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The degree of phosphorus saturation of agricultural soils in Brazil and Germany: New approaches for risk assessment of diffuse phosphorus losses and soil phosphorus managementFischer, Peter 30 November 2018 (has links)
Diffuse Phosphor (P)-Austräge aus der Landwirtschaft tragen zur Gewässereutrophierung bei. Der Phosphorsättigungsgrad (DPS) ist ein etablierter Parameter, um das P-Austragsrisiko aus Böden zu erfassen. Ein bodentypunabhängiger Ansatz, der die Abschätzung des DPS durch eine einfache Standardmethode wasserlöslichen P (WSP) ermöglicht (WSP-DPS-Ansatz), wurde an europäischen Böden entwickelt. In der Dissertation wurde dieser Ansatz erstmalig: i) an tropischen Böden getestet und ii) dazu verwendet P-Austragsrisiken von Boden-P-Monitoringdaten und von landwirtschaftlichen Institutionen empfohlenen P-Gehalten abzuleiten. Neben dem DPS wurde der Einfluss der in Brasilien gängigen anorganischen Oberflächendüngung auf das Austragsrisiko mittels Laboranalysen und Feldstudien erfasst. Die Bodentypunabhängigkeit des WSP-DPS-Ansatzes wurde für Böden Brasiliens bestätigt. Infrarotspektroskopische Analysen lieferten eine Erklärung für relativ niedrige gelöste P-Konzentrationen im Oberflächenabfluss von Oxisols. Pedotransferfunktionen zwischen WSP und Methoden, die in Brasilien und Deutschland zur Abschätzung pflanzenverfügbaren P verwendet werden, ermöglichten die Berechnung von DPS-Werten aus Monitoringdaten. Erste DPS-Karten zeigten relative geringe Austragsrisiken für das Untersuchungsgebiet in Brasilien und hohe Risiken für Deutschland, die teilweise durch unterschiedliche empfohlene Boden-P-Gehalte erklärbar waren. Um mit einer einfachen und kosteneffizienten Methode sowohl die landwirtschaftliche Produktion als auch den Gewässerschutz zu berücksichtigen, wurden die Wasser- und CaCl2-Methode zur Abschätzung von pflanzenverfügbarem P mit dem WSP-DPS-Ansatz kombiniert. Dieser Ansatz könnte helfen die Herausforderungen zu lösen mit denen die Menschheit in den nächsten Jahrzehnten bezüglich P in der Landwirtschaft konfrontiert sein wird: Einer effizienten Nutzung der limitierten Ressource P und dem Schutz der Gewässer vor diffusen P-Einträgen. / Diffuse phosphorus (P) losses from agriculture contribute to the eutrophication of surface waters. The degree of P saturation (DPS) is an established parameter for assessing the risk of P loss from agricultural soils. A soil type-independent approach for estimating the DPS by a simple standard method of water-soluble phosphorus (WSP; the WSP-DPS approach) was developed on European soils. In the thesis, the WSP-DPS approach was for the first time: i) tested on tropical soils and ii) used to derive P loss risks from soil P monitoring data and from recommended soil P levels by agricultural institutions. In addition to DPS, laboratory analyses and field studies were combined to assess the risk of P loss associated with the superficial application of inorganic fertilizer, which is commonly used in Brazil. The soil type-independency of the WSP-DPS approach was confirmed for soils of Brazil. Infrared spectroscopic analyses provided an explanation for the relatively low dissolved P concentrations in the surface runoff of Oxisols. Pedotransfer functions were determined between WSP and methods used to estimate plant-available P in Brazil and Germany and allowed for the transformation of soil P monitoring data into DPS values. The first DPS maps revealed relatively low P loss risks for the investigation area in Brazil and high risks for Germany. This difference was partly explainable by the recommended soil P levels in the two countries. To consider both agricultural production and the protection of surface waters in soil P management with a simple and cost-effective method, the soil test methods of using water and CaCl2 to estimate plant-available P and the WSP-DPS approach were combined. This approach could help to solve the challenges humanity faces regarding P in agriculture in the coming decades: An efficient use of the limited resource P and the protection of surface waters from diffuse P losses.
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Das Verhältnis zwischen Journalismus und Public Relations. Ressort und Status der Informationsquelle als Einflussfaktoren. / Eine Fallstudie am Beispiel der Thüringer Allgemeine. / The relationship between journalism and public relations. Editorial departments and the status of information sources as influencing factors. / A case study of the Thüringer Allgemeine.Riesmeyer, Claudia 23 March 2006 (has links)
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Analyzing Transactions in Linked Value Chains of Wastewater Treatment and Crop ProductionMaaß, Oliver 12 July 2019 (has links)
In dieser Dissertation wird der Einfluss von Transaktionen zur Wiederverwendung von Nährstoffen und gereinigtem kommunalen Abwasser auf die Wertschöpfungsketten der Abwasserbehandlung und Pflanzenproduktion untersucht. Ziel ist es, Kosten und Nutzen sowie die Wertschöpfung von Transaktionen in verknüpften Wertschöpfungsketten der Abwasserbehandlung und Pflanzenproduktion zu analysieren. Darüber hinaus wird untersucht, wie Transaktionen und Interdependenzen zwischen Akteuren in verknüpften Wertschöpfungsketten die lokalen Governance-Strukturen für die Wiederverwendung von Abwasser beeinflussen. Die Analyse wird hauptsächlich durch das Wertschöpfungskettenkonzept, das Konzept der Kreislaufwirtschaft und die Theorie der Transaktionskostenökonomie geleitet. Mit verschiedenen Methoden, wie der Kosten-Nutzen-Analyse, der Wertschöpfungskettenanalyse und der Transaktionskostenanalyse, werden zwei Fallstudien in Deutschland untersucht: (1) die Fällung von Struvit (Magnesium-Ammonium-Phosphat) und dessen Verwendung als Dünger in Berlin-Brandenburg und (2) das Modell der landwirtschaftlichen Abwasserwiederverwendung in Braunschweig. Die Ergebnisse zeigen, dass die Wiederverwendung von Nährstoffen und Abwasser zu geringeren Kosten für die Abwasserbehandlung, höherer Rentabilität und Wertschöpfung in der Pflanzenproduktion und zu einem hohen Anteil an regionaler Wertschöpfung führen. Die Ergebnisse verdeutlichen aber auch, dass die Wiederverwendung von Abwasser zu Einschränkungen, Verdrängungseffekten und Veränderungen in der Verteilung der Wertschöpfung führen kann. Des Weiteren zeigen die Ergebnisse, dass differenzierte Governance-Strukturen erforderlich sind, um den unterschiedlichen Eigenschaften der Transaktionen zwischen Abwasserbehandlung und der Pflanzenproduktion gerecht zu werden. Interdependenzen zwischen Abwasseranbietern und Landwirten erhöhen den Bedarf an hybriden und hierarchischen Elementen in den Governance-Strukuren für die Wiederverwendung von Abwasser. / This dissertation explores the impact of transactions for reusing nutrients and treated municipal wastewater on the value chains of wastewater treatment and crop production. It aims to analyze what costs and benefits and what added-value can result from transactions in linked value chains of wastewater treatment and crop production. Furthermore, it aims to analyze how transactions and interdependences between actors in linked value chains shape the governance structures for reusing wastewater at the local level. The analysis is mainly guided by the value chain concept, the concept of the circular economy and the theory of transaction costs economics. Different methods including cost-benefit analysis, value chain analysis and transaction cost analysis are used to investigate two case studies located in Germany: (1) the precipitation of struvite (magnesium ammonium phosphate) in the wastewater treatment plant in Waßmannsdorf and its application as fertilizer in Berlin-Brandenburg, and (2) the agricultural wastewater reuse scheme of the Wastewater Association Braunschweig. The results show that transactions for reusing nutrients and wastewater result in the development of linked regional value chains with lower costs of wastewater treatment, higher profitability and added-value in crop production, and a high share of regional added-value. However, the results also highlight that the reuse of wastewater can lead to restrictions (e.g., cultivation bans on certain crops), crowding out effects and changes in the distribution of the added-value. Furthermore, the findings suggest that different governance structures are needed to match the different properties of the transactions between wastewater treatment and crop production. Interdependences resulting from transactions between wastewater providers and farmers increase the need for hybrid and hierarchical elements in the governance structures for reusing wastewater.
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Biotopmanagement in Festungsanlagen – Trittsteine und Habitate für die BiotopvernetzungJunghans, Veikko 08 April 2021 (has links)
Durch vegetationsökologische Feldstudien wurde das Biotop- und Arteninventar verschiedener Festungsanlagen des 19. Jahrhunderts in Deutschland, Polen und Litauen untersucht. Ein Ziel der Untersuchung war die Bewertung der Standorte für eine Einbindung in den FFH Biotop-Verbund, ergänzt durch Auswertungen historischer Luftbilder sowie Sentinel2-Fernerkundungsdaten.
Die Festungsanlagen neigten in den letzten Jahrzehnten zu einer Wiederbewaldung durch ausbleibende Nutzung und Pflege der Offenlandbereiche. Innerhalb weniger Jahrzehnte sind vor Ort vor allem stadtwaldähnliche Standorte entstanden. Eine Entwicklung hin zu standorttypischen Ausprägung einer HPNV oder anderer Gesellschaften, die als Biotoptypen nach Anhang I FFH-RL ausweisbar wären, ist an den untersuchten Standorten nicht beobachtet worden. Hohe Biotopqualitäten in Offenland-Standorten sowie anderen Biotoptypen sind nicht beobachtet worden.
Festungen und deren Biotope sind als Novel Ecosystems ausweisbar und wären nur als solche in das Biotopverbundsystem integrierbar. Satellitenbasierte Auswertungen bilden die Kleinräumigkeit der örtlichen Biotopstrukturen –und deren Vielfalt nur bedingt ab. Fehlende Pflege und Nutzung von Festungen sowie aufkommende Waldbestände verursachen eine sukzessive Degradation und Schädigung der Bausubstanz.
Eine naturschutzfachliche Begründung für das grundsätzliche Ausbleiben von Sanierung und Bausubstanzerhalt existiert nicht, auch wenn diese Standorte oftmals Habitate für Arten des Anhang IV der FFH-RL aufweisen. Im Gegensatz, die Pflege und der Erhalt des Kulturerbes „Festungsanlagen“ wird von der europäischen Naturschutz- und vor allem Kulturagenda sogar gefordert, da diese neben noch unspezifiziertem Natur- und Erholungswert auch einen intrinsischen gesamteuropäischen Kulturwert haben. Das muss bei der lokalen Raum- und Naturschutzfachplanung sowie in der regionalen Landespflege berücksichtigt werden. / The biotope and species inventory of various fortifications of the 19th century in Germany, Poland and Lithuania was examined through vegetation-ecological field studies. One aim of the study was to evaluate the locations for integration into the FFH biotope network, supplemented by evaluations of historical aerial photos and Sentinel2 remote sensing data.
Investigated fortifications tended to reforest in recent decades due to the lack of use and maintenance of the open land areas. Within a few decades, urban forest-like sites have developed here at the investigated sites. A development towards site-typical expressions of PNV or other communities, which could be designated as FFH biotopes according to Annex I of the Habitats Directive, has not been observed. High biotope qualities in open land biotopes and other types were not observed
Fortresses and their biotopes can be designated as Novel Ecosystems and should only be integrated as such into the biotope network. Satellite based evaluations only provide a limited picture of the small-scale nature and diversity of local biotope structures. The lack of maintenance and use of fortresses as well as emerging forest stands cause successive degradation and damage to the building fabric.
There is no nature conservation justification for the fundamental lack of remediation and preservation of building fabric, even though these sites often have habitats for species listed in Annex IV of the Habitats Directive. In contrast, the care and preservation of the cultural heritage "fortifications" is even demanded by the European nature conservation and cultural agenda, as they have an intrinsic pan-European cultural value in addition to still unspecified nature and recreational value. This is even reflected by the aim of the Habitats Directive. This must be taken into account in local spatial and nature conservation planning and in regional land management.
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Potential of purpose-specific fish feeds for aquaponics and circular multitrophic food production systemsShaw, Christopher 27 May 2024 (has links)
Durch die Nutzung des fischfutterbedingten Nährstoffeintrags für die kombinierte Produktion von Fischen und Pflanzen können Aquaponiksysteme eine nachhaltige Erweiterung von Kreislaufanlagen der Aquakultur (RAS) darstellen. Herkömmliche Aquakulturfutter zielen jedoch auf Fischproduktion mit geringer Umweltbelastung ab und sind somit nicht für die Aquaponik optimiert. Daher weist RAS-Wasser häufig Mängel im Profil gelöster anorganischer Pflanzennährstoffe auf. So war es Ziel dieser Arbeit, die Auswirkungen unterschiedlicher Proteinquellen auf die Nährstoffdynamik in RAS durch Fütterungsversuche mit Afrikanischem Raubwels und Nil-Tilapia zu untersuchen, bei denen Wachstum, gelöste anorganische Nährstoffkonzentrationen im RAS-Wasser und die Ausscheidung von Nährstoffen über den Kot verfolgt wurden. Der Fokus lag auf nachhaltigen alternativen Proteinquellen zu marinem Fischmehl und terrestrischen Pflanzenproteinen: Larvenmehl der Schwarzen Soldatenfliege (BSFM), Welsschlachtabfallmehl (CM), Geflügelschlachtabfallmehl (PM) und Geflügelblutmehl (PBM). Experimentalfutter, die phosphorreiches PM und CM enthielten, förderten erhöhte Ausscheidung von löslichem reaktivem Phosphor, erzeugten die besten gelösten N:P-Verhältnisse im RAS-Wasser verglichen mit einer Hydroponik-Nährlösung und ermöglichten in Kombination mit PBM besseres Wachstum beim Wels als ein vergleichbares kommerzielles Futter. In Futtern basierend auf einer einzigen Proteinquelle führte PM bei Wels und insbesondere bei Tilapia zu ähnlichem Wachstum verglichen mit marinem Fischmehl, wohingegen BSFM und PBM bei beiden Arten Wachstumsleistung beeinträchtigte. Meta-Analysen aller Versuche legen nahe, dass höherer Phosphor-, Kalium- und Magnesiumgehalt im Futter erhöhte Ausscheidung dieser Elemente in gelöster Form bedingt, was sie zu Zielnährstoffen in Aquaponikfuttern macht, während die Optimierung des Protein zu Energie-Verhältnisses im Futter die gelösten N:P- und N:K-Verhältnisse im RAS-Wasser verbessern kann. / By using the nutrient input from fish feeds for the combined production of fish and plants, aquaponic systems can be a sustainable extension of recirculating aquaculture systems (RAS). However, conventional aquaculture feeds are optimized for fish production and reduced environmental impact rather than aquaponics. Hence, RAS water is often characterized by deficiencies regarding its dissolved inorganic plant nutrient profile. Therefore, this thesis aimed to explore the effect of purposeful dietary protein choice on nutrient dynamics in RAS through four systematic feeding trials involving African catfish and Nile tilapia in which growth performance, dissolved inorganic nutrient concentrations in RAS water and solid fecal nutrient excretion were tracked. Focus was on sustainable alternative protein sources to marine fish meal and terrestrial plant proteins: black soldier fly larvae meal (BSFM), catfish by-product meal (CM), poultry by-product meal (PM) and poultry blood meal (PBM). Experimental diets including phosphorus-rich PM and CM supported increased excretion of soluble reactive phosphorus, produced the most favorable dissolved N:P ratios in RAS water when compared to a renowned hydroponic nutrient solution, and, combined with PBM, enabled better growth performance in African catfish than a comparable commercial diet. In single protein source diets, PM produced similar growth performance in African catfish and particularly Nile tilapia versus marine fish meal, whereas BSFM and PBM impaired growth performance in both species. Meta-analyses covering all trials suggest that higher dietary phosphorus, potassium and magnesium content leads to their increased excretion in dissolved form, making them target nutrients for aquaponic feed formulation, while the optimization of the dietary protein to energy ratio can further improve dissolved N:P and N:K ratios in RAS water.
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Quantitative Agricultural Policy Impact Analysis at Enhanced Farm & Regional ResolutionGocht, Alexander 18 June 2024 (has links)
In dieser Habilitationsschrift werden elf ausgewählte Zeitschriftenartikel vorgestellt. Alle Artikel zielen darauf ab, die Heterogenität der Betriebe des Agrarsektors durch eine bessere Auflösung der Angebotsmodelle zu berücksichtigen. Der erste Abschnitt konzentriert sich auf die Anwendungen mit dem partiellen Gleichgewichtsmodell CAPRI. Der Abschnitt deckt ein breites Spektrum politischer Fragen ab, zum Beispiel, Kopplung bzw. Konvergenz der Direktzahlungen, Ökologisierung, Verringerung der Treibhausgasemissionen und Kohlenstoffsequestrierung. Ich zeige, dass betriebsbezogene Angebotsmodelle eine detailliertere Analyse politischer Auswirkungen ermöglichen. Zudem erlauben diese Angebotsmodelle eine Verknüpfung mit Modellen höherer räumlicher Auflösung. Der zweite Abschnitt befasst sich mit methodischen Fragen zur Schätzung struktureller Veränderungen auf der Ebene der Betriebstypen in einem EU-weiten Ansatz. Der entwickelte Ansatz hilft, Faktoren, die den landwirtschaftlichen Strukturwandel beeinflussen, besser zu bestimmen und bietet die Möglichkeit einer umfassenden Analyse des landwirtschaftlichen Strukturwandels in der EU. Es wird gezeigt, dass die Ergebnisse zum Strukturwandel auch in der Modellierung berücksichtigt werden können. Dafür wurden Methoden entwickelt, die die Wahrung der Konsistenz der regionalen Ebene und die Berücksichtigung von betriebstypspezifischen Bilanzen, Indikatoren und Veränderungen in der Zahl der landwirtschaftlichen Betriebe gewähren. Der letzte Abschnitt befasst sich mit Methoden zur Rückschätzung von zensierten Daten. Ich untersuche verschiedene Datenaggregationsansätze, wie zum Beispiel, ein lokales gewichtetes Durchschnittsverfahren und ein bayesianisches Schätzverfahren, um Parameter für die zensierten Daten zu ermitteln, die der Realität so weit wie möglich entsprechen. / In this habilitation thesis, eleven selected journal articles were presented. All articles aimed to improve the resolution and thus reduce aggregation error to better account for farm heterogeneity in the agricultural sector models. The first section focused on model application with the partial equilibrium model CAPRI at the farm-type level. It covered many policy issues, such as coupling, convergence, greening, GHG mitigation, and carbon sequestration. I demonstrate that the farm-type supply models enable a detailed analysis of various policy impacts. It was demonstrated that the EU's supply models could improve model linkage with higher spatial resolution models, thus further closing the gap with spatial land-use models. The second section addressed significant methodological queries about estimating structural changes at the farm-type level in an EU-wide approach. A regional approach helps to identify better factors affecting agricultural structural change. The approach offers the opportunity for a comprehensive and previously unachievable analysis of agricultural structural change in the EU. Integrating the development into the CAPRI farm-type model poses challenges with the top-down approach. It requires maintaining consistency with the regional NUTS2 level and considering farm-type-specific balances, indicators, and changes in the number of farms from the structural change estimation. The last section addressed methods for back-estimating censored data. I explored different data aggregation approaches, such as a local weighted average method and a Bayesian estimation procedure, to establish parameters for the censored data that match reality as closely as possible.
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The economics of exchanging and adopting plant genetic resources for food and agriculture / Evidence from Germany and PeruLüttringhaus, Sophia 09 March 2022 (has links)
Landwirtschaftliche Systeme müssen sich immerfort an Druckfaktoren wie Klimawandel und Bevölkerungswachstum anpassen. Hierbei spielt die genetische Vielfalt von Pflanzen eine wichtige Rolle, da diese für die Sicherung der Ernährung und des Einkommens von entscheidender Bedeutung ist. Dennoch wird der wirtschaftliche Wert pflanzengenetischer Ressourcen selten untersucht. Um diese Forschungslücke zu schließen, werden in dieser Arbeit drei Bewertungen vorgestellt, welche die wirtschaftlichen Werte pflanzengenetischer Ressourcen untersuchen.
Im Rahmen dieser Dissertation werden zwei verschiedene Agrarsystemen analysiert. Diese unterscheiden sich hinsichtlich des Klimas, der agrarökologischen Bedingungen, der landwirtschaftlichen Praxis, der politischen und ökonomischen Rahmenbedingungen sowie der soziokulturellen Verankerung der Kulturart. Die ersten beiden Analysen befassen sich mit der Züchtung und Produktion von Winterweizen in Deutschland. Charakterisiert sind diese durch ein gemäßigtes Klima und intensive Anbaubedingungen. In diesem System überwiegen moderne Sorten, die in einem formalisierten Züchtungsprozess entstanden sind. Es werden die folgenden Forschungsfragen beantwortet: 1) Was ist der ökonomische Wert, der durch den Austausch von Zuchtmaterial entsteht? und 2) Wie hoch ist der mikroökonomische Wert von Resistenzzüchtung? In der dritten Analyse wird ein weiteres Agrarsystem vorgestellt: Die Andenlandwirtschaft, wo im Hochland unter extensiven Bedingungen eine Vielzahl von Kartoffellandrassen angebaut wird. Dort wird folgende Frage analysiert: 3) Welche Mehrwerte wurden durch die Repatriierung oder Neuverteilung von Kartoffellandrassen erzielt?
Diese Analysen zeigen, dass die Verfügbarkeit, der Austausch und die Nutzung von pflanzengenetischen Ressourcen die Agrarproduktion verbessern; es entstehen sowohl sektorale, mikroökonomische als auch ernährungsbezogene und kulturelle Mehrwerte. / Agricultural systems must constantly adapt to pressuring events such as climate change and population growth to maintain and improve production processes in a sustainable manner. Thereby the genetic diversity of plants used in agriculture constitute a strategic asset. Nevertheless, their economic value is often overlooked. To fill this research gap, this thesis presents three assessments that produce more evidence on the economic value of plant genetic resources.
Two very distinct agricultural systems are discussed. These differ greatly in terms of climate, agroecological conditions, farming practices, seed systems, political and economic frameworks, and the socio-cultural embeddedness of the crop in question. The first two assessments are concerned with winter wheat (Triticum aestivum) breeding and production in the temperate climate and intensive growing conditions in Germany. Modern cultivars created in a formalized breeding process prevail in this system. The following two research questions are elaborated: 1) What is the economic value of exchanging breeding material? and 2) What is the microeconomic value of resistance breeding? The third assessment presents a different agricultural system: Andean agriculture, where a wide variety of potato landraces (Solanum spp.) are grown extensively in the Peruvian highlands. In this case, the research question I investigated is: 3) What are the benefits of repatriating (i.e., redistributing) potato landraces to Andean farmers?
These studies demonstrate that the availability, exchange, and adoption of plant genetic resources, which are well adapted to and culturally embedded in specific agricultural systems, improve the overall quantity and sustainability of agricultural production. These improvements can be translated into sectoral, microeconomic as well as nutritional and cultural benefits.
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