Vor dem Hintergrund gesättigter und informationsüberlasteter Märkte wird die Bedeutung der regionalen Herkunft von Lebensmitteln für das Konsumentenverhalten diskutiert. Obwohl diesem Produktattribut in wissenschaftlichen Befragungen eine marketingrelevante Bedeutung bescheinigt wird, spiegelt sich die geäußerte Präferenz und Mehrpreisbereitschaft aus Sicht des Einzelhandels häufig nicht im Kaufverhalten wider. Dies deutet auf eine Diskrepanz zwischen der Einstellung und dem Verhalten hin. Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Einstellung gegenüber regionalen Lebensmitteln auf ihre Verhaltensrelevanz zu überprüfen. Die Einstellungs- und Imagetheorien, ihre Einbettung in die Country-of-Origin-Forschung sowie preistheoretische Ansätze bilden die theoretische Grundlage der Untersuchung. Sekundäranalytische Betrachtungen zeigen, dass die Einstellungs-Verhaltens-Beziehung besonders von persönlichen und situativen Faktoren beeinflusst wird. Die empirische Forschung basiert auf einer komplementären Verwendung von standardisierten Konsumentenbefragungen und Verkaufsexperimenten. Im Fokus der Befragungsdurchführung stehen dabei die Lebensmittelimages des Landes Brandenburg und der Region Spreewald bei Berliner Konsumenten. Für deren Ermittlung wird auf die einstellungsorientierte Imageoperationalisierung sowie auf qualitative Fragestellungen zurückgegriffen. Die Messung der Kaufabsicht erfolgt mit Hilfe simulierter Kaufentscheidungssituationen. Die Erforschung des Kaufverhaltens in Abhängigkeit von Produktherkunft und Preis wird durch die experimentelle Erfassung an insgesamt drei Standorten in Berlin realisiert. Die Ergebnisse der Untersuchungen offenbaren deutlich positive Lebensmittelimages für das Land Brandenburg und besonders für die Region Spreewald. Dies kommt auch in einer grundsätzlich positiven Kaufabsicht zum Ausdruck. Die vergleichende Betrachtung von Kaufabsicht und Kaufverhalten zeigt, dass eine grundsätzliche Diskrepanz zwischen Einstellung und Verhalten nicht bestätigt werden kann. Vielmehr ist ein preispolitischer Spielraum zu erkennen, der für die Bearbeitung marketingrelevanter Segmente genutzt werden kann. Darüber hinaus spricht die weitgehende Übereinstimmung von Kaufabsicht und Kaufverhalten für eine hohe Aussagekraft qualifizierter Befragungen. / Against the background of saturated markets overloaded with information the relevance of food´s regional origin for consumer behavior is discussed. Results of scientific surveys show an increasing relevance of this attribute for marketing. According to retail management, however, the buying patterns do in many cases not confirm the expressed preference and willingness to pay more for regional products. This indicates a discrepancy between attitude and behavior. The aim of this study is to examine the attitude-behavior relationship in case of regional food products. Attitude and image theories and the way they are embedded in country of origin research, as well as approaches of price research form the theoretical basis of investigation. Secondary analytical research shows, that the relationship of attitude and behavior especially depends on personal and situational factors. The empirical research is based on complementary use of standardized consumer surveys and experiments at point of sale. The surveys focus on the food image of the federal state of Brandenburg and the region of Spreewald among Berlin´s consumers. These constructs are determined using attitude-oriented image operationalization and qualitative questions. Buying intentions are established by means of simulated situations where consumers are asked to decide what to buy. Research of consumer behavior depending on a product´s origin and price is carried out in experiments at point of sale at three places in Berlin. The results reveal positive food images for Brandenburg and in particular for Spreewald. This implies a basically positive buying intention for the products with these origins. The comparing examination of buying intention and real buying decision reveals that basically a discrepancy of attitude and behaviour does not exist. In contrast, there is a scope for price policy, which can be used to develop relevant market segments. Moreover, the great extent of consistency between buying intention and buying decision indicates a strong explanatory power of professional surveys.

Die Besiedlung von Gewässern durch Fische, ist neben abiotischen Lebensraumbedingungen auch von der Erreichbarkeit d.h. von der art-spezifischen Ausbreitungsfähigkeit sowie von Wanderhindernissen abhängig. Der erste Teil dieser Arbeit bietet die erste umfangreiche quantitative Analyse von Ausbreitungsmustern und -distanzen von Flussfischen. Aus der Fachliteratur wurden 160 empirische Datensätze aus 71 wissenschaftlichen Studien zur Ausbreitung von 62 Fischarten in Flüssen extrahiert und an leptokurse Wahrscheinlichkeits-Dichte-Funktionen (Dispersal kernel) angepasst. Es konnte bei Fischpopulationen zwischen einer stationären (ca. 2/3) und einer mobilen Komponente (ca. 1/3) unterschieden werden deren Ausbreitungsdistanzen von vier Faktoren abhängig sind: Fischlänge, Form der Schwanzflosse, Fließgewässergröße, betrachtete Zeitspanne. Der zweite Teil dieser Arbeit widmet sich dem neu entwickelten Fischausbreitungsmodell FIDIMO einem GIS-Softwareprogramm zur Modellierung und Simulation der räumlichen und zeitlichen Ausbreitungsmuster von Fischen in Flüssen unter Berücksichtigung von Wanderhindernissen. FIDIMO verknüpft konzeptionelle Überlegungen zu Ausbreitungsmodellen in verzweigten Fließgewässernetzwerken mit empirisch bestimmten leptokursen Fischausbreitungskurven unter ausschließlicher Verwendung von Free and Open Source Software. Im dritten Teil der Arbeit wurde FIDIMO zur Modellierung der Ausbreitung von 17 Fischarten angewendet um die Einflüsse von (i) Habitatqualität, (ii) Ausbreitungsfähigkeit und (iii) Fließgewässer-Fragmentierung auf die Besiedlungsmuster durch Fische zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigen, dass die artspezifische Habitatqualität und Ausbreitungsfähigkeit die Besiedlung maßgeblich bestimmen. Dagegen wurde kein signifikanter Einfluss von Barrieren auf das Vorkommen einer Art gefunden. Über längere Zeiträume sinkt der Einfluss von Fischausbreitung auf das lokale Vorkommen einer Fischart während die Habitatqualität relativ wichtiger wird. / The colonisation of rivers by fishes is directly linked to abiotic habitat conditions but often impaired by dispersal abilities of fishes and movement constraints such as barriers. The first part of this thesis provides the first comprehensive quantitative analysis of freshwater fish movement while considering fish populations consisting of differently mobile specimens. 160 empirical datasets from 71 studies on the movement of 62 riverine fish species were analysed based on refitted leptokurtic probability-density functions (dispersal kernels). A share of one third and two thirds emerged as a general pattern of the mobile and stationary component of a fish population, respectively. Moreover, four variables were identified primarily determining dispersal distances: fish length, aspect ratio of the caudal fin, river size and time. In the second part of the thesis, the novel fish dispersal model FIDIMO is introduced. FIDIMO provides a GIS-tool for predicting and simulating spatio-temporal patterns of fish dispersal in dendritic river networks considering movement barriers. The fish dispersal model FIDIMO links conceptual considerations on dispersal modelling with empirically observed leptokurtic fish movement patterns and the strengths of geographically explicit modelling in Free and Open Source GIS. In the third part of the thesis, FIDIMO was applied for modelling dispersal of 17 fish species to disentangle the effects of (i) habitat suitability, (ii) dispersal constraints and (iii) network fragmentation on the distribution of river fishes. The results show significant positive effects of both, local-scale habitat quality and species-specific dispersal ability on the distribution of river fishes, whereas no significant effect of barriers influencing the presence of a species could be found. Over longer time periods the importance of dispersal decreased in favour of habitat suitability becoming relatively more relevant in determining species'' presence.

Das Pflanzenwachstum fördernde Bakterien (PGPB) kommen ubiquitär sowohl an der Wurzel als auch am Spross der Pflanzen vor und sie können über direkte oder indirekte Mechanismen einen bedeutenden Beitrag zur Stickstoffernährung der Pflanzen leisten. Die vorliegende Arbeit umfasst a) die Isolierung von PGPB, welche das Wachstum verschiedener Pflanzenarten fördern und durch Fusarien verursachte Pflanzenkrankheiten bekämpfen, b) die Analyse der Möglichkeiten Probleme der Pflanzenernährung durch den Einsatz von PGPB zu lösen, c) die Entwicklung neuer molekularbiologischer Methoden zur Messung der Diversität und Aktivität der PGPB. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Methoden zur Beschreibung der Diversität von rhizosphären PGPB entwickelt und verbessert um Verbindungen zwischen applizierten PGPB und deren Aktivitäten zu prüfen. Die sensitive quantitative real-time-PCR Methode wurde zur Quantifizierung bzw. zum Nachweis der inokulierten PGPB und zum Nachweis des nitrogenase-reduktase-Gens (nifH), des Markergens für potentiell diazotrophe Bakterien. Bakterienartspezifische Primer wurden aus dem Sequenzvergleich der 16S-23S ISR ausgewählter Bakterienstämme selektiert und Protokolle zur Quantifizierung dieser Bakterienarten erarbeitet. Die nifH Gen Quantifizierung an Pflanzen eröffnet die Möglichkeit Schlüsselorganismen in der assoziativen biologischen Luftstickstoffbindung zu identifizieren und kurzfristige Reaktionen der Bakteriengesellschaften auf Umweltveränderungen und Regulationsmechanismen in situ zu analysieren. / Plant growth promoting bacteria (PGPB) are ubiquitous in both plant root and shoot, and are important contributors to the nitrogen-input of plants exerting their positive effects on plant growth directly or indirectly through different mechanisms. The present work focuses on a) the isolation of PGPB, which promotes the growth of different plant cultures and controls plant diseases caused by Fusarium species, b) the prospects of PGPB to solve plant nutritional problems, c) developing new molecular methods for the assessment of their diversity and activity. In the frame of this thesis, the methods for the description of the diversity of root colonizing PGPB have been developed and improved to provide links between introduced PGPB abundance and activities. The approach used was based on the sensitive real – time PCR detection/quantification of introduced PGBP and the nitrogenase reductase gene (nifH), which served as a marker gene for potential diazotrophs. The amplified 16S-23S ISR sequences of studied bacteria were subjected to strain – specific primer design and a highly specific bacteria quantification protocol were developed. The bacteria quantification protocol was based on real – time PCR using strain specific primers in order to evaluate the colonization ability of studied bacteria, which were inoculated to plant roots. The results presented in this thesis have shown that monitoring of nifH amount in plant root is a suitable and promising approach to link inoculated diazotrophic bacteria abundance and its potential activity. The study of nifH gene abundance in plant offers the opportunity to identify key players in asymbiotic nitrogen fixation, to study short-term community responses in changing environments, or to analyze the effect of regulation in situ.

Seit der Unabhängigkeit der zentralasiatischen Republik Kirgisistan haben Politik, Verwaltung und Ökonomie verschiedene Formen von Dezentralisierung erfahren. Diese Dissertation umfasst fünf Essays, die die Dezentralisierung im landwirtschafltichen Sektor aus institutionenökonomischer Sicht untersuchen. Die ersten zwei Essays geben detaillierte Einblicke in die institutionellen Rahmenbedingungen von Dezentralisierung und beurteilen ihrer Wirkung in Hinblick auf Serviceverfügbarkeit und -qualität in dörflichen Gemeinden. Die folgenden drei Essays untersuchen, anhand einzelner und multipler Fallstudien, ein spezifisches Beispiel der Dezentralisierung landwirtschaftlicher Services: die Einführung von gemeindebasiertem Weidemanagement. Es lassen sich drei Ergebnisse ableiten: Erstens, internationale Nichtregierungsorganisationen (NROs) steuern das ländliche Dienstleistungsangebot und fördern die Bildung gemeindebasierter Nutzergruppen für ausgewählte Services. Zweitens, Institutionen zur Implementierung der Servicebereitstellung werden von NROs entwickelt; drittens, die Servicebereitsstellung ist nicht befriedigend und das Potential zur Berücksichtigung lokaler Servicebedürfnisse und lokalen Wissens wird nur teilweise ausgeschöpft, da die Implementierung keine umfassende Servicenutzerbeteiligung sicherstellt. Die Wirkungen gemeindebasierter Dezentralisierungsprozesse sind als Ergebnis rationaler Handlungsentscheidungen von lokalen Mitarbeitern der NRO und Verantwortlichen in der dörflichen Verwaltung zu verstehen. Diese Entscheidungen sind vielfach durch extern entwickelte, und teilweise unpassende, Institutionen bestimmt. Verbesserte Implementierungsstrategien sind daher notwendig. Diese sind auf Basis detaillierter qualitativer Studien des lokalen Umsetzungskontexts zu entwickeln. / Since the Central Asian Kyrgyz Republic gained independence from the Soviet Union, policy making, administration and economy have seen some form of decentralization. This dissertation contains five essays which study decentralization in the Kyrgyz agricultural sector from an institutional economics perspective. The first two essays provide in-depth information on the institutional setting of decentralization and its effects on service availability and quality at municipality level. The subsequent three essays explore, based on single and multiple case studies, one specific field of decentralized agricultural services: a community-based natural resource management reform in the pasture sector. The three key findings are: first, international NGOs govern rural service provision and support the creation of community-based service user groups for selected services; second, the NGOs design institutions for implementation and provide financial resources; third, service provision is unadequate and, because implementation does not provide for broader service user involvement in decision making, service user needs and local knowledge impact service decisions only to a very limited degree. The overall result of the dissertation is that the municipality-level processes of decentralization must be understood as outcomes of rational decision making of lowest-level NGO staff and municipality level policy administrators. These decisions are impacted by partly inappropriate, externally designed implementation institutions. Improved implementation rule design is therefore needed. The recommendation from this research is therefore to use detailed qualitative studies of implementation contexts as a basis for developing better tailored implementation strategies.

Im Rahmen eines Dissertationsvorhabens am Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften der Humboldt-Universität zu Berlin wurde die „Entwicklung beruflicher Handlungskompetenz in der gärtnerischen Berufsausbildung durch die Anwendung des Lernfeldkonzepts“ untersucht und in einem pädagogischen Unterrichtsexperiment an gartenbaulichen Berufsschulen in sechs Bundesländern durchgeführt. Damit eine durchgängige Kompetenz- und Outcome-Orientierung Berücksichtigung finden kann, erweiterte der Autor die Untersuchung zur Kompetenzentwicklung um die Aspekte Kompetenzmessung und Kompetenzbewertung. Basierend auf einer Arbeitsprozessanalyse zum Ausbildungsberuf Gärtner der Fachrichtung Garten- und Landschaftsbau wurden im Dialog mit dem Berufsstand Kriterien und Indikatoren beruflicher Handlungskompetenz von Landschaftsgärtnern definiert sowie berufliche Handlungsfelder (Tätigkeitsfelder) gebildet, aus denen Lernfelder abgeleitet und ein lernfeldstrukturierten Rahmenlehrplan für den berufsbezogenen Unterricht der Berufsschule konzipiert werden konnte. So war es möglich, handlungs- und kompetenzorientierte Lernaufgaben für den Berufsschulunterricht zu entwickeln, die sich an berufstypischen Arbeitssituationen orientieren. Durch die Bearbeitung dieser Lernaufgaben wurden bei den Versuchspersonen didaktisch begründete Lernhandlungen ausgelöst und angestrebte Kompetenzen entwickelt, die mittels eines standardisierten Bewertungsbogens durch Beobachtung (Fremdeinschätzung) und Befragung (Selbsteinschätzung) gemessen werden konnten. Die Bewertung ausgeprägter Kompetenzen erfolgte durch den Einsatz eines outcome-orientierten Abschlusstests „Virtuelle Kleinbaustelle“. Diese schriftliche Mehrfach-Situations-Aufgabe wurde nach Maßgabe eines systematischen Bewertungsrahmens unter Berücksichtigung der Anschlussfähigkeit an DQR und EQR ausgewertet, sodass auf den Erwerb beruflicher Handlungskompetenz in der Ausbildung zum Landschaftsgärtner geschlossen werden kann. / Within a PhD project at the Albrecht Daniel Thaer-Institute for Agricultural and Horticultural Sciences at Humboldt-Universität zu Berlin the “development of vocational action competencies regarding the training of gardeners based on the application of the concept of domains of learning” was studied in a teaching experiment at six horticultural vocational schools in six German states. To allow for a consistent focus on competencies and outcome, aspects of competencies measurement and competencies evaluation were included in the study of competency development. Based on an analysis of work processes in occupational training of landscape gardeners, criteria and indicators of vocational action competencies in this field were defined in collaboration with the gardening profession; furthermore, vocational fields of activities were developed. On their basis “domains of learning” (“Lernfelder”) could be derived and accordingly a framework curriculum could be developed for vocational lessons at vocational schools. In this manner it was possible to develop activity- and competence oriented learning tasks for lessons at vocational schools. These learning tasks focus on typical work situations in landscape gardening. When the test persons performed these learning tasks, didactically meaningful learning activities were initiated and the test persons developed the desired competencies. These competencies were measured by means of a standardized evaluation form by observation (external evaluation) and questioning (self-evaluation). The evaluation of profound competencies was carried out using an outcome-oriented final examination tool “small virtual building site”. This written multi-situation task was evaluated according to a systematic evaluation frame under consideration of compatibility with GQF and EQF, so that conclusions can be drawn regarding the acquisition of vocational action competencies during the training for landscape gardener.

Die vorliegende Arbeit prüft bei der gärtnerischen Modell-Kultur Cyclamen den Einfluss des Genotyps (interspezifische Hybriden) auf generative Merkmale sowie bei C. persicum `Melody´ den Einfluss von Kultivierungsmaßnahmen wie die Besiedelung der Wurzeln durch einen symbiontischen Pilz (Piriformospora indica) in Kombination mit einem differenzierten Phosphor-Angebot auf vegetative und generative Merkmale: (1) Pflanzendurchmesser, (2) Blühzeitpunkt und Blütenanzahl, (3) Anzahl Samenanlagen pro Fruchtknoten, (4) Vitalität von Pollen und Samenanlagen, (5) Mikrosporogenese, (6) Befruchtungsvorgang (Pollenschlauchwachstum, Anteil Fruchtknoten mit Pollenschläuchen, Anzahl Pollenschläuche im Griffel und Penetration der Pollenschläuche in die Micropyle), (7) abortierte Blüten nach der Bestäubung (8) Samenbildung und (9) Samenanzahl. / The present paper investigates Cyclamen as an horticultural model-culture. A main Focus is on the characteristics of the Cyclamen genotype, notably with interspecific hybrids. Further, Cyclamen persicum cv. served as a model to analyse effects on parameters of pollination, seed development and number of ovules per ovary, which are caused by a root colonization of the seed bearer with the symbiotic fungus Piriformospora indica (Piri) in combination with a differentiated phosphorus supply. In this regard, plant diameter, flowering time and flower number, the viability of pollen and ovules, the microsporogenesis, the growth of pollen tubes, the seed formation and the seed count were considered among important parameters of pollination and seed development.

Die Doktorarbeit untersucht institutionelle Aspekte von staatlichen Payments for Ecosystem Services (PES, positive Anreizinstrumente i.F.v. Zahlungen für Ökosystemleistungen) in der EU und den USA. Die Untersuchung ist zweiteilig: Zunächst werden Design und Performance von bestehenden agrarumweltpolitischen Anreizinstrumenten analysiert, welche vermehrt als PES verstanden werden. Dann wird die Relevanz des Ecosystem Services (ES) Konzeptes für die Ausgestaltung der bestehenden Instrumente identifiziert. Die generellen Forschungsfragen werden hinsichtlich institutionellem Design, institutioneller Performance und institutionellem Interplay konkretisiert und im Rahmen von fünf individuellen Veröffentlichungen beantwortet. Hinsichtlich der Anreizinstrumente werden Regeln für eine effektive Gestaltung hervorgehoben. Ferner wird herausgearbeitet, wie Anreizinstrumente mit bestehenden institutionellen Strukturen interagieren. Hinsichtlich der Politikrelevanz des ES Konzeptes wird dargelegt, dass es bisher nicht in die Umweltgesetzgebung integriert wurde, eine Integration aber fortschreitet. Der größte zukünftige Einfluss des Konzeptes wird für die Klima- und Agrarpolitik vorausgesagt, insbesondere für bestehende Zahlungsinstrumente. Generell wird aufgezeigt, dass Zielgerichtetheit und Integration von staatlichen PES wichtig sind. Für einen funktionierenden Instrumentenmix von PES und Regularien muss die jeweilige Eigentumsrechtsituation transparent gemacht werden und verschiedene Akteure müssen auf einer gemeinsamen Basis zusammenarbeiten. Demgemäß wird diskutiert, welches Potential das ES Konzept dafür bietet, die Kommunikation zwischen den Akteuren zu verbessern und neue Impulse für eine Kooperation zu geben. Schließlich wird argumentiert, dass eine systematische ES Untersuchung und Quantifizierung bessere Möglichkeiten für Zieldefinition und Monitoring bieten könnte, der Nutzen einer ökonomische Bewertung von ES aber immer sehr sorgfältig geprüft werden sollte. / The doctoral thesis identifies and analyses institutional aspects of governmental Payments for Ecosystem Services (PES) in the EU and US. The analysis is twofold: First, the design and performance of existing governmental agri-environmental payment schemes that are increasingly labelled as PES have been investigated. Second, the influence of the ecosystem services (ES) concept on such payments has been identified. The general research objectives are structured in terms of institutional design, performance, and interplay. Five individual research papers shed light on the raised issues. Regarding payment schemes, findings indicate certain design rule sets that can be crucial for environmentally effective governmental payments. Furthermore, scheme interactions with other institutional arrangements have been shown. In terms of ES concept driven policies, the identified design principles have hardly been included but their integration is proceeding. The greatest future ES impact on policy design is predicted regarding climate and agricultural policies, especially on existing payment schemes. In summary, effective targeting and integration of governmental PES have been outlined as important. To create and achieve a sound mix of PES with regulations and policies, the property rights situation, the reference point for application of the ‘provider-gets’ and ‘beneficiary-pays’ principles, and any deviations therefrom should be made transparent. Furthermore, different actors must collaborate on basis of common denominators. The potential of ES to enhance communication among actors and provide new impulses for cross-sectoral and cross-level cooperation in existing governmental payments schemes implementation has been discussed. Moreover, it has been argued that regarding governmental payments, systematic ES definition and quantification may offer the opportunity to enhance targeting, and economic valuation and monetarization of ES should be very carefully considered.

Biogas im Rahmen einer nachhaltigen Landwirtschaft zu erzeugen bedeutet u. a., die anfallenden Gärprodukte als Dünger zu verwenden, um die Verluste im Nährstoffkreislauf zu minimieren. Die vorliegende Arbeit geht der Frage nach, welche Wirkungen Gärprodukte aus der Biogasproduktion bei der Verwendung als Dünger auf Boden und Pflanzen haben. Die Ergebnisse von Parzellenfeld- und Praxisversuchen, in denen Gärprodukte aus der Mono- und Kofermentation von Energiepflanzen im Vergleich zu N-Mineraldünger untersucht wurden, werden vorgestellt und diskutiert. Zur Beurteilung der Wirkungen auf den Boden wurden bodenchemische und bodenbiologische Parameter herangezogen sowie die Abbaustabilität der organischen Substanz der Gärprodukte gemessen. Zur Untersuchung der Wirkungen auf die Pflanzen wurden verschiedene Wachstums-, Entwicklungs-, Ertrags- und Qualitätsparameter erfasst und ausgewertet. Die Gärprodukte zeichnen sich durch relativ hohe Ammoniumgehalte sowie durch hohe pH-Werte aus. Das Pflanzenwachstum und die Erträge werden durch die Düngung mit Gärprodukten gesteigert, wobei die Wirkung trotz der hohen Ammoniumgehalte deutlich hinter denen des N-Mineraldüngers zurückbleibt. Die berechneten Nährstoffbilanzen weisen auf deutliche Unterschiede zwischen den untersuchten Gärprodukten und Kulturarten, aber auch zwischen den beiden Versuchsjahren hin. Die Ergebnisse zeigen jedoch, dass durch die Verwendung von Gärprodukten als Dünger wichtige Pflanzennährstoffe rezykliert werden können, wodurch der Einsatz von Mineraldüngern reduziert werden kann. Hinsichtlich der Wirkungen von Gärprodukten auf den Boden zeichnen die umfangreichen Analysen ein differenziertes Bild. Die mikrobiologischen Umsetzungsprozesse im Boden werden insbesondere in den ersten Tagen nach der Ausbringung gefördert. Weiterer Forschungsbedarf wird insbesondere hinsichtlich der Wirkungen auf die Bodenmakrofauna aufgezeigt. / Producing biogas in a sustainable agricultural system means using digestates as fertilizers, in order to minimize leaks in nutrient cycles. The aim of this work is to investigate effects on soil and plants after field application of digestates. In this respect, results from plot- and practical fieldexperiments are analyzed to compare digestates from mono- and from co-fermentation of energy crops in comparison to mineral N-fertilizer. Soil chemical and biological effects were assessed on the basis of selected parameters, one of which was the stability of the organic matter applied. Effects on crops have been evaluated by measuring growth, development, yields, and quality of the crops. The digestates have been analyzed and showed especially high amounts of ammonium and a high pH-value. Plant growth and yields increased as a result of fertilization. However, despite high amounts of ammonia present in digestates, fertilizing effects have been much lower compared to mineral N-fertilization. The calculated nutrient balances showed obvious differences between the digestates analyzed, crops, and also between the two experimental years. Generally, the results demonstrate that nutrients can be recycled by using digestates as fertilizers and thus the use of mineral fertilizers can be reduced. The extensive soil analyses presented in this work show diverse results. Microbial metabolic processes in the soil are increased especially during the first few days after digestate application. More research is needed with respect to effects on macro fauna.

Der Beitrag der arbuskulären Mykorrhizapilze zur Nährstoffaufnahme und zum Wachstum von Pflanzen ist vom Genotyp des Pilzes und der Pflanze abhängig, sowie von den Umweltbedingungen. In der vorliegenden Arbeit wurden Mykorrhizapilze unterschiedlicher Herkunft verwendet. Im Mittelpunkt der Arbeit stand die Untersuchung der Rolle der Mykorrhiza bei der Reaktion der Pflanze auf räumlich unterschiedliches Nährstoffangebot im Boden. Als Versuchspflanzen wurden Süßkartoffel und Tagetes verwendet. Für die Arbeit wurden verschiedene Modellexperimente durchgeführt. In speziell für diese Arbeit konstruierten Gefäßen wurden nicht-mykorrhizierte und mykorrhizierte Süßkartoffelpflanzen mit organischer Substanz versorgt, die entweder gleichmäßig oder heterogen im Substrat verteilt war. In weiteren Experimenten wurde mit Hilfe von "split-root" Systemen die Wirkung arbuskulärer Mykorrhizapilze auf ein lokales Angebot von mineralischem Phosphor und Stickstoff im Boden untersucht. Darüber hinaus wurde in Versuchen Kompost räumlich konzentriert im Substrat angeboten. Die Messungen umfassten den Mykorrhizierungsgrad der Wurzel, die Entwicklung des extraradikalen Myzels, die Trockenmasse der Pflanze sowie die Konzentrationen an Phosphor und Stickstoff in der Pflanze. Eine Besiedlung der Wurzeln mit arbuskulären Mykorrhizapilzen führte in den meisten Versuchsansätzenzu einer erhöhten Nährstoffaufnahme der Pflanze und zu einem verbesserten Wachstum. Ein besonders starkes Hyphenwachstum in Bodenzonen mit viel organischer Substanz wurde jedoch nicht beobachtet. Zugabe von Kompost führte teilweise zu einem Rückgang des Mykorrhizierungsgrades. Die Verwendung von organischem Material oder Kompost im Gartenbau kann sinnvoll sein und zur Verminderung von Mineraldüngung beitragen. Optimales Pflanzenwachstum und Mykorrhizawirkung erfordern jedoch eine gute Balance zwischen Art und Menge des organischen Stoffes bzw. Komposts, den Substrateigenschaften und den Pflanzen- und Pilzgenotypen. / The actual contribution of arbuscular mycorrhizal (AM) fungi to plant nutrient uptake depends on the fungal and plant genomes, and on environmental conditions. In the present study, AM fungi of different origin, for example isolated from plots with different long-term fertilizer application history, were used to quantify their contribution to plant nutrient uptake under situations of spatially heterogeneous soil nutrient distribution. Test plants for this study were sweet potato and marigold. Several model experiments were carried out. In specifically constructed growth containers, non-mycorrhizal and mycorrhizal sweet potato plants were supplied with organic matter either homogeneously or heterogeneously distributed in the substrate. Bacteria from a long-term organically fertilized soil were also added as a treatment. In other experiments using a split-root approach, the influence of AM fungi on the plant response to localized mineral phosphorus and nitrogen supply was studied. In a further experiment, the effects of localized compost supply on marigold plants inoculated with Glomus mosseae were investigated. Arbuscular mycorrhizal fungi increased nutrient uptake and growth of plants under most conditions, also when nutrients were heterogeneously distributed in soil. However, there was no indication of increased hyphal proliferation or activity in soil spots with high organic matter. Plant phosphorus status regulated the extent of AM root colonization. The extent of AM root colonization was partly decreased by application of organic matter and of compost to the substrate. Application of organic matter and/or compost can be beneficial in horticulture and can replace mineral fertilizer use. However, optimum plant growth and mycorrhizal function require a good balance between type and amount of organic matter or compost, growth substrate properties and plant and AM fungal genotype.

Die Arbeit liefert eine umfassende Beschreibung der Managementmethoden von Milcherzeugerbetrieben unter dem Fokus Herdenfruchtbarkeit. Die Studie analysiert Einflüsse des Managements auf Reproduktions- und Milchleistung und verfolgt hierzu einen bio-sozialen Forschungsansatz. Die Daten wurden 2007 in Interviews mit Herdenmanagern und Stallrundgängen anhand von Fragebögen in 84 v.a. Brandenburger Milcherzeugerbetrieben erhoben. Die Fragen betrafen u.a. Haltungsumwelt, Stressvermeidung, Herden-, Reproduktions- und Personalmanagement. Die Leistungsdaten der Herden entstammen der Milchleistungsprüfung 2007. Die Datenanalyse umfasste qualitative und quantitative Methoden. Abhängige Variablen waren Zwischenkalbezeit (ZKZ) und 305-Tage-Milchleistung (ML). Im Mittel betrug die Herdengröße 306,3 Kühe (+/-238,3), die ZKZ 413,2d (+/-18,73) und die ML 8555kg (+/-1132,9). Die ZKZ sank tendenziell mit steigender ML (r=-0,188, p=0,10). Die ML stieg mit der Herdengröße (r=0,29, p=0,01). Die Laufgänge (LG) waren in 71,25% der Betriebe nass und rutschig. Hier war die ZKZ tendenziell länger (+16,6d, p=,055) als bei trockenen, rutschfesten LG. Die Liegeflächen (LF) waren in 29,9% der Betriebe trocken und elastisch. Hier war die ML höher (+1110kg, p=0,011) als bei nassen, harten LF. Eine eindeutige Zuordnung der Verantwortung für die Brunstkontrolle wirkte tendenziell positiv auf die ZKZ (-6,3d, p=0,129). Akademisch ausgebildete Herdenmanagerinnen erzielten eine höhere ML als gleichqualifizierte Männer (+752,9kg, p=0,005) bei gleicher ZKZ und damit eine günstigere Relation von Reproduktions- und Milchleistung. Motivierung durch materielle und soziale Anreize bzw. Verantwortungsübertragung und gute Kommunikation war mit einer höheren ML verbunden als Motivierung durch Leistungslohn (+ ca. 1000kg, p=0,009). Die Studie belegt die Notwendigkeit verbesserter Haltungsbedingungen und bietet eine Grundlage für vertiefende Studien zum Personalmanagement in Milchviehbetrieben. / This study provides a comprehensive characterization of current management methods of dairy farms, focusing on herd fertility. Relations of management factors to fertility and milk performance are analyzed following a bio-social approach. In 2007 a questionnaire survey including face-to-face interviews and direct observations was conducted in 84 East German dairy farms, mostly located in Brandenburg. Questions referred to housing, stress prevention, and management of herds, reproduction and personnel. Herd performance data stem from milk performance testing in 2007. Data analysis combined qualitative and quantitative methods. Calving interval (CI) and 305-day-milk yield (MY) were used as dependent variables. Mean values of herd size, CI and MY were, respectively, 306.3 cows (+/-238.3), 413.2d (+/-18.73d) and 8555kg (+/-1132.9). CI tended to decrease with increasing MY (r=-0.188, p=0.10). MY increased with rising herd size (r=0.29, p=0.01). Floors were wet and slippery in 71.25% of farms. In these farms CI tended to be longer (+16.6d, p=0.055) compared to farms with dry and non-slippery floors. Lying areas were in 29.9% of the farms dry and flexible. Here MY was higher (+1110kg, p=0.011) than in farms with wet and hard lying areas. A clear assignment of responsibility for heat detection showed a trend of decreasing CI (-6.3d, p=0.129). Female herd managers with academic qualification achieved a higher MY than likewise qualified men (+752.9kg, p=0.005), with no difference in CI. Thus, herds managed by highly qualified women showed a better MY:CI ratio. Employee motivation by material and social incentives or by allocating responsibility to workers and pursuing good communication was related to higher MY than motivation by performance pay alone (+1000kg, p=0.009); CI remained unaffected. Performance pay had no positive effect on targeted parameters. Results underscore the need for improved housing and recommend further study into personnel management in dairy farms.