2013 research outputs found
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Prerequisites and implementation possibilities as well as economic impacts of biodiversity offset measures according to the German Nature Conservation Act in agriculture in conurbations using the example of the Stuttgart Region
No full textDie Flächeninanspruchnahme durch stetige Urbanisierung bedingt lokal und global erhebliche Eingriffe in den Naturhaushalt, die ihn vielen Ländern der Welt entsprechend kompensiert werden müssen. In Deutschland sind derartige Eingriffe gemäß § 13 des Bundesnaturschutzgesetzes zu kompensieren. Neben der Flächeninanspruchnahme für den Eingriff wie z. B. ein Baugebiet führt dies häufig zu einer zusätzlichen Inanspruchnahme von Flächen für die Umsetzung von Kompensationsmaßnahmen. Insbesondere in wachsenden Ballungsräumen, wo die Flächenknappheit ein Problem darstellt, kann die Kompensation Landnutzungskonflikte verschärfen. Gerade die Landwirtschaft ist in diesem Kontext ein zentraler Akteur. Einerseits bieten landwirtschaftliche Flächen, insbesondere intensiv genutzte Ackerflächen, ein erhebliches naturschutzfachliches Aufwertungspotenzial. Andererseits zeichnet sich die Landwirtschaft auch durch eine außerordentliche Raumwirksamkeit aus.
Aus Sicht des Naturschutzes besteht zudem ein Verbesserungsbedarf im Kompensationsgeschehen, da teilweise Defizite bei der Pflege- und Umsetzung von Maßnahmen vorhanden sind. Bestehende Instrumente wie Ökokonten oder die sogenannte produktionsintegrierte Kompensation, eine Form der Kooperation zwischen Naturschutz und Landwirtschaft, sind bislang wenig etabliert. Im Rahmen der Arbeit wird daher das Kompensationsgeschehen mit Fokus auf die Landwirtschaft in Ballungsräumen, insbesondere am Beispiel der Region Stuttgart analysiert.
Die Kapitel 2 und 3 der Arbeit legen den Schwerpunkt auf die einzelbetriebliche Analyse. Neben Tiefeninterviews mit landwirtschaftlichen Betrieben erfolgt in Kapitel 2 eine Raumanalyse bezüglich der Inanspruchnahme von landwirtschaftlichen Flächen zu Zwecken der Kompensation am Beispiel der benachbarten Städte Stuttgart und Filderstadt. Darauf aufbauend wird in Kapitel 3 ein Discrete Choice Experiment (DCE) mit Landwirtinnen und Landwirten innerhalb und außerhalb der Region Stuttgart mit Fokus auf die Analyse der Akzeptanz für Kompensationsmaßnahmen umgesetzt. In Kapitel 4 erfolgt eine Ableitung des Kompensationspotenzials am Beispiel von Ackerland in der Region Stuttgart mit Hilfe eines geodatenbasierten Landnutzungsmodells. Im Rahmen von Kapitel 5 werden unterschiedliche Kompensationsszenarien auf regionaler Ebene analysiert. U. a. werden dazu Daten zum geschätzten Kompensationsbedarf der Kommunen in der Region Stuttgart bis 2030 vom Verband Region Stuttgart bereitgestellt und es fließen Ergebnisse des DCE ein. Kapitel 6 adressiert die regionale Bündelung und Vernetzung von produktionsintegrierten Kompensationsmaßnahmen. Mit Hilfe von Geodaten erfolgt eine räumlich differenzierte Bewertung von Maßnahmen aus der landwirtschaftlichen und naturschutzfachlichen Perspektive. Dadurch sollen Flächen identifiziert werden, die ein größtmögliches Synergiepotenzial zwischen Landwirtschaft und Naturschutz hinsichtlich der Umsetzung von Kompensationsmaßnahmen bieten.
Die Raumanalyse zeigt, dass die Landwirtschaft im Kontext der Eingriffsregelung im Vergleich zu anderen Raumnutzungen überproportional durch Flächenverluste betroffen ist. Zudem zeigen die Ergebnisse, dass generell seitens der Landwirtschaft eine Akzeptanz für freiwillige Kompensationsmaßnahmen besteht. Diese hängt allerdings von der Art der Maßnahme und Form der rechtlichen Sicherung ab. Zudem zeigt sich ein erhebliches Potenzial für Kompensationsmaßnahmen auf landwirtschaftlichen Nutzflächen, wobei allerdings zwischen dem Zentrum einer Ballungsregion und den Randbereichen starke räumliche Disparitäten hinsichtlich der Kosten bestehen, wie am Beispiel der Region Stuttgart gezeigt werden kann. Eine räumlich unbeschränkte Umsetzung der Kompensation kann demnach in Folge zu einer Polarisierung zwischen dem Kern der Region mit wenigen ökologisch vorteilhaften und landschaftsbildfördernden Kompensationsmaßnahmen und den Randbereichen mit vielen ökologisch vorteilhaften und landschaftsbildfördernden Kompensationsmaßnahmen führen. Die entwickelten Suchraumkarten zeigen zudem, dass es Synergien zwischen Landwirtschaft und Naturschutz in einer relevanten Größenordnung geben kann. Kompensationsmaßnahmen können damit zur ökologischen Nachhaltigkeit in der Agrarlandschaft beitragen und eine relevante betriebswirtschaftliche Option darstellen. Wesentliche Herausforderungen stellen die Kommunikation zwischen Landwirtschaft und Behörden bzw. Kommunen dar, das Verständnis und die Transparenz im Sinne des Marktes für Kompensationsmaßnahmen und die Bewertung der naturschutzfachlichen Aufwertung bei produktionsintegrierten Maßnahmen. Darüber hinaus sind verschiedene Formen der rechtlichen Sicherung im Zusammenhang mit der Festlegung des rechtlich erforderlichen Pflege- und Unterhaltungszeitraums zukünftig noch klarer zu konkretisieren und zu kommunizieren. Außerdem sollten freiwillige Maßnahmen wie Ökokontomaßnahmen stärker eingesetzt werden, um eine vorausschauende Planung zu ermöglichen.Land take due to urbanisation has a major local and global impact on the natural balance, that are to be compensated for in many countries around the world. In Germany, this kind of impacts are to be compensated for according to the Impact Mitigation Regulation pursuant to Article 13 of the German Nature Conservation Act. In addition to land take for an intervention, such as a building site, additional land is required for the implementation of offset measures. Especially in expanding urban areas, where land scarcity is a problem, offsetting can exacerbate land use conflicts. Agriculture, in particular, is one key stakeholder in the context of offsetting. On the one hand, agricultural land, especially intensively used arable land, offers considerable potential for nature conservation enhancement. On the other hand, agriculture is also characterised by its considerable spatial impact.
There is also a need for improvement in the compensation process from the point of view of nature conservation, as there are often deficits in the maintenance and implementation of measures. Existing instruments such as eco-accounts or so-called production-integrated compensation, a form of cooperation between nature conservation and agriculture, have so far been poorly established. The present study, therefore, analyses offset activities with a focus on agriculture in urban areas, drawing more particularly on the example of the Stuttgart Region.
Chapters 2 and 3 of the study focus on the analysis of individual farms. In addition to in-depth interviews with farms, Chapter 2 provides a spatial analysis of agricultural land take for offset purposes using the example of the neighbouring cities of Stuttgart and Filderstadt. The insights gained are applied in Chapter 3 to analyse the acceptance of offset measures using a discrete choice experiment (DCE). In Chapter 3 the DCE is conducted with farmers in and outside the Stuttgart Region. In Chapter 4, the offset potential is determined using the example of arable land in the Stuttgart Region with the help of a geodata-based land use model. Within Chapter 5 different offset scenarios at regional level are analysed. To this end, data on the estimated offset needs of the municipalities in the Stuttgart Region up to 2030 were furnished by the Verband Region Stuttgart. They are used for modelling, and the results of the DCE from Chapter 3 are incorporated. Chapter 6 addresses the regional bundling and networking of production-integrated compensation measures with the help of expert-based maps. Using geodata, a spatially differentiated assessment is carried out from an agricultural and nature conservation perspective. The aim here is to identify areas that offer the greatest possible potential for synergies between agriculture and nature conservation in conjunction with offset measures.
The spatial analysis shows that agriculture is disproportionately affected by land loss in the context of the intervention regulation compared to other land uses. Furthermore, the results show that agriculture generally accepts voluntary offset measures although this very much depends on the type of measure and legal safeguard. The results also show a considerable potential for offset measures on agricultural land, although there are strong spatial disparities in terms of costs, especially between the centre of an urban area and the peripheral areas, as demonstrated by the example of the Stuttgart Region. Consequently, the spatially unrestricted implementation of compensation can lead to a polarisation between the core of the region with therefore just a few ecologically beneficial, landscape-enhancing offset measures and the peripheral areas with numerous ecologically beneficial, landscape-enhancing offset measures. Moreover, the developed expert-based maps show that synergies are possible between agriculture and nature conservation on a significant scale. Offset measures can thus contribute to ecological sustainability in agricultural landscapes and are a relevant business option for farms. There are major challenges when it comes to communication between agriculture and authorities or municipalities: ensuring understanding and transparency in terms of the market for offset measures, and assessing the nature conservation enhancement of production-integrated compensation measures. In addition, the various forms of legal safeguard in connection with the determination of the legally prescribed care and maintenance period must be more clearly specified and communicated in the future. Voluntary or eco-accounting measures, in particular, should be used more intensively, as they allow for forward planning
Privatization of agricultural advisory services and innovation systems : the case of Brandenburg, Germany
Get PDFThe European regulations on Rural Development of the last two decades brought Agricultural Advisory Systems back onto the political agenda. Along with the introduction of Cross Compliance (CC), Member states were obliged to review their Farm Advisory System or to build up new infrastructure. The importance of innovation generation, knowledge dissemination and on-going learning in rural areas has been emphasized, and Agricultural Advisory Systems are regarded one important partner. A further development over the last 30 years has been a wave of privatization of Agricultural Advisory Systems (AAS) in Europe due to the pressure of decreasing public budgets. This cumulative dissertation examines the dialectic of increased and changing demands on Farm Advisory Systems on the one hand and the effects of privatization on the other hand. Privatization of agricultural advisory services in European Member States has been a process for decades. Both within Europe and Germany, the German federal state of Brandenburg has an Agricultural Advisory System with a comparatively high level of privatization and commercialization. It was therefore selected as an excellent case to address the development and the impacts of privatization.
The goal of this dissertation is to answer the following leading research questions i) What were the consequences of privatization specifically for the situation of advisors, their capacities and competences?, ii) What are the responsibilities of public authorities to steer a (privatized) advisory system and innovation networks within pluralistic Agricultural Knowledge and Innovations Systems (AKIS)?, iii) How was the EUs obligation to establish Farm Advisory Systems (FAS) implemented and thus, how is advice on Cross Compliance with Farm Management Systems (FMS) as a policy-induced innovation implemented and adopted in Brandenburg and Germany?, iv) How successful are innovation networks as an instrument to fill the interaction gap of the AAS in Brandenburg?. This dissertation contributes to the empirical evidence on the functioning of AKIS and Advisory Systems and provides public authorities in Brandenburg with longitudinal information to be used for future farm advice- and innovation-related policies.
The cumulative thesis builds on 4 articles published from 2013 till 2018. The articles analyze qualitatively and discuss the view of agricultural advisors and farmers through a series of semi-structured interviews, analyze applied Farm Management Tools and assess new cooperation forms like innovation networks. Chapter 2 describes the development of the situation of private farm advisors in Brandenburg over a longer period of more than 15 years, from before until complete commercialization of the service in 2000. It shows which topics advisors (can) address and which they cannot, which clients they work with and which they do not, and it provides data on their basic work situation. It also gives insights on their networking activities. The following chapter 3 provides recommendations for public authorities regarding their responsibilities in pluralistic AKIS in Europe, which can also be applied to Brandenburg. Chapter 4 provides an analysis of Cross Compliance advice to farmers with Farm Management Systems (FMS) as one public responsibility in AKIS. A special focus is pointed to farmers usage of FMS in Brandenburg and qualitative comparison of FMS in Germany. In chapter 5 the cooperation of various actors from science and practice in Brandenburg is examined using the example of the innovation network for climate change adaptation. Innovation networks can be considered as one important instrument to cope with the challenges of AKIS privatization in Brandenburg by filling the interaction gap. This chapter presents an analysis of collaboration success factors and shows how crucial repeated participation, appropriate information management, and inclusive as well as responsive network practices are. Chapter 6 discusses the results regarding the development of Brandenburgs AKIS and its Agricultural Advisory System (AAS) during the period of complete privatization (2002 until 2017), in which the research of chapter 2 thru 5 was conducted. Chapter 7 gives an update of Brandenburgs AKIS and advisory system development from 2017 on, when AKIS and advisory services returned on the political agenda, and new policies emerged, which support innovation networks and advisory services. Chapter 8 concludes policy and research recommendations.Die europäischen Verordnungen zur Entwicklung des ländlichen Raums der letzten zwei Jahrzehnte brachten die landwirtschaftlichen Beratungssysteme wieder auf die politische Agenda. Zusammen mit der Einführung der Cross Compliance (CC) wurden die Mitgliedsstaaten verpflichtet, ihr landwirtschaftliches Beratungssystem (FAS) zu überprüfen oder eine neue Infrastruktur aufzubauen. Die Bedeutung der Innovationsgenerierung, der Wissensverbreitung und des kontinuierlichen Lernens im ländlichen Raum wurde hervorgehoben, und die landwirtschaftlichen Beratungssysteme werden als ein wichtiger Partner angesehen. Eine weitere Entwicklung in den letzten 30 Jahren war eine Welle der Privatisierung von Beratungssystemen in Europa aufgrund des Drucks der sinkenden öffentlichen Budgets.
Diese kumulative Dissertation untersucht die Dialektik von gestiegenen und sich verändernden Anforderungen an landwirtschaftliche Beratungssysteme einerseits und die Auswirkungen der Privatisierung andererseits. Die Privatisierung der landwirtschaftlichen Beratungsdienste in den europäischen Mitgliedsstaaten ist ein jahrzehntelanger Prozess. Sowohl innerhalb Europas als auch in Deutschland verfügt das Bundesland Brandenburg über ein landwirtschaftliches Beratungssystem mit einem vergleichsweise hohen Grad an Privatisierung und Kommerzialisierung. Es wurde daher als ein hervorragendes Fallbeispiel ausgewählt, um die Entwicklung und die Auswirkungen der Privatisierung zu untersuchen.
Ziel dieser Arbeit ist es, a) die Auswirkungen der Privatisierung der Beratung in Brandenburg für die Landwirte und die Berater aufzuzeigen und b) spezifische Aspekte mit dem Ziel der Verbesserung der landwirtschaftlichen Beratung in Brandenburg zu analysieren. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Situation der Berater, die Umsetzung der EU-Vorgaben für landwirtschaftliche Beratungssysteme (FAS) (Cross Compliance Beratung), die Steuerung landwirtschaftlicher Beratungssysteme und Innovationsnetzwerke sowie den Erfolg von Innovationsnetzwerken gelegt. Diese Dissertation trägt zu den empirischen Erkenntnissen über die Funktionsweise von AKIS und Beratungssystemen bei und liefert den Behörden Längsschnittinformationen, die für künftige landwirtschaftliche Beratungs- und Innovationspolitiken genutzt werden können.
Die kumulative Thesis baut auf 4 wissenschaftlichen Artikeln auf, die von 2013 bis 2018 veröffentlicht wurden. Die Artikel analysieren qualitativ die Sichtweise von landwirtschaftlichen Beratern und Landwirten durch eine Reihe von halbstrukturierten Interviews, analysieren angewandte Farm Management Tools und bewerten neue Kooperationsformen wie Innovationsnetzwerke. Kapitel 2 beschreibt die Entwicklung der Situation der privaten landwirtschaftlichen Berater in Brandenburg über den Zeitraum von mehr als 15 Jahren (1996 bis 2011), vor und nach der Privatisierung von Beratung (2001). Es zeigt, welche Themen die Berater bearbeiten und welche nicht, mit welchen Kunden sie arbeiten und mit welchen nicht, und es liefert Daten zu ihrer grundsätzlichen Arbeitssituation und ihren Vernetzungsaktivitäten. Kapitel 3 gibt Empfehlungen für die öffentliche Hand hinsichtlich ihrer Verantwortung in pluralistischen AKIS in Europa, die auch auf Brandenburg übertragbar sind.
Kapitel 4 bietet eine Analyse der Cross-Compliance-Beratung von Landwirten mit Farm-Management-Systemen (FMS) als eine öffentliche Aufgabe in AKIS. Ein besonderer Fokus wird auf die Nutzung von FMS durch Landwirte in Brandenburg und den qualitativen Vergleich von FMS in Deutschland gelegt. In Kapitel 5 wird die Zusammenarbeit verschiedener Akteure aus Wissenschaft und Praxis in Brandenburg am Beispiel des Innovationsnetzwerkes zur Anpassung an den Klimawandel untersucht. Innovationsnetzwerke können als ein wichtiges Instrument zur Bewältigung der Herausforderungen der AKIS-Privatisierung in Brandenburg angesehen werden, indem sie die Interaktionslücke füllen. Dieses Kapitel präsentiert eine Analyse der Erfolgsfaktoren der Zusammenarbeit und zeigt, wie entscheidend wiederholte Partizipation, angemessenes Informationsmanagement und inklusive sowie responsive Netzwerkpraktiken sind. In Kapitel 6 werden die Ergebnisse zur Entwicklung des brandenburgischen AKIS und des landwirtschaftlichen Beratungssystems (AAS) während des Zeitraums der vollständigen Privatisierung (2002 bis 2017) diskutiert. Kapitel 7 gibt einen aktuellen Überblick über die Entwicklung des brandenburgischen AKIS- und Beratungssystems seit 2017, als AKIS und Beratungsdienste wieder auf die politische Agenda kamen und neue politische Maßnahmen entstanden, die Innovationsnetzwerke und Beratungsdienste unterstützen. Kapitel 8 schließt mit Empfehlungen für Politik und Forschung
Soil moisture dynamics in integrated crop - livestock - forestry systems in the Cerrado Biome in Central - West Brazil
Get PDFThe Cerrado biome in Brazil covers about 200 million ha and is a global biodiversity hotspot. Over the last decades, the Cerrado biome underwent and is still undergoing an excessive expansion in agriculture. Deforestation and replacement of the natural Savannah vegetation by cropland and pasture contributes to serious environmental problems, including soil degradation and altered water cycles. The integrated crop-livestock-forestry (ICLF) system is currently promoted as a measure for sustainable intensification. It improves the use of cultivated areas, recovers previously degraded land, and could be a strategy for adapting agriculture to climate change. Despite being considered a key indicator of how integrated systems affect ecological processes, soil moisture (SM) dynamics in literature have not been consistently analyzed, and continuous observation of seasonal SM dynamics are mostly unaddressed. Since SM of complex ecosystems is influenced by numerous factors, several additional parameters need to be considered to create a comprehensive understanding of the interlinked processes, such as radiation, rainfall, and biomass. The objective of this cumulative PhD thesis was to investigate SM dynamics and aboveground grass biomass under different land use systems in the Cerrado biome of Central West Brazil. In the first study, photosynthetically active radiation (PAR) received at grass canopy level, SM, AGBM between the tree rows, and seasons in a mature ICLF system were investigated. Across the seasons, a distinct gradient was observed with SM being lower close to the tree rows than in the space between them. During winter, SM in the topsoil decreased to critical values, and dropped to the permanent wilting point next to the tree rows. During spring and summer, incident PAR was lower close to the trees than at the center point, while during autumn and winter, when PAR is generally lower, it was more evenly distributed between the tree rows. Aboveground grass biomass (AGBM) showed a distinct distribution within the ICLF system with maximum values in the center and about 50% of the biomass close to the tree rows. The results suggest that, restrictions in AGBM accumulation shifted among seasons between water limitations in winter and light limitations during summer. In the second study, the seasonal and spatial variability of SM of Cerrado soils under four different land use systems was investigated under consideration of soil physical characteristics and grass biomass. In rainy and dry season, SM in the upper 100 cm of the soil was highest in the integrated crop-livestock (ICL) system, followed by the continuous pasture (COP), and lowest in the land use systems including trees, ICLF and Cerrado. Whereas in COP and in ICL, water was mainly taken up from the upper 30 cm, in ICLF, the strongest soil moisture depletion was observed between a soil depth of 40 and 100 cm. Although in the Cerrado SM in the topsoil was lower than in the other land use types, water was conserved below 60 cm depth. Both integrated systems improved soil properties, such as bulk density and soil organic carbon compared to COP, and increased biomass productivity was observed, demonstrating the benefits of the integrated systems over the traditional grazing system. The results suggest that ICLF systems show increased evapotranspiration compared to conventional pasture and other integrated systems without trees. In the third study, the effects of the presence of eucalyptus trees on the seasonal pasture and animal performance in ICLF systems 8 years after establishment were investigated. Forage morphology, production, and nutritive value plus performance of Nellore heifers in two ICLF systems with varying in trees density, were evaluated and compared with a grass-only pasture. In both ICLF systems, the forage nutritive values were improved compared with a grass-only pasture. Nevertheless, grass biomass and accumulation rate were higher in the grass-only pasture. By the 8th year, the ICLF systems were unable to support both forage and animal production equivalent to a grass-only pasture, due to the high impact of the Eucalyptus trees on radiation received at the grass canopy and on soil moisture. Improved soil characteristics and forage nutritive values compared to grass-only pastures, and the potential restoration of natural ecosystem functions regarding water recycling into the atmosphere, demonstrated the benefits of ICLF systems and highlight their potential to contribute to sustainable agricultural intensification. However, high water consumption by trees poses a risk to grass productivity during the dry season and thus, the system may consequently not be used for grazing all year round. Therefore, research on management options mitigating the impact of drought on grass productivity is needed. As the impact of the trees on the system is highly dependent on their age, these studies should consider the entire life cycle of the system.Das Cerrado Biom in Brasilien umfasst etwa 200 Millionen ha und gilt als globaler Biodiversitätshotspot. Seit einigen Jahrzehnten dehnt sich die Landwirtschaft innerhalb des Bioms exzessiv aus. Die Abholzung der natürlichen Savannenvegetation trägt zu schwerwiegenden Umweltproblemen, u.a. Bodendegradierung und veränderte Wasserkreis-läufe bei. Das ICLF (integrated crop-livestock-forestry) System, welches Pflanzenbau, Viehzucht und Forstwirtschaft integriert, wird derzeit als vielversprechende Maßnahme zur nachhaltigen Intensivierung vorangebracht. Es verbessert die Nutzung von Anbauflächen, rehabilitiert zuvor degradierte Flächen und könnte eine Strategie zur Anpassung der Landwirtschaft an den Klimawandel sein. Ein wesentlicher Vorteil von ICLF-Systemen wird der Bodenerhaltung zugeschrieben. Obwohl die Dynamik der Bodenfeuchte (BF) ein wichtiger Indikator dafür ist, wie integrierte Systeme ökologische Prozesse beeinflussen, wurde sie in der Literatur nicht konsequent analysiert. Des Weiteren wird die jahreszeitliche Bodenfeuchtedynamik meist nicht durch kontinuierliche Beobachtungen berücksichtigt. Das Ziel dieser kumulativen Dissertation war es, die Bodenfeuchtedynamik und die oberirdische Grasbiomasse (GB) unter verschiedenen Landnutzungssystemen im Cerrado Biom mit besonderem Fokus auf ICLF-Systeme zu untersuchen. In der ersten Studie wurden die auf der Grasebene ankommende photosynthetisch aktive Strahlung (PAR), BF und oberirdische GB zwischen den Baumreihen zu verschiedenen Jahreszeiten in einem ICLF-System untersucht. Die BF nahe der Baumreihen war niedriger als im Bereich zwischen den Baumreihen. Während des Winters sank die BF im Oberboden auf kritische Werte und fiel in der Nähe der Baumreihen bis auf den permanenten Welkepunkt. Die Strahlung war im Frühjahr und Sommer in der Nähe der Bäume niedriger als im Bereich zwischen den Baumreihen, während sie im Herbst und Winter bei generell niedrigerer Strahlung gleichmäßiger zwischen den Baumreihen verteilt war. Die oberirdische GB zeigte eine deutlich unterschiedliche Verteilung innerhalb des ICLF-Systems mit Maximalwerten im Bereich zwischen den Baumreihen und etwa 50 % weniger Biomasse direkt neben den Baumreihen. In der zweiten Studie wurde die saisonale und räumliche Variabilität der BF von Cerrado Böden unter vier verschiedenen Landnutzungssystemen und unter Berücksichtigung der bodenphysikalischen Eigenschaften und der oberirdischen GB untersucht. In der Regen- und Trockenzeit war die Bodenfeuchte in den oberen 100 cm des Bodens im integriertes System ohne Bäume (ICL) am höchsten, gefolgt von kontinuierlich Weide (COP), und am niedrigsten in den Landnutzungssystemen mit Bäumen, ICLF und Cerrado. Obwohl im Cerrado die Bodenfeuchte im Oberboden geringer war als in den anderen Landnutzungssystemen, blieb Wasser unterhalb von 60 cm Tiefe erhalten. Beide integrierten Systeme verbesserten die Bodeneigenschaften, wie z.B. die Lagerungsdichte und den Gehalt von organischem Kohlenstoff im Boden im Vergleich zu COP. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass ICLF-Systeme eine erhöhte Evapotranspiration im Vergleich zu herkömmlichen Weiden und anderen integrierten Systemen ohne Bäume aufweisen. In der dritten Studie wurden die Auswirkungen von Eukalyptusbäumen auf die saisonale Produktion und Qualität von Grünfutter und die Nutztierleitung in ICLF-Systemen, 8 Jahre nach der Etablierung untersucht. Grünfuttermorphologie, -produktion und -nährwert sowie die Leistungsparameter von Färsen der Rasse Nellore in zwei ICLF-Systemen mit unterschiedlicher Baumdichte, wurden bewertet und mit einer reinen Grasweide verglichen. In beiden ICLF-Systemen waren die Nährwerte des Futters (höheres Rohprotein und Verdaulichkeit) im Vergleich zu einer reinen Grasweide höher. Andererseits waren die Grasbiomasse und die Akkumulationsrate bei der reinen Grasweide höher. Im achten Jahr erzielten die ICLF-Systeme daher nicht mehr die gleiche Weidequalität und Nutztierleistung einer reinen Grasweide. Diese Leistungseinbußen waren auf den negativen Einfluss der Eukalyptusbäume auf die Beschattung der Grasschicht und Bodenfeuchte, insbesondere im Winter, zurückzuführen. ICLF-Systeme zeigten verbesserte Bodeneigenschaften und Futternährwerte im Vergleich zu reinen Grasweiden, sowie die potenzielle Wiederherstellung natürlicher Ökosystemfunktionen im Hinblick auf die Rückführung von Wasser in die Atmosphäre. Sie zeigen ein hohes Potenzial, zu einer nachhaltigen landwirtschaftlichen Intensivierung beizutragen. Der hohe Wasserverbrauch der Bäume stellt jedoch ein Risiko für die Grasproduktivität während der Trockenzeit dar, so dass das System folglich nicht das ganze Jahr über beweidet werden kann. Daher ist die Untersuchung von Managementoptionen, die die Auswirkungen von Trockenheit auf die Grasproduktivität abmildern, notwendig. Da der Einfluss der Bäume auf das System stark von ihrem Alter abhängt, sollten diese Studien den gesamten Lebenszyklus des Systems berücksichtigen
Internationalization of Research & Development and Host-Country Patenting : The Dynamics of Innovation and Trans-Border R&D Flows between Developed and Emerging Countries
Get PDFThe international business world has profoundly changed through globalization in the last years and decades. The cross-border exchange of products and people, as well as information, technology and capital has increased. Furthermore, companies are faced with an increasingly distributed knowledge base which means that one centralized Research & Development (R&D) base, usually at the headquarters is not sufficient and a companys success rather depends on its ability to identify and occupy selected locations across the globe for R&D activities.
While the degree of R&D Internationalization of large multinational corporations (MNCs) has been increasing for the last decades, the group of source countries has remained small: the headquarters of the leading R&D conducting MNCs have been largely based in the US, Japan and several European countries (e.g. Germany, Switzerland) and R&D Internationalization had been remaining within this group. Since the beginning of this millennium, however, several emerging countries (e.g. China or India) have entered the stage and increasingly attracted foreign R&D investments as target countries. R&D has therefore not only increased in intensity, it has also increased in breadth, i.e. the degree of target country diversification has grown.
This dissertation addresses and is driven by the following overarching research question:
How can we capture even more precisely to what extent and in what fields MNCs conduct R&D abroad and how have the patterns changed in the time period 2000 2019?
Six major trends can be identified to answer the research question:
1. The share of R&D conducted abroad by MNCs in relation to their total R&D has increased in the last decades.
2. The number of target countries and their technological diversification degree has increased.
3. A select number of target countries, particularly ambitious emerging countries (China, India and partly some Eastern European countries) have significantly increased in relevance as a base for R&D activities.
4. Target countries attract foreign R&D in respective specific technological fields. Particularly the uprising emerging countries have built up competences in certain areas and participate in R&D in these fields on a relevant global degree.
5. A strong shift across the R&D conducting industries can be observed. Particularly high tech industries (e.g. pharma and biotech) and new technologies (IT, internet, software) have significantly increased in relevance compared to classic manufacturing industries and account for an increasing share of R&D activities across all industries.
6. Conducting R&D abroad generally pays off compared to purely domestic R&D, although there is indication that too much internationality can be detrimental as well.Die internationale Geschäftswelt hat sich in den letzten Jahren und Jahrzehnten durch die Globalisierung tiefgreifend verändert. Der grenzüberschreitende Austausch von Produkten und Menschen sowie von Informationen, Technologie und Kapital hat zugenommen. Darüber hinaus sind die Unternehmen mit einer zunehmend verteilten Wissensbasis konfrontiert, was bedeutet, dass eine zentrale Forschungs- und Entwicklungsbasis (F&E), in der Regel am Hauptsitz, nicht ausreicht und der Erfolg eines Unternehmens stattdessen von dessen Fähigkeit abhängt, ausgewählte Standorte auf der ganzen Welt für F&E-Aktivitäten zu identifizieren und besetzen.
Während der Grad der F&E-Internationalisierung großer multinationaler Unternehmen (MNUs) in den letzten Jahrzehnten zugenommen hat, ist die Gruppe der Herkunftsländer klein geblieben: Die Hauptsitze der führenden F&E betreibenden MNUs befanden sich größtenteils in den USA, Japan und einigen europäischen Ländern (z.B. Deutschland, Schweiz), und eine F&E-Internationalisierung fand weitestgehend innerhalb dieser Gruppe statt. Seit Beginn dieses Jahrtausends haben jedoch mehrere Schwellenländer (z. B. China oder Indien) die Bühne betreten und zunehmend ausländische F&E-Investitionen als Zielländer angezogen. Die Intensität der F&E hat also nicht nur zugenommen, sondern auch die Breite, d. h. der Grad der Diversifizierung der Zielländer hat zugenommen.
Diese Dissertation befasst sich mit der folgenden übergeordneten Forschungsfrage und wird von ihr geleitet:
Wie können wir noch genauer erfassen, in welchem Umfang und in welchen Bereichen multinationale Unternehmen F&E im Ausland betreiben, und wie haben sich die Muster im Zeitraum 2000 bis 2019 verändert?
Zur Beantwortung der Forschungsfrage lassen sich sechs Haupttrends ausmachen:
1. Der Anteil der von multinationalen Unternehmen im Ausland durchgeführten F&E an ihrer gesamten F&E hat in den letzten Jahrzehnten zugenommen.
2. Die Zahl der Zielländer und ihr technologischer Diversifizierungsgrad haben zugenommen.
3. Einige ausgewählte Zielländer, insbesondere aufstrebende Schwellenländer (China, Indien und teilweise einige osteuropäische Länder), haben als Basis für F&E-Aktivitäten erheblich an Bedeutung gewonnen.
4. Die Zielländer ziehen ausländische F&E in jeweils spezifischen Technologiebereichen an. Insbesondere die aufstrebenden Schwellenländer haben in bestimmten Bereichen Kompetenzen aufgebaut und beteiligen sich in einem weltweit relevanten Umfang an F&E in diesen Bereichen.
5. Es ist eine starke Verschiebung zwischen den F&E-betreibenden Branchen zu beobachten. Insbesondere Hochtechnologiebranchen (z.B. Pharma und Biotech) und neue Technologien (IT, Internet, Software) haben gegenüber dem klassischen verarbeitenden Gewerbe deutlich an Bedeutung gewonnen und machen über alle Branchen hinweg betrachtet einen zunehmenden Anteil der F&E-Aktivitäten aus.
6. Die Durchführung von F&E im Ausland zahlt sich im Allgemeinen im Vergleich zu rein inländischer F&E aus, obwohl es Anzeichen dafür gibt, dass zu viel Internationalität auch nachteilig sein kann
Integrated rural and urban agricultural systems for the sustainability transition towards the bioeconomy
Get PDFThe goal of the bioeconomy is a fundamental transition of both the economy and society towards sustainability. Replacing fossil resources by biomass for the provision of food, feed, fibre and fuel/energy (the 4Fs) will result in a substantial increase in demand for agricultural products. The consequent intensification of agricultural production, however, needs to be achieved while alleviating the societal challenges of the 21st century. The bioeconomy provides a knowledge-based, cross-sectoral and systemic pathway to increase agricultural production that involves all relevant stakeholders in the sustainability transition.
This interdisciplinary thesis investigated the contribution that three selected bioeconomic approaches can make to the sustainable intensification of agricultural production, encompassing the growing urban population on the demand side and the numerous smallholder family farmers in countries of the global South on the supply side.
The first study develops the Integrated Renewable Energy Potential Assessment (IREPA) approach that involves smallholder farmers in planning and selection of renewable energy (RE) technologies for implementation into their agricultural systems. The bottom-up potential assessment, participatory learning and action research and multi-criteria decision analysis supported the smallholders in two case studies in rural South Africa and India in the identification of locally appropriate RE technologies.
The second study uses IREPA to explore smallholders perception of agricultural RE production. Social, environmental, technical, institutional and economic factors are analysed to identify drivers of and barriers to RE implementation into smallholder agricultural systems. Mainly environmental factors, in particular climate change impacts, motivate smallholders to produce RE, while social factors (social cohesion, gender aspects, well-being, food and water security) determine the actual change. The barrier of high upfront investment costs can be eliminated by falling RET prices, the development of novel rural RE business models and institutional support. In addition, growing smartphone penetration rates in rural areas and open-access online information enables do-it-yourself RET operation and maintenance. Integrated approaches and such insights are crucial for the targeted formulation of agricultural development policies and stakeholder involvement in the sustainability transition towards a bioeconomy.
The third study investigates the characteristics of urban gardening in Germany and its potential to encourage sustainable consumer behaviour, based on a review of 657 urban gardening project websites and an online survey involving 380 project participants. The results reveal multiple social, environmental and economic benefits of urban gardens for sustainable city development. The diverse gardener communities actively promote sustainable consumer behaviour by (unintentionally) applying several methods known to encourage pro-environmental behaviour. Hence, urban gardens are transformative spaces that involve the growing urban population in the societal transition towards a bioeconomy.
In the context of sustainable intensification of biomass production in rural areas, the fourth study investigates the contribution of environmental service assessment and monetization in agricultural systems, using the example of the perennial biomass crop miscanthus for biofuel production. The valorisation makes environmental services - such as soil fertility improvement, carbon sequestration, water and air purification tangible. This can incentivise payments to farmers for the provision of these public goods. Enhancing and utilising environmental services through nature-based solutions is a promising pathway to sustainable intensification, providing a shift from input-based towards process-based agricultural production.
Finally, it can be concluded that integrated approaches which connect different production systems, disciplines and stakeholders are central for the development of the bioeconomy:
- The integration of sustainable technologies, such as RE, into agricultural systems requires case-based research and participation of local stakeholders in project planning, decision making and targeted policy formulation.
- The integration of the growing urban population in the sustainability transition can be supported by urban gardening because it promotes sustainable consumer behaviour.
- The integration of nature-based solutions into agricultural systems enhances environmental service provision and supports the shift from input-based towards process-based agricultural systems.
The approaches discussed in this thesis can support the sustainable intensification of agriculture, serve to re-connect the perspectives of rural producers and urban consumers, and enable the involvement of large portions of society in the sustainability transition towards the bioeconomy.Die Bioökonomie strebt die Nachhaltigkeitstransformation von Wirtschaft und Gesellschaft an, wobei fossile Ressourcen durch Biomasse ersetzt werden. Dadurch steigt der Bedarf an landwirtschaftlichen Produkten als Nahrungs- und Futtermittel sowie für die stoffliche und energetische Nutzung. Die dafür notwendige Intensivierung der landwirtschaftlichen Produktion muss aber auch zur Lösung der gesellschaftlichen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts beitragen. Die Bioökonomie bietet eine wissensbasierte, sektorübergreifende und systemische Herangehensweise zur nachhaltigen Intensivierung unter Einbezug aller relevanter Akteure.
Diese interdisziplinäre Dissertation untersucht und entwickelt drei bioökonomische Ansätze weiter, um die Bereitstellung landwirtschaftlicher Produkte zu steigern und die wachsende urbane Bevölkerung nachfrageseitig und die zahlreichen Kleinbauern in Ländern des Globalen Südens angebotsseitig einzubeziehen.
In der ersten Studie wurde der Ansatz der Integrierten Bewertung des Potenzials erneuerbarer Energien (IREPA) entwickelt, um erneuerbare Energien (EE) in kleinbäuerliche Agrarsysteme unter Einbezug der Kleinbauern in die Projektplanung und Entscheidungsfindung zu integrieren. Mittels bottom-up Bewertung des EE-Potentials, partizipativer Lern- und Aktionsforschung sowie Multikriterienanalyse wurden in zwei Fallstudien in Südafrika und Indien Kleinbauern dabei unterstützt geeignete EE-Technologien zu ermitteln.
In der zweiten Studie wurden soziale, ökologische, technische, institutionelle und wirtschaftliche Hindernisse und Treiber für die Implementierung von EE in kleinbäuerliche Agrarsysteme identifiziert. Ökologische Faktoren, wie Folgen des Klimawandels, motivieren Kleinbauern dazu erneuerbare Energien zu produzieren, während soziale Faktoren (wie soziale Strukturen, Gender-Aspekte, Wohlbefinden, Nahrungs- und Wasser Versorgung) entscheidend für die Umsetzung sind. Sinkende Preise von EE-Technologien, neue Geschäftsmodelle im ländlichen Raum sowie institutionelle Unterstützung beseitigen das Hindernis hoher Investitionskosten. Zunehmende Smartphone-Verbreitung bietet Zugang zu Informationen, was Eigenbau und Betrieb von EE-Technologien ermöglicht. Integrative Ansätze und Einblicke wie diese sind entscheidend für die Formulierung zielgerichteter, landwirtschaftlicher Entwicklungsstrategien und die Einbindung relevanter Akteure in die Nachhaltigkeitstransformation zur Bioökonomie.
Die dritte Studie untersuchte urbane Gartenprojekte in Deutschland und deren Potential zur Förderung eines nachhaltigen Konsumentenverhaltens, mittels Analyse der Webseiten von 657 urbanen Gartenprojekten und online Umfrage mit 380 Projektteilnehmer*innen. Urbane Gärten bieten soziale, ökologische und wirtschaftliche Vorteile für eine nachhaltige Stadtentwicklung. Diverse, soziale Gartengemeinschaften fördern nachhaltiges Konsumentenverhalten, da (unbeabsichtigt) mehrere Methoden angewandt werden, die bekanntermaßen umweltfreundliches Verhalten fördern. Urbane Gärten sind transformative Räume und beziehen die wachsende urbane Bevölkerung in den gesellschaftlichen Wandel zur Bioökonomie ein.
Die vierte Studie untersuchte die Bewertung und Monetarisierung von Umweltdienstleistungen und den Beitrag dieses Ansatzes zur Förderung der nachhaltigen Intensivierung am Fallbeispiel der mehrjährigen Biomassepflanze Miscanthus für die Biokraftstoffproduktion. Die Monetarisierung macht Umweltdienstleistungen, wie Bodenfruchtbarkeit, CO2-Sequestrierung, Wasser- und Luftreinigung, greifbar und schafft Anreize Landwirte für die Bereitstellung dieser Gemeingüter zu vergüten. Die Förderung von Umweltdienstleistungen mittels naturbasierter Lösungen ist ein aussichtsreicher Ansatz für eine Prozess-basierte, anstelle einer Input-basierten Intensivierung der Agrarproduktion.
Letztendlich lässt sich aus diesen vier Studien schließen, dass integrative Ansätze, die Verbindungen zwischen Produktionssystemen, Disziplinen und beteiligten Akteuren schaffen, von zentraler Bedeutung für die Entwicklung der Bioökonomie sind:
- Die Integration nachhaltiger Technologien, wie EE, in Agrarsysteme erfordert fallbezogene Forschungsansätze. Die Perspektiven lokaler Akteure bilden eine wichtige Grundlage für Projektplanung und Entscheidungsfindung sowie die Entwicklung bioökonomischer Politikstrategien.
- Die Integration der wachsenden urbanen Bevölkerung in die Nachhaltigkeitstransformation wird durch das urbane Gärtnern unterstützt, indem es ein nachhaltiges Konsumentenverhalten fördert.
- Die Integration naturbasierter Lösungen in Agrarsysteme steigert deren Umweltdienstleistungen und unterstützt so den Wandel von der Input-basierten zur Prozess-basierten Landwirtschaft.
Diese drei Ansätze können wichtige Beiträge zur nachhaltigen Intensivierung leisten und durch die (Wieder-)Verbindung ländlicher Produzenten und urbaner Verbraucher, diese großen Bevölkerungsgruppen in die Nachhaltigkeitstransformation zur Bioökonomie einbeziehen
Screening and cultivation of chia (Salvia hispanica L.) under Central European conditions : the potential of a re-emerged multipurpose crop
Get PDFNowadays, lifestyle and health consciousness are leading to an ever-increasing consumer demand for so-called superfoods, which are believed to provide multiple simultaneous health benefits beyond their nutritional value. In parallel, there is greater awareness regarding food origin, social and environmental impacts of consumers food choices. To meet those consumer demands, a regional, sustainable production of chia as the most well-accepted superfood among German consumers, presents a highly promising opportunity in different industries (packaging, cosmetic, medical, pharmaceutical, neutraceutical, technological, and crop protection) and fields of applications. The potential usage and application of chia is plenty fold and live up to the status of a multipurpose crop. However, as chia is a short-day plant with a threshold of 1213 h, cultivation was geographically limited to the tropics and subtropics. Yet cultivation expansion of chia to temperate regions (40°-60°) within the cool temperate climate as it prevails for example in Germany however, required an adaptation of genotypes regarding day length sensitivity as cultivation is only feasible during the summer months as the temperature conditions are only fulfilled in these months. Due to the efforts of breeders the photoperiodic sensitivity was overcome and new long-day flowering species, able to induce flower formation under day lengths of up to > 15 hours, were developed. The breakthrough in overcoming the photoperiodic sensitivity enabled the cultivation of chia for its seed production in Europe and made the development of a holistic cultivation system for chia under the given climatic conditions essential. However, abroad from day length additional climate requirements need to be fulfilled, and agronomic management practices need to be developed to finally meet chis seed yield and quality goals.
Therefore, within the current thesis the following objectives were evaluated to select new chia genotypes and establish agronomic management practices improving chia yield and quality traits under European conditions:
- to investigate the cultivability of different chia genotypes under Central European climate conditions
- to determine and specify agronomic and quality traits of different chia genotypes cultivated under Central European climate conditions
- to optimize and establish an applicable cultivation system for chia under the climatic conditions given in Central Europe
- to select new chia genotypes that can be cultivated under Central European climatic conditions
In this respect, climate chamber and field experiments at the University of Hohenheim and its experimental stations Ihinger Hof and Eckartsweier were conducted between 2015 and 2018. Findings of the first publication showed that three cultivated chia genotypes either day length insensitive (Sahi Alba 914) or adapted to day lengths greater than 12 h surpassed the yields obtained by their countries of origin, and obtained oil, protein, and mucilage contents in line with current literature and the Novel Food-Regulation (EU) 2015/2283, thus possibly representing an attractive alternative to local farmers in Germany. Considering the results, it became apparent that Germany could be seen as a seminal opportunity to expand the cultivation area of chia to latitudes up to 48° N. In times of climate change the broadening of the food base with respective crops could be crucial in the future.
Results presented within the second publication confirmed that the given environmental conditions significantly influenced seed yield and nutrient composition of chia, while the applied agronomic management practices (i) row spacing (35, 50, and 75 cm), (ii) sowing densities (1, 1.5 and 2 kg ha-1) and (iii) N-fertilization rates (0, 20 and 40 kg N ha-1) showed a limited influence. Nevertheless, under the prevailing conditions in Germany, a row spacing of 50 cm, a sowing density of 1.5 kg ha-1 and an N-fertilization rate of 20 to 40 kg N ha-1 could be recommended. It became obvious that more field trials were necessary to provide information regarding the influence of agronomic management practices on overall chia performance and to adapt management practices to maximize chia seed yields and their associated seed quality traits under the given conditions.
Within the third publication it could be concluded that within the given biodiversity of Salvia species, there are existing Salvia hispanica L. (SALV66) and Salvia columbariae Benth. (Golden Chia) varieties adapted to day lengths greater than 12 h showing seed yields almost in line with those of their countries of origin. Both selected chia varieties SALV66 and Golden Chia represented very promising raw materials from a nutritional point of view. The significant seed shattering level of Golden Chia, however, is a huge drawback regarding its commercial production. Therefore, especially concerning Golden Chia breeding efforts and scientific studies on agronomic management practices are of enormous importance. The establishment of chia cultivation under local conditions could be considered as the first step towards a local and sustainable chia value chain in Europe. Chia cultivation in Europe, including Germany would on the one hand fulfil the steadily increasing demand for healthy, environmentally sustainable, and regionally produced food and non-food products. While on the other hand, it would simultaneously represent a profitable economic source of income for local farmers, potentially leading to an economically and environmentally profitable way of broadening the food chain and food base. Improved basic understanding about chia cultivation, the effect of plant constituents, and processing possibilities could help to translate research into
new technological advances.Ein zunehmendes Lifestyle- und Gesundheitsbewusstsein der Verbraucher führte in jüngster Zeit zu einer gesteigerten Nachfrage nach sogenannten "Superfoods", welchen gesundheitsfördernde Eigenschaften zugeschrieben werden. Parallel dazu werden Lebensmittelkaufentscheidungen immer stärker durch das erhöhte Bewusstsein der Verbraucher hinsichtlich der sozialen und ökologischen Auswirkungen in den Herkunftsländern beeinflusst. Eine regionale, nachhaltige Produktion von Chia in Mitteleuropa, kann dieser Nachfrage und dem entsprechenden Verbraucherbewusstsein entgegenkommen. Das breite Spektrum an Einsatz- und Anwendungsmöglichkeiten in diversen Industrien (Verpackung, Kosmetik, Medizin, Pharmazie und Nutrazeutika) abseits der Nahrungsmittelindustrie spricht darüber hinaus auch aus wirtschaftlicher Sicht für den regionalen Anbau.
Da Chia jedoch eine Kurztagpflanze ist, welche Tageslängen von 12-13 Stunden für die Blütenbildung benötigt, war der Anbau bislang geographisch auf die Tropen und Subtropen beschränkt. Eine Ausweitung des Anbaus von Chia in gemäßigte Regionen (40°-60°) innerhalb des kühl-gemäßigten Klimas, wie es z.B. in Deutschland vorherrscht, erforderte jedoch eine Anpassung der Genotypen hinsichtlich der Tageslängenempfindlichkeit. Der Anbau wäre bis dato nur in den Sommermonaten möglich, da nur in diesen Monaten die Temperaturbedingungen erfüllt wurden, dies allerdings dem Tageslängenanspruch einer Kurztagpflanze entgegensteht. Durch züchterische Bemühungen wurde die photoperiodische Sensibilität überwunden und neue Sorten entwickelt, die in der Lage sind, die Blütenbildung unter Tageslängen von bis zu > 15 Stunden zu induzieren.
Durch die Überwindung der photoperiodischen Sensibilität wurde der Anbau von Chia für die Samenproduktion in Mitteleuropa ermöglicht. Dies erfordert jedoch die Entwicklung eines ganzheitlichen Anbausystems für Chia, um letztendlich die geforderten Ertrags- und Qualitätsziele für Chiasamen unter den gegebenen klimatischen Bedingungen zu erreichen. Daher wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit folgende Ziele evaluiert, um neue Chia- Genotypen zu selektieren und agronomische Managementpraktiken zu etablieren, die zur Verbesserung des Ertrags und der Qualitätsmerkmale von Chia unter mitteleuropäischen Bedingungen beitragen könnten:
- Untersuchung der Anbaufähigkeit verschiedener Chia-Genotypen unter mitteleuropäischen Klimabedingungen
- Bestimmung und Spezifizierung von agronomischen und qualitativen Merkmalen verschiedener Chia-Genotypen, die unter mitteleuropäischen Klimabedingungen angebaut werden
- Optimierung und Etablierung eines Anbausystems für Chia unter den in Mitteleuropa gegebenen klimatischen Bedingungen
- Selektion neuer, weiterer Chia-Sorten, die unter mitteleuropäischen Klimabedingungen anbaufähig sind
Hierzu wurden in den Jahren zwischen 2015 und 2018 Klimakammer- und Freilandversuche an der Universität Hohenheim und den Versuchsstationen Ihinger Hof und Eckartsweier durchgeführt.
Die Ergebnisse der ersten Publikation zeigten, dass drei kultivierte Chia-Genotypen, die entweder tageslängenunempfindlich (Sahi Alba 914) oder an Tageslängen von mehr als 12 Stunden angepasst waren, Erträge erreichten, die über den Erträgen der Herkunftsländer lagen. Des Weiteren wurden Öl-, Protein- und Schleimstoffgehalte erzielt, die der aktuellen Literatur und der Novel-Food-Verordnung (EU) 2015/2283 entsprachen und somit stellt Chia möglicherweise eine attraktive, alternative Feldfrucht für hiesige Landwirte in Deutschland dar, da in Anbetracht der Ergebnisse deutlich wurde, dass der Anbau von Chia auf Breitengrade bis 48° N ausgedehnt werden könnte. In Zeiten des Klimawandels könnte die Erweiterung der Nahrungsmittelbasis mit entsprechenden Nutzpflanzen essentiell sein. Die in der zweiten Publikation vorgestellten Ergebnisse bestätigten, dass die gegebenen Umweltbedingungen einen signifikanten Einfluss auf den Samenertrag und die Nährstoffzusammensetzung von Chiasamen hatten, während die angewandten agronomischen Managementpraktiken (i) Reihenabstand (35, 50 und 75 cm), (ii) Aussaatstärke (1, 1,5 und 2 kg ha-1) und (iii) N-Düngungsrate (0, 20 und 40 kg N ha-1) einen begrenzten Einfluss aufwiesen.
Dennoch konnte unter den in Deutschland vorherrschenden Bedingungen ein Reihenabstand von 50 cm, eine Aussaatdichte von 1,5 kg ha-1 und eine N-Düngermenge von 20 bis 40 kg N ha-1 empfohlen werden. Es wurde deutlich, dass weitere Feldversuche notwendig sind, um Informationen über den Einfluss der agronomischen Managementpraktiken auf die allgemeine Pflanzenentwicklung zu erhalten und final den Saatgutertrag und die entsprechenden Qualitätsmerkmale von Chia unter den gegebenen Bedingungen zu maximieren.
Im Rahmen der dritten Publikation konnte festgestellt werden, dass innerhalb der gegebenen Diversität der Salvia-Arten, bereits Salvia hispanica L. (SALV66) und Salvia columbariae Benth. (Golden Chia) Sorten verfügbar waren, die an Tageslängen von mehr als 12 Stunden angepasst waren und deren Samenerträge annähernd der der Herkunftsländer entsprachen.
Beide ausgewählten Chia-Sorten SALV66 und Golden Chia stellen aus ernährungsphysiologischer Sicht vielversprechende Rohstoffe dar. Der signifikante Samenausfall von Golden Chia ist jedoch ein großer Nachteil für die kommerzielle Produktion. Daher sind insbesondere hinsichtlich der Golden Chia Züchtungsbemühungen und wissenschaftliche Studien zu agronomischen Managementpraktiken von enormer Bedeutung. Die Etablierung des Chia-Anbaus unter lokalen Bedingungen könnte als erster Schritt zu einer lokalen und nachhaltigen Chia-Wertschöpfungskette in Mitteleuropa angesehen werden. Der Chia-Anbau in Europa einschließlich Deutschland würde einerseits die steigende Nachfrage nach gesunden, nachhaltigen und regional erzeugten Lebensmitteln und Non-Food-Produkten erfüllen. Andererseits würde er gleichzeitig eine lukrative wirtschaftliche Einnahmequelle für lokale Landwirte darstellen. Dies könnte zu einer ökonomisch und ökologisch gewinnbringenden Erweiterung der Nahrungskette und Nahrungsmittelbasis führen. Ein verbessertes Grundverständnis hinsichtlich des Chia-Anbaus, der Inhaltsstoffe und Verarbeitungsmöglichkeiten könnte helfen, Forschung in neue technologische Entwicklungen umzusetzen
Economic Evaluation of "Dual-Harvesting" of Cereal Grains including Residues Chaff and Straw
No full textZiel der Arbeit ist die ökonomische Bewertung von neuen Ernteverfahren, sogenannten Dop-pelernteverfahren für die gemeinsame Ernte von Körnern und deren Restbiomasse. Im Detail ist das Ziel einerseits die Evaluation der prognostizierten, höheren Qualität und Menge pro Hektar an erntbaren Reststoffbiomassen wie Spreu und Stroh, andererseits jedoch besonders ihren monetären Leistungen in der Gegenüberstellung zu den Verfahrenskosten durch den Einsatz der Doppelernte.
Dafür werden Mähdruschverfahren mit zusätzlicher Spreu- bzw. Stroherntekette mit den ver-schiedenen Doppelernteverfahren verglichen, sowohl verfahrenstechnisch als auch monetär. Bei den betrachteten Doppelernteverfahren handelt es sich um den Feldhäckseldrusch, das Ladewagen-Schwadernteverfahren, das Kompakternteverfahren und die Ernte mit einem Äh-renstripper am Traktor. Der Vergleich bezieht sich auf alle Ernteverfahren inklusive der erfor-derlichen Logistikkette und Erntegutnachbehandlung, d.h. der stationären Separation von Korn und Biomasse. Als Berechnungsgrundlage dienen Modellierungen, u.a. für Spreuerträge und Erntegutvolumina in Abhängigkeit vom Kornertrag. Unter der Einbeziehung von Parametern wie z.B. Flächengröße, Feldentfernung, Arbeits- und Transportgeschwindigkeiten und Verlust-zeiten wie z.B. für Wendevorgänge im Feld, wird in einem dafür entwickelten Berechnungsmo-dell die benötigte Zeit für die Ernte von einem Feld für alle Verfahren mit größtmöglicher Ver-gleichbarkeit berechnet. Anhand der in Datenbanken hinterlegten Maschinenkosten, z.B. für Abschreibung oder Verschleiß, die über Auswahllisten automatisiert in die gewünschte Verfah-rensberechnung übernommen werden, können zunächst die Kosten je Betriebsstunde und unter Einbeziehung der Flächenleistung und Flächengröße die Kosten pro Hektar für jedes Ernteverfahren ermittelt werden. Da alle Verfahren unterschiedlich hohe Verluste von Korn und Biomasse aufweisen, werden dementsprechend die verfahrensspezifischen, gesamten Erlöse für Korn und Biomasse berechnet und davon die jeweils berechneten Verfahrenskosten abge-zogen. Die daraus resultierenden, erntekostenfreien Leistungen (EKFL) werden als Ver-gleichsgröße herangezogen.
Ohne Berücksichtigung der langfristig zu beachtenden Humusreproduktionskosten ergeben sich nach den getroffenen Annahmen für die einzelnen Verfahren folgende EKFL: Mähdrusch mit Ballenkette 1309,93 /ha; Kompakternte 1285,66 bis 1529,53 /ha je nach Menge des mit-geernteten Strohanteils; Feldhäckseldrusch 1421,04 /ha; Ladewagen-Schwadernte 1429,40 /ha; Ährenstripper 1279,58 /ha. Das Kompakternteverfahren besitzt damit einen Vorteil von bis zu 219,60 /ha gegenüber der etablierten Mähdrusch- und Ballentechnik unter den gege-benen Annahmen. Die anderen Verfahren liegen dazwischen oder geringfügig unterhalb des Mähdruschverfahrens. Werden die Kosten für Nährstoffabfuhr und Humusreproduktion mitein-bezogen, beträgt der Vorteil des Kompakternteverfahrens bis zu 143,44 /ha.
Auf Basis der durchgeführten Literaturrecherche und der eigenen Modellrechnungen kann mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass Doppelernteverfahren die Rest-stoffe tatsächlich in größerer Menge mit höherer Qualität nutzbar machen, als dies mit den bisher verbreitet eingesetzten Verfahren möglich ist. Die bereits von Buchmann (1961) und Garmasch (1960) geäußerten Bedenken bezüglich der Eignung des Mähdruschverfahrens zur effizienten Bereitstellung von Spreu und Stroh erhärten sich unter Berücksichtigung der durch-geführten Berechnungen.
Zudem sind die ackerbaulichen Effekte der Doppelernteverfahren positiv gegenüber dem Mähdrusch einzuschätzen, was hier jedoch nicht monetär bewertet wird und daher einen gro-ßen, zukünftigen Forschungsbedarf darstellt. Die positive Einschätzung ist zurückzuführen auf eine verbesserte Feldhygiene durch das Entfernen der Unkrautsamen und Pflanzenkrank-heitserreger bei der Ernte vom Feld. Der Bedarf an chemischen Pflanzenschutzmitteln könnte dadurch abnehmen. Durch die Nutzung der Getreidereststoffe werden nicht nur die Ressour-ceneffizienz verbessert und Flächen für den Anbau nachwachsender Rohstoffe eingespart, sondern der in Spreu und Stroh enthaltene Kohlenstoff bleibt zu größeren Anteilen in nachhal-tigen Produkten gebunden, wie z.B. in Pflanzenkohle.
Die Doppelernte ist dabei ein essentielles Werkzeug zur kostengünstigen Bereitstellung der benötigten Pflanzenreststoffe und bietet gleichzeitig großes Potenzial zur umweltverträgliche-ren Bewirtschaftung von Feldern und Vorteilen für die Biodiversität wie z.B. durch die Möglich-keit zum regelmäßigen Anbau von Pflanzengemengen anstelle von einzelnen Kulturen. Die digitale Entwicklung bis hin zur autonomen Feldbewirtschaftung kann bei Doppelernteverfah-ren durch vereinfachte Prozesse im Feld rationeller gestaltet werden, was zukünftig weitere Effizienzsteigerungen bei der Getreide- und Reststoffernte erwarten lässt.Objective of this work is an economic evaluation of new harvesting methods, so-called dual- harvesting methods for common harvesting of grains and their residual biomass. In detail, the aim is on the one hand to evaluate the predicted higher quality and quantity per hectare of har-vestable residual biomass such as chaff and straw that can be realized with dual-harvesting technologies, but on the other hand especially their additional income contrasted to the pro-cess costs by proceeding dual-harvesting.
For this purpose, combine harvesting with additional chaff or straw harvesting is compared to some dual-harvesting methods, both in terms of process technology and in monetary terms. Dual-harvesting methods are simulated with self-propelled forage harvester threshing, forage wagon windrow harvesting, compact harvesting and harvesting with a tractor mounted stripper header. The comparison includes the required logistic-chains and crop aftertreatment, i.e. sta-tionary separation of grain and biomass for each method. As basis for calculations is done specific modeling, e.g. for chaff yields and crop volumes as a function of grain yield. Parame-ters such as area size are included and also field distance, loss times, e.g. for turning opera-tions in the field, working speeds and road transport speeds. A calculation model developed for this purpose calculates time required for harvesting of one field for all processes with the greatest possible comparability. Based on machine costs stored in databases, e.g. for depreci-ation or wear and repair, which are automatically transferred to their desired process calcula-tion via selection lists, the costs per operating hour and, including area per hour and area size, costs per hectare can be determined for each harvesting process. Since all processes have different levels of grain and biomass losses, the process-specific, total revenues for grain and biomass are calculated accordingly and process costs calculated in each case are deducted from them. The resulting harvest cost free outputs (HCFO) are used as a comparative value.
Without taking into account costs of reproducing soil organic matter as long term result, the following HCFO result for the individual methods according to the assumptions are calculated: combine threshing with bale harvesting 1309.93 /ha; compact harvesting 1285.66 to 1529.53 /ha depending on the amount of straw harvested; forage harvester threshing 1421.04 /ha; forage wagon swath harvesting 1429.40 /ha; tractor-mounted stripper header 1279.58 /ha. The compact harvesting method thus has an advantage of up to 219.60 /ha over the estab-lished combine and bale technology with same given assumptions. The other methods are in between or slightly below the combine harvesting. If costs for nutrient removal and soil organic matter reproduction are included for long term perspective, the advantage of compact harvest-ing is up to 143.44 /ha.
Based on literature research and model calculations, it can be assumed with a high degree of probability that dual-harvesting methods actually make residual materials usable in greater quantities with higher quality than it is possible with widely used combine harvesting. Concerns expressed by Buchmann (1961) and Garmasch (1960) regarding the suitability of combine harvesting for an efficient provision of chaff and straw are substantiated when calculation re-sults are taken into account.
In addition, agronomic effects of dual-harvesting methods are positive compared to combine harvesting, which was not able to be evaluated in monetary terms and therefore represents a great need for future research. The positive assessment is due to improved field hygiene by removing weed seeds and plant pathogens from the field during dual-harvest. This could re-duce the need for chemical pesticides. Use of cereal residues not only improves resource effi-ciency and "saves" land for cultivation of renewable raw materials, but the carbon contained in chaff and straw remains bound in sustainable products to a greater extent, such as in biochar.
Dual-harvesting is an essential tool for cost-effective provision of plant residues required for that purpose and at the same time offers great potential for more environmentally friendly field management and benefits for biodiversity, e.g. through possibility of regular cultivation of plant mixtures instead of individual crops. Digital development up to autonomous field management can be made more rational in dual-harvesting methods through simplified processes in the field, which can be expected to lead to further increases in efficiency of grain and residue har-vesting in the future
Jahresbericht 2020 / Universität Hohenheim, Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum
No full textDissecting the genetic basis of root- and rhizosphere-related phosphorususe efficiency in European elite maize (Zea mays L.) lines and landraces
Get PDFIn agriculture, farmers massively apply P fertilizer to maintain high yield. Due to the long-term high fertilization rates and long-term organic residue accumulation, the total P pool per hectare has increased between 1900 and 2020. Since modern varieties have often been selected in high-nutrient input conditions for high yields, concerns are being raised that the beneficial traits for P uptake under a limited P supply will gradually decline in elite varieties. Regarding to maize (Zea mays L.), thousands of varieties have been bred since it was domesticated as a food product. It is an open question whether traits and genes related to P deficiency in European maize have changed since the Green Revolution, the start of hybrid breeding and high-intensity fertilization. This is the core research question of this dissertation. Here I present the analysis of roots in response to P deficiency using a diverse panel of European maize genotypes via several experiments. In Chapter I, we focus on whether maize seedlings of the flint and dent heterotic pools vary in the P acquisition and utilization since the onset of hybrid breeding using 34 genotypes in mini-rhizotrons. These genotypes included 16 flint lines that were released over more than five decades ago, 7 doubled haploid lines from the flint landraces (DH_LR), 8 dent lines, and 3 hybrids. Seedling P use efficiency (PUE) and related traits were measured and compared at two P levels in a calcareous soil. In Chapter II, we compared the root exudated organic acids and mycorrhizal fungi colonization degree among 24 genotypes which have been evaluated in Chapter I. These genotypes included 16 flint lines, 6 DH_LR and 2 old dent lines. Seedling colonization with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) and organic acid anion release were measured. P-uptake-related root traits were compared under P-sufficient and P-deficient conditions. In Chapter III, using nearly isogenic maize lines, the B73 wild type and the rth3 root hairless mutant, we quantified the effect of root hairs and AMF infection in a calcareous soil under P deficiency. Wild-type root hairs extended the rhizosphere for acid phosphatase activity by 0.5 mm compared with the rth3 hairless mutant. Total root length of the wild type was longer than that of rth3 under P deficiency. Higher AMF colonization and mycorrhiza-induced phosphate transporter gene expression were identified in the mutant under P deficiency, but plant growth and P acquisition were similar between mutant and the wild type. The mycorrhizal dependency of maize was 33 % higher than the root hair dependency. Root hairs and AMF inoculation are two alternative ways to increase Pi acquisition under P deficiency, but these two strategies compete with each other. In Chapter IV again two nearly isogenic maize lines, the B73 wild type and the rth2 root hairless mutant, were used to address the importance of root hairs during drought and under P deficiency. The results indicate that drought and P deficiency synergistically impair maize growth; while P concentrations were little affected by the loss of root hairs, the P content was massively reduced at combined stress, showing that P deficiency is much more severe under drought.
In Chapter V, we first compared the root traits response to low P and high P of six preselected genotypes in European flint in Chapter I. We then generated RNA libraries from the roots of these lines under both low P and high P. Using an expressed genes matrix, we conducted a Weighted Genomic Coexpression Network Analysis (WGCNA), and detected general low P-induced modules and modules that were higher in founder flints. The P deficiency-responsive metabolic processes common to all six genotypes included: (1) acceleration of carbon supply for organic acid synthesis through glycolysis and TCA cycle; (2) alteration of lipid metabolism; (3) changes of activity of transmembrane transporters; (4) carotenoid metabolism. Additionally, the founder flint line EP1, F2 and doubled haploid landrace SM1 have their specific strategies and mechanism to cope with low P. Our findings well support other studies with transcriptome, proteome and metabolome experiments in maize and other species, and point to molecular events involved in the efficient alleviation of P stress in efficient maize accessions.
Altogether, this study presents informative analyses in how maize genotypes with distinct breeding history adapt to P deficiency in regard of root, rhizosphere traits and root transcription. It showed correlation between phenotypic traits and gene transcription, which is much more complex than previously reported. It also opened a novel insight into molecular regulation on Pi utilization, resulting in promotion of vegetative biomass in P deficiency. These findings will also provide precious knowledge for plant breeders and agronomists who work on P research in maize and other cereal crops.In der Landwirtschaft düngen die Landwirte massiv P-Dünger, um den Endertrag zu erhalten. Aufgrund der langfristig hohen Düngung und der langfristigen Anreicherung organischer Rückstände hat sich der Gesamt-P-Pool pro Hektar zwischen 1900 und 2020 erhöht. Da moderne Sorten häufig unter Bedingungen mit hoher Nährstoffversorung für hohe Erträge ausgewählt wurden, werden Bedenken laut, dass vorteilhafte Eigenschaften für die P-Aufnahme bei einem begrenzten P-Angebot bei Elite-Sorten allmählich abnehmen. In Bezug auf Mais (Zea mays L.) wurden Tausende von Sorten gezüchtet, seit er als Lebensmittel domestiziert wurde. Inwiefern sich seit der Grünen Revolution durch Hybridzüchtung und hochintensive Düngung entsprechende Merkmale und Gene des P-Mangels bei europäischem Mais verändert haben, ist ungeklärt. Dies herauszufinden ist die zentrale Forschungsfrage in dieser Dissertation. Ich untersuche dazu Wurzeln in Reaktion auf einen P-Mangel in einem Panel europäischer Maisgenotypen in mehreren Experimenten. In Kapitel I konzentrieren wir uns darauf, ob sich die frühe Maisentwicklung von Genotypen der heterotischen Pools Flint/Dent seit Beginn der Hybridzüchtung verändert hat. Dabei kamen 34 Genotypen in Mini-Rhizotron bei zwei P-Stufen zum Einsatz. Diese Genotypen umfassten 16 Flintlinien, die zum Teil vor mehr als sechs Jahrzehnten zugelassen wurden, 7 doppelte haploide Linien, die aus den Flint-Landrassen entwickelt wurden (DH_LR), 8 Dentlinien und 3 ihrer Hybride. Die Effizienz der P-Nutzung (PUE) von jungen Pflanzen und zugehörige Merkmale wurden in einem kalkhaltigen Boden verglichen. In Kapitel II verglichen wir den Besiedlungsgrad der Wurzel mit Mycorrhizapilzen und die Menge und Typ der exudierten organischen Säuren anhand von 24 Genotypen, die bereits in Kapitel I untersucht wurden. Diese Genotypen umfassten 16 Flintlinien, 6 DH_LR und 2 alte Dentlinien. Die Wurzelbesiedlung mit arbuskulären Mykorrhizapilzen (AMF) und die Ausschüttung von organischen Säureanionen wurden gemessen. P-Aufnahme und Wurzelmerkmale wurden unter ausreichendem P und unter P-defizienten Bedingungen verglichen. In Kapitel III haben wir unter Verwendung nahezu isogener Maislinien, des B73-Wildtyps und der rth3-wurzelhaarlosen Mutante, die Wirkung von Wurzelhaaren und von AMF-Infektionen in einem kalkhaltigen Boden unter P-Mangel quantifiziert. Die Gesamtwurzellänge des Wildtyps war länger als die von rth3 unter P-Mangel. Eine höhere AMF-Kolonisierung und Mykorrhiza-induzierte Phosphattransporter-Genexpression wurden in der Mutante unter P-Mangel identifiziert, aber das Pflanzenwachstum und die P-Akquisition waren zwischen Mutante und Wildtyp ähnlich. Die Mykorrhiza-Abhängigkeit von Mais war 33% höher als die Wurzelhaar-Abhängigkeit.In Kapitel IV wurden erneut zwei nahezu isogene Maislinien verwendet, der B73-Wildtyp und die rth2-Wurzelhaarlose Mutante, um die Bedeutung von Wurzelhaaren während Wassermangel und unter P-Mangel zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass Trockenheit und P-Mangel das Maiswachstum synergistisch beeinträchtigen. Während die P-Konzentrationen durch den Verlust von Wurzelhaaren wenig beeinflusst wurden, war der P-Gehalt bei kombiniertem Stress massiv verringert, was zeigt, dass der P-Mangel sich unter Trockenheit viel schwerwiegender auswirkt. In Kapitel V haben wir zuerst die Reaktion der Wurzelmerkmale auf niedrigen P und hohen P von sechs vorausgewählten Genotypen in europäischem Flint aus Kapitel I verglichen. Anschließend haben wir mRNA-Transkriptome aus den Wurzeln dieser Linien sowohl unter niedrigem P als auch unter hohem P isoliert. Mit diesen Daten führten wir anschließend eine gewichtete Koexpression-Netzwerkanalyse (WGCNA) durch und entdeckten allgemeine Module, die mit niedriger P-Versorgung höher exprimiertwurden. Die auf P-Mangel reagierenden Stoffwechselprozesse und genetische Anpassungen, die allen sechs Genotypen gemeinsam sind, umfassten: (1) Veränderung des Kohlenstoffwechsels für die Synthese organischer Säuren durch Glykolyse und TCA-Zyklus; (2) Veränderung des Lipidstoffwechsels; (3) Aktivitätsänderungen von Transmembrantransportern; (4) Carotinoidstoffwechsel. Zusätzlich haben die effizienten Flint Linien EP1, F2 und die doppelt haploide Landrasse SM1 ihre spezifischen Strategien und Mechanismen, um mit niedrigem P Angebot fertig zu werden. Insgesamt präsentiert diese Arbeit Details, wie sich Maisgenotypen mit unterschiedlicher Zuchtgeschichte hinsichtlich Wurzel-, Rhizosphären-Merkmalen und Wurzeltranskription an P-Mangel anpassen. Diese Erkenntnisse werden auch Pflanzenzüchtern und Agronomen wertvolles Wissen liefern, die an der P-Forschung in Mais und anderen Getreidekulturen arbeiten
Older adults internet use, outdoor activity, and the urban environment : empirical analysis
Get PDFIn an ageing society, information technology (IT) can be a powerful tool to support older adults in staying physically, mentally, and socially active. A growing number of studies show positive effects of Internet use on active ageing. Specifically, understanding the relationship between older adults Internet use and their participation in outdoor activity has gained attention. However, little is known about the role of specific online activities, as previous research mainly considered general Internet use, e.g., writing emails and browsing the Web, which does not provide a rationale for increased outdoor activity. Another important factor affecting outdoor activity is the urban environment in which older adults live, especially as the environment can either motivate or hinder participation in outdoor activity. Against this backdrop, the aim of this thesis is to get a better understanding of the association between Internet use, the urban environment, and participation in outdoor activity. By adopting an ecological perspective, this dissertation is first in comprehensively assessing this association. Three studies provide empirical insights into patterns of factors and contribute an enhanced understanding of the association between older adults Internet use, the urban environment, and outdoor activity.
In summary, this thesis contributes to a relevant growth of knowledge on older adults Internet use and outdoor activity. The approach in this thesis uncovered important differences in the roles of individual factors as well as environmental factors in explaining older adults outdoor activity. Based on this contributions, important implications for research can be identified. For instance, future research can use the conceptual framework as a basis to investigate further types of outdoor activities and further types of online activities, such as social networks and messaging services which attain increasing relevance for the group of older adults. Further, this dissertation also has some practical implications, for example, as all three studies showed that socio-demographic predictors play important different roles, the findings are specifically relevant to identify specific groups of older adults. For instance, developers and providers can tailor their services to the needs of older adults, e.g., by designing responsive and barrier-free interfaces that adapt to individual capabilities in cognition, vision, and motor function.
Concluding, older adults should be encouraged to go online because the Internet increasingly provides information about opportunities and offerings in the city. The findings of this dissertation provide a rationale for the development of online services that offer neighborhood information and ultimately support older adults to be active outdoors.In einer alternden Gesellschaft kann Informationstechnologie (IT) ein wirksames Instrument sein, um ältere Menschen dabei zu unterstützen, körperlich, geistig und sozial aktiv zu bleiben. Eine zunehmende Anzahl von Studien zeigt positive Auswirkungen der Internetnutzung auf das aktive Altern. Insbesondere das Verständnis der Beziehung zwischen Internetnutzung älterer Menschen und ihrer Teilnahme an außerhäuslichen Aktivitäten hat Aufmerksamkeit erregt. Über die Rolle spezifischer Online-Aktivitäten ist jedoch wenig bekannt, da frühere Untersuchungen hauptsächlich die allgemeine Internetnutzung in Betracht zogen, z. B. das Schreiben von E-Mails und das Surfen im Internet, was keine Begründung für vermehrte außerhäusliche Aktivitäten liefert. Ein weiterer wichtiger Faktor, der außerhäusliche Aktivitäten beeinflusst, ist die städtische Umgebung, in der ältere Menschen leben. Insbesondere, da die städtische Umgebung die Teilnahme an außerhäuslichen Aktivitäten entweder fördern oder behindern kann. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel dieser Arbeit, den Zusammenhang zwischen Internetnutzung, städtischer Umgebung und Teilnahme an außerhäuslichen Aktivitäten besser zu verstehen. Durch die Übernahme einer ökologischen Perspektive geht es in dieser Dissertation zunächst darum, diesen Zusammenhang umfassend zu bewerten. Drei Studien liefern empirische Einblicke in Faktorenmuster und führen zu einem besseren Verständnis des Zusammenhangs zwischen der Internetnutzung älterer Menschen, der städtischen Umgebung und außerhäuslichen Aktivitäten.
Zusammenfassend trägt diese Arbeit zu einem relevanten Wissenszuwachs über die Internetnutzung und außerhäuslichen Aktivität älterer Menschen bei. Der Ansatz in dieser Arbeit deckt wichtige Unterschiede in der Rolle individueller Faktoren sowie Umgebungsfaktoren bei der Erklärung der außerhäuslichen Aktivitäten älterer Menschen auf. Basierend auf diesen Beiträgen können wichtige Implikationen für die Forschung identifiziert werden. Beispielsweise kann die zukünftige Forschung den konzeptionellen Rahmen als Grundlage verwenden, um weitere Arten von außerhäuslichen Aktivitäten und weitere Arten von Online-Aktivitäten wie soziale Netzwerke und Messaging-Dienste zu untersuchen, die für ältere Menschen zunehmend an Bedeutung gewinnen. Darüber hinaus hat diese Dissertation auch einige praktische Auswirkungen, da beispielsweise alle drei Studien zeigten, dass soziodemografische Prädiktoren wichtige unterschiedliche Rollen spielen. Die Ergebnisse sind speziell relevant, um bestimmte Gruppen älterer Menschen zu identifizieren. Beispielsweise können Entwickler und Anbieter ihre Dienste auf die Bedürfnisse älterer Menschen zuschneiden, z.B. indem sie reaktionsschnelle und barrierefreie Schnittstellen entwerfen, die sich an die individuellen Fähigkeiten in Bezug auf Kognition, Vision und Motorik anpassen.
Zusammenfassend sollten ältere Menschen motiviert werden, online zu gehen, da das Internet zunehmend Informationen über Möglichkeiten und Angebote in der Stadt bietet. Diese Dissertation hat erstmalig die spezifische Internetnutzung für Angebote und Möglichkeiten in der Nachbarschaft untersucht um außerhäusliche Aktivitäten älterer Menschen zu erklären. Die Ergebnisse liefern eine Begründung für die Entwicklung von Online-Diensten, die Nachbarschaftsinformationen anbieten (z.B. digitale Quartiersplattformen) und schließlich ältere Menschen dabei unterstützen, außerhäuslich aktiv zu sein