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Increasing energy demand, coupled with the recent emphasis on domestic production, has resulted in an increase in natural gas exploration and pipeline construction in the central Appalachian region. Very little is known about the effects of natural gas pipeline construction on sediment production. The goals of this project were to measure erosion and examine the effects of vegetation and precipitation characteristics on erosion on a newly constructed pipeline in the Fernow Experimental Forest in West Virginia. The study explored whether seed rate, slope class, or aspect, influenced erosion. The cross country pipeline was buried beneath the surface on study hillslopes ranging from 30-68% and beneath a less steep segment with slopes ranging from 18-26%. A mixture of native herbaceous-plant seeds and straw mulch were applied following construction. Two different seeding rates were applied to compare vegetative recovery and to determine if increasing the seed rate would decrease erosion. A 1-time seed rate, or the normal Forest Service application rate, and a 3-time seed rate (1-time + twice that rate) were tested. Two aspects (northwest-facing and southeast-facing) and four precipitation variables (30-minute maximum intensity, duration, total rainfall amount, and time since last event) were defined. Sediment concentrations were compared for differences between two slopes, two seed rates, and two aspect classes. Precipitation variables were analyzed to identify those that could explain significant amounts of the variability in erosion from the pipeline. The 1-time seed rate sections produced less sediment than the 3-time seed rate sections, but this was probably more a function of subsurface flow differences associated with the sections seeded with the lighter rate and the water bar construction. Precipitation intensity explained the most variability in erosion. Study sites with gentler slopes produced less sediment than the steeper sections, as expected. As vegetation became established, sediment concentrations decreased for all study sections and reached low and relatively constant levels by approximately the end of August 2009.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte anhand eines dreifaktoriellen Feldversuchs bestehend aus den Faktoren Sorte, Saatstärke und wachstumsregulierende Fungizide der Zusammenhang zwischen der Bestandesarchitektur eines Winterrapsbestandes (Brassica napus L.) und dem Kornertrag analysiert werden. Dabei war das Ziel, den optimalen Bestandesaufbau zu ermitteln, welcher zum maximalen Ertrag führt, und zu untersuchen, wie er durch die drei agronomischen Faktoren beeinflusst wird. Der Versuch wurde von 2010/11 bis 2012/13 auf Versuchsflächen der Universität Göttingen durchgeführt. Von den drei Versuchsjahren flossen nur die Daten vom ersten und dritten Versuchsjahr in die Endauswertung ein, da der Versuch im zweiten Versuchsjahr nach starken Auswinterungsverlusten und massivem Befall mit B. cinerea aufgegeben werden musste. Der Versuch bestand aus 32 Versuchsgliedern, die sich aus zwei Winterrapshybridsorten (2010/11: NK Petrol + SY Merlot; 2012/13: NK Petrol + SY Vesuvio), zwei Saatstärken (30 Körner/m² bzw. 60 Körner/m²) und acht wuchsregulierenden Fungizidbehandlungen zusammensetzten. Die Fungizidvarianten variierten in der Anzahl der Behandlungen pro Jahreszeit (Herbst/Frühjahr), im Vergleich zu einer unbehandelten Kontrolle. Um die Bestandesarchitektur von Winterraps zu beschreiben, sowie deren Einfluss auf die Ertragsbildung von Winterraps zu beurteilen, wurden neben dem Kornertrag, den Ertragsparametern (Strohbiomasse, Ölgehalt, Ölertrag, Ernteindex) und den Ertragsfaktoren (Pflanzen/m², Schoten/Pflanze, Körner/Schote, TKM) folgende Bestandesparameter erfasst: Anzahl der Seitentriebe, Bestandeshöhe, Schotenansatzhöhe, Schotenschichtdicke, photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) im Bestand, Kulturdeckungsgrad, Grünfärbung des Pflanzenbestandes zur Blüte und zur Abreife [Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)], Wurzelhalsdurchmesser, Blätter/Pflanze, Blattlänge und Blattflächenindex (BFI). Zusätzlich wurde das Auftreten von Krankheiten und Schädlingen bonitiert, wobei der Schwerpunkt bei der Wurzelhals- und Stängelfäule (Leptosphaeria maculans/Leptosphaeria biglobosa, anamorph Phoma lingam) und der Kleinen Kohlfliege (Delia radicum) lag. Die Daten der einzelnen Parameter wurden für jedes Versuchsjahr getrennt voneinander ausgewertet. Mit Hilfe multipler Regressionen wurde der Bestandesparameter bestimmt, der im jeweiligen Jahr den größten Einfluss auf den Kornertrag hatte. Das erste Versuchsjahr 2010/11 war gekennzeichnet von einem nass kalten Herbst, auf den ein kalter und schneereicher Winter folgte. Die Hauptwachstumsphase des Rapses (März bis Mai) zeichnete sich durch unterdurchschnittliche Niederschlagsmengen ( 98,8 mm) und leicht überdurchschnittliche Temperaturen (+0,5°C) aus. Ausreichende Niederschläge im Juni verhinderten stärkere Ertragsdepressionen. Die Abreife erfolgte unter kühlen und trockenen Bedingungen. Die Witterung des Versuchsjahres 2012/13 unterschied sich von der Witterung des Jahres 2010/11 dahingehend, dass der Herbst milder und trockener, der Winter länger und trockener, die Hauptwachstumsphase des Rapses deutlich feuchter (+98,0 mm) und kühler (-2,8°C) und die Abreifephase warm und trocken war. Bedingt durch die Witterung, winterten im Jahr 2010/11 mehr Pflanzen/m² aus als im Jahr 2012/13. Ferner kürzten die wachstumsregulatorischen Fungizide unter den trockenen Bedingungen im Frühjahr 2011 die Rapsbestände nicht so stark ein wie unter den feuchteren Bedingungen im Frühjahr 2013. Insgesamt lagen durch die Witterungsunterschiede die gemittelten Winterrapserträge im Jahr 2012/13 mit 5,58 t/ha um 1,11 t/ha höher als im Jahr 2010/11. Im Versuchsjahr 2010/11 hatte die Strahlungsaufnahme durch den grünen Pflanzenbestand zur Mitte der Schotenentwicklung (BBCH 75) den stärksten positiven Einfluss auf den Kornertrag. Wie viel PAR vom Pflanzenbestand in BBCH 75 aufgenommen wurde, war primär von der Pflanzendichte im Frühjahr in BBCH 16/18 abhängig. Die Pflanzendichte beeinflusste hauptsächlich den Kulturdeckungsgrad in BBCH 32/34 (65,5%), der mit zunehmender Pflanzendichte anstieg. Ein dichter Kulturdeckungsgrad führte im weiteren Entwicklungsverlauf zu einer dichten, grünen Schotenschicht, die wenig PAR bis zum Boden durchließ. Bei der hohen Saatstärke von 60 Körnern/m² waren die Pflanzendichte in BBCH 16/18, der Kulturdeckungsgrad in BBCH 32/34 sowie die Grünfärbung des Pflanzenbestandes in BBCH 73 signifikant höher und der Anteil an PAR unter den Schoten sowie am Boden in BBCH 75 signifikant niedriger als bei der niedrigen Saatstärke von 30 Körnern/m². Der Kornertrag war bei der Sorte SY Merlot bei der hohen Saatstärke signifikant höher als bei der niedrigen Saatstärke. Bei der Sorte NK Petrol war der Kornertrag zwar auch bei der hohen Saatstärke höher als bei der niedrigen Saatstärke, allerdings waren diese Unterschiede nicht signifikant. Die Fungizidbehandlungen hatten kaum einen Einfluss auf die ertragsrelevanten Bestandesparameter. Aufgrund eines geringeren Feldaufganges und höheren Auswinterungsverlusten bei SY Merlot, kam es u.a. bei der Pflanzendichte im Herbst in BBCH 14/15 sowie im Frühjahr in BBCH 16/18 oder beim Kulturdeckungsgrad in BBCH 32/34 zu signifikanten Unterschieden zwischen den beiden Sorten SY Merlot und NK Petrol. Insgesamt hatte die Saatstärke im Jahr 2010/11 den größten Einfluss auf die Bestandesarchitektur und damit auf die Ertragsbildung im Winterraps. Alle untersuchten Ertragsfaktoren hatten einen signifikanten Einfluss auf den Kornertrag, wobei die Anzahl Pflanzen/m² den stärksten Effekt aufwies. Mit steigender Pflanzendichte nahm der Kornertrag zu. Die Anzahl Schoten/Pflanze, die Anzahl Körner/Schote, die TKM und die Anzahl Seitentriebe/Pflanze waren dagegen negativ mit dem Kornertrag korreliert, was auf den negativen Zusammenhang zwischen diesen Ertragsfaktoren und der Pflanzendichte zurückzuführen war. Im Jahr 2010/11 war der Befall mit der Wurzelhals- und Stängelfäule schwach negativ mit dem Kornertrag korreliert. Dabei wies der Befallswert (BW) mit der Wurzelhals- und Stängelfäule am Wurzelhals in BBCH 83/84 den stärksten, negativen Zusammenhang mit dem Kornertrag auf (rp = -0,363). Die schwach negative Beziehung zwischen dem Wurzelhalsbefall mit P. lingam und der Grünfärbung des Pflanzenbestandes in BBCH 73 (3,9%) verdeutlichte, wie sich der Befall auf den Kornertrag auswirkte. Für das Jahr 2012/13 wurden dagegen keine signifikanten, negativen Beziehungen zwischen dem Befall mit der Wurzelhals- und Stängelfäule und dem Kornertrag festgestellt, da der Befall mit P. lingam deutlich niedriger war (BW = 1-2) als im Jahr 2010/11(BW = 3-5). Der BW mit der Wurzelhals- und Stängelfäule am Wurzelhals in BBCH 83/84 war zum einen von der Pflanzendichte im Frühjahr in BBCH 16/18 und zum anderen von dem BW mit der Wurzelhals- und Stängelfäule am unteren Stängel abhängig. Die Pflanzen in der niedrigen Saatstärkenvariante waren stärker mit P. lingam am Wurzelhals befallen als die Pflanzen in der hohen Saatstärkenvariante, da bei der niedrigen Saatstärke mehr Pflanzen durch den Larvenfraß der Kleinen Kohlfliege geschädigt wurden als bei der hohen Saatstärke. Der BW der Wurzelhals- und Stängelfäule am unteren Stängel sowie am Wurzelhals ließ sich im Jahr 2010/11 signifikant durch die Wirkstoffkombination aus Paclobutrazol und Difenoconazol reduzieren. Beim Wurzelhalsbefall war allerdings entscheidend, dass die besagte Wirkstoffkombination schon im Herbst appliziert wurde (Var. 3, 4, 6 und 7). Die praxisübliche Fungizidvariante, in der die Wirkstoffkombination aus Mepiquatchlorid und Metconazol sowie der Wirkstoff Tebuconazol eingesetzt wurden, reduzierte den Befall mit P. lingam nicht signifikant. Im Versuchsjahr 2012/13 hatte die Schotenansatzhöhe in BBCH 75 den stärksten positiven Einfluss auf den Kornertrag (30,6%). Die Schotenansatzhöhe in BBCH 75 wurde wiederum am stärksten durch die Bestandeshöhe in BBCH 65/67 beeinflusst (96,2%). Die Bestandeshöhe in BBCH 65/67 zeigte die stärkste positive Korrelation mit der Schotenansatzhöhe desselben Stadiums (95,5%). Somit hatten im Jahr 2012/13 das Längenwachstum der Bestände und die Beeinflussung des Längenwachstums durch wuchsregulierende Fungizide einen wesentlichen Anteil an der Ertragsbildung von Winterraps. Je häufiger die Wirkstoffkombination aus Paclobutrazol und Difenoconazol appliziert wurde, desto stärker wurde die Schotenansatzhöhe in BBCH 75 signifikant eingekürzt. Im Fall der Bestandeshöhe in BBCH 65/67 wurde eine ähnliche Wirkungsweise beobachtet. Je stärker das Stängelgewebe am Wachstum gehindert wurde, desto stärker verringerten sich der Strohbiomasseertrag und damit auch der Kornertrag. Zu signifikanten Ertragsreduktionen führten insbesondere die Variante 4, in der zweimal im Herbst und einmal im Frühjahr die Wirkstoffkombination aus Paclobutrazol und Difenoconazol verwendet wurde und die Variante 6, in der zweimal im Herbst und zweimal im Frühjahr die gleiche Wirkstoffkombination eingesetzt wurde. Die signifikanten Höhenunterschiede zwischen NK Petrol und SY Vesuvio hatten keinen Einfluss auf den Strohbiomasseertrag bzw. Kornertrag. Die Saatstärke stellte im Jahr 2012/13 keinen ertragslimitierenden Faktor dar, sodass bei beiden Saatstärken ähnlich hohe Kornerträge erzielt wurden. Zusammenfassend hatten im Jahr 2012/13 die wuchsregulierenden Fungizidbehandlungen den größten Einfluss auf die Bestandesarchitektur und damit auf die Ertragsbildung im Winterraps. Im Jahr 2012/13 hatten von den Ertragsfaktoren die Anzahl Seitentriebe/Pflanze, die Pflanzendichte im Frühjahr und die TKM einen signifikanten Einfluss auf den Kornertrag. Der stärkste Einfluss ging dabei von der Anzahl an Seitentriebe/Pflanze aus, wobei mit zunehmender Seitentriebzahl der Kornertrag sank. Die Pflanzendichte und die TKM beeinflussten den Kornertrag positiv. Aufgrund sehr niedriger Bestimmtheitsmaße von maximal 5%, waren diese Zusammenhänge allerdings recht gering. Demnach spielten die Ertragsfaktoren in der Ertragsbildung eine untergeordnete Rolle. Das Optimum zwischen der Pflanzendichte im Frühjahr und der Anzahl an Seitentrieben/Pflanze lag im Jahr 2010/11 bei ca. 40 Pflanzen/m² und ca. 8 Seitentrieben/Pflanze und im Jahr 2012/13 bei ca. 45 Pflanzen/m² und ca. 7 Seitentrieben/Pflanze. Generell konnte festgestellt werden, dass bei einer Erhöhung der Aussaatstärke um den Faktor 2, im Durchschnitt 2 Seitentriebe/Pflanze weniger ausgebildet wurden. Die Anzahl der Seitentriebe/Pflanze wurde in beiden Versuchsjahren in fast allen Fällen nicht signifikant durch die wuchsregulierenden Fungizidbehandlungen erhöht. Somit konnte die Seitentriebbildung der Einzelpflanzen nicht verbessert werden. Insgesamt kann festgehalten werden, dass je nach Jahreswitterung die Saatstärke, teils in Kombination mit der Sorte, oder die wuchsregulierenden Fungizidbehandlungen die Bestandesarchitektur von Winterraps beeinflusst haben und dadurch maßgeblich an der Ertragsbildung von Winterraps beteiligt waren. Damit stehen dem Landwirt v.a. durch die Saatstärke und durch die wachstumsregulierenden Fungizide anbautechnische Instrumente zur Verfügung, um gezielt in die Bestandesarchitektur von Winterraps einzugreifen. Nach den vorliegenden Ergebnissen sollte die Saatstärke ca. 40 bis 50 Körner/m² betragen, um bei widrigen Wetterverhältnissen einen Pflanzenausfall kompensieren zu können. Um Ertragsdepressionen durch eine Wuchshemmung zu vermeiden, sollten wuchsregulierende Fungizide nicht pauschal und im Übermaß, sondern nach den Regeln des integrierten Pflanzenschutzes eingesetzt werden.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aiming to characterize the main transgenic soybeans cultivars used in Rio Grande do Sul, experiments were conducted during the 2007/2008 season, in Santa Maria/RS. In the field, the cultivars Relmo Anta RR 82, A 6001 RG, A 8000 RG, FUNDACEP 53 RR, FUNDACEP 54 RR, FUNDACEP 56 RR, BRS 244 RR, and CD 214 RR CD 219 RR, drilled at seeds rates of 250, 400 and 550 thousand seed ha-1 and at row spacing of 0.30, 0.45 and 0.60m. The variables were: grain yield, yield components, distribution of income in different strata of the plant, morphological characteristics, rate of soil covering and amount of light incident on the canopy. The experimental design was a randomized blocks, with 4 repetitions in trifatorial outline (9 cultivars x 3 seed rates x 3 row spacing). In laboratory, tests of peroxidase reaction had been carried through only using the tegument of the seeds or the entire seeds and also seedling color for 50 soybean cultivars. For the grain yield cultivars CD 214 RR and FUNDACEP 53 RR had the best results (3589 and 3530 kg ha-1, respectively). For the distribution of income in the plant strata, there is interaction between density of planting and row spacing, which indicate the trends for each cultivar. For the amount of light incident on the canopy, the interactions between the factors of planting density, row spacing, timing of the cycle of development and level of the canopy, combined with the architecture of each cultivar define the amount of light intercepted, after flowering. The morphological response of each cultivar is different for every situation tested, indicating the need for understanding the behavior of each material, to select the practices to maximize the yield. The use of the test of reaction of peroxidase used the entire seed can be used of so efficient form how much the traditionally used method (tegument). The identification of the seedling color may be an early way to identify varietal blend. / Com o objetivo de caracterizar as principais cultivares transgênicas de soja utilizadas no Rio Grande do Sul, foram realizados experimentos durante a safra agrícola 2007/2008, em Santa Maria/RS. Em campo, as cultivares Relmo Anta 82 RR, A 6001 RG, A 8000 RG, FUNDACEP 53 RR, FUNDACEP 54 RR, FUNDACEP 56 RR, BRS 244 RR, CD 214 RR e CD 219 RR foram submetidas às densidade de semeadura de 250, 400 e 550 mil semente ha-1 e aos espaçamentos entre linhas de 0,30, 0,45 e 0,60m. As variáveis avaliadas foram: rendimento de grãos, componentes do rendimento, distribuição do rendimento em diferentes estratos da planta, características morfológicas, taxa de cobertura do solo e quantidade de luz incidente no dossel. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com 4 repetições, no esquema trifatorial (9 cultivares x 3 densidades de semeadura x 3 espaçamentos entre linhas). Em laboratório, foram realizados testes de reação da peroxidase utilizando somente o tegumento das sementes ou as sementes inteiras e também coloração do hipocótilo para 50 cultivares de soja. Para o rendimento de grãos as cultivares CD 214 RR e FUNDACEP 53 RR apresentaram os melhores resultados (3589 e 3530 kg ha-1, respectivamente). Para a distribuição do rendimento nos estratos da planta, existe interação entre densidade de semeadura e espaçamento entre linhas, os quais indicam as tendências para cada cultivar. Para a quantidade de luz incidente no dossel, as interações entre os fatores densidade de semeadura, espaçamento entre linhas, época do ciclo de desenvolvimento e nível do dossel, aliados à arquitetura de cada cultivar definem a quantidade de luz interceptada, após o florescimento. A resposta morfológica de cada cultivar é diferenciada para todas as situações testadas, indicando a necessidade do conhecimento do comportamento de cada material, para a escolha das práticas que visem maximizar o rendimento de grãos. O uso do teste de reação da peroxidase utilizando a semente inteira pode ser utilizado de forma tão eficiente quanto o método tradicionalmente utilizado (tegumento). A identificação da coloração do hipocótilo pode ser uma forma precoce de identificar mistura varietal.

<p> Soybean seed cost has dramatically increased in recent decades which has led to producer interest in lowering input cost through reductions in seeding rate. Fifty-eight seeding rate trials of soybean were conducted at field-scale in Indiana from 2010 to 2021 to update recommendations of seeding rates and plant population. The objectives were to determine the agronomic optimal seeding rate (AOSR) and plant population (AOPP) based on planting equipment, tillage practices, and planting date. Economic optimal seeding rate (EOSR) was also determined based on these field scenarios. Harvest AOPP was not influenced by planting equipment (~212,000 plants ha-1) or tillage (~239,000 plants ha-1), but AOSR varied. Soybean seeded with a row-crop planter optimized grain yield with 352,600 seeds ha-1; whereas, the grain drill required 75,200 more seeds ha-1. Soybean seeded into conventional tillage maximized grain yield at 380,400 seeds ha-1; whereas, under no-till conditions 41,400 more seeds ha-1 were required. Timely planting required 417,300 seeds ha-1 to optimize grain yield, which resulted in harvest AOPP of 216,700 plants ha-1. Conversely, late plantings required 102,800 fewer seeds ha-1 but 36,200 more plants ha-1 than timely planting. Depending on seed cost and soybean market price, seeding rates could be reduced 13,700 to 92,800 seeds ha-1 below AOSR to maximize profit.</p> <p>Secondly, digital imagery with high spatial resolution was collected with an unmanned aerial vehicle (UAV) to develop a simple and practical method to segment soybean from non-plant pixels. The best vegetation indices were selected to segment young soybean plants (VC to V6). Two field-scale trials of soybean were planted in 2020 with the agronomic trial design of two varieties x five seeding rates with three replications. The imagery was collected during this period as it coincides with the time for determining whether a soybean stand should be replanted. Five relative vegetative indices based on the red, green, and blue (RGB) imagery were evaluated: excess greenness index (ExG), excess redness index (ExR), green leaf index (GLI), normalized green-red difference index (NGRDI) and visible atmospheric resistance index (VARI). Both GLI and ExG were superior in overall accuracy compared to all other vegetative indices with very small soybean plants (VC to V1 growth stages). VARI and NGRDI had relatively poor overall accuracy at VC and V1, but had similar overall accuracy to GLI as soybean plants grew larger (V2 to V6 growth stages). Across all growth stages and locations, ExR performed the poorest. Moreover, GLI had consistent performance across the range of growth stages, suggesting its suitability for early soybean stand assessment methods.</p> <p>Six field-scale trials were established in 2020 and 2021 in Indiana with two varieties seeded from 123,000 to 618,000 seeds ha-1. Canopy cover was calculated using GLI to create binary segmentation of plant pixels and non-plant pixels. UAV-derived canopy cover measurements were correlated with plant population of soybean from VC to V4 and growing degree days (GDD) after planting. Yield potential (75, 80, 85, 90, 95, 100%) was correlated with canopy cover from VC to V4 and GDD after planting. Canopy cover of 2.1, 5.0, 8.9 and 13.8% by 150, 250, 350, and 450 GDD°C after planting, respectively, would maximize yield. Canopy cover for 75% yield potential was one-fourth as much as the 100% yield potential. Recommended threshold for replant decisions should be based on canopy cover to attain 95% yield potential. Field observations below a canopy cover of 1.8, 4.2, 7.4, and 11.5% canopy cover by 150, 250, 350, and 450 GDD°C after planting respectively, would consider replanting. </p>