiermedikamenten. Die nationalen und internationalen Studien zeigen auf, dass der Biolandbau sich besonders durch Systemwirkungen auszeichnet: erhöhte Biodiversität, verbesserter Schutz des Bodens, wirksame Vermeidung von Umweltbelastungen, effiziente Nutzung von natürlichen Ressourcen, geringer Verbrauch nicht erneuerbarer Energie und verbessertes Tierwohl. Dies sind die Effekte von komplexen Response-Massnahmen der Betriebsleiter auf einfach zu kontrollierende Einschränkungen und Verbote. Dadurch entstehen nicht zu unterschätzende Zusatzleistungen und Synergien bei der Erreichung der vom Bund definierten Ziele. Um den Mehrleistungen des Biolandbaus gerecht zu werden, schlagen die Autoren zwei neue Massnahmen vor: 1) Biodiversitätsbeitrag für Acker, Sonderkulturen und intensive Wiesen und 2) CO2-Sequestrationsbeiträge. Damit sind aber die gesellschaftlich wichtigen Mehrleistungen des Biolandbaus noch nicht abgegolten. Bei der Vermeidung negativer Externalitäten werden höhere umweltschutzrelevante Effekte erzielt. Diese können i) durch die Einführung eines negativen Anreizsystems nach dem Polluter-Pays-Principle (z.B. Stickstoffsteuer, CO2 - Abgabe), ii) durch ein höheres Einstiegsniveau bei den Cross-Compliance-Massnahmen für alle Betriebe (ÖLNplus) oder iii) durch einen finanziellen Ausgleich für die Mehrleistungen des Biolandbaus abgegolten werden. Die „Förderung des Biolandbaus“ als systemorientierte Massnahme macht auch nach dem Grundsatz des effizienten Einsatzes von Steuermitteln Sinn und stellt eine kosteneffektive Massnahme dar. Einerseits können damit die deutlich höheren positiven Externalitäten abgegolten werden, andererseits wird die stärkere Vermeidung von negativen Externalitäten genügend berücksichtigt

Priority themes for swiss sustainability research

With this report, the Swiss Academies of Arts and Sciences contribute to achieving the SDGs: With a view to meeting Switzerland‘s commitments under the 2030 Agenda as a whole, it identifies our country‘s most urgent research needs