2013 research outputs found
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A study of pasture cropping as an alternative cropping system for sub-saharan Africa
Get PDFWith food security and soil degradation being a major concern and hurdle in the development goals of sub-Saharan Africa (SSA), there has been and continues to be an attempt to find an alternative cropping system to conventional monocropping that rehabilitates soils whilst increasing productivity and efficiency of the subsistence cropping system. Such a cropping system needs to be realistically adoptable within the SSA social and ecological constraints. An alternative Australian winter rainfall relay cropping system coined pasture cropping (PaCr) was identified as an option that may surmount some of these limitations.This research involved completing a field trial through to model scale introductory assessment of the water dynamics in PaCr and the implications thereof in yield, water use efficiency (WUE) and competition for water; ultimately assessing the potential of PaCr in SSA. PaCr was adapted to an intercropping system for SSA summer rainfall conditions. The three treatments included the representative subsistence crop cowpea (Vigna unguiculate) and a common indigenous pasture (Eragrostis curvula) and an additive PaCr setup of cowpea directly seeded into pasture in water limited (rainfed) field trials in Pretoria, South Africa between 2013-2015. The DM yields of PaCr were 17% and 293% higher in both seasons compared to the conventional cowpea monocrop yield. When comparing PaCr yield to conventional pasture, there was a 12% and 89% higher yield in both seasons compared to the conventional pasture monocrop yield. The greater yield advantage in 2015 with the limited rainfall indicates that PaCr was most advantageous in terms of DM yield in a drier year which is a time of greatest risk and food insecurity. PaCr was also more WUE in both seasons, being significantly higher than the cowpea monocrop in 2015. Competition also showed a higher degree of competitiveness by cowpea in the wetter 2013-14 season and lower competitive ability in the drier 2015, whereas pasture showed little competitive response in 2013-14 and attaining significantly higher yields than the monocrop in 2015. The results of the field trials were used to adapt the University of Pretorias Soil Water Balance (SWBsci) crop model to simulate an intercropping system. Observed field results were compared to simulated results and statistical goodness of fit indicators were assessed, concluding that with all the variations of season and systems, the results were acceptable as an inaugural adaptation of the Soil Water Balance model. Other relevant crop water use parameters were extrapolated from the simulated data allowing for a more complete insight into the field trials. With the adapted SWBsci model, 14-year simulations were run in three different climates and on three different soil types for all three cropping systems to map out the viability of PaCr across an aridity index continuum as a reference for further application in research or in industry and to stress test SWBsci. Results demonstrated that PaCr was only advantageous in dry sub-humid to humid conditions on clay-loam to sandy soils, whereas pasture was dominant in more semi-arid conditions on the three different soils. Cowpea only performed better on clay soils in dry-sub humid to sub humid conditions. These advantages are attributed to differing plant water availability at various root depths suiting growth and/or competition of either one or both crops. These plant water availability differences were determined by water holding capacity of various soil types and rainfall volumes.
From a WUE perspective, the pasture and PaCr did have a higher WUE but with the extreme variation in rainfall there was no significant difference. But pasture and PaCr both had a very high WUE in arid to semi-arid conditions due to the deeper roots of pasture accessing stored soil water. Competition also showed insignificant results due to the variation in the rainfall. However, in more arid to semi-arid conditions on clay-loam and sand competition outweighed facilitation thus resulting in land equivalent ratios (LER) of below 1, whereas on clay for the same aridity levels the average LER was greater than one. This was attributed to cowpea have a better competitive ability when clay water holding capacity confined plant available water to the top soil layers. The converse is true in the dry sub-humid conditions and wetter conditions because LER was less than one on clay soils while being greater than one on clay-loam and sand. This was attributed to the lower water holding capacity of sand spreading the plant available water through the profile allowing for niche root partitioning to be effective.
For subsistence farmers, PaCr out-yielded the cowpea monocrop in arid conditions on all three soil types and on clay in semi-arid conditions. In the wetter dry sub-humid conditions, PaCr out-yielded cowpea on sand. In the wet sub-humid conditions PaCr does well on clay-loam and sand, but cowpea yields under these conditions are more than adequate to make the choice of PaCr debatable form a yield point of view. However, if soil rehabilitation is a necessity in the sub-humid areas, this makes PaCr a very realistic option.Da die Ernährungssicherheit und die Bodendegradation ein Hauptanliegen und eine Hürde für die Entwicklungsziele des subsaharischen Afrikas (SSA) darstellen, wurde und wird versucht, ein alternatives Anbausystem zum konventionellen Monokulturanbau zu finden, das die Böden rehabilitiert und gleichzeitig die Produktivität und Effizienz des Subsistenzsystems erhöht. Ein solches Anbausystem muss realistisch an die sozialen und ökologischen Gegebenheiten der SSA angepasst werden können. Für die vorliegende Forschungsarbeit wurde als eine Option, die einige dieser Einschränkungen überwinden könnte, ein alternatives Australisches Winterregenrelais-Erntesystem für das Ernten von Weideflächen (PaCr) identifiziert. Die Forschung beinhaltete den Abschluss eines Feldversuchs bis hin zur modellhaften einleitenden Bewertung der Wasserdynamik bei PaCr und deren Auswirkungen auf Ertrag, Wassernutzungseffizienz (WUE) und Wettbewerb um Wasser. Abschließend wurde das Potenzial von PaCr in SSA bewertet. PaCr wurde an ein Mischkultur für SSA Sommerregenbedingungen angepasst. Die drei Versuche umfassten die repräsentative Subsistenzpflanze Augenbohne (Vigna unguiculate) und eine gemeinsame einheimische Weide (Eragrostis curvula) sowie einen zusätzlichen PaCr-Aufbau von Augenbohne, die in wasserlimitierten Feldversuchen in Pretoria, Südafrika, zwischen 2013-2015 direkt in die Weide gesät wurde. Die Trockenmasse-Erträge von PaCr lagen in beiden Jahreszeiten um 17% bzw. 293% höher als die konventionelle Monokultur-Erträge von Augenbohne. Vergleicht man den PaCr-Ertrag mit dem konventionellen Weidenanbau, so ergibt sich in beiden Jahreszeiten ein um 12% bzw. 89% höherer Ertrag im Vergleich zum konventionellen Monokultur-Ertrag. Der größere Ertragsvorteil im Jahr 2015 mit den begrenzten Niederschlägen zeigt, dass PaCr in einem trockeneren Jahr, welches das größte Risiko unter Gesichtspunkten der Ernährungssicherheit darstellt, in Bezug auf den DM-Ertrag am vorteilhaftesten war. PaCr war in beiden Jahreszeiten auch wassernutzungseffizienter und lag damit deutlich über der Augenbohne-Monokultur im Jahr 2015. Der Wettbewerb zeigte auch ein höheres Maß an Wettbewerbsfähigkeit der Augenbohne in der feuchteren Saison 2013-14 und eine geringere Wettbewerbsfähigkeit in der trockeneren Jahreszeit 2015, während die Weide im Zeitraum 2013-14 wenig wettbewerbsorientiert reagierte und im Jahr 2015 deutlichen Mehrertrag aufwies. Die Ergebnisse der Feldversuche wurden genutzt, um das Bodenwasserhaushaltsmodell (SWBsci) der Universität Pretoria an die Simulation eines Zwischenfruchtsystems anzupassen. Die beobachteten Feldergebnisse wurden mit den simulierten Ergebnissen verglichen und die statistische Güte der Anpassungsindikatoren bewertet, was zu dem Schluss führte, dass die Ergebnisse bei allen Variationen der Saison und der Systeme als erste Anpassung des Bodenwasserhaushaltsmodells akzeptabel waren. Andere relevante Parameter der Pflanzenwassernutzung wurden aus den simulierten Daten extrapoliert, was einen umfassenderen Einblick in die Feldversuche ermöglichte. Mit dem angepassten SWBsci-Modell wurden 14-jährige Simulationen in drei verschiedenen Klimazonen und auf drei verschiedenen Bodentypen für alle drei Anbausysteme durchgeführt, um die Lebensfähigkeit von PaCr über ein Trockenindexkontinuum hinweg als Referenz für die weitere Anwendung in Forschung oder Industrie und für den Stresstest von SWBsci zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigten, dass PaCr nur bei trockenen, subhumiden bis feuchten Bedingungen auf Lehm- und Sandböden von Vorteil war, während Weiden bei eher semi-ariden Bedingungen auf den drei verschiedenen Böden dominierten. Augenbohne schnitten nur auf Tonböden in trockenem, feuchtem bis subfeuchtem Untergrund besser ab.
Aus WUE-Sicht hatten Weide und PaCr zwar einen höheren WUE-Wert, aber mit den extremen Niederschlagsschwankungen gab es keinen signifikanten Unterschied. Aber Weide und PaCr hatten beide eine sehr hohe WUE bei trockenen bis semi-ariden Bedingungen, da die tieferen Wurzeln der Weide auf gespeichertes Bodenwasser zurückgreifen können. Auch der Wettbewerb zeigte aufgrund der unterschiedlichen Niederschläge nicht signifikante Ergebnisse. Bei trockeneren bis halbtrockeneren Bedingungen auf Ton-Lehm und Sand überwog jedoch die Konkurrenz die Erleichterung (?), so dass die Flächenäquivalenzverhältnisse (LER) unter eins lagen, während bei Ton bei gleichen Trockenheitswerten der durchschnittliche LER-Wert größer als eins war. Der Umkehrschluss gilt für die trockenen, subhumiden und feuchteren Bedingungen, da LER auf Lehmböden weniger als eins war, während es auf Ton-Lehm und Sand höher als eins ergab.
Für Subsistenzbauern brachte PaCr in trockenen Bedingungen auf allen drei Bodentypen und auf Ton in semi-ariden Bedingungen einen höheren Ertrag als die Monokultur der Augenbohne hervor. Auf Sand erzielte PaCr ebenfalls einen höheren Ertrag als die Monokultur unter den feuchteren, trockenen, subhumiden Bedingungen. Bei nassen, subhumiden Verhältnissen waren die Ertragsunterschiede zwischen PaCr und der Monokultur der Augenbohne nicht signifikant. Sollte jedoch die Bodensanierung im Vordergrund stehen, stellt PaCr eine bessere Alternative dar
Large eddy simulations of the thermodynamic budgets in a small catchment
Get PDFIn this study, the regional water and energy budgets at the land surface and the
planetary boundary layer (PBL) were simulated for three different real case studies. Nested large eddy simulation (LES) experiments with the WRF-NOAHMP-HYDRO
model were conducted for real cases. The LES was operated for two different sites,
the Kraichgau and the Ammer catchment which are both located in the southwest of
Germany, covering one full diurnal cycle for each case study.In dieser Arbeit wurden die regionalenWasser und Energiehaushalte an der Landoberfläche und der planetaren Grenzschicht für drei unterschiedliche Fallstudien simuliert. Hierzu wurden mit dem WRF-NOAHMP-HYDRO-Modell genestete Grobstruktursimulationen (LES) durchgeführt. Die LES-Experimente lieferten den kompletten Tagesgang für zwei unterschiedliche Regionen, den Kraichgau und das Einzugsgebiet der Ammer, beide in Südwestdeutschland
Evaluating different management strategies to increase the effectiveness of winter cover crops as an integrated weed management measure
Get PDFWeed control in agricultural production systems is indispensable to achieve stable crop yields. Integrated cropping systems are demanding for preventive and ecologically harmless weed control measures in order to protect soil and water resources and to retard the selection of herbicide-resistant weeds. Well-established winter cover crops provide nutrient retention and soil protection and may effectively suppress weeds. This contributes to reduce chemical and mechanical fall- and spring-applied weed control practices. However, producers are cautious towards integrating cover crops in crop rotations, as their performance is related to environmental conditions and varies, therefore, significantly from season to season. To increase their integration into cropping systems, reliability on weed control by cover crops needs to improve. In the current study, management strategies such as i) the cover crop sowing method, ii) the selection of water deficit tolerating cover crop species, iii) cover crop species combinations, iv) the adjustment of the mulching date and v) tillage practices after cover crop cultivation were considered as possibilities to improve the effectiveness of cover crops to control weeds during cultivation and in the subsequent cash crop.
Within the first and the second publication, the general weed and A. myosuroides control ability of a cover crops mixture during and after cultivation were compared in the field with various fall-applied tillage methods and glyphosate treatments. Due to the development of highly competitive cover crop stands, weeds were suppressed by 98% and A. myosuroides by 100% during cultivation. Therefore, cover crops were more efficient compared to glyphosate application(s), non-inversion and inversion tillage and revealed a great potential to reduce or even replace chemical and mechanical fall-applied weed control measures. The efficient A. myosuroides control during the cover crop cultivation remained until spring barley harvest. This quantifies cover crops to complement herbicide resistance management strategies. In contrast, due to the weak cover crop performance during fall-to-winter within another two experiments included in the second article, weed suppressive effects of cover crops disappeared after the cultivation of cover crops. This might have been the reason why reduced tillage and adjusted mulching dates in spring failed in contributing to expand weed suppressive effects of cover crops in these experiments.
Cover crop mixtures are attributed to show a greater resilience against unfavorable conditions than pure cover crop stands which is expected to result in an increased weed suppression ability. Within article three, the weed control efficacy of pure cover crop stands was compared with species mixtures. Pure stands of Avena strigosa Schreb. and Raphanus sativus var. oleiformis Pers. provided the most efficient weed control with 83% and 72%, respectively. Cover crop species mixtures showed a weaker weed suppression ability than the most efficient pure stand. In order to improve the weed control ability of cover crop mixtures, it was evaluated that the species selection is more relevant than the species diversity. Thereby, environmental requirements, such as water and temperature demand, and weed suppression mechanisms should be considered. Weed suppression of mixtures was improved by increasing the proportions of A. strigosa and R. sativus var. oleiformis, as they were showing a susceptibility for dry conditions and combine a strong competition for resources and allelopathic interference with weeds.
Within the fourth article, it was explored whether a low susceptibility of single cover crop species to water-limitations accompanies an improved weed suppression ability. A. strigosa and Sinapis alba L. showed differing suitabilities to cope with water-deficit in the greenhouse. A relation between weed suppression and water demand of cover crops at the field was not identified. Although the weed control ability of cover crops is generally narrowed under water-limited conditions, the weed suppression potential of individual species seems to be independent of their water supply.
The adjustment of the cover crop sowing method, the consideration of species-specific requirements and the mixing strategies, were evaluated as being important to improve the resilience of cover crops against severe environmental conditions and their weed control ability. Investigations of cover crop mixtures with respect to single component species, their mixing ratios and seed densities, might further increase the absolute and average effectiveness of cover crops as an integrated weed management practice.Unkrautkontrolle in landwirtschaftlichen Produktionssystemen ist unerlässlich, um stabile Erträge zu erzielen. Integrierte Anbausysteme zielen darauf ab, verstärkt präventive und ökologisch unbedenkliche Unkrautkontrollmaßnahmen einzusetzen, um Boden- und Wasserressourcen zu schützen und die Selektion herbizidresistenter Unkräuter zu verzögern. Gut etablierte Winterzwischenfruchtbestände sorgen für einen Nährstoffrückhalt und schützen den Boden vor Erosion. Eine effiziente Unkrautunterdrückung durch Zwischenfrüchte kann den Einsatz von chemischen und mechanischen Stoppelbearbeitungsmaßnahmen reduzieren. Winterzwischenfrüchte sind allerdings bisher noch kein fester Bestandteil in Fruchtfolgen, da deren Entwicklung, von Jahr zu Jahr, stark variieren kann. Dadurch schwankt auch die Zuverlässigkeit der Unkrautunterdrückung. Kann diese dauerhaft gewährleistet werden, könnte der Anbau von Zwischenfrüchten zunehmend interessanter werden. In dieser Studie wurden Bewirtschaftungsstrategien wie i) die Aussaatmethode von Zwischenfrüchten, ii) die Berücksichtigung trockentoleranter Zwischenfrüchte, iii) Zwischenfruchtmischungen, iv) unterschiedliche Mulchtermine und v) die Bodenbearbeitung nach dem Zwischenfruchtanbau als Möglichkeiten zur Verbesserung der Unkrautkontrolle durch Zwischenfrüchte evaluiert.
In der ersten und zweiten Veröffentlichung wurde die Unterdrückung von Unkräutern und A. myosuroides durch Zwischenfrüchte, im Vergleich zu verschiedenen im Herbst durchgeführten Bodenbearbeitungsvarianten und Glyphosatbehandlungen, beurteilt. Durch die Etablierung von konkurrenzfähigen Zwischenfruchtbeständen konnten Unkräuter und A. myosuroides während der Zwischenfruchtsaison um 98% bzw. 100% reduziert werden. Behandlungen, bei denen Glyphosat appliziert oder (wende und nicht-wendende) Bodenbearbeitung durchgeführt worden war, wiesen eine schlechtere Unkrautkontrolle auf, als Behandlungen mit Zwischenfrüchten. Der Einfluss des Zwischenfruchtanbaus auf A. myosuroides war auch noch während des Anbaus der Sommergerste erheblich. Dies bestätigt die Annahme, dass der Zwischenfruchtanbau als Maßnahme im Herbizidresistenzmanagement eingesetzt werden kann. Im Gegensatz dazu, konnten die Zwischenfrüchte, die in zwei weiteren Versuchen verwendet wurden, keine unkrautunterdrückende Wirkung in der Sommerung erzielen. Reduzierte Bodenbearbeitung und angepasste Mulchtermine im Frühjahr konnten ebenfalls nicht dazu beigetragen, die unkrautunterdrückende Wirkung des Zwischenfruchtmulchs zu verbessern.
Im dritten Artikel wurde überprüft, ob Zwischenfruchtmischungen, im Vergleich zu Zwischenfruchtreinsaaten, durch ihre höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber ungünstigen Witterungsbedingungen, eine effizientere Unkrautunterdrückung aufweisen. Reinbestände von Avena strigosa Schreb. und Raphanus sativus var. oleiformis Pers. erzielten mit 83% bzw. 72% die effizienteste Unkrautunterdrückung. Mischungen zeigten eine schwächere Unkrautunter-drückung als der effizienteste Reinbestand. Um das Unkrautunterdrückungspotential von Mischungen zu verbessern, wurde evaluiert, dass die Berücksichtigung der Artenauswahl bedeutender ist, als die Artenvielfalt. Mit zunehmenden Anteilen von A. strigosa und R. sativus var. oleiformis in der Mischung, stieg die unkrautunterdrückende Wirkung. Beide Arten zeigten eine Toleranz gegenüber Trockenheit und unterdrücken Unkräuter durch physikalische und chemische Mechanismen.
Im vierten Artikel wurde untersucht, ob eine geringe Sensibilität ausgewählter Zwischenfruchtarten gegenüber Wassermangel mit einer verbesserten Unkrautunterdrückung bei Trockenheit einhergeht. Dabei wurden unterschiedliche Sensibilitäten für A. strigosa und Sinapis alba L. im Gewächshaus ermittelt. Obwohl die Unkrautkontrollfähigkeit von Zwischenfrüchten unter wasserlimitierten Bedingungen generell eingeschränkt ist, korrelierte das Unkrautunterdrückungspotenzial einzelner Arten im Feldversuch nicht mit der Wasserverfügbarkeit.
Die Anpassung der Zwischenfruchtaussaat, die Berücksichtigung art-spezifischer Anforderungen und die Herangehensweise Zwischenfruchtarten zu kombinieren, stellen potentielle Ansatzpunkte dar, um die Widerstandsfähigkeit von Zwischenfrüchten gegenüber ungünstigen Bedingungen zu verbessern. Damit einhergehend, kann das Unkrautunter-drückungspotential von Zwischenfrüchten gesteigert werden. Um die absolute sowie durchschnittliche Wirksamkeit von Zwischenfrüchten als integrierte Unkrautkontroll-maßnahme zu steigern, sollten Zwischenfruchtmischungen, unter Beachtung von Einzelkomponenten sowie deren Mischungsverhältnissen und Saatstärken, weiter untersucht werden
Mechanical flower thinning of apple trees
No full textZur Erzielung regelmäßiger Erträge und guter Fruchtqualität stellt die Ausdünnung bei Apfel (Malus domestica L.) im heutigen Erwerbsobstbau eine der wichtigsten und zugleich anspruchsvollsten Kulturmaßnahmen dar. Hierbei wird seit einigen Jahren die maschinelle Blütenausdünnung als witterungsunabhängige und umweltfreundliche Methode verstärkt eingesetzt. Um die Auswirkungen der maschinelle Blütenausdünnung auf generative und vegetative Prozesse am Baum zu untersuchen wurde auf den Versuchsflächen des Kompetenzzentrums für Obstbau Bodensee (KOB) in Ravensburg ein dreijähriger Feldversuch, 2014 bis 2016, in den Sorten Elstar (Pflanzjahr 2001; M 9) und Gala (Pflanzjahr 1998; M 9) durchgeführt. Hierbei wurden die Parameter Fruchtbehang, Fruchtqualität, Blatt- und Fruchtentwicklung, Blüten- und Fruchtfall, Triebwachstum und Wiederblüte in beiden Sorten untersucht. Die Ausdünnung wurde mit einer Darwin-Maschine (Fruit-Tec; Markdorf) durchgeführt und erfolgte in allen drei Versuchsjahren kurz vor der Vollblüte (BBCH-Stadium 61-63). Hierbei wurde bei einer konstanten Traktorgeschwindigkeit von 8 km h-1 die Drehzahl der Spindel zwischen 200 U min-1 und 400 U min-1 variiert. Zudem wurde der Einfluss verschiedener Behandlungsstufen maschineller Ausdünnung in Kombination mit einer Handausdünnung und dem zweimaligen Einsatz von Regalis® Plus untersucht.
Die Versuchsergebnisse aller Versuchsjahre zeigten, dass der Fruchtbehang der Bäume durch die maschinelle Blütenausdünnung gezielt reduziert werden kann. Dabei konnte die Ausdünnwirkung durch Erhöhung der Spindeldrehzahl verbessert werden ohne dabei eine Überdünnung, der Versuchsbäume zu verursachen. Die reproduzierbare und witterungsunabhängige Wirkweise der maschinellen Ausdünnung konnte durch einen überwiegend linearen Zusammenhang zwischen dem Fruchtbehang je Baum zur Ernte und der Spindeldrehzahl der Darwin-Maschine in beiden Versuchsorten Gala und Elstar bestätigt werden. In der Sorte Gala reichte der alleinige Einsatz der maschinellen Ausdünnung aus um Alternanzerscheinungen im Hinblick auf einen Vollertrag im Folgejahr ausreichend zu reduzieren. Bei der stark alternanzanfälligen Sorte Elstar dagegen erwies sich eine Kombination aus maschineller Ausdünnung und anschließender Handausdünnung als erfolgsversprechend für eine gesteigerte Wiederblüte im Folgejahr.
Durch die maschinelle Ausdünnung konnten im Versuch sortenunabhängig die Fruchtgröße der Früchte sowie deren Ausfärbung in Abhängigkeit der Spindeldrehzahl verbessert werden. Die Kombination mit einer Handausdünnung führte zu einer zusätzlichen Verbesserung des Fruchtkalibers.
In den durchgeführten Versuchen wurde eine Reduktion der Blattmasse um bis zu 37 % in Gala und bis zu 36 % in Elstar ermittelt. Der Anteil beschädigter und abgeschlagener Blüten und Blätter stieg dabei in Abhängigkeit der Spindeldrehzahl. Ein direkter Zusammenhang zwischen dem Verlust an Blatt- und Blütenmasse auf den Blütenfall bzw. das Fruchtwachstum der jungen Früchte konnte in diesen Versuchen nicht festgestellt werden.
Des Weiteren konnte kein direkter Einfluss der maschinellen Ausdünnung auf den Nachblütefall oder Junifruchtfall beobachtet werden. Für beide Sorten, Gala und Elstar, zeigte sich, dass vor allem die Anzahl der Blüten bzw. Früchte pro Baum vor der entsprechenden Fallperiode für die Stärke des Nachblütefalls bzw. Junifruchtfalls verantwortlich waren. Die Wahrscheinlichkeit, dass unbeschädigte Blüten vom Baum abgeworfen werden war somit in der unbehandelten Kontrolle genauso hoch wie in den Behandlungsstufen mit maschineller Ausdünnung. Auf Grund dieser Ergebnisse kann davon ausgegangen werden, dass der Einfluss einer Beschädigung von Blättern und Blüten durch die maschinelle Ausdünnung auf das Abfallen von Blüten und Früchte vernachlässigbar gering ist. Diese Versuchsergebnisse widerlegen daher die sogenannte Ethylen-Schock-Theorie, welche besagt, dass die Ethylen bedingte Stressreaktion des Baumes im Anschluss an die maschinelle Blütenausdünnung der Blüten- und Fruchtfall verstärkt wird.
Als indirekter Einfluss der maschinellen Ausdünnung konnte in beiden Sorten in den Behandlungsstufen mit maschineller Ausdünnung ein verstärktes Triebwachstum gemessen werden, welches auf die Reduktion des Fruchtbehangs zurückgeführt wurde. Eine zusätzliche Handausdünnung zeigte keinen Einfluss auf das Triebwachstum. Ein direkter Zusammenhang zwischen der maschinellen Ausdünnung und dem Triebwachstum der Bäume konnte nicht festgestellt werden, da unter anderem diverse andere Faktoren wie der Gesundheitszustand und die allgemeine Wüchsigkeit der Bäume sowie der Vorjahresertrag Einfluss auf das Triebwachstum haben. Das beobachtete verstärkte Triebwachstum in den Behandlungsstufen mit maschineller Ausdünnung konnte durch die Kombination mit einer Prohexadion-Calcium Behandlung auf das gleiche Level wie in der unbehandelten Kontrolle reduziert werden.To achieve regular yields with good fruit quality, thinning is one of the most important and at the same time most demanding orchard management measures undertaken in commercial apple production (Malus domestica L.). Recently, the use of mechanical flower thinning as a weather-independent and environmentally friendly method has increased steadily. To better understand the effects of mechanical flower thinning on generative and vegetative processes in apple trees, a three-year field trial (2014 2016) with the cultivars Elstar (planting year 2001; M 9) and Gala (planting year 1998; M 9) was carried out at the Competence Centre for Fruit Growing (KOB) in Ravensburg, Germany. Relevant fruit quality and yield parameters, as well as physiological parameters for leaf and fruit development, flower and fruit drop, shoot growth and return bloom were determined. Thinning treatments were carried out with a Darwin-machine (Fruit-Tec; Markdorf) and took place in all three experimental years shortly before full flowering (BBCH stage 61-63). The spindle speed was varied between 200 and 400 rpm at a constant tractor speed of 8 km h-1. In addition, mechanical thinning treatments were combined with hand thinning and spray applications of prohexadion calcium (Regalis® Plus; BASF).
Results of all trial years showed that mechanical thinning can reliably reduce the crop load of apple trees. In addition, the thinning effect was improved by gradually increasing the spindle speed without causing over-thinning of the trees. In both Gala and Elstar, a positive linear correlation between crop load per tree and spindle speed could be observed. In Gala, a single mechanical thinning treatment could reduce alternate bearing to such an extent that an adequate return bloom and crop load in the following year could be expected. In Elstar, a cultivar which is highly susceptible to alternate bearing, a combination of mechanical thinning followed by hand-thinning proved promising to increase return bloom in the year following treatment.
Mechanical thinning treatments increased fruit size and blush colour depending on the spindle speed. An additional hand thinning treatment led to a further improvement in fruit size.
A reduction in leaf mass of up to 37 % in Gala and up to 36 % in Elstar could be measured in the experiments. For leaves and flowers, the ratio between undamaged and damaged/ removed flowers and leaves increased as a function of spindle speed. However, a direct correlation between the loss of leaf mass and flower drop or growth of the young fruitlets was not observed.
In addition, no direct influence of mechanical thinning on flower drop immediately postbloom or June fruit drop was observed. In both Gala and Elstar, the number of flowers or fruit per tree before the corresponding fall period was mainly responsible for the strength of the flower or June drop. The probability for undamaged flowers to fall off the tree in the untreated controls was just as high as in the mechanical thinning treatments. Based on this result, it can be assumed that the leaf and fruit damage caused by the mechanical thinning treatment has a very small effect on the following flower or fruit drop. Furthermore, these results do not support the so-called "ethylene shock theory" which implies an ethylene-based stress reaction within the tree after a mechanical thinning treatment resulting in increased flower and fruit fall.
As an indirect influence of mechanical thinning, an increase in shoot growth was measured for both cultivars in all mechanical thinning treatments, this effect is most likely attributed to the reduction in crop load. An additional hand thinning treatment showed no influence on shoot growth. However, a direct link on shoot growth between the mechanical thinning treatments and the crop load could not be determined, since among other things various other factors (tree health, general tree growth or vigour, previous years yield etc.) could have also influenced the shoot growth response. The observed increase in shoot growth in the mechanical thinning treatments was reduced to the same level as in the untreated controls by the Prohexadion-Calcium treatment
Advancing soybean adaptation to Central European growth conditions with novel breeding tools
Get PDFAccording to the European Soy Monitor 2018 (European Soy Monitor, 2018), there is a wide discrepancy in the EU between market demands and general sustainability aims regarding soybean products. Europe needs to take action, if it wants to maintain its protein demands and at the same time requests a reduction in the destruction of globally important tropical and subtropical ecosystems. One step towards more sustainable soybean products lies in the increase of domestic production which has the potential to decrease soybean imports from areas of unsustainable cultivation. An augmented EU production of soybeans can be achieved for example by increasing the yield potential of soybeans in areas where successful cultivation already takes place or by expanding the cultivation area to more northern parts of Central Europe. Breeding for new, improved and adapted soybean cultivars that meet those terms, is a key activity towards that aim. This dissertation elucidates three different ways how the adaptation of soybeans to the climatic and photoperiodic conditions of Central Europe can be assisted and even accelerated:
1) By using off-season climate-controlled LED chambers to enable a speed breeding single seed descent approach. A 10 h light regime, rich in blue and deprived of far-red light emission is capable to significantly reduce and synchronise the generation time of soybeans. It was possible to shorten the life cycle for a panel of 8 soybean cultivars from different maturity groups to 77 days. This allows several generations of soybeans to be grown within one year. For the short day crops rice and amaranth on the other hand, different light quality parameters were favoured. In those crops mean flowering time was accelerated when far-red light was included in the light protocol. This underlines the importance of a crop-specific light regime in order to realise the full potential of LED-based speed breeding single seed descent.
2) By including experiments in climate-control chambers in combination with molecular tools (i.e. genomic prediction) to advance cold tolerance in soybeans. This quantitatively inherited key trait is necessary to adapt soybeans to colder regions and consequently extend growing areas of this crop to higher latitudes in Europe. In the biparental soybean population Merlin × Sigalia (103 recombinant inbred lines) three QTL for cold tolerance during pod onset were found on chromosomes 7, 11 and 13. The relatively small proportion of genotypic variance for this trait explained by these QTL underlines the quantitative nature of cold tolerance. Genomic prediction was shown to be a promising approach to select for cold stress tolerance. Scenarios with different test set sizes and prediction models were evaluated. In scenarios with smaller test set sizes prediction accuracies increased if known and confirmed QTL were included in the prediction model.
3) By incorporating citizen science into the breeding process. The citizen science project 1000 Gärten from 2016 approached this topic. Phenotypic data from soybean cultivars and breeding lines were collected by citizen scientists in 2492 gardens throughout Germany which generated a unique dataset. Among many other results this study was able to show that in 2016 and within the early maturity segment of soybeans the factor temperature influenced flowering and maturity to a higher degree than photoperiod although day length differed by over an hour between the north and the south of Germany during the time of flowering. It was shown that this admittedly challenging tool can realise a significant impact not only regarding the possibility of a highly multi-environmental screening of breeding material but also by connecting plant breeding, agriculture and potential future costumers in order to raise awareness and acceptance of a crop in larger parts of the society - a factor that may not be highlighted enough when a new crop is introduced to our agriculture.
These approaches should not be seen as an alternative to classical plant breeding, but rather considered as valuable additional tools that can contribute to conventional breeding of soybeans, as well as other crops. If applied, the presented tools may assist plant breeding to pave Europes way towards a greener and more sustainable future that is urgently needed.Laut Zahlen des European Soy Monitor 2018 (European Soy Monitor, 2018) gibt es in der EU bei Sojaprodukten eine große Diskrepanz zwischen Produktion und den selbstgesteckten Nachhaltigkeitszielen bei der Produktion. Europa hat folglich zu handeln, wenn es seinen Proteinbedarf aufrechterhalten will und gleichzeitig die Zerstörung global wichtiger tropischer und subtropischer Ökosysteme anprangert. Ein Schritt in Richtung nachhaltigerer Sojaprodukte liegt in der Steigerung der innereuropäischen Produktion. Das hat das Potenzial die Sojaimporte aus nicht nachhaltigen Produktionsgebieten zu verringern. Eine erhöhte Sojabohnenproduktion in der EU kann erreicht werden, indem beispielsweise das Ertragspotenzial von Sojabohnen in Gebieten erhöht wird, in denen bereits ein erfolgreicher Anbau stattfindet, oder indem Anbaugebiete auf nördlichere Teile Zentraleuropas ausgedehnt werden. Die Züchtung neuer, verbesserter und angepasster Sojasorten, die diese Bedingungen erfüllen, ist ein Schlüsselelement, dieses Ziel zu erreichen. In dieser Dissertation werden drei verschiedene Möglichkeiten aufgeführt, welche die Adaptation von Sojabohnen an die klimatischen und photoperiodischen Bedingungen Zentraleuropas unterstützen und sogar beschleunigen können:
1) Durch die Verwendung einer klimatisierten off-season LED-Kammer, um einen speed breeding Ansatz für Einzelsamenramsch zu ermöglichen. Ein 10-stündiges Lichtregime, welches reich an blauem Licht ist und kaum Emissionen im fernroten Spektralbereich aufweist, kann die Generationszeit von Sojapflanzen erheblich verkürzen und synchronisieren. Es war möglich, den Lebenszyklus von acht ausgewählten Sojabohnensorten unterschiedlicher Reifegruppen auf 77 Tage zu reduzieren. Dadurch können mehrere Generationen Sojabohnen innerhalb eines Jahres wachsen. Die Kurztagpflanzen Reis und Amaranth bevorzugten jedoch andere Lichtqualitäten. Bei diesen Kulturarten wurde die mittlere Zeit bis zur Blüte beschleunigt, wenn fernrotes Licht in das Lichtprotokoll integriert wurde. Dieser Fund hebt die Bedeutung kulturartspezifischer Lichtregime hervor, um das volle Leistungsvermögen eines LED-basierten speed breeding Ansatzes zu nutzen.
2) Durch Einbeziehung von Experimenten in Klimakammern in Kombination mit molekularen Werkzeugen (z.B. genomic prediction), um die Kältetoleranz von Soja zu verbessern. Dieses quantitativ vererbte Schlüsselmerkmal ist notwendig, um Sojabohnen an kältere Gebiete anzupassen und folglich das Wachstum dieser Kultur in nördlichen Breiten Europas zu fördern. In der biparentalen Sojabohnenpopulation Merlin × Sigalia (103 rekombinante Inzuchtlinien) konnten drei QTL auf den Chromosomen 7, 11 und 13 für Kältetoleranz zur Zeit des Hülsenansatzes gefunden werden. Der relativ kleine Anteil der erklärten genotypischen Varianz dieser drei QTL an dem Merkmal unterstreicht die genetisch quantitative Beschaffenheit von Kältetoleranz. Genomic prediction wurde als erfolgsversprechender Ansatz eingeschätzt, um auf Kältestresstoleranz zu selektieren. Szenarien mit unterschiedlich großen Testsets und Vorhersagemodellen wurden bewertet. Die Vorhersagegenauigkeit konnte in den Szenarien mit kleineren Testsetgrößen erhöht werden, indem bekannte und bestätigte QTL dem Vorhersagemodell hinzugefügt werden konnten.
3) durch die Einbeziehung von Bürgerwissenschaft (Citizen Science) in den Züchtungsprozess. Das 2016 gestartete Bürgerwissenschaftsprojekt 1000 Gärten nahm sich dieses Themas an. Dabei wurden phänotypische Daten von Sojasorten und Sojazuchtlinien von Bürgerwissenschaftlern in 2492 Gärten aus ganz Deutschland erfasst und gesammelt, welche zu einem einzigartigen Datensatz zusammenflossen. Es konnte gezeigt werden, dass dieses zugegebenermaßen herausfordernde Werkzeug hinsichtlich der Möglichkeit eines Screenings von Zuchtmaterial an vielen Standorten einen signifikanten Einfluss erzielen kann. Unter anderem konnte in dieser Studie gezeigt werden, dass im Jahr 2016 und innerhalb des frühen Reifegruppesegments bei Sojabohnen der Faktor Temperatur ausschlaggebender auf das Blüh- und Reifeverhalten war als die Photoperiode. Und das obwohl die Tageslänge zwischen Nord- und Süddeutschland zur Zeit der Blüte mehr als eine Stunde Unterschied aufweist. Zusätzlich konnte durch die Verbindung von Pflanzenzüchtung, Landwirtschaft und potenziellen zukünftigen Kunden das Bewusstsein und die Akzeptanz für Soja als Kulturart in einem größeren Teil der Gesellschaft erhöht werden - ein Umstand, welcher möglicherweise nicht genügend Beachtung findet, wenn eine neuartige Kulturart in unsere Landwirtschaft eingeführt wird.
Diese Ansätze sollten nicht als Alternative zur klassischen Pflanzenzüchtung verstanden werden, sondern als wertvolle zusätzliche Instrumente, die zur konventionellen Züchtung von Sojabohnen, aber auch anderer Kulturen beitragen können. Im Bereich der Pflanzenzüchtung kann die Anwendung ebendieser hier vorgestellten Instrumente dazu beitragen, Europas Weg in eine grünere und nachhaltigere Zukunft zu ebnen, die dringend benötigt wird
Strategic alliances, venture capital, and their roles before IPOs and M&As
Get PDFThe research objects of this dissertation are strategic alliances, venture capital (VC), and their roles before initial public offerings (IPOs) and mergers and acquisitions (M&As) of biotechnology and pharmaceutical companies. Chapter 1 begins this dissertation with a general introduction and the motivation behind the research questions. Young and small businesses face several risks and difficulties, such as lack of access to finance. Highly innovative companies, therefore, often rely on VC finance. Firms offering VC provide not only financial capital, monitoring, and coaching, but also other useful resources and might encourage their portfolio companies to join strategic alliances. Such alliances can be beneficial for the portfolio companies because they provide new knowledge, access to scarce resources, or other synergies. In addition, engagement in one or many strategic alliances can have a positive signaling effect on outsiders, and thus, increase the probabilities of a successful exit (IPO or M&A). In Chapter 2, I analyze the role of connected VC firms in strategic alliances. This chapter is co-authored with Tereza Tykvová. A reviewed version of this chapter is published in the Journal of Corporate Finance. We study a new channel through which portfolio companies benefit from ties among venture capitalists. By tracing individual VC firms investment and syndication histories, we show that VC firms ties improve companies access to strategic alliance partners. While existing studies demonstrate that alliances are more frequent among companies sharing the same VC firm, we provide evidence that alliances are also more prevalent among companies indirectly connected through VC syndication networks. In addition, our results suggest that VC firms ties mitigate asymmetric information problems that arise when alliances are formed. Finally, we demonstrate that this type of alliance is associated with higher IPO probabilities. We also provide alternative explanations of alliance formation and address related endogeneity concerns. The research objective of the third chapter is to determine the role of strategic alliances in VC exits. This chapter is co-authored with Christian Hopp and Tereza Tykvova. A reviewed version of this chapter is published in Venture Capital. Chapter 3 contributes to a better understanding of the relationship between strategic alliances and VC exits. The recent empirical literature concludes that alliances improve the probability of successful exits for venture-backed companies. When we control for observed and unobserved heterogeneity in a cohort sample of companies, self-selection into alliance activity, and censoring, we find the effect to be smaller than evidenced in prior studies. Moreover, we confirm the positive effect of alliances only for IPOs and not M&As. These findings are consistent with the view that strategic alliances help companies certify their quality for potential buyers. Chapter 4 investigates the role of strategic alliances before M&As in more detail. This chapter is a single-authored manuscript by Leonhard Brinster. Based on a large sample of M&A deals, I estimate the role of different types of ties between companies. I distinguish related alliances into direct and indirect alliances. Related alliances provide access to more information and can reduce transaction costs by reducing the time from announcement to completion of the M&A deal. The reduction of such costs can lead to a more successful target selection and increase the transaction process efficiency of the M&A deal. This effect can be explained by trust-building, better access to private information, and certification through related alliances. The empirical results show a positive relationship between related alliances and the likelihood of an M&A. However, in contrast to other studies, I do not find statistically significant evidence that supports the hypothesis that alliances increase the post-M&A performance and that alliances are associated with higher announcement returns. Finally, Chapter 5 concludes the dissertation with a short summary of the main findings and an outlook for future research.Der Forschungsgegenstand dieser Dissertation sind strategische Allianzen, Risikokapital (VC) und ihre Funktionen vor Börsengängen (IPOs) und Fusionen & Übernahmen (M&As) von Biotechnologie- und Pharmaunternehmen. Kapitel 1 dieser Dissertation beginnt mit einer allgemeinen Einführung und der Motivation hinter den Forschungsfragen. Junge Unternehmen stehen am Beginn ihrer Geschäftstätigkeiten vor diversen Risiken und Schwierigkeiten. Insbesondere innovative Firmen greifen auf Risikokapital zurück. Allerdings bieten VC-Investoren nicht nur Finanzkapital, Kontrolle und Coaching, sondern auch andere nützliche Ressourcen. VC-Investoren könnten zudem auch andere ihrer Portfoliounternehmen dazu animieren, strategische Partnerschaften einzugehen. Solche Allianzen können für die Unternehmen vorteilhaft sein und Synergien führen, denn sie liefern Zugang zu neuem Wissen und knappen Ressourcen. Zusätzlich kann eine strategische Allianz ein positives Signal für Außenstehende sein und die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Ausstiegs (IPO oder M&A) erhöhen. In Kapitel 2 analysiere ich die Wirkung von verbundenen VC-Firmen in strategischen Allianzen. Kapitel 2 wurde gemeinsam mit Tereza Tykvová verfasst und eine überarbeitete Version wurde im Journal of Corporate Finance veröffentlicht. Wir untersuchen einen neuen Weg, durch den Portfoliounternehmen aufgrund der Beziehungen zwischen den Risikokapitalgebern profitieren. Durch Nachverfolgung der Investitionshistorie einzelner VCs zeigen wir, dass die Beziehungen der VCs den Zugang der Unternehmen zu strategischen Allianzpartnern verbessern. Während andere Studien zeigen, dass Allianzen häufiger zwischen Unternehmen mit gleichen VC-Investoren zu finden sind, liefern wir den Beweis, dass Allianzen auch häufiger bei Unternehmen anzutreffen sind, die indirekt durch VC-Syndizierungs-Netzwerke verbunden sind. Darüber hinaus legen unsere Ergebnisse nahe, dass durch Beziehungen der VC-Investoren Informationsprobleme, die bei der Bildung von Allianzen auftreten, abschwächen. Schließlich zeigen wir, dass diese Art von Allianz mit höheren IPO-Chancen verbunden ist. Wir befassen uns zudem auch mit alternativen Erklärungen der Bildung strategischer Allianzen und damit verbundenen Endogenitätsproblemen. Das Forschungsziel in Kapitel 3 ist die Bestimmung der Rolle der strategischen Allianzen bei VC-Ausstiegen. Dieses Kapitel wurde gemeinsam mit Christian Hopp und Tereza Tykvova verfasst. Eine überarbeitete Version dieses Kapitels wurde in Venture Capital veröffentlicht. Aktuelle empirische Literatur kommt zu dem Schluss, dass Allianzen die Wahrscheinlichkeit erfolgreicher Ausstiege für VC-finanzierte Unternehmen erhöhen. Wenn wir aber die Schätzungen auf Heterogenität der Unternehmen, die Selbstselektion in Allianzaktivitäten und auf zensierte Daten kontrollieren, finden wir einen kleineren Effekt, als in früheren Studien. Außerdem bestätigen wir die positive Wirkung von Allianzen nur bei IPOs, nicht aber bei M&As. Diese Feststellungen stehen im Einklang mit der Ansicht, dass Allianzen Unternehmen helfen, ihre Qualität für potenzielle Käufer zu zertifizieren. Kapitel 4 untersucht die Rolle strategischer Allianzen vor M&As im Detail. Dieses Kapitel ist ein von Leonhard Brinster verfasstes Manuskript. In diesem Kapitel nehme ich eine Einschätzung der Funktion verschiedener Typen früherer Beziehungen zwischen den Unternehmen vor. Bei verbundenen Allianzen unterscheide ich zwischen direkten und indirekten Allianzen. Diese Allianzen bieten zusätzliche Informationen und können die Transaktionskosten senken. Die Reduzierung solcher Kosten kann zu einer erfolgreicheren Auswahl eines Zielunternehmens und zu einem effizienteren Transaktionsprozess führen. Grund hierfür ist die Zeitersparnis von der Ankündigung bis zum Abschluss des M&A-Geschäfts. Dieser Effekt lässt sich durch Vertrauensbildung, besseren Zugang zu privaten Informationen und Zertifizierung durch verbundene Allianzen erklären. Allerdings finde ich keine statistisch signifikanten Beweise für die Hypothese, dass Allianzen die Leistungsfähigkeit nach M&As erhöhen und dass Allianzen mit höheren Ankündigungsrenditen verbunden sind. Das Kapitel 5 schließt die Dissertation mit einer kurzen Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse und einem Ausblick für zukünftige Forschungsgebiete ab
Operationalization of values in cooperatives
No full textWerte haben aufgrund ihrer Wichtigkeit für Individuen sowie für Unternehmen an Bedeutung gewonnen, da sie unter anderem zur Orientierung und Identitätsbildung dienen. Dies gilt gesamt gesellschaftlich, sowie im Wirkungsgefüge von Genossenschaften. Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen der vorliegenden kumulativen Dissertation zunächst eine Schnittmenge aus gesellschaftlichen (Individualwerten) und genossenschaftlichen (Unternehmenswerten) Werten erstellt. Hierfür wurden zum einen zahlreiche repräsentative gesellschaftliche Wertestudien analysiert und zum anderen eine umfangreiche nationale und internationale Analyse der genossenschaftswissenschaftlichen Literatur erhoben. Ziel der Bildung einer Schnittmenge war es, einen gemeinsamen Nenner an Individual- und Unternehmenswerten zu analysieren, um anschließend eine empirische Befragung, basierend auf grundlegenden Werten der Gesellschaft und der Genossenschaften, durchführen zu können. Im Ergebnis der beiden Analysen ergab sich eine Schnittmenge von 16 Werten, welche als Fundament der quantitativen empirischen Erhebung, entlang eines strukturierten Fragebogens, dient.
Im weiteren Verlauf der vorliegenden Dissertation wurde geklärt, was die deutsche Gesellschaft über Genossenschaften und deren Prinzipien und Werte weiß. Als differenzierende Faktoren sind einzelne Determinanten wie Geschlecht, Generation, Bundesland und Genossenschaftssparte vergleichend analysiert worden. Grundsätzlich hat eine deutliche Mehrheit der deutschen Gesellschaft den Begriff Genossenschaften schon einmal gehört. Die genossenschaftlichen Werte und Prinzipien sind jedoch deutlich unbekannter als der Begriff Genossenschaft. Wissensdefizite sowohl beim Begriff Genossenschaft als auch bei den genossenschaftlichen Werten und Prinzipien liegen überwiegend bei Frauen sowie bei den jüngeren Generationen Y und Z vor. Entgegen der Erwartungen sind keine Unterschiede über den Bekanntheitsgrad des Begriffs Genossenschaft sowie über deren Werte und Prinzipien im Ost-West-Vergleich der Bundesländer erkennbar. Jedoch ist der Bekanntheitsgrad von Genossenschaften sowie deren Werte und Prinzipien von der genossenschaftlichen Sparte abhängig. Daraus kann geschlussfolgert werden, dass die Probanden, welche mit der Sparte der Genossenschaftsbanken vertraut sind, den Begriff Genossenschaft häufiger schon einmal gehört haben und die genossenschaftlichen Prinzipien und Werte eher kennen, als die Probanden, welche mit gewerblichen oder ländliche Genossenschaften vertrauter sind. Des Weiteren ist anzumerken, dass Genossenschaftsmitglieder besser über den Begriff Genossenschaft sowie deren Werte und Prinzipien informiert sind als die allgemeine deutsche Bevölkerung.
Während die gesellschaftlichen Werte die Individualwerte der deutschen Gesellschaft darstellen und als wichtig bis sehr wichtig eingestuft werden, sind die genossenschaftlichen Werte die Unternehmenswerte, welche von der Gesellschaft als weniger wichtig wahrgenommen werden. Bei Auflistung der Individual- und Unternehmenswerte wird deutlich, dass die Reihenfolgen nicht identisch und die Mittelwerte stark voneinander abweichend sind. Freiheit ist der wichtigste Individualwert, wohingegen Freiheit bei den Unternehmenswerten auf dem letzten Rangplatz steht. Währenddessen ist Solidarität der wichtigste Unternehmenswert, welcher jedoch in der Rangfolge der Individualwerte auf Platz 12 angesiedelt ist. Weitere interessante Unterschiede, aber auch Übereinstimmungen wie beim Wert Sicherheit lassen sich in den Rangfolgen der Individual- und Unternehmenswerten feststellen. Generell ist anzumerken, dass Frauen und die ältesten Alterskohorten, also die Traditionalisten, sowohl die Individual- als auch die Unternehmenswerte wichtiger einstufen als Männer und die jüngeren Generationen Y und Z. Vor diesem Hintergrund stehen Genossenschaften insbesondere im Rahmen ihres strategischen Managements vor der Entscheidung, wie sie mit dem Ergebnis umgehen wollen. Dementsprechend bietet sich bezüglich der Anwendung von Werten entweder die Anpassungs- oder die Differenzierungsstrategie an. Bei der Anpassungsstrategie werden bewusst die Werte kommuniziert, welche die ausgewählte Zielgruppe als wichtig erachtet. Bei der Differenzierungsstrategie werden explizit Werte kommuniziert, welche historisch und spartenspezifisch mit der individuellen Genossenschaft in Verbindung gebracht werden können.
Neben der Herausforderung des Wertepluralismus, der sowohl in der Gesellschaft als auch in Genossenschaften und deren Wertekommunikation vorzufinden ist, stellt die Heterogenität der Mitgliederstruktur sowie deren Wertewahrnehmung der Unternehmenswerte eine zusätzliche Herausforderung für Genossenschaften dar. Zur Operationalisierung von Werten in der Unternehmenskultur der Genossenschaften sollte aus diesem Grund die Mitgliederstruktur im Einzelfall analysiert und die strategische Ausrichtung des Managements dementsprechend gewählt werden.
Abschließend ist festzuhalten, dass Werte zwar als abstrakt gelten. Jedoch stellen sie bei kontinuierlicher Anwendung im strategischen Management, sowie bei der präzisen und zielführenden Kommunikation, einen wesentlichen Beitrag zur Unternehmensmission und -vision dar. Damit können sie einen erheblichen Anteil zur Steigerung der positiven Wahrnehmung und des Unternehmenserfolgs beitragen können.Values have gained in relevance due to their importance to individuals as well as to companies, as they are used, among other things, for orientation and identity formation. This is true for society as a whole, but especially for the structure of cooperatives. Against this background, the present cumulative dissertation will first of all establish an intersection of social (individual values) and cooperative (company values) values. For this purpose, numerous representative social value studies were analysed and a comprehensive national and international analysis of the cooperative scientific literature was collected. The aim of the intersection was to analyse a common denominator of individual and company values in order to be able to conduct an empirical survey based on fundamental values of society and cooperatives. The result of the two analyses was an intersection of 16 values, which serve as a basis for the quantitative empirical survey along a structured questionnaire.
In the further course of the present dissertation it was clarified what German society knows about cooperatives and their principles and values. As differentiating factors, individual determinants such as gender, generation, federal states and cooperative branches have been analysed comparatively. In principle, a clear majority of German society has heard the term cooperatives before. However, the cooperative values and principles are much less known than the term cooperative itseld. The lack of knowledge about the term "cooperative" as well as about the cooperative values and principles is mainly found among women and the younger generations Y and Z. Contrary to the expectations, no differences are discernible with regard to the degree of familiarity with the term cooperative and its values and principles in an East-West comparison of the federal states. However, the level of awareness of cooperatives and their values and principles depends on the cooperative sector. Therefore, it can be concluded that the test persons who are familiar with the field of cooperative banks have heard the term cooperative more often and are more familiar with the cooperative principles and values than the test persons who are more acquainted with commercial or rural cooperatives. Furthermore, it should be noted that members of cooperatives are better informed about the term cooperative and its values and principles than the general German population.
While the social values represent the individual values of German society and are classified as "important" to "very important", the cooperative values are the company values which are perceived by society as "less important". When listing the individual and company values, it becomes clear that the sequences are not identical and that the mean values differ considerably. Freedom is the most important individual value, whereas freedom comes last in the company values. Meanwhile, solidarity is the most important company value, which is nevertheless ranked 12th in the list of individual values. Other interesting differences, but also similarities, such as in the value of security, can be found in the rankings of the individual and company values. In general, it is worth noting that women and the oldest age cohorts, i.e. the traditionalists, rate both individual and company values more important than men and the younger generations Y and Z. Against this background, cooperatives are faced with the decision of how they want to deal with the result, especially in the context of their strategic management. In this context, either the adaptation or the differentiation strategy is suitable with regard to the application of values. The adaptation strategy consciously communicates the values that the selected target group considers as important. The differentiation strategy explicitly communicates values that can be historically and branchspecifically associated with the individual cooperative.
In addition to the challenge of value pluralism, which can be found in society as well as in cooperatives and their value communication, the heterogeneity of the membership structure and their value perception of corporate values poses an additional challenge for cooperatives. In order to operationalise values in the corporate culture of cooperatives, the membership structure should therefore be analysed on a case-by-case basis and the strategic orientation of the management should be chosen accordingly.
In conclusion, it is important to note that values are considered abstract. However, when continuously applied in strategic management, as well as in precise and goaloriented communication, they represent an essential contribution to the corporate mission and vision. Thus, they can contribute a considerable share to the increase of positive perception and company success
The potential of miscanthus as biogas feedstock
Get PDFOf all renewable energy forms, biomass accounts for the by far largest proportion of gross inland energy consumption in Europe. As the biogas sector in particular can provide demand-driven electricity generation, energy storage and flexible utilization options including biofuels, it is likely to play an important role in future energy systems in future. In Germany, the largest biogas market in Europe, energy crops provide the highest proportion of biogas input substrates, with maize being the most dominant. The environmental impact of biogas production is mainly attributed to energy crop production, with the risks of maize cultivation being particularly criticized. Perennial biomass crops have the potential to reduce the environmental impact of the biogas sector and miscanthus is an especially promising candidate crop due to its high yields. However, preliminary observations have indicated that the green harvest of miscanthus necessary for biogas production leads to a strong yield depression in the subsequent year.
The aim of this thesis was to determine and understand the mechanisms influencing the green-cut tolerance of miscanthus and to assess the potential of different green-harvest regimes for biogas production. Here, green-cut tolerance is defined as the crops ability to regrow in the year after the green harvest is performed without yield depression. A further aim of this thesis was to investigate the environmental performance of miscanthus-based biogas production and to determine its energy efficiency compared to other utilization options.
Field trials were conducted to assess the potential of miscanthus hybrids for biogas production, the green-cut tolerance of Miscanthus x giganteus (Mxg), and how both are influenced by management practices (harvest regime x nitrogen fertilization). A Life-Cycle Assessment was performed to evaluate the environmental impact of biogas production from perennial C4 grasses, including miscanthus, and to assess the optimization potential compared to the standard biogas crop maize. The suitability of miscanthus biomass was investigated for the utilization options bioethanol, biogas and combustion, and the energy efficiency of these was compared based on their net energy yield.
The results revealed that Mxg harvested in October showed the highest average biomass yield, the highest methane yield (approx. 6000 m3 methane ha-1) of all harvest regimes, and a higher substrate-specific methane (SMY) yield than for biomass harvested after winter. An earlier green harvest (July, August) improved the SMY, but led to a sharp biomass and thus methane yield decline in the second year and was identified as unsuitable for Mxg. As increased nitrogen fertilization showed no effect on the yield in any of the harvest regimes, it can be disregarded as a management practice for improving green-cut tolerance. Instead, harvest date was found to have a strong influence on green-cut tolerance and sufficient time for relocation of carbohydrates needs to be allowed before a green cut is performed. This finding is crucial for the utilization of miscanthus biomass harvested green and also for the breeding of new varieties with improved green-cut tolerance. Breeding targets for optimized biogas varieties should include to increase the SMY and biomass yield and to widen the possible harvest window. Selecting genotypes that relocate carbohydrates to the rhizomes earlier would allow an earlier green harvest without yield decline the following year, but this may involve a trade-off with the SMY.
The suitability of miscanthus for the utilization options assessed was found to be influenced by biomass composition, which in turn was affected by genotype and harvest date. Lignin content had a negative effect on biomass quality for biogas and bioethanol production and increased with later harvest dates. Hemicellulose had a positive effect on biomass quality for bioethanol production through the improvement of the saccharification potential. Low ash, potassium and chloride content enhanced biomass quality for combustion by increasing the ash melting temperatures and decreased with a delay in harvest to after winter. For the biogas and bioethanol utilization pathways, novel miscanthus varieties with low lignin content need to be developed, whereas for combustion varieties with a high lignin content are more favourable.
The Life Cycle Assessment revealed that the use of miscanthus has a high potential to reduce the environmental impacts of biogas crop production and thus the biogas sector. Miscanthus had a more favourable performance than the annual biogas crop maize in each impact category considered and the highest reduction potential compared to the fossil reference in the impact categories climate change, fossil fuel depletion and marine eutrophication.
The choice of biomass utilization pathway had a considerable effect on the energy yield per unit area, with combustion showing the overall highest energy yield potential for electricity production. However, for the combustion pathway, miscanthus is generally harvested after winter and this is accompanied by biomass yield losses of 35% compared to peak yield. In the biogas pathway, miscanthus can be harvested close to peak yield, leading to an only 10% lower energy yield than that of combustion. When considering the use of miscanthus for biofuel production, the highest area efficiency was found for the direct use of biomethane, followed by battery electric vehicles fuelled by electricity from biomass combustion, and the lowest for the direct use of bioethanol. However, the low conversion efficiency of bioethanol production did not consider energy generation from by-products.
In this thesis it was determined that the green-cut tolerance of miscanthus is influenced by the carbohydrate relocation to the rhizomes and thus by harvest date. Miscanthus harvested in October shows a high potential as feedstock for biogas production due to its high yield and sufficient digestibility, can help improve the biogas sectors environmental performance and contribute to an increase in greenhouse gas mitigation. The digestibility of miscanthus biomass for biogas production could be improved by breeding and selecting genotypes with low lignin contents and by applying suitable pretreatment methods. Increased digestibility could also help to overcome potential trade-offs between early carbohydrate relocation and SMY. The efficiency of biomass utilization greatly depends on the utilization option, with a high efficiency being identified for biomethane as a transportation fuel and for peak-load power generation. It was shown that miscanthus is a suitable crop for the provision of sustainably produced biomass as a feedstock for the growing European bioeconomy that provides additional ecosystem services, e.g. groundwater and surface water protection.Von allen Erneuerbaren Energieträgern stellt Biomasse den weitaus größten Anteil am Bruttoinlandsenergieverbrauch in Europa. Der Biogassektor wird voraussichtlich im zukünftigen Energiesystem eine wesentliche Rolle spielen, da dieser die Möglichkeit einer bedarfsorientierten Stromerzeugung, Energiespeicherung und flexiblen Nutzung, einschließlich Biokraftstoffen, bietet. In Deutschland, dem größten Biogasmarkt in Europa, stellen Energiepflanzen den höchsten Anteil an den Biogas Einsatzsubstraten, wobei Mais hier eine dominierende Rolle einnimmt. Ein großer Teil der Umweltauswirkungen der Biogaserzeugung sind auf den Energiepflanzenanbau zurückzuführen, wobei die Risiken des Maisanbaus besonders kritisiert werden. Mehrjährige Biomassepflanzen haben das Potenzial die Umweltauswirkungen des Biogassektors zu verringern und Miscanthus ist aufgrund seines hohen Ertragspotenzials besonders vielversprechend. Erste Beobachtungen haben jedoch gezeigt, dass die für die Biogaserzeugung notwendige Grünernte von Miscanthus im Folgejahr zu starken Ertragseinbußen führen kann.
Ziel dieser Dissertation ist es, die zugrundeliegenden Mechanismen der Grünschnitt-Toleranz bei Miscanthus zu erforschen und das Potenzial verschiedener Grünernte-Regime für die Biogaserzeugung zu bewerten. Die Grünschnitt-Toleranz wird hier definiert als die Fähigkeit der Kulturpflanze im Jahr nach Grünernte ohne Ertragseinbruch wieder aufzuwachsen. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, die Umweltauswirkungen der Miscanthus-basierten Biogaserzeugung und deren Energieeffizienz im Vergleich zu anderen Nutzungsmöglichkeiten zu untersuchen.
Es wurden Feldversuche durchgeführt, in denen das Potenzial von verschiedenen Miscanthus Hybriden für die Biogaserzeugung, die Grünschnitt-Toleranz von Miscanthus x giganteus (Mxg) und der Einfluss des pflanzenbaulichen Managements (Ernteregime x Stickstoffdüngung) untersucht wurde. Die Umweltauswirkungen der Biogaserzeugung aus mehrjährigen C4 Gräsern, einschließlich Miscanthus, wurden im Rahmen einer Ökobilanz untersucht und das Optimierungspotenzial im Vergleich zur Standard Biogaspflanze Mais bewertet. Die Eignung von Miscanthus Biomasse für verschiedene Verwertungsoptionen, einschließlich Bioethanol, Biogas und Verbrennung, wurde untersucht und die Energieeffizienz dieser Verwertungsoptionen anhand ihres Energieertrages miteinander verglichen.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Ernte im Oktober bei Mxg den höchsten durchschnittlichen Biomasseertrag und den höchsten Methanertrag (ca. 6000 m3 Methan ha-1) aller Ernteregime lieferte, sowie die Biomasse einen höheren substratspezifischen Methanertrag (SMY) als bei der Frühjahrsernte im März aufwies. Eine frühere Grünernte (Juli, August) verbesserte den SMY, führte jedoch im zweiten Jahr zu einem starken Einbruch des Biomasseertrages und damit auch des Methanertrages. Eine Grünernte zu einem früheren Erntezeitpunkt wurde daher als ungeeignet für Mxg identifiziert. Eine erhöhte Stickstoffdüngung beeinflusste in keinem Ernteregime den Ertrag und stellt daher keine geeignete Managementpraxis zur Verbesserung der Grünschnitt-Toleranz dar. Stattdessen wurde festgestellt, dass das Erntedatum einen starken Einfluss auf die Grünschnitt-Toleranz hat. Die Ernte muss hierbei im Spätherbst erfolgen, um der Pflanze ausreichend Zeit für die Einlagerung von Kohlenhydraten in die Rhizome zu ermöglichen. Dies ist eine entscheidende Erkenntnis für die Verwertung von grün geernteter Miscanthus Biomasse und für die Züchtung neuer Sorten mit verbesserter Grünschnitt-Toleranz. Züchtungsziele für optimierte Biogas-Sorten sollten darauf ausgerichtet werden den SMY und den Biomasseertrag zu erhöhen und das mögliche Erntefenster zu erweitern. Die Auswahl von Genotypen, die Kohlenhydrate früher im Rhizom einlagern, würde eine frühere Grünernte ohne Ertragseinbruch im Folgejahr ermöglichen, könnte jedoch den SMY negativ beeinflussen.
Die Eignung von Miscanthus für die betrachteten Nutzungsmöglichkeiten wurde durch die Biomasse-Zusammensetzung beeinflusst, welche wiederum abhängig vom Genotyp und Erntedatum war. Ein hoher Ligningehalt in der Biomasse wirkte sich negativ auf die Produktion von Biogas und Bioethanol aus und spätere Erntetermine führten zu höheren Ligningehalten. Hemicellulose bewirkte eine Verbesserung des Verzuckerungspotentials und erhöhte so die Qualität der Biomasse für die Bioethanolproduktion. Ein niedriger Gehalt an Asche, Kalium und Chlorid verbesserte die Qualität der Biomasse für die Verbrennung durch Erhöhung der Ascheschmelztemperaturen und eine spätere Ernte nach dem Winter führte zu einer Verringerung dieser Bestandteile. Für die Verwertungswege Biogas und Bioethanol empfiehlt es sich neue Miscanthus Sorten mit niedrigerem Ligningehalt zu entwickeln, während für die Verbrennung Sorten mit hohem Ligningehalt günstiger sind.
Die Ökobilanz ergab, dass der Einsatz von Miscanthus ein hohes Potenzial zur Verringerung der Umweltauswirkungen der Biogasproduktion und damit des Biogassektors aufweist. Miscanthus schnitt in jeder betrachteten Wirkungskategorie besser ab als der Anbau von Mais und zeigte das höchste Reduktionspotential im Vergleich zur fossilen Referenz in den Wirkungskategorien Klimawandel, fossiler Ressourcenverbrauch und marine Eutrophierung.
Die Wahl der Biomassenutzung hatte einen erheblichen Einfluss auf den Energieertrag pro Flächeneinheit, wobei die Verbrennung das insgesamt höchste Energieertragspotenzial für die Stromerzeugung aufweist. Für die Verbrennung wird Miscanthus jedoch in der Regel nach dem Winter geerntet, was mit Biomasseertragsverlusten von 35% im Vergleich zum Maximalertrag einhergeht. Für die Biogasnutzung kann Miscanthus annähernd zum Zeitpunkt des Maximalertrages geerntet werden, was in der Summe zu einem nur 10% niedrigeren Energieertrag als bei der Verbrennung führt. Bei der Verwendung von Miscanthus zur Herstellung von Biokraftstoffen wurde die höchste Flächeneffizienz für die direkte Verwendung von Biomethan ermittelt, gefolgt von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen, die mit Strom aus Biomasseverbrennung betrieben werden. Die direkte Verwendung von Bioethanol wies die niedrigste Flächeneffizienz auf. Allerdings wurde hierbei nicht die Energieerzeugung aus Nebenprodukten berücksichtigt, was bei der Bioethanolproduktion die Umwandlungseffizienz verbessern könnte.
In dieser Arbeit wurde festgestellt, dass die Grünschnitt-Toleranz von Miscanthus durch das Erntedatum und durch die Rückverlagerung von Kohlenhydraten in die Rhizome beeinflusst wird. Im Oktober geernteter Miscanthus weist aufgrund des hohen Biomasse Ertrages und der ausreichenden Verdaulichkeit ein hohes Potenzial für den Einsatz in der Biogaserzeugung auf und kann zur Verringerung der Umweltauswirkungen und zur Minderung der Treibhausgas Emissionen des Biogassektors beitragen. Die Abbaubarkeit der Miscanthus Biomasse im Biogasprozess kann weiter verbessert werden, indem Genotypen mit niedrigerem Ligningehalt gezüchtet und geeignete Vorbehandlungsmethoden angewendet werden. Eine verbesserte Verdaulichkeit könnte auch dazu beitragen, mögliche negative Rückkopplungseffekte zwischen einer frühen Kohlenhydrat Rückverlagerung und dem SMY zu vermindern. Die Effizienz der Biomassenutzung hängt stark von der Nutzungsoption ab, wobei die direkte Nutzung von Biomethan als Kraftstoff und die Spitzenlast-Stromerzeugung hierbei hervorzuheben sind. Es wurde gezeigt, dass Miscanthus eine geeignete Pflanze für die Bereitstellung von nachhaltigerer erzeugter Biomasse für die wachsende europäische Bioökonomie ist, die zusätzliche Ökosystemdienstleistungen erbringt, z.B. Schutz des Grundwasser- und Oberflächengewässerschutz
Evaluation of bio-oil produced from fast pyrolysis of lignocellulosic biomass as carbon source for bacterial bioconversion
Get PDFScarcity of fossil resources, climate change and growing world population demand the transition from a fossil-based economy towards a bioeconomy a knowledge-based strategy which relies on the efficient and sustainable integration of bio-based resources into value-added process chains. As lignocellulosic biomass is an abundant renewable resource which does not directly compete with food and feed, its deployment in biorefineries is of special interest for a sustainable bioeconomy. Owing to its compact and complex structure, suitable conversion techniques need to be selected. Combinations of thermochemical and biochemical conversion technologies are considered to be a promising approach regarding a fast and efficient conversion of lignocellulosic biomass into value-added products.
Bio-oil derived from fast pyrolysis of lignocellulosic biomass is a complex mixture and composed of water and a wide variety of organic components. Among these components pyrolytic sugars and small organic acids are particularly interesting as potential carbon sources for microbial processes. However, bio-oil also comprises many unidentified substances, as well as components which are known to display adverse effects on microbial growth. To evaluate the potential and challenges of bio-oil as an alternative and sustainable carbon source for bacterial bioconversion this thesis was divided into three parts (Figure 1).
In Part I different pretreatment strategies were applied and evaluated regarding their effect on stability and detoxification of bio-oil fractions. For this purpose, the organic solvent tolerant bacterial strain Pseudomonas putida KT2440 was applied as a reference system and cultivated on different pretreated bio-oil fractions. It was shown that solid phase extraction is a suitable tool to obtain bio-oil fractions with significantly increased stability along with less inhibitory substances.
Part II is focused on the evaluation of small organic acids mainly present in bio-oil with respect to their suitability as feedstock for bacterial growth. Four biotechnological production hosts Escherchia coli, Pseudomonas putida, Bacillus subtilis and Corynebacterium glutamicum were cultivated on different concentrations of acetate, mixtures of small organic acids, as well as pretreated bio-oil fractions as carbon source for their growth. Results reveal that P. putida, as well as C. glutamicum metabolizes acetate the major small organic acid generated during fast pyrolysis of lignocellulosic biomass as sole carbon source over a wide concentration range and grow on mixtures of small organic acids present in bio-oil. Moreover, both strains show a distinct potential to tolerate inhibitory substances within bio-oil.
Part III describes the growth behavior of a genetically engineered, nonpathogenic bacterium Pseudomonas putida KT2440 and its simultaneous heterologous production of rhamnolipid biosurfactants on bio-oil derived small organic acids and pretreated fractions. Results suggest that both maximum achievable productivities and substrate-to-biomass yields are in a comparable range for glucose, acetate, as well as the mixture of acetate, formate and propionate. Similar yields were obtained for a pretreated bio-oil fraction, although with significantly lower titers.
In conclusion, this thesis shows that microbial valorization of bio-oil is a challenging task due to its highly complex and variable composition, as well as its adverse effects on microbial growth and issues with analytical procedures. This work depicts a proof of concept by outlining a potential biorefinery route for microbial valorization of pretreated bio-oil and its unexploited side streams. It provides a step in search of suitable bacterial strains for bioconversion of lignocellulosicbased feedstocks into value-added products and thus contributes to establishing bioprocesses within a future bioeconomy.Verknappung fossiler Ressourcen, der Klimawandel und eine wachsende Weltbevölkerung fordern den Wandel von einer auf fossilen Rohstoffen basierenden Wirtschaft hin zu einer Bioökonomie einer wissensbasierten Strategie, die auf der effizienten und nachhaltigen Integration biobasierter Ressourcen in Wertschöpfungsketten beruht. Da es sich bei lignocellulosehaltiger Biomasse um eine reichlich vorhandene, nachwachsende und nicht direkt mit Lebens- und Futtermitteln konkurrierende Ressource handelt, ist ihre Verwendung in Bioraffinerien für eine nachhaltige Bioökonomie von besonderem Interesse. Aufgrund ihrer kompakten und komplexen Struktur müssen geeignete Konversionstechniken ausgewählt werden. Für eine schnelle und effiziente Umwandlung von lignocellulosehaltiger Biomasse in höherwertige Produkte sind vor allem Kombinationen aus thermochemischen und biochemischen Konversionstechnologien ein vielversprechender Ansatz.
Das durch Schnell-Pyrolyse von lignocellulosehaltiger Biomasse erzeugte Bio-Öl ist ein komplexes Gemisch, das aus Wasser und einer Vielzahl organischer Komponenten besteht. Dabei zählen vor allem pyrolytische Zucker und niedermolekulare organische Säuren als besonders vielversprechende Kohlenstoffquellen für mikrobielle Prozesse. Bio-Öl umfasst jedoch auch viele unidentifizierte Substanzen sowie Komponenten, deren negative Auswirkungen auf das mikrobielle Wachstum bekannt sind. Um das Potenzial und die Herausforderungen des Bio-Öls als alternative und nachhaltige Kohlenstoffquelle für die bakterielle Biokonversion zu bewerten, wurde diese Arbeit in drei Teile gegliedert (Figure 1).
In Part I wurden verschiedene Vorbehandlungsstrategien angewandt und hinsichtlich ihres Einflusses auf die Stabilität und Entgiftung von Bio-Öl-Fraktionen bewertet. Hierfür wurde der gegenüber organischen Lösungsmitteln tolerante Bakterienstamm Pseudomonas putida KT2440 als Referenzsystem eingesetzt und auf verschiedenen vorbehandelten Bio-Öl-Fraktionen kultiviert. Es wurde gezeigt, dass die Festphasenextraktion ein geeignetes Werkzeug ist, um stabile Bio-Öl-Fraktionen mit weniger hemmenden Substanzen zu erhalten.
Part II befasst sich mit der Bewertung im Bio-Öl vorkommender niedermolekularer organischer Säuren hinsichtlich ihrer Eignung als Rohstoff für bakterielles Wachstum. Vier biotechnologische Produktionsstämme Escherchia coli, Pseudomonas putida, Bacillus subtilis und Corynebacterium glutamicum wurden auf unterschiedlichen Konzentrationen von Acetat, Mischungen niedermolekularer organischer Säuren, sowie vorbehandelten Bio-Öl-Fraktionen als Kohlenstoffquelle für deren Wachstum kultiviert. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl P. putida als auch C. glutamicum Acetat die wichtigste organische Säure, die bei der Schnell-Pyrolyse von lignocellulosehaltiger Biomasse entsteht über einen großen Konzentrationsbereich hinweg als einzige Kohlenstoffquelle verstoffwechseln und auf Mischungen niedermolekularer organischer Säuren, welche im Bio-Öl vorkommen, wachsen. Darüber hinaus zeigen beide Stämme ein eindeutiges Potenzial inhibitorische Substanzen im Bio-Öl zu tolerieren.
Part III beschreibt das Wachstumsverhalten eines gentechnisch veränderten, nicht pathogenen Bakteriums Pseudomonas putida KT2440 und dessen gleichzeitige heterologe Produktion von Rhamnolipid-Biotensiden auf niedermolekularen organischen Säuren und vorbehandelten Bio-Öl-Fraktionen. Die Ergebnisse zeigen, dass sowohl die maximal erreichbaren Produktivitäten als auch die Substrat-Biomasse-Ausbeuten für Glucose, Acetat sowie eine Mischung aus Acetat, Format und Propionat in einem vergleichbaren Bereich liegen. Ähnliche Ausbeuten wurden bei einer vorbehandelten Bio-Öl-Fraktion erzielt, wenn auch mit signifikant niedrigeren Titern.
Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass die mikrobielle Verwertung von Bio-Öl aufgrund seiner hochkomplexen und variablen Zusammensetzung, seiner nachteiligen Auswirkungen auf das mikrobielle Wachstum und Schwierigkeiten gegenüber analytischen Verfahren eine herausfordernde Aufgabe darstellt. Die Arbeit beschreibt einen Machbarkeitsnachweis, indem ein möglicher Bioraffinerie-Weg für die mikrobielle Verwertung von vorbehandeltem Bio-Öl und seinen ungenutzten Nebenströmen aufgezeigt wird. Es stellt einen Schritt auf der Suche nach geeigneten Bakterienstämmen zur biologischen Umwandlung von lignocellulosebasierten Rohstoffen in höherwertige Produkte dar und trägt somit zur Etablierung von Bioprozessen in einer zukünftigen Bioökonomie bei
#unfollow on Instagram Factors that have an impact on the decision to unfollow public figures
Get PDFThe social media platform Instagram allows users to subscribe to various people from their immediate circle of acquaintances or to follow public figures. Recent research has identified reasons concerning the discontinuance of social media use and the unfollowing behaviour on certain social media platforms. However, little is known about the unfollowing behaviour on Instagram and what causes users to unfollow public figures in particular. This study was the first trying to find out what factors influence users between the ages of 20 and 29 years of age to unfollow public figures. To this end, a total of nine qualitative guideline interviews were conducted with users recruited via Instagram. The interviews were analysed by means of an summary qualitative content analysis. Thereby, a total of eleven factors could be identified. The first factor relates to the negative feelings that arise when the content is received. The second and third factors relate to the public figure: behaviour and communication. The fourth, fifth and sixth factors relate to the frequency of posts, stories and the same content. The seventh, eighth, ninth, tenth and eleventh factors relate to content, but in different aspects: advertising, design, lack of identification, unfulfilled expectations and changes.The social media platform Instagram allows users to subscribe to various people from their immediate circle of acquaintances or to follow public figures. Recent research has identified reasons concerning the discontinuance of social media use and the unfollowing behaviour on certain social media platforms. However, little is known about the unfollowing behaviour on Instagram and what causes users to unfollow public figures in particular. This study was the first trying to find out what factors influence users between the ages of 20 and 29 years of age to unfollow public figures. To this end, a total of nine qualitative guideline interviews were conducted with users recruited via Instagram. The interviews were analysed by means of an summary qualitative content analysis. Thereby, a total of eleven factors could be identified. The first factor relates to the negative feelings that arise when the content is received. The second and third factors relate to the public figure: behaviour and communication. The fourth, fifth and sixth factors relate to the frequency of posts, stories and the same content. The seventh, eighth, ninth, tenth and eleventh factors relate to content, but in different aspects: advertising, design, lack of identification, unfulfilled expectations and changes