2013 research outputs found
Sort by
Rubber production in Continental Southeast Asia : its potentialities and limitations
Get PDFThis thesis focuses on three climate-related aspects of Para rubber (Hevea brasiliensis) cultivation in areas where altitudes and latitudes higher than its endemic range create conditions which are labeled nontraditional, suboptimal or marginal for rubber cultivation: 1. rubber yield in relation to the meteorological conditions preceding harvest events, 2. potential geographical shifts in rubber cultivation through climate change and 3. assessment of climate driven susceptibility to South American leaf blight (Pseudocercospora ulei) of rubber.Untersucht wurden im Rahmen der Dissertation drei klimabezogene Aspekte des Kautschukanbaus (Hevea brasiliensis) in Gebieten, die im Allgemeinen auf Grund ihrer geographischen Lage (nördl./südl. des 10. Breitengrades) als suboptimal, nicht-traditionell oder wenig geeignet beschrieben werden. Dabei stand die Bildung von Ertragsmodellen in direkter Abhängigkeit von lokalen Wetterbedingungen und die durch den Klimawandel entstehenden Optionen zur Expansion und/oder Reduktion der Flächen für den Kautschukanbau auf überregionaler Ebene, sowie die globale Risikobewertung für die Infektionswahrscheinlichkeit mit der südamerikanischen Blattfallkrankheit (Pseudocercospora ulei) im Zentrum der Arbeit
Untersuchung von Laktationsstruktur, Nutzungsdauer und Lebensleistung für die Entwicklung eines nachhaltigen Zuchtprogramms für Milchziegen im ökologischen Landbau
Get PDFMit der Zunahme der landwirtschaftlichen Ziegenhaltung gewinnt auch die Ziegenzucht für landwirtschaftliche Milchziegenbetriebe an Bedeutung. Da die meisten Milchziegenbetriebe ökologisch wirtschaften, rückt auch die ökologische Tierzucht in den Fokus der Züchtung. Die vorliegende Arbeit wurde im Rahmen des Projekts GoOrganic erstellt. Ziel des Projekts ist unter anderem die Entwicklung eines nachhaltigen, ressourceneffizienten und ökologischen Zuchtprogramms für Milchziegen. Zuchtziel ist dabei eine hohe Milchlebensleistung bei guten Inhaltsstoffen sowie guter Robustheit insbesondere bei Weidehaltung. In der vorliegenden Arbeit bestand die Hypothese, dass die Nachhaltigkeit des Zuchtprogramms mit einer hohen Lebensleistung abgebildet werden kann. Die erbrachte Lebensleistung wird dabei als zusammenfassendes Merkmal bestehend aus der Milchleistung innerhalb eines gesunden und eines langen Lebens betrachtet. Aus dieser Hypothese bildeten sich zwei wesentliche Ziele ab. Ein Ziel war es Merkmale zu identifizieren, welche die Lebensleistung darstellen. Ein anderes Ziel bestand darin, die Lebensleistung in die Zuchtwertschätzung zu integrieren. Daraus ergaben sich zwei Hypothesen. Zum einen wurde davon ausgegangen, dass die veränderten Laktationsstrukturen, das Durch- und Dauermelken, die Lebensleistung beeinflussen und innerhalb der Zuchtwertschätzung berücksichtigt werden sollten. Weiterhin wurde davon ausgegangen, dass die Merkmale der Lebensleistung erblich sind und somit in die Zuchtwertschätzung aufgenommen bzw. im Rahmen des ökologischen Zuchtprogramms verwendet werden können. Weiterhin wurde in Anlehnung an die Gesundheitsmonitorings aus dem Rinderbereich im Rahmen des Projekts GoOrganic ein Gesundheitsmonitoring für Milchziegen entwickelt. Hierbei können Beobachtungen und Maßnahmen durch Landwirtinnen und Landwirte erfasst werden. Anschließend sollen auf Grundlage der erhobenen Gesundheitsdaten Zuchtwerte für die funktionalen Merkmale geschätzt werden. Aufgrund der Veränderung der Laktationsstruktur galt es zunächst die Laktationen der Milchziegen phänotypisch zu betrachten. Hintergrund ist die Bewertung der 240-Tageleistung als Standardlaktationsleistung im Rahmen der Zuchtwertschätzung bei Milchziegen. Anschließend wurde der genetische Hintergrund der veränderten Laktationsstrukturen untersucht. Ziel war es zu überprüfen ob eine züchterische Verlängerung der Laktationen möglich ist. Im Anschluss wurden die Leistungsprüfungsdaten auf Tierebene betrachtet. Dabei wurde untersucht, welche der betrachteten Merkmale für die Entwicklung eines Zuchtwerts für Nutzungsdauer und Lebenseffektivität geeignet sind. Die Auswertungen der Daten zeigten, dass die Laktationen der Milchziegen teilweise die Standardleistungen von 240 Melktagen überschritten. Im Rahmen der Zuchtwertschätzung sollte für eine korrekte Beschreibung der Laktationsleistung zukünftig eine Alternative zur aktuell verwendeten 240-Tageleistung in Erwägung gezogen werden, da die Laktationsleistungen der dauerhaft gemolkenen Tiere nicht impliziert sind bzw. nicht vollständig abgebildet werden. Die Heritabilitäten der Persistenz Milchmenge und Milchmenge (kg) lagen im niedrigen bis mittleren Bereich. Sowohl die phänotypischen als auch die genetischen Korrelationen zwischen der Persistenz Milchmenge und der Milchmenge (kg) lagen im hohen positiven Bereich. Damit ist eine züchterische Verlängerung der Laktationen möglich. Bei einer züchterischen Verlängerung der Laktationen sollte zukünftig eine Trennung der Zuchtziele von dauerhaft und nicht dauerhaft melkenden Betrieben berücksichtigt werden. Die Heritabilitäten für Nutzungsdauer, Lebenseffektivität und Effektivität je Melktag lagen insgesamt im mittleren Bereich. Der Laktationseinstieg, die Milchmenge der ersten 120 Melktage der ersten Laktation, korrelierte positiv mit der Nutzungsdauer, der Lebenseffektivität und der Effektivität je Melktag. Die Lebenseffektivität korrelierte hoch mit der Nutzungsdauer und der Milchmenge je Melktag und sollte daher bei der Entwicklung eines Zuchtwerts für Nutzungsdauer und Lebenseffektivität besonders berücksichtigt werden. Mit Hilfe der vorliegenden Arbeit konnten die Basis für die Entwicklung eines Zuchtwerts für Nutzungsdauer und Lebenseffektivität gelegt werden. Insgesamt konnte die Grundlage für die Entwicklung eines nachhaltigen Zuchtprogramms für Milchziegen im ökologischen Landbau abgebildet werden.With increasing agricultural goat farming, also the goat breeding for dairy goat farms is becoming more important. As most dairy goat farms are managed organically, organic breeding comes to the forefront. The present work was created within the project GoOrganic. The project is intending the development of a sustainable, resource-efficient and ecological breeding program for dairy goats. Aim of breeding is a good lifetime performance with high quality components and robustness, especially in grazing systems. In the present work it was hypothesized that the sustainability of the breeding program is represented with a high lifetime performance. Lifetime performance is considered as a summary of the milk yield within a healthy and a long life. This hypothesis gave rise to two main objectives. One aim was to identify characteristics that represent lifetime performance. Another aim was to integrate the lifetime performance into the estimation of breeding value. This resulted in two hypotheses. It was assumed that the changed lactation structures, milking through and extended milking, does influence the lifetime performance and should be taken into account within the estimation of breeding values. Furthermore, it was assumed that the characteristics of lifetime performance are hereditary and can therefore be included in the genetic evaluation or being used within the framework of the ecological breeding program. Based on the health monitoring from the cattle sector, a health monitoring system for dairy goats was developed as part of the GoOrganic project. Observations and measures by farmers can be recorded. Subsequently, based on the collected health data, breeding values for the functional traits will be estimated. Due to the change in the lactation structure, it was necessary to consider phenotypically lactations of dairy goats. Underlying is the definition of a 240-day performance as standard lactation performance in the context of estimation of breeding value for dairy goats. Consequently, the genetic background of the altered lactation structures was investigated. The aim was to find out whether a breeding prolongation of the lactations is possible. Subsequently, the performance milk recording data were considered at animal level. It was examined which of the traits are suitable for the development of a breeding value for length of productive life and lifetime effectivity. The data analysis showed that the lactations of the dairy goats partially exceeded the standard performance of 240 days in milk and that the lactation length could be modified by breeding. As part of the estimation of breeding values, an alternative to the currently used milk yield within 240-day in milk performance should be determined in the future to achieve a more precise description of the lactation performance as the lactation yields of permanently milked animals are not implied and are not completely reproduced. The heritabilities of the persistence milk yield and milk yield (kg) were set in the low to medium range. Both the phenotypic and genetic correlations between persistence milk yield and milk yield (kg) were located in the high positive range. Thus, a breeding extension of the lactations is possible. A clear separation of the breeding aims between extended and not extended milking farms should also be considered. Heritabilities for length of productive life, and the effectivity per day in milk were overall in the middle range. The traits of length of productive life and effectivity per day in milk are possible to breed. The milk yield in the first 120 days in milk in the first lactation correlated genetically positively with the length of productive life, lifetime effectivity and with the milk yield per day in milk. Lifetime effectivity was highly correlated with length of productive life and milk yield per day in milk and should therefore be given a more thorough consideration when developing a breeding value for length of productive life and lifetime effectivity. With the present work the basis for development of a breeding value for length of productive life and lifetime effectivity could be demonstrated. Overall, the basis for the development of a sustainable breeding program for dairy goats in organic farming could be represented
Managing share economy : positive and negative impact by the implementation of access-based services
No full textIn den letzten Jahren haben Dienstleistungen, die Konsumenten eine kurzeitige Nutzung von Gütern ermöglichen, erheblich an Bedeutung gewonnen (Baumeister et al. 2015; Bert et al. 2016). Dieses Phänomen ist insbesondere in der Praxis als Sharing oder Share Economy bekannt (Wallenstein 2016) und folgt den Prinzipien des Leihens, Mietens sowie Tauschens und Teilens, wobei insbesondere der gemeinschaftliche Konsum betont wird (Botsman und Rogers 2010). Das Disserationsprojekt fokussiert sich insbesondere auf den sog. Access-Konsum bzw. die Access-Based Services (Schaefers et al. 2016). Diese sind definiert als: market-mediated transactions that provide customers with temporally limited access to goods in return for an access fee, while the legal ownership remains with the service provider. Ein verbreitetes Beispiel in der Praxis ist das Carsharing. Ausgehend von den wesentlichen Treibern dieses Trends hin zur nichtbesitzorientieren Konsumform thematisiert diese Dissertation positive sowie negative Auswirkungen, die sich für Unternehmen ergeben können, die in diesen Wirtschaftsbereich vordringen wollen. Die Arbeit identifiziert anhand einer systematischen Literaturanalyse mehrere bedeutende Forschungslücken in diesem noch jungen Forschungsbereich. Das Dissertationsprojekt leistet verschiedene Beiträge, diese Lücken zu schließen. Die Arbeit geht dabei drei zentralen Forschungsfragen nach. Eine erste Forschungsfrage ist, welche Auswirkungen die Entwicklung hin zu den dienstleistungsorientierten Geschäftsmodellen der sog. Access-Based Services für produzierende Unternehmen hat. Im Detail wird in dieser Arbeit gezeigt, welche kundenseitigen Auswirkungen sich durch die Nutzung von Access-Based Services hinsichtlich des genutzten Produkts bzw. der Marke ergeben. Es wird damit auch die Rolle verdeutlicht, die Access-Based Services bei der Adoption und Diffusion neuer Produkte einnehmen können.
Neben diesen positiven Auswirkungen wird in diesem Dissertationsprojekt jedoch auch thematisiert, dass die Einführung von Access-Based Services häufig nicht zum gewünschten Geschäftserfolg führt. Verbunden mit dieser Erkenntnis geht die Arbeit der Frage nach, wie ein Access-Angebot aussehen muss bzw. welche Merkmale und Eigenschaften es beinhalten muss, um kundenseitige Akzeptanz zu finden. Diese Arbeit verdeutlicht daher grundlegende Determinanten der Adoption dieser Dienstleistung und schildert des Weiteren, wie ein vom Kunden präferiertes Access-Angebot aussehen muss. Es zeigt sich dabei jedoch auch, dass diese Angebote im Ergebnis einen kostenintensiven Betrieb mit sich bringen.
Diese Kostenintensität dient als Ausgangspunkt der dritten Fragestellung der vorliegenden Dissertationsschrift. So versuchen Unternehmen, durch eine kommunikative Positionierung von wenig innovativen, eher klassischen Mietkonzepten als Sharingangebote, sich ebenfalls in diesem neuen Markt zu etablieren. Hierfür führt das Dissertationsprojekt, angelehnt an das etablierte Greenwashing, den Begriff des Sharewashings ein. Die Auswirkungen eines solchen irreführenden Vorgehens zu untersuchen, ist somit eine Zielsetzung der Arbeit. Im Ergebnis zeigt sich, dass durch ein solches Sharewashing angebotene Dienstleistungen an kundenseitiger Zustimmung verlieren. Damit leistet diese Arbeit auch einen Beitrag im Kontext der Marketingethik.
Die vorliegende Arbeit widmete sich zusammenfassend in mehreren zentralen Hauptbereichen verschiedenen, jedoch interdependenten Fragestellungen im Bereich der Access-Based Services. Zur Beantwortung der Fragestellungen wurde Bezug auf mehrere theoretische Konzepte (Informationsintegrationstheorie, Attributionstheorie, Adoptionstheorie) und Forschungsstränge (Innovation, Trial, Konsumentenskepsis) genommen, die für sich im Rahmen dieser Arbeit ebenfalls erweitert wurden. Es kamen eine Längsschnitt-Feldstudie, eine Feldstudie inkl. Unternehmensdaten, eine qualitative Studie, ein faktorielles Untersuchungsdesign sowie zwei Experimente zur Anwendung.
So leistet diese Arbeit einen übergreifenden Beitrag, in dem aufgezeigt wird, wie und unter welche Bedingungen unternehmensseitiges Verhalten innerhalb des Marktes der Access-Based Services zu positiven, ggf. aber auch zu negativen Auswirkungen für die agierenden Unternehmen führen kann.In the last few years, services that allow consumers to use goods for short time periods have gained considerable relevance (Baumeister et al. 2015; Bert et al. 2016). This phenomenon is known as sharing or share economy (Wallenstein 2016) and follows the principles of borrowing, renting, bartering and sharing, and focuses in particular on collaborative consumption (Botsman and Rogers 2010). This dissertation project is focused on access-based consumption or access-based services (Schaefers et al. 2016). These services are defined as "market-mediated transactions that provide customers with temporally limited access to goods in return for an access fee, while the legal ownership remains with the service provider". A common practical example is car sharing.
Starting from the main drivers of this trend towards non-ownership-oriented forms of consumption, this dissertation addresses the positive and negative effects for companies that want to move into this sector. Based on a systematic literature review, the thesis identifies several important research gaps in this emerging field. This dissertation project makes several important contributions to the research to close these gaps. The thesis examines three central research questions. A first research question addresses the impact of the development towards service-oriented business models of the so-called access-based services for manufacturing companies. This work shows in detail which customer-side effects arise from the use of access-based services with regard to the product or brand used. The role that access-based services can play in the adoption and diffusion of new products is also highlighted.
Furthermore to these positive effects, this dissertation project also addresses the issue that in many cases the introduction of access-based services does not lead to the intended commercial success. Thus, this research examines the question which features and characteristics an access service must have in order to be accepted by the customer. This also shows that these offers result in a cost-intensive operation.
The third question of this dissertation is dedicated to the issue that companies try to establish themselves in this new market through a communicative positioning of less innovative, more classical rental concepts as sharing offers. For this purpose, the concept of sharewashing on the basis of established greenwashing is introduced within this dissertation project. Thus, one of the objectives of the thesis is to examine the effects of such a misleading approach. The results show that such sharewashing leads to a loss of customer acceptance. Thus, this work also contributes to the research stream of marketing ethics. In summary, the present work addresses different, but interdependent questions in the field of access-based services. To answer the questions, several theoretical concepts (information integration theory, attribution theory, adoption theory) and research streams (innovation, trial, consumer skepticism) were referred to, which were also extended within this work. A longitudinal field study, a field study including company data, a qualitative study, a factorial survey design and two experiments were applied. This dissertation thus makes comprehensive contributions by demonstrating how and under what conditions corporate behavior within the access-based services market can lead to positive, but also possible negative effects for companies
Molecular biological and physiological investigations on the importance of phage-encoded sialic acid esterases of enterohaemorrhagic Escherichia coli (EHEC)
Get PDFEnterohämorrhagische Escherichia coli (EHEC) können im Menschen Komplikationen wie hämorrhagische Colitis oder das lebensbedrohliche hämolytisch urämische Syndrom auslösen. Ihre Hauptvirulenzfaktoren sind Shiga Toxine (Stx) und ein Typ-III-Sekretionsystem. Zur Kolonisation des Dickdarms stehen EHEC mit der Darmmikrobiota im Wettbewerb um limitierte Energiequellen wie die Sialinsäure 5-N-Acetylneuraminsäure (Neu5Ac). Für den Neu5Ac-Katabolismus besitzen E. coli die Gene nanA, nanT, nanE, nanK, nagA und nagB. Sialinsäuren kommen endständig an Muzinen des Mukus im Dickdarm vor. E. coli bilden keine Sialidasen, die zur Freisetzung von Neu5Ac aus Muzin nötig sind. Jedoch kann gebundenes Neu5Ac durch Sialidasen von anaeroben Bakterien im Darm abgespalten werden und sind dann verfügbar. Viele E. coli Stämme exprimieren das nanCMS Operon. NanC ist ein Porinprotein, NanM ist eine Mutarotase und NanS ist eine O-Acetyl Esterase. NanS konvertiert 5-N-Acetyl-9-O-Acetylneuraminsäure (Neu5,9Ac2) und Neu5,8Ac2 zu Neu5Ac und ist maßgeblich an der Energiegewinnung aus diesen Substraten beteiligt. In Prophagen von EHEC und anderer pathogener E. coli kommen multiple nanS-homologe offene Leserahmen vor, die in dieser Arbeit als nanS-p (p = Phage) deklariert wurden. In dieser Dissertation sollte die Frage geklärt werden, warum EHEC multiple nanS-p Gene besitzen und ob die entsprechenden Proteine zur Energiegewinnung und zu einem Wettbewerbsvorteil für EHEC Bakterien beitragen. Außerdem sollte die Beteiligung der Sialidase BTSA von Bacteroides thetaiotaomicron an der NanS-p abhängigen Verwertung von Muzin untersucht werden.
Für die Analysen wurde der pathogene E. coli O157:H7 Stamm EDL933 sowie die pathogenen O104:H4 Stämme LB226692 und C227-11phicu (Variante von C227-11, die keinen stx-Prophagen besitzt) und die apathogenen Stämme AMC 198 (nanS+, nanS-p-) und C600deltananS (nanS-, nanS-p-) verwendet. Die Chromo-somensequenzen von EDL933 und LB226692 wurden in silico analysiert. NanS-p2 und NanS-p4 aus EDL933 wurden rekombinant hergestellt und das pH- und das Temperaturoptimum, sowie potenzielle Substrate analysiert. nanS/nanS-p Deletionsmutanten von EDL933 und C227-11phicu wurden konstruiert und mit Neu5,9Ac2 oder Muzin kultiviert. Dabei wurden die Verläufe der Wachstumskurven durch Trübungsmessung oder Lebendkeimzahlbestimmung analysiert. In Co-Kultivierungsversuchen wurden dem Medium der Stamm AMC 198 und/oder BTSA und/oder NanS-p zugesetzt.
Das Chromosom von EDL933 enthält das chromosomale nanS und sieben nanS-p Gene, während in LB226692 kein nanS, aber fünf nanS-p Gene vorkommen. Es konnte bestätigt werden, dass alle nanS-p Gene in der spät regulierten Region von Prophagen lokalisiert sind. Die putativen NanS-p Proteine tragen die Domänen 303, die für die Esterasefunktion in NanS bekannt ist, und die unbekannte Domäne 1737. Die untersuchten rekombinanten NanS-p Proteine de-O-acetylierten die Substrate Neu5,9Ac2 und Rinderspeicheldrüsenmuzin und zeigten ein Temperatur- und pH-Optimum von 40-50 °C bzw. 7-9. Die Generationszeiten der Deletionsmutanten stiegen mit der Anzahl der deletierten nanS-p Gene im Chromosom und somit konnte ein Gen-Dosis-Effekt nachgewiesen werden. Durch extrazelluläre Supplementierung mit NanS-p konnte die ursprüngliche Wachstumskinetik des Wildtyps wiederhergestellt werden. Die einzelne Deletion von nanS im EDL933 Chromosom (EDL933deltananS) änderte die Wachstumskinetik des Stammes mit Neu5,9Ac2 nicht. NanS ist für eine Vermehrung von EDL933 mit Neu5,9Ac2 also nicht notwendig. C600deltananS, konnte Neu5,9Ac2, wie erwartet, nicht katabolisieren. Den ursprünglichen Verlauf der Wachstumskurven einer C600 Kultivierung zeigte C600deltananS jedoch durch NanS-p Zusatz im Medium. In einem Co-Kultivierungsexperiment stieg die Lebendkeimzahl von C227-11phicu an, während sich AMC 198 kaum vermehrte. Erst nachdem alle nanS-p Gene im C227-11phicu Chromosom deletiert waren, stieg die Lebendkeimzahl von AMC 198. In Muzin-haltigem Medium mit BTSA als Zusatz, konnte sich EDL933 und EDL933deltananS, nicht aber EDL933deltananSdeltananS-p1a-p7, vermehren. Dies zeigte, dass die Kombination aus BTSA und NanS-p das Wachstum von EDL933 in einer Muzinhaltigen Umgebung unterstützt.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten zum ersten Mal die wichtige Bedeutung der Prophagen-kodierten O-Acetyl Esterasen für EHEC Bakterien und sind eine hervorragende Basis für weitere Arbeiten, die zu einem tieferen wissenschaftlichen Verständnis des Sialinsäurekatabolismus in EHEC und anderen pathogenen E. coli beitragen können. Sie identifizieren Sialinsäuren als Substrate einer potenzielle Nährstoffnische im Darm und eröffnen ein mögliches Ziel für therapeutische Ansätze.Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) are responsible for severe disease in humans such as hemorrhagic colitis or the life-threatening hemolytic uremic syndrome. The main virulence factors are Shiga toxins (Stx) and a type-III-secretion system. For colonization of the colon, they have to compete with the intestinal microbiota for limiting substrates such as 5-N-acetyl neuraminic acid (Neu5Ac). For the catabolism of Neu5Ac, E. coli possess the genes nanA, nanT, nanE, nanK, nagA, and nagB. Many sialic acids are terminally bound to mucins of mucus in the colon. E. coli is not able to use bound Neu5Ac, because it cannot express sialidases for cleavage of Neu5Ac from mucin. However, sialic acids can be cleaved by sialidases from anaerobic bacteria in the colon and are then available. Many E. coli strains encode the nanCMS operon. NanC is a porin protein, NanM is a mutarotase and NanS is an O-acetyl esterase. NanS converts 5-N-acetyl-9-O-acetyl neuraminic acid (Neu5,9Ac2) and Neu5,8Ac2 to Neu5Ac and offers a substrate niche. There are multiple prophage-located nanS-homologous open reading frames in the chromosomes of EHEC, that are designated as nanS-p (p = phage) in this study. The question of this thesis was, why EHEC possess multiple nanS-p genes, if their corresponding proteins are used for energy production and for a competition advantage of EHEC. Furthermore, the influence of the sialidase BTSA of Bacteroides thetaiotaomicron on the NanS-p dependent utilization of mucin should be investigated.
The strains used in this study were the pathogenic E. coli O157:H7 strain EDL933 as well as the pathogenic O104:H4 strains LB226692 and C227-11phicu (variant of C227-11 cured in its stx-prophage), and the apathogenic E. coli strains AMC 198 (nanS+, nanS-p-) and C600deltananS (nanS-, nanS-p-). The chromosome sequences of EDL933 and LB226692 were analyzed in silico. NanS-p2 and NanS-p4 of EDL933 were expressed recombinantly and the pH- and temperature-optimum as well as potential substrates were investigated. nanS/nanS-p deletion mutants of EDL933 and C227-11phicu were generated and cultivated with Neu5,9Ac2 or mucin. The courses of the growth curves were analyzed by turbidity measurement or determination of the viable cell counts. In co-cultivation experiments the medium was supplemented with the AMC 198 strain and/or BTSA and/or NanS-p.
EDL933 possess the chromosomal nanS and seven nanS-p genes, while LB226692 has no nanS, but five nanS-p genes. It was confirmed, that all nanS-p genes are located in the late regulated gene region of the prophages. The putative NanS-p proteins include the domain 303, which is known for its esterase activity in NanS, and the domain of unknown function 1737. The analyzed recombinant NanS-p proteins de-O-acetylated the substrates Neu5,9Ac2 and mucin of bovine submaxillary gland and showed a temperature- and pH-optimum of 40-50 °C and 7-9, respectively. A gene-dose effect was identified because the generation times of the deletion mutant strains increased with the number of deleted nanS-p genes in the chromosomes. After extracellular supplementation with NanS-p, the mutant strains regained the original growth kinetic of the wildtype strain. The mono-deletion of nanS in EDL933 (EDL933deltananS) caused no chances in the growth kinetic of the strain with Neu5,9Ac2. Therefore, NanS is not necessary for growth of EDL933 on Neu5,9Ac2. C600deltananS could not catabolize Neu5,9Ac2, as expected. The original course of the growth curve of a C600 cultivation was recuperated by C600deltananS if NanS-p was added to the medium. In a co-cultivation the viable cell count of C227-11phicu increased, while AMC 198 increased hardly. Only after deletion of all nanS-p genes in C227-11phicu, the viable cell count of AMC 198 increased. In a mucin-containing medium with BTSA as supplement EDL933 and EDL933deltananS could grow in contrast to EDL933deltananSdeltananS-p1a-p7. This shows, that the combination of BTSA and NanS-p supports the growth of EDL933 in a mucin-containing environment.
The results of this work showed for the first time the importance of prophage-encoded O-acetyl esterases for EHEC bacteria and are an excellent basis for further work that contribute to a profound scientific understanding of the sialic acid catabolism in EHEC and other pathogenic E. coli. They identify sialic acids as substrates of a potential nutrient niche in the gut and establish a potential location for therapeutic approaches
Strengthening accoutability in public agricultural extension services : a case study from Uganda
Get PDFA well-managed and accountable agricultural extension service can play an essential role in realizing food security and improving rural livelihoods. However, for the majority of the developing countries, establishing an accountable agricultural extension system remains a challenge. Public agricultural extension services, in particular, have been highly criticized for weak accountability of field agents to both their supervisors and their clients. Public agricultural extension systems often deploy large numbers of field agents in geographically dispersed, remote areas, which makes supervision difficult. Typically, there is also a lack of resources and of robust mechanisms to enable both the supervisors and beneficiaries to adequately follow up the activities of the field agents and provide feedback, which contributes to problems of absenteeism of field staff. Due to resource constraints, central managers also face challenges to supervise the agricultural extension managers, who are the supervisors of the field agents.
Taking Uganda as a case study, this thesis explores the use of new mechanisms for addressing these long-standing challenges of creating accountability in public agricultural extension services. The thesis had three objectives: (1) To design a diary for agricultural field agents, which should facilitate planning and supervision of agricultural extension service provision; (2) to assess the potential of different versions of this diary for strengthening accountability in public extension services; and (3) to analyze the performance of agricultural extension managers.
To meet the first two objectives, three versions of a diary for agricultural field agents were designed. The first version was a diary in a paper format, which was specifically designed to match the system of planning and reporting applied in Ugandas public extension service. This version was then transformed into an electronic version of the diary (e-diary), which resembled an electronic questionnaire. Based on the assessment of these two diary versions, an improved e-diary was developed, which comprises a smartphone application to be used by the field agents, and a web-based system that allows extension supervisors to review the data entered by the field agents and provide them with feedback. Moreover, the system was designed in such a way that it is possible for extension supervisors to collect information from the beneficiaries for verification. For the assessment of the three different versions of the diary, a qualitative participatory research approach was applied. Data on the experience with using the diary was collected through a combination of focus group discussions and individual face-to-face interviews. The content analysis method was applied to analyse the data.
The results suggest that a diary for agricultural field agents has a unique potential to strengthen accountability in public agricultural extension services. This is achieved through improving planning, reporting, monitoring and evaluation of extension activities and through reducing absenteeism as well as enabling of beneficiary feedback. The findings further indicate that, for the following reasons, an electronic version of the diary is more effective in strengthening accountability than a paper version: An e-diary can make use of the Global Positioning System (GPS), which allows extension supervisors to verify whether field agents actually conducted the activities that they indicate in the diary. Thus, an e-diary enables remote supervision, which reduces the time and costs of supervision. An e-diary also facilitates real-time reporting, which enables near real-time supervision, thereby increasing the frequency of supervision. However, the first e-diary version that resembled an electronic questionnaire had drawbacks, since it focused on data collection and had limited opportunities for feedback and interaction between the extension agents and their supervisors. However, the final e-diary version, which combines a smartphone app with a web-based system, made it possible to address this limitation.
Expectedly, the assessment also revealed some limitations regarding the e-diary. Some of the users were initially apprehensive about the e-diary due to their limited experience with the use of smartphones. Consequently, the implementation of the e-diary necessitates intensive training of the users, which should not be underestimated. The results also showed that the use of the e-diary was affected by inaccessibility to electricity. Therefore, promoting the use of solar chargers or power banks in areas with poor electrification is recommended. Moreover, limited network coverage implies that the e-diary needs to be programmed in such a way that data can be entered off-line. Furthermore, the findings suggest the need to combine the implementation of the e-diary with incentives, such as awards of recognition.
In view of the essential role that extension managers, as the supervisors of the field agents, play for accountability, an analysis of their performance was included as the third objective of the thesis. To meet this research objective, a quantitative research approach was applied. The main data source was the extension management system that was set up by the Ugandan Ministry of Agriculture, Animal Industries and Fisheries (MAAIF). This system provides data on the timeliness of the submission of work plans and reports by the extension managers, which makes it possible to calculate measurable indicators of managers performance based on their expected roles and responsibilities. In addition to preparing descriptive statistics of such performance indicators, econometric models were estimated, using additional data from secondary sources on variables, which were hypothesized to influence the managers performance.
The descriptive statistics of the performance indicators showed that the majority of the extension managers were not able to meet the performance requirements of MAAIF. The econometric analysis made it possible to identify factors that were associated with performance. The amount of the extension grant provided to the district and the ratio of extension workers to households were found to be key factors. The findings led to the recommendation to improve the performance of the extension managers through capacity building, especially in management, and through setting-up a strict performance monitoring system, to which the use of the e-diary could contribute. It was also recommended to increase funding to the districts and improve the ratio of extension workers to households so as to provide better working conditions and incentives to extension staff and their managers.
Overall, the thesis indicates that diaries, especially electronic ones, in combination with monitoring systems for extension managers, offer a unique and largely underutilized potential to address entrenched problems of ensuring accountability in public agricultural extension services. It was also pointed out that additional accountability mechanisms will be useful to further strengthen accountability, in particular mechanisms that allow the beneficiaries of the extension service to provide direct feedback on the quality of service provision. The thesis also highlights the potential of using digital tools for strengthening both upward and downward accountability in public extension services. The findings of the thesis are likely to be relevant not only for agricultural extension services but also for other public services, such as rural health care and education, which face similar problems of managing large numbers of field agents in geographically dispersed, remote areas, where effective supervision is an inherent challenge.Ein gut geführter, verantwortlicherund rechenschaftspflichtiger landwirtschaftlicher Beratungsdienst kann eine wesentliche Rolle bei der Verwirklichung von Ernährungssicherheit und der Verbesserung ländlicher Lebensgrundlagen spielen. Für einen Großteil der Entwicklungsländer bleibt es jedoch eine Herausforderung, ein gut geführtes landwirtschaftliches Beratungssystem zu etablieren. Insbesondere öffentliche landwirtschaftliche Beratungsdienste wurden wegen der geringen Rechenschaftspflicht derBerater sowohl gegenüber ihren Vorgesetzten als auch gegenüber ihren Kunden stark kritisiert. Öffentliche landwirtschaftliche Beratungssysteme setzen oft eine große Anzahl von Berater/-innen in geografisch großen und abgelegenen Gebieten ein, was deren Überwachung erschwert. Typischerweise fehlen auch Ressourcen und robuste Mechanismen, die es sowohl den Vorgesetzten der Berater/-innen als auch den Landwirt/-innen ermöglichen, die Tätigkeiten der Berater angemessen zu verfolgen und Feedback zu geben. Das trägt zu Problemen von Abwesenheit der Berater/-innen bei. Aufgrund von Ressourcenengpässen ist es auch fürdie Manager der Beratungsdienste im Ministerium auf der zentralen Ebene eine Herausforderung, die Manager der auf der Ebene der Distrikte zu beaufsichtigen.
Am Beispiel von Uganda wird in dieserFallstudie die Verwendung neuer Mechanismen zur Bewältigung deranhaltenden Herausforderung untersucht, Rechenschaftspflicht in öffentlichen landwirtschaftlichen Beratungsdiensten zu schaffen. Die Arbeit hatte drei Ziele: (1) die Entwicklung eines Tagebuchs für landwirtschaftliche Berater/-innen, das die Planung und Überwachung der landwirtschaftlichen Beratungsdienste erleichtern soll; (2) die Bewertung des Potenzials verschiedener Versionen dieses Tagebuchs zur Stärkung der Rechenschaftspflicht bei öffentlichen Beratungsdiensten; und (3) die Verwendung digitaler Daten zur Analyse der Leistung der Managerder landwirtschaftlichen Berater auf Distrikt-Ebene.
Um die ersten beiden Ziele zu erreichen, wurden drei Versionen eines Tagebuchs für landwirtschaftliche Berater/-innen entworfen. Die erste Version war ein Tagebuch in Papierform, das speziell auf das Planungs- und Berichtssystem des öffentlichen Beratungsdienstes Ugandas abgestimmt wurde. Diese Version wurde dann in eine elektronische Version des Tagebuchs ("E-Tagebuch") umgewandelt, die einem elektronischen Fragebogen ähnelte. Basierend auf der Bewertung dieser beiden Tagebuchversionen wurde ein verbessertes E-Tagebuch entwickelt, das eine Smartphone-Anwendung für die Berater/-innen und ein computergestütztes System umfasst, das es den Managernder landwirtschaftlichen Beraterauf Distrikt-Ebene und auf der zentralen Ebene ermöglicht, die von den Beratern erfassten Daten zu überprüfen und ihnen Feedback zu geben. Darüber hinaus wurde das System so konzipiert, dass es den Berater/-innen möglich ist, Informationen von den Landwirt/-innenaufzunehmen, die den Beratungsdienst in Anspruch nehmen. Damit können die Manager des Beratungsdienstes zur Überprüfung auch direkt bei den Landwirt/-innen Anfragen stellen.
Für die Bewertung der drei verschiedenen Versionen des Tagebuchs wurde ein qualitativer partizipativer Forschungsansatz verwendet. Die Daten über die Erfahrungen mit der Nutzung des Tagebuchs wurden durch eine Kombination aus Fokusgruppen-Diskussionen und individuellen Einzelinterviews gesammelt. Zur Analyse der Daten wurde die Methode der Inhaltsanalyse angewendet.
Die Ergebnisse zeigen, dass ein Tagebuch für landwirtschaftliche Berater/-innen ein einzigartiges Potenzial hat, die Rechenschaftspflicht in den öffentlichen landwirtschaftlichen Beratungsdiensten zu stärken. Dies wird erreicht durch eine Verbesserung der Planung, Berichterstattung, Überwachung und Bewertung von Beratungsmaßnahmen, durch die Verringerung von Abwesenheit und durch die Ermöglichung von Feedback durch die Landwirt/-innen. Die Ergebnisse zeigen zudem, dass aus folgenden Gründen eine elektronische Version des Tagebuchs die Rechenschaftspflicht effektiver stärkt als eine Papierversion des Tagebuchs: Ein E-Tagebuch kann das Global Positioning System (GPS) nutzen, das es Managern der landwirtschaftlicher Berater/-innen ermöglicht, zu überprüfen, ob sich ein/-e Berater/-in tatsächlich am im Tagebuch angegebenen Ort befand. Damit ermöglicht ein E-Tagebuch eine Fernüberwachung, was den Zeit- und Kostenaufwand für die Aufsicht reduziert. Ein E-Tagebuch erleichtert zudem das Echtzeit-Reporting und somit eine zeitnahe und effizientere Aufsicht. Die erste E-Tagebuch-Version, die einem elektronischen Fragebogen ähnelte, hatte jedoch Nachteile, da sie sich auf die Datenerfassung konzentrierte und nur begrenzte Möglichkeiten für Feedback und Interaktion zwischen den Berater/-innen und ihren Vorgesetzten hatte. Mit der endgültigen E-Tagebuch-Version, die eine Smartphone-Anwendung mit einem computergestützten System kombiniert, konnte diese Einschränkung jedoch behoben werden.
Erwartungsgemäß zeigten sich auch einige Einschränkungen des E-Tagebuchs. Einige der Nutzer/-innen waren zunächst besorgt über das E-Tagebuch, da sie nur begrenzte Erfahrungen mit der Nutzung von Smartphones hatten. Die Umsetzung des E-Tagebuchs erfordert daher eine intensive Schulung der Nutzer/-innen, die nicht zu unterschätzen ist. Die Ergebnisse zeigten auch, dass die Nutzung von E-Tagebüchern durch eingeschränkte Verfügbarkeit von Elektrizität beeinträchtigt wurde. Daher wird empfohlen, den Einsatz von Solar-Ladegeräten oder Power Banks in Gebieten mit schlechter Elektrifizierung zu fördern. Darüber hinaus führt die begrenzte Netzabdeckung dazu, dass das E-Tagebuch so programmiert werden muss, dass die Dateneingabe offline erfolgen kann. Außerdem deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die Umsetzung des E-Tagebuchs mit Anreizen wie Auszeichnungen kombiniert werden muss, um eine hohe Nutzungsrate des E-Tagebuchs zu erreichen.
In Anbetracht der wesentlichen Rolle, die die Manager der landwirtschaftlichen Berater/-innen für die Rechenschaftspflicht spielen, wurde eine Analyse ihrer Leistung als drittes Ziel in die Arbeit aufgenommen. Um dieses Forschungsziel zu erreichen, wurde ein quantitativer Forschungsansatz angewandt. Eine wichtige Datenquelle war das Monitoring-System, das für das landwirtschaftliche Beratungswesen im Ministerium für Landwirtschaft, Tierzucht und Fischerei (MAAIF) eingerichtet wurde. Dieses System liefert Daten über die rechtzeitige Vorlage von Arbeitsplänen und Berichten durch die die Manager der landwirtschaftlichen Berater/-innen. Damit können messbare Indikatoren für die Leistung der Manager auf Grundlage der von ihnen erwarteten Rollen und Verantwortlichkeiten berechnet werden. Zusätzlich zur Erstellung deskriptiver Statistiken solcher Leistungsindikatoren wurden ökonometrische Modelle geschätzt, die zusätzliche Daten aus Sekundärquellen zu Variablen verwenden, von denen angenommen wurde, dass sie die Leistung der Manager beeinflussen.
Die deskriptive Statistik der Leistungsindikatoren zeigte, dass die Mehrheit der Manager nicht in der Lage war, die Leistungsanforderungen des MAAIF zu erfüllen. Die ökonometrische Analyse ermöglichte es, Faktoren zu identifizieren, die die Leistung beeinflussten. Die Höhe des im jeweiligenDistrikt gewährten Beratungs-Budgets und das Verhältnis von Berater/-innen zu Landwirt/-innen wurden als Schlüsselfaktoren identifiziert. Die Ergebnisse führten zu der Empfehlung, die Leistung der Manager durch Kapazitätsentwicklung, insbesondere im Management, und durch die Einrichtung eines stringentenMonitoring-Systems zu verbessern.Dazu könnte die Nutzung des E-Tagebuchs beitragen. Es wurde zudem empfohlen, die Budgetsfür die Distrikte aufzustocken und das Verhältnis von Berater/-innen zu Landwirt/-innen zu erhöhen, um bessere Arbeitsbedingungen und Anreize für das Beratungspersonal und seine Führungskräfte zu schaffen.
Insgesamt zeigt dieseStudie, dass Tagebücher - insbesondere elektronische - in Kombination mit Monitoring-Systemen für die Manager der Berater/-innen ein beachtliches und weitgehend ungenutztes Potenzial bieten, um die schon lange bekannten Probleme des Managements in öffentlichen landwirtschaftlichen Beratungsdiensten anzugehen. Es wurde zudem aufgezeigt, dass zusätzliche Mechanismen nützlich sein werden, um das Management weiter zu stärken. Dazu gehörten insbesondere Mechanismen, die es den Begünstigten des Beratungsdienstes, also den Landwirt/-innen, ermöglichen, direktes Feedback über die Qualität der Leistungserbringung zu geben. Die Studie zeigt außerdem das Potenzial der Verwendung digitaler Instrumente zur Stärkung des Managements im öffentlichen Beratungswesen auf, und zwar sowohl in Bezug auf die Manager als auch auf die Berater/-innen vor Ort. Die Ergebnisse der Arbeit dürften nicht nur für landwirtschaftliche Beratungsdienste, sondern auch für andere öffentliche Diensterelevant sein, wie etwa die Gesundheitsversorgung und das Bildungswesen im ländlichen Raum. Auch diese Dienste kämpfen mit ähnlichen Problemen beim Management einer großen Anzahl von Angestellten in großen und oft abgelegenen Gebieten, in denen eine wirksame Aufsichtdes im Feld eingesetzten Personals eine große Herausforderung darstellt
A software for corporate entrepreneurship? The role of organizational culture for stimulating entrepreneurial orientation in family firms
Get PDFThis doctoral thesis comprises three empirical studies which together seek to shed light upon the question of which and how specific manifestations of organizational culture (OC) are able to support entrepreneurial behaviors and activities in established organizations (corporate entrepreneurship; CE). As a whole, this thesis addresses a variety of research questions, relying on different methodological approaches and data sets. More specifically, I use both original and secondary data, and I draw on qualitative, interpretive as well as quantitative, positivist research design. The specific objectives, concepts, and methods of the studies are guided by the two overarching research questions of this thesis:
1) What are the dominant cultural patterns of family firms that create an organizational environment where corporate entrepreneurship flourishes?
2) How exactly do these cultural patterns operate and interact in the process of stimulating corporate entrepreneurship?
The first study titled Mechanisms of Organizational Culture for Fostering Corporate Entrepreneurship: A Systematic Review and Research Agenda provides a broad overview of the current body of knowledge on the OC-CE relationship and synthesizes generic OC mechanisms supportive of CE into an explicit framework. Adopting the method of structured literature review and realist synthesis, it analyzes 46 empirical and conceptual papers published in peer-reviewed journals and strives to make sense of the diverse, and partly conflicting, theoretical predictions and empirical findings which currently characterize the field. To accomplish that, the study integrates eight generic OC dimensions and two basic layers of culture to enable CE-supportive cultural mechanisms to be synthesized into a clear matrix. Doing so allows for more a fine-grained understanding of how OC may create an environment where CE flourishes. Based on the synthesis, research avenues are identified to encourage future work on the topic.
The second study titled Bridging the Micro-Macro Gap: A Multi-Layer Culture Framework for Understanding Entrepreneurial Orientation in Family Firms responds to the enduring unanswered call for qualitative research on the topic of Entrepreneurial Orientation (EO) that is located within an interpretivist-oriented philosophy. Employing an interpretivist single case study design, the study seeks to elaborate the theory of EO in family firms by delivering a rich and deeply contextualized understanding of the business-level mechanisms that operate between family-level values (micro level) and firm-level EO (macro level) in a second-generation German family firm. Specifically, it adopts a multi-layer theory of culture as interpretive framework to develop a grounded model that cuts across analytical levels of family and business. The illustration of the data, based on a qualitative content analysis of both archival data and ethnographic interview data, shows how the unique cultural patterns of the firm operate as social mechanisms to stimulate EO. Specifically, family-level values of altruism and preservation have been found to prepare the ground for an OC characterized by long-term- and involvement-oriented organizational values as well as psychological safety and empowerment climates. Eventually, these climates represent the most salient cultural layer and effectively support the firms competitive orientation toward corporate entrepreneurship.
Finally, the third study of this thesis titled Stimulating Entrepreneurial Orientation in Family Firms: A Multi-Layer Culture Model takes a more technical (positivist) perspective on the phenomenon of OC and investigates how the specific business-level cultural mechanisms of family firms can transform the intimate connection between family and business into high levels of EO. To provide a deeper understanding of the forces that nurture EO in family firms, the study finds a way to bridge the gap between family-level characteristics and firm-level EO by integrating family commitment culture, long-term orientation, and stewardship climate into a multi-layer culture framework. The research model that derives from this perspective proposes a two-step mediation process, intending to explain how family commitment culture, as a family-level value orientation, is transformed into high levels of EO through OC mechanisms. The model was tested by analyzing data of 208 mature German family firms using covariance-based structural equation modelling (SEM). Consistent with the proposed multi-layer structure, the SEM models results support the hypothesis that, when high levels of EO are desired, family firms ought to focus on what type of cultural mechanisms are triggered at the business level through a family commitment culture.Diese Dissertation umfasst drei empirische Studien, die untersuchen, welche und wie spezifische Elemente der Organisationskultur unternehmerisches Verhalten in etablierten Organisationen fördern können (Corporate Entrepreneurship; CE). Dabei befasst sich die Arbeit mit einer Vielzahl von Forschungsfragen, wobei unterschiedliche methodische Ansätze und Datensätze zugrunde gelegt werden. Insbesondere werden sowohl Primär- als auch Sekundärdaten verwendet und sowohl auf ein qualitatives, interpretatives als auch auf ein quantitatives, positivistisches Forschungsdesign zurückgegriffen. Die spezifischen Ziele, Konzepte und Methoden der Studien orientieren sich jeweils an den beiden übergeordneten Forschungsfragen dieser Dissertation:
1) Was sind die vorherrschenden kulturellen Muster von Familienunternehmen, die ein organisatorisches Umfeld schaffen, in dem sich CE entfalten kann?
2) Wie genau operieren und interagieren diese kulturellen Muster im Prozess der Förderung von CE?
Die erste Studie mit dem Titel Mechanisms of Organizational Culture for Fostering Corporate Entrepreneurship: A Systematic Review and Research Agenda bietet einen umfassenden Überblick über den aktuellen Wissensstand zum Zusammenhang zwischen Organisationskultur und CE und fasst generische Kultur-Mechanismen, die förderlich für CE sind, in ein explizites Framework. Unter Anwendung der Methode des strukturierten Literaturüberblicks werden 46 empirische und konzeptionelle Arbeiten analysiert mit dem Ziel, die vielfältigen und teilweise widersprüchlichen theoretischen Aussagen und empirischen Befunde, die das Forschungsfeld derzeit charakterisieren, besser zu verstehen. Basierend auf einer Synthese von CE-fördernden Kultur-Mechanismen werden Forschungsstränge identifiziert, um die zukünftige Arbeit an dem Thema zu inspirieren.
Die zweite Studie mit dem Titel Bridging the Micro-Macro Gap: A Multi-Layer Culture Framework for Understanding Entrepreneurial Orientation in Family Firms bietet eine Antwort auf den anhaltenden Ruf nach qualitativer Forschung zum Thema Entrepreneurial Orientation (EO) mit konstruktivistisch-orientierter Forschungsphilosophie. Anhand eines Interpretivist Single Case Study Designs soll die Theorie von EO in Familienunternehmen angereichert werden, indem ein umfassendes und tiefgreifendes Verständnis zu den Kultur-Mechanismen geschaffen wird, die zwischen den Werten der Familie (Mikroebene) und EO (Makroebene) in einem deutschen Familienunternehmen der zweiten Generation operieren. Insbesondere wird eine Multi-Layer Culture Theorie als Interpretationsrahmen herangezogen, um ein fundiertes Modell zu entwickeln, das die analytischen Ebenen von Familie und Business integriert. Die Illustration der Daten, basierend auf einer qualitativen Inhaltsanalyse von Archivmaterial und ethnografischen Interviews, zeigt, wie die einzigartigen kulturellen Muster des Unternehmens als soziale Mechanismen zur Stimulierung von EO wirken. Die Studie zeigt insbesondere, dass die Werte der Familie wie Altruismus und Bewahrung einen Nährboden für eine Organisationskultur bereiten, die durch eine langfristige und Involvement Orientierung sowie durch ein psychologisches Sicherheits- und Empowerment-Klima gekennzeichnet ist. Diese kulturellen Muster unterstützen letztlich effektiv die unternehmerische Orientierung der Organisation.
Die dritte Studie mit dem Titel Stimulating Entrepreneurial Orientation in Family Firms: A Multi-Layer Culture Model beleuchtet das Phänomen der Organisationskultur schließlich aus einer eher positivistischen Perspektive und erforscht, wie die spezifischen kulturellen Mechanismen von Familienunternehmen die enge Verbindung zwischen Familie und Unternehmen in ein hohes Maß an EO verwandeln können. Um ein tieferes Verständnis der Kräfte zu vermitteln, die EO in Familienunternehmen fördern können, überbrückt die Studie die Kluft zwischen Familien-Merkmalen und EO, indem die Konzepte Family Commitment Culture, Long-Term Orientation und Stewardship Climate in ein Multi-Layer Culture Model integriert werden. Das aus dieser Perspektive abgeleitete Forschungsmodell postuliert einen zweistufigen Mediationsprozess, der erklären soll, wie eine Wertorientierung der Familie durch Organisationskultur-Mechanismen in ein hohes Maß an EO verwandelt wird. Die Überprüfung des Modells erfolgte durch die Analyse der Daten von 208 reifen deutschen Familienunternehmen mittels einer kovarianzbasierten Strukturgleichungsmodellierung. In Übereinstimmung mit der vorgeschlagenen mehrschichtigen Struktur von Kultur stützen die Ergebnisse des Strukturgleichungsmodells die Hypothese, dass in Familienunternehmen durch die Bindung der Familie zum Unternehmen kulturelle Mechanismen getriggert werden, die ein hohes Maß an EO fördern können
Modelling and optimisation of no-till seeder dynamics for precise seeding depth
Get PDFAchieving better seeding depth consistency in no-till seeding is a critical performance metric of the seeding machine and is of great importance due to its profound effect on reliable seed germination and seedling emergence resulting in a yield increase. Growing implementation of no-tillage in big size farms requires high-capacity seeding machines with increased operation speed and working width. Thus, the increased capacity of the seeding machine as well as harsh soil conditions like the surface undulations and the presence of previous crop residues make the desired working quality of no-till seeders challenging for both designers and manufacturers.
The aim of this cumulative dissertation was to optimise a no-till seeder dynamics in terms of vertical motion stability for better seed placement under realistic high-capacity performance. To fulfil this aim, an approach to achieve the desired dynamic behaviour of the seeder was carried out based on three phases: (1) evaluation of the seeder dynamic performance by defining the relationship between the seeder dynamics and the corresponding seeding depth variation, (2) modelling and simulation of the seeding assembly motion dynamics to specify a control system (e.g. MR damper system) for dynamics improvement, (3) implementation of the defined system into the seeding assembly and testing of the new seeding assembly prototype.
The present work was the first approach to optimise the dynamic motion behaviour of a no-till seeder by implementing an MR damper system into its seeding assembly for better seed placement under realistic high-capacity working conditions. The AMAZONEN no-till direct seeder was an ideal candidate for this investigation as it contains 12 identical tine type seeding assemblies where the operating depth is defined by the position of the packer wheel. Under working conditions, the maximum width is 3 m resulted from the inter-row distance of 0.25 m between the seeding assemblies. The seeding assemblies are provided with downforces using a hydraulic cylinder in order to keep the packer wheel of the assemblies on the ground and to maintain a consistent seeding depth during seeding operation. Concurrent and geo-referenced sensor data made it possible to acquire the dynamics parameters of the seeder and the corresponding soil surface profiles (the point where the packer wheel touches the ground). This together with the measured 3D geo-referenced position of the seeds gave the opportunity to define the reason of high variations in seeding depth.
A sensor-frame was developed, utilising up-to-date sensor technology, to capture the seeder dynamics and to determine the corresponding soil surface profile. A combination of strains recorded at the three corresponding points of the seeding assembly using linear strain gauges was employed to calculate the vertical forces, draught forces and the profile impact forces. A new methodology was introduced to extract the absolute seeding depth from the combination of the determined surface profile and the measured 3D position of the seeds in absolute coordinates. Geo-referenced coordinates of seed positions in combination with geo-referenced surface profile and machine dynamics parameters, offered the possibility to define the reason of seeding depth variation. To do that, the relation between the forces (i.e. vertical and profile impact forces) and the variation of seeding depth was defined by correlating the spatial frequency contents of each dataset.
An investigation of the seeder dynamics was carried out by modelling and simulating its performance based on measured data (e.g. determined surface profile and vertical forces) to define a system that can reduce the effect of the forces for better seed placement in no-till seeding. The seeding assembly together with and without a MR (magnetorheological) damper system, which was considered to be located in-between the coulter and the packer wheel, was introduced as a semi-active and passive system. Furthermore, three hysteresis models, such as Bingham, Dahl and Bounc-Wen model, were applied for the semi-active MR damper system behaviour. Among the models, the Bouc-Wen model demonstrated more significant improvements over the passive system model. Analysis of the performance of the semi-active MR damper implemented seeding assembly against the passive system proved the vertical motion dynamics of the assembly, in terms of vertical displacements (52.3%) and its affecting forces (54.1%) to be optimised for better seed placement. Testing the performance of the MR damper implemented seeding assembly compared with that of the original seeding assembly confirmed the potential of the MR damper implemented seeding assembly. The dynamics of the seeding assembly with the MR damper depicted a reduction of 67.69% in the amplitude of the impact forces compared to the original seeding assembly. Consequently, the improvement in the dynamics resulted in better seed placement. The variation of the damped seeding depth, as it was the performance of the seeding assembly with the MR damper, compared to the target seeding depth resulted in an absolute error of 11.9 mm for 95% of its samples, which is considerably less than the error with a value of 21.3 mm for the seeding depth variation resulted from the original seeding assembly. By designing the seeding assembly with the MR damper system, the dynamics of seeding machine can be significantly optimized for better seeding depth consistency.Das Erreichen einer gleichmäßigen Saattiefe ist bei der Direktsaat eine kritische Leistungsmetrik der Sämaschine und ist von großer Bedeutung für eine zuverlässige Keimung und ein gleichmäßiges Auflaufen des Saatgutes und der daraus resultierenden Ertragssteigerung. Die wachsende Implementierung von Nicht-Bodenbearbeitung in großen Betrieben erfordert Hochleistungs-Sämaschinen mit erhöhter Arbeitsgeschwindigkeit und großer Arbeitsbreite. So sorgen die erhöhte Kapazität der Sämaschine sowie harte Bodenbedingungen wie Oberflächenunebenheiten und das Vorhandensein von Ernterückständen dafür, dass die gewünschte Arbeitsqualität der Direktsaatmaschinen sowohl für die Konstrukteure als auch für die Hersteller eine Herausforderung darstellt.
Das Ziel dieser kumulativen Dissertation war die Optimierung einer Direktsaat-Dynamik in Bezug auf die vertikale Bewegungsstabilität für eine verbesserte Saatgutplatzierung unter realistischen Bedingungen mit hoher Flächenleistung. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde das gewünschte dynamischen Verhaltens der Sämaschine anhand von drei Phasen evaluiert: (1) Bewertung der dynamischen Leistung der Sämaschine durch definieren der Beziehung zwischen der Sämaschinendynamik und der entsprechenden Variation der Saattiefe, (2) Modellierung und Simulation der Bewegungsdynamik der Säaggregate zur Spezifizierung eines Steuersystems (z.B. MR-Dämpfersystem) zur Dynamikverbesserung, (3) Implementierung des definierten Systems in die Säaggregate und den Test des neuen Prototyps.
Die vorliegende Arbeit war der erste Ansatz zur Optimierung des dynamischen Bewegungsverhaltens einer Direktsaatmaschine durch die Implementierung eines MR-Dämpfungssystems in ein Säaggregat für eine bessere Saatgutablage unter realistischen Arbeitsbedingungen mit hoher Kapazität. Die Direktsaatmaschine AMAZONE war ein idealer Kandidat für diese Untersuchung, da sie 12 identische Zinkenanbaugruppen enthält, bei denen die Arbeitstiefe durch die Position des Packerrades definiert wird. Unter Arbeitsbedingungen ist die maximale Breite 3 m, die sich aus dem Reihenabstand von 0,25 m zwischen den Säaggregaten ergibt. Die Säaggregate werden mit Hilfe eines Hydraulikzylinders mit Abtriebskräften versehen, um das Packerrad der Aggregate auf dem Boden zu halten und eine gleichbleibende Saattiefe während des Säbetriebs zu erhalten. Gleichzeitig erfasste und georeferenzierte Sensordaten ermöglichten die Erfassung der Dynamikparameter der Sämaschine und der entsprechenden Bodenoberflächenprofile (der Punkt, an dem das Packerrad den Boden berührt). Zusammen mit der gemessenen georeferenzierten 3D-Position der Samen ergab sich die Möglichkeit, die Ursachen für eine hohe Variation in der Saattiefe zu ermitteln.
Es wurde ein mit modernster Sensortechnologie ausgestatteter Sensorrahmen entwickelt, um die Dynamik der Sämaschine zu erfassen und das entsprechende Bodenoberflächenprofil zu bestimmen. An drei bestimmten Punkten der Säaggregate wurde unter Verwendung von linearen Dehnungsmessstreifen Dehnungen aufgezeichnet, um die vertikalen Kräfte, Zugkräfte und die Profilaufprallkräfte zu berechnen. Eine neue Methodik wurde entwickelt, um die absolute Saattiefe aus der Kombination des ermittelten Oberflächenprofils und der gemessenen 3D-Position der Samen in absoluten Koordinaten zu extrahieren. Die georeferenzierten Koordinaten der Saatgutpositionen in Kombination mit georeferenzierten Oberflächenprofil- und Maschinendynamikparametern boten die Möglichkeit, die Ursache für die Variation der Saattiefe zu bestimmen. Um dies zu tun, wurde die Beziehung zwischen den Kräften (d.h. die vertikalen und Profilaufprallkräften) und der Variation der Saattiefe durch Korrelieren der räumlichen Frequenzinhalte eines jedes Datensatzes bestimmt.
Eine Untersuchung der Sämaschinendynamik wurde durchgeführt, indem ihre Leistung basierend auf gemessenen Daten (z. B. bestimmtem Oberflächenprofil und vertikalen Kräften) modelliert und simuliert wurde, um ein System zu entwickeln, das den Einfluss der Kräfte auf die Samenplatzierung beim pfluglosen Säen verbessern kann. Das Säaggregat mit und ohne MR (magnetorheologisches) Dämpfersystem zwischen dem Säschar und dem Packerrad liegend, wurde als semiaktives und passives System eingeführt. Darüber hinaus wurden drei Hysteresemodelle wie das Bingham-, Dahl- und Bounc-Wen-Modell für das semiaktive MR-Dämpfersystemverhalten verwendet. Unter den Modellen zeigte das Bouc-Wen-Modell signifikantere Verbesserungen gegenüber dem passiven Systemmodell. Die Analyse der Leistungen der semiaktiven MR-Dämpfer-implementierten Impfanordnung gegenüber dem passiven System bewies, dass die vertikale Bewegungsdynamik in Bezug auf vertikale Fehlplatzierung des Samens (52,3%) und ihre beeinflussenden Kräfte (54,1%), um für besseres Saatgut optimiert zu werden Platzierung. Das Testen der Leistung der mit dem MR-Dämpfer implementierten Säanordnung im Vergleich zu der der ursprünglichen Säanordnung bestätigte das Potenzial der MR-Dämpfer-implementierten Säanordnung. Die Messung des Säaggregates mit dem MR-Dämpfer zeigte eine Reduzierung der Amplitude der Aufprallkräfte um 67,69% im Vergleich zur ursprünglichen Säeinheit. Folglich führte die Verbesserung der Dynamik zu einer besseren Saatgutplatzierung. Die Saattiefe, wie sie bei der Sämaschine mit dem MR-Dämpfer vorlag, wies im Vergleich zur Soll-Saattiefe bei 95% der Stichproben einen absoluten Fehler von 11,9 mm auf, der erheblich geringer ist als der absolute Fehler von 21,3 mm Saattiefe beim Vergleichsaggregat. Durch die Ausstattung der Sämaschine mit dem MR-Dämpfersystem kann die Ablagegenauigkeit in der Saattiefe signifikant optimiert werden
Comparison of omics technologies for hybrid prediction
Get PDFOne of the great challenges for plant breeders is dealing with the vast number of putative candidates, which cannot be tested exhaustively in multi-environment field trials. Using pedigree records helped breeders narrowing down the number of candidates substantially. With pedigree information, only a subset of candidates need to be subjected to exhaustive tests of their phenotype whereas the phenotype of the majority of untested relatives is inferred from their common pedigree. A caveat of pedigree information is its inability to capture Mendelian sampling and to accurately reflect relationships among individuals. This shortcoming was mitigated with the advent of marker assays covering regions harboring causal quantitative trait loci. Today, the prediction of untested candidates using information from genomic markers, called genomic prediction, is a routine procedure in larger plant breeding companies.
Genomic prediction has revolutionized the prediction of traits with complex genetic architecture but, just as pedigree, cannot properly capture physiological epistasis, referring to complex interactions among genes and endophenotypes, such as RNA, proteins and metabolites. Given their intermediate position in the genotype-phenotype cascade, endophenotypes are expected to represent some of the information missing from the genome, thereby potentially improving predictive abilities.
In a first study we explored the ability of several predictor types to forecast genetic values for complex agronomic traits recorded on maize hybrids.
Pedigree and genomic information were included as the benchmark for evaluating the merit of metabolites and gene expression data in genetic value prediction.
Metabolites, sampled from maize plants grown in field trials, were poor predictors for all traits. Conversely, root-metabolites, grown under controlled conditions, were moderate to competitive predictors for the traits fat as well as dry matter yield. Gene expression data outperformed other individual predictors for the prediction of genetic values for protein and the economically most relevant trait dry matter yield. A genome-wide association study suggested that gene expression data integrated SNP interactions. This might explain the superior performance of this predictor type in the prediction of protein and dry matter yield.
Small RNAs were probed for their potential as predictors, given their involvement in transcriptional, post-transcriptional and post-translational regulation. Regardless of the trait, small RNAs could not outperform other predictors. Combinations of predictors did not considerably improve the predictive ability of the best single predictor for any trait but improved the stability of their performance across traits. By assigning different weights to each predictor, we evaluated each predictors optimal contribution for attaining maximum predictive ability. This approach revealed that pedigree, genomic information and gene expression data contribute equally when maximizing predictive ability for grain dry matter content. When attempting to maximize predictive ability for grain yield, pedigree information was superfluous.
For genotypes having only genomic information, gene expression data were imputed by using genotypes having both, genomic as well as gene expression data. Previously, this single-step prediction framework was only used for qualitative predictors. Our study revealed that this framework can be employed for improving the cost-effectiveness of quantitative endophenotypes in hybrid prediction.
We hope that these studies will further promote exploring endophenotypes as additional predictor types in breeding.Eine der größten Herausforderungen der Pflanzenzüchtung ist der Umgang mit der enormen Anzahl von Kandidaten, die nicht vollständig in mehrortigen Versuchen geprüft werden können. Die Nutzung von Verwandtschaftsbeziehungen hilft Züchtern die Anzahl dieser Kandidatennerheblich zu reduzieren. In diesem Fall muss nur ein Teil der Kandidaten phänotypisch geprüft werden. Für die übrigen, ungetesten Verwandten wird der Phänotyp hingegen mit Hilfe des Stammbaums vorhergesagt.
Ein Nachteil von Stammbauminformationen ist, dass sie Zufallsprozesse Mendelscher Vererbung nicht erfassen und somit nicht präzise die genetische Ähnlichkeit zwischen Individuen wiedergeben.Die Nutzung von Marker-Chips, welche Genomregionen mit kausaler Beziehung zur Ausprägung phänotypischer Merkmale abdecken, konnte an dieser Stelle eine Verbesserung erzielen. Inzwischen ist die Nutzung von Markerinformationen zur Vorhersage ungetester Kandidaten - gemeinhin als Genomische Selektion bezeichnet - in größeren Pflanzenzüchtungsunternehmen bereits Routine. Genomische Selektion hat die Vorhersage von Merkmalen mit komplexer genetischer Architektur revolutioniert. Wie Stammbauminformationen, so können auch genomische Informationen physiologische Epistasie, welche komplexe Interaktionen zwischen Genen und Endophänotypen wie RNA, Proteinen und Metaboliten beschreibt, nicht adäquat abbilden. Aufgrund ihrer Einbettung innerhalb der Genotyp-Phänotyp-Kaskade wird erwartet, dass sie Informationen, die nicht durch das Genom repräsentiert werden, abbilden.
Auf diesem Weg könnten Endophänotypen möglicherweise die Vorhersagegenauigkeit gegenüber genomischen Informationen verbessern.
In einer ersten Studie untersuchten wir die Eignung unterschiedlicher Klassen von Prädiktoren zur Vorhersage genetischer Werte für komplexe agronomische Merkmale bei Hybridmais. Stammbaum- sowie genomische Informationen wurden als Referenz zur Bewertung der Eignung von Metabolit- und Genexpressionsdaten für die Vorhersage genetischer Werte herangezogen.
Metabolite, die von Maispflanzen aus dem Feld entnommen wurden, erwiesen sich als wenig geeignet für die Vorhersage der untersuchten Merkmale.
Im Gegensatz dazu erwiesen sich Wurzelmetabolite, entnommen von Maispflanzen, welche unter kontrollierten Bedingungen im Gewächshaus angezogen wurden, als akzeptable Prädiktoren für die Vorhersage der Merkmale "Fett" und "Trockensubstanzgehalt". Genexpressionsdaten waren der überlegene Prädiktor zur Vorhersage genetischer Werte für die Merkmale "Protein" sowie das ökonomisch wichtigste Merkmal "Trockenmasseertrag".
Eine genomweite Assoziationskartierung deutete darauf hin, dass Genexpressionsdaten Interaktionen zwischen Genorten integrieren.
Dies könnte die überlegene Eignung dieser Prädiktorenklasse zur Vorhersage der Merkmale "Protein" und "Trockenmasseertrag" erklären.
Small RNAs wurden in einer zweiten Studie auf ihre Eignung als Prädiktoren untersucht, da sie an der Regulierung transkriptionaler, post-transkriptionaler und post-translationaler Prozesse beteiligt sind. Unabhängig vom Merkmal konnten small RNAs andere Prädiktoren nicht übertreffen.
Obwohl keine Kombination von Prädiktoren deutlich die Vorhersagegenauigkeit der besten einzelnen Prädiktorenklasse übertreffen konnte, gewährleistete die Nutzung mehrer Prädiktoren die höchste Stabilität der Vorhersagen über Merkmale hinweg. Indem wir jedem Prädiktor ein unterschiedliches Gewicht zuwiesen, konnten wir deren optimale Beiträge zur Maximierung der Vorhersagegenauigkeit bestimmen. Dieser Ansatz zeigte, dass Stammbauminformationen, genomische Informationen sowie Genexpressionsdaten zu gleichen Anteilen zur Maximierung der Vorhersagegenauigkeit beim Merkmal "Korntrockensubstanzgehalt" beitrugen.
Zur Maximierung der Vorhersagegenauigkeit des Merkmals "Kornertrag" waren Stammbauminformationen hingegen unerheblich.
Für Genotypen, die lediglich mit genomischer Information abgedeckt waren, imputierten wir Genexpressionsdaten mit Hilfe solcher Genotypen für die sowohl genomische Informationen als auch Genexpressionsdaten vorlagen. Bis dato wurde dieser "single-step" Vorhersageansatz lediglich für qualitative Prädiktoren verwendet. Unsere Studie zeigte, dass dieser Ansatz zur Verbesserung der Kosteneffizienz quantitativer Prädiktoren in der Hybridleistungsvorhersage genutzt werden kann. Wir hoffen mit diesen Studien einen Anstoß für weiterführende Forschungsarbeiten über den Einsatz von Endophänotypen als zusätzliche Prädiktoren in der Züchtung gegeben zu haben
Konzeption und Potenziale eines Gründungsklimaindex
Get PDFGründungsaktivität ist nicht allein davon abhängig, ob Unternehmensgründer potenzielle Chancen zur Etablierung neuer Geschäftskonzepte wahrnehmen. Denn genauso bestimmen generell hemmende und fördernde Faktoren des Umfelds, ob eine potenziell interessante Geschäftsidee in die Tat umgesetzt wird. Wie Unternehmensgründer ihr Umfeld bewerten, lässt sich als Gründungsklima bezeichnen. Kenntnis darüber, wie das Gründungsklima konkret ausgeprägt ist, kann nicht nur eine wertvolle Information für angehende Unternehmensgründer sein, sondern auch für politische Entscheidungsträger und die Wissenschaft. Dieser Research Brief stellt daher die Konzeption eines geeigneten Index zur Messung des Gründungsklimas vor
Agrofuels, large-scale agricultural production, and rural development : the case of Jatropha in Madagascar
Get PDFAgrofuel production in marginal areas can contribute directly to creating employment and improving local livelihoods. Indirectly, through increasing household purchasing power and relaxing financial constraints of smallholder farmers, it can contribute to greater food production and/or food consumption and rural development. These benefits depend, however, largely on the feedstock crop and its processing, land and labour requirements, the business model, value chains and institutional frameworks. Jatropha, a feedstock crop with more benefits than first-generation energy crops like maize, experienced a spike in popularity in the early 2000s due to its value in the biofuel markets of industrialized countries. The majority of plantations and outgrower schemes could not survive what followed: disappointing yields, pests and disease, low oil prices, the 2007/2008 food price crisis, negative narratives, and inadequate funding for further research activities. Despite these challenges, large-scale land investments and new Jatropha projects continue to be undertaken.
Madagascar is a country characterized by severely eroded and degraded pasturelands, low agricultural productivity, high vulnerability to climatic shocks, and overwhelming poverty and food insecurity rates. It is hypothesized that the use of marginal lands for labour-intensive agrofuel feedstock cultivation, in otherwise neglected areas, through both public and private investment, will have positive impacts through the provision of wage work in large-scale plantation schemes. Although a number of studies have investigated the rural livelihood impacts of participation in Jatropha cultivation, there is little evidence that quantifies the long-term and indirect effects on smallholder food production and household food security.
Against this background, large-scale Jatropha cultivation lends itself well to studying the complex interplay between feedstock and food production, as well as the potential for agricultural and rural development. Such analysis would provide useful insights and implications for cost-effective rural development policies to target poor farmers in remote areas. Drawing on a conceptual framework that highlights the role of smallholder farmers livelihood strategies like off-farm employment and agricultural intensification, and livelihood outcomes like food security, this thesis explores the contribution of large-scale agrofuel feedstock cultivation on marginal land. Three important outcomes, namely household food security, information and innovation spillover effects, and agricultural input use, are studied empirically in three articles, using a comprehensive household panel data set. The data was collected in six survey rounds between 2008 and 2014, in three villages near a large-scale Jatropha project in the Haute Matsiatra region, located in Madagascars Southern Highlands.
The first article examines the relationship between wage work for a Jatropha project and household food security. Jatropha cultivation on marginal land is labour intensive and does not compete with food production. Therefore, incomes earned can contribute to increased food security directly as well as indirectly through increased or diversified food production. Using five rounds of household panel data, results show that labour demand from the plantation declined substantially after the build-up phase and Jatropha incomes were mostly used for food and other necessities. Fixed effects models show that Jatropha work contributed significantly to an improved dietary diversity. Despite the possibility to earn income during the lean season, Jatropha work did not lead to a reduction in the more subjective lack of food and led to reduced rice stocks. Both food production and consumption were highly influenced by drought shocks and locust plagues, indicating that complementing income creation strategies with agricultural development strategies might have further positive effects on food security.
To shed light on the impact pathway from Jatropha work to agricultural production, the second article explores information dissemination through social networks and through Jatropha workers who are more exposed to modern technologies than control households. In addition to institutional factors, a lack of knowledge and limited extension services for improved agricultural technologies are considered barriers to information dissemination. Using two rounds of the dataset, which contains rich information on social capital and networks as well as knowledge and innovations, determinants of production-relevant knowledge like extension services, credit and marketing opportunities are estimated. Accounting for potential endogeneity with lagged and instrumental variables, the relevance of this knowledge to the adoption of innovations and the cultivation of a formerly taboo legume, as an example of diversification, is tested. The results indicate limited access to information, little knowledge on investment and marketing opportunities, and low adoption of innovations. Knowledge is relevant for both innovation performance and the cultivation of the Bambara groundnut, highlighting the need to increase and improve public extension services and information dissemination in rural Madagascar. Adoption is not only encouraged by knowledge, but also directly motivated through informal social networks. Bambara groundnut spillovers from the biofuel project can be observed, relaxing some of the constraints farmers face concerning access to information, social learning, and cultural norms.
The third article explores one specific hypothesized spillover: access to and use of agricultural inputs. Given the very low use of improved inputs in rural areas in Madagascar, this study explores whether improved seed and seed information distributed to farmers encourages farmers to cultivate the seed. The analysis is based on household data gathered between 2012 and 2014 from 390 households in three villages. To investigate the adoption of improved seed, as well as the diffusion of information regarding improved seed, a randomized control trial was applied in 2013. Half of the 390 households were randomly assigned to receive the improved lima bean seed (Phaseolus lunatus), which is specifically bred for dry regions. Of the seed-receiving households, half were randomly assigned to receive information on how to store, plant, and cultivate the improved seed, as the variety was unfamiliar in the region. The control group and the two treatment groups are compared with respect to baseline characteristics, bean cultivation, information exchange with other farmers, legume consumption, and willingness to pay (WTP) for improved bean seed. To account for non-compliance, contamination, and spillover effects, local average treatment effects (LATE) are estimated. Of the seed-receiving households, 54% cultivated the seed, reaping an average yield of 6.3 kg for each kilogram of seed obtained. Seed information did not lead to higher yields. A small significant positive impact of seed distribution on legume consumption is found. WTP is 171% of the local market price for bean seed; provision of free seeds and information did not result in a higher WTP.
Based on these findings, this thesis contributes empirical evidence that large-scale agrofuel feedstock production on marginal land can enhance rural livelihoods by offering alternative livelihood strategies especially for poorer households and contributing to improved livelihood outcomes. Accounting for the indirect effects shows important impact pathways on the livelihood strategies of farmers in a remote area. The provision of incentives for private investors, complemented by more public intervention in rural areas, as well as more investment in agricultural research and extension to reduce agricultural production risks, might enhance these spillovers.Agrar-Kraftstoffproduktion auf marginalen Flächen kann zur Schaffung von Arbeitsplätzen und zur Verbesserung lokaler Lebensgrundlagen beitragen. Durch steigende Haushaltseinkommen oder einer Milderung finanzieller Engpässe von Kleinbauern kann Agrar-Kraftstoffproduktion auch indirekt durch Investitionen die Nahrungsmittelproduktion und den -konsum sowie ländliche Entwicklung fördern. Der Gesamtnutzen hängt jedoch maßgeblich von der eingesetzten Energiepflanze und ihrer Verarbeitung, vom Flächen- und Arbeitskräftebedarf, Arbeitsaufwand, vom Geschäftsmodell, Wertschöpfungsketten sowie den institutionellen Rahmenbedingungen ab. Jatropha als mögliche Energiepflanze mit einer Vielzahl von Vorteilen im Vergleich zu Energiepflanzen der ersten Generation wie Mais, erfreute sich Anfang 2000 aufgrund seiner Wertschöpfung in Biokraftstoffmärkten von Industrieländern wachsender Popularität. Die Mehrzahl dieser Plantagen und Vetragsanbausysteme überlebten jedoch nicht aufgrund von enttäuschenden Erträgen, Schädlingen und Krankheiten, niedrigen Ölpreisen, der Nahrungsmittelpreiskrise von 2007/2008 und den damit zusammenhängenden Negativschlagzeilen sowie unzureichende Finanzierung weiterer Forschungsaktivitäten. Trotz dieser Herausforderungen werden weiterhin neue Jatropha-Projekte initiiert und großflächige Investitionen in Anbauflächen getätigt.
Hochgradig erodierte und degradierte Weideflächen, niedrige landwirtschaftliche Produktivität Madagaskar ist ein Land mit stark erodierten, eine hohe Anfälligkeit für klimatische Schocks, sowie überwältigende Armuts- und Ernährungsunsicherheitsraten kennzeichnen Madagaskar. Es wird angenommen, dass durch die Nutzung von marginalen Flächen in ländlichen Regionen, die andernfalls von öffentlichen und privaten Investitionen vernachlässigt würden, im Rahmen großflächiger arbeitsintensiver Plantagenwirtschaft positive Effekte durch die damit entstehenden Lohnarbeitsmöglichkeiten erzielt werden. Obwohl einige Studien die Auswirkungen einer Beteiligung an Jatropha-Anbau auf die Lebensgrundlagen ländlicher Haushalte untersucht haben, gibt es kaum quantitative Daten, die langfristige und indirekte Effekte auf kleinbäuerliche Nahrungsmittelproduktion und Ernährungssicherheit der Haushalte belegen.
Vor diesem Hintergrund eignet sich der großflächiger Anbau von Jatropha als interessante Fallstudie, um das komplexe Zusammenspiel zwischen Rohstoff- und Nahrungsmittelproduktion, sowie die Potenziale für landwirtschaftliche und ländliche Entwicklung zu untersuchen. Eine solche Analyse könnte wertvolle Erkenntnisse und Implikationen zu kosteneffizienten politischen Entwicklungsmaßnahmen zugunsten armer Haushalte in entlegenen Regionen liefern und damit zur Verbesserung ihrer Lebensgrundlage beitragen. Die vorliegende Arbeit untersucht den Beitrag von großflächigem Jatropha-Anbau auf marginalen Flächen auf der Basis eines konzeptionellen Rahmens, welcher die Rolle von kleinbäuerlichen Lebensstrategien, wie landwirtschaftliche Intensivierung und Beschäftigung außerhalb der Landwirtschaft, sowie deren Auswirkung auf Lebensbedingungen wie zum Beispiel Ernährungssicherheit, hervorhebt. Sie fokussiert sich dabei auf die drei folgenden relevanten Themen: Ernährungssicherheit der Haushalte, indirekte Effekte auf den Zugang zu Informationen und die Nutzung von innovativen landwirtschaftlichen Technologien sowie landwirtschaftliche Betriebsmittel wie verbessertes Saatgut für die Nahrungsmittelproduktion. Jedes dieser drei Themen wird empirisch in einem Artikel untersucht. Die Datengrundlage ist ein umfangreiches Haushaltspanel mit insgesamt sechs Befragungsrunden im Zeitraum von 2008 bis 2014. Die Daten wurden in drei Dörfern erhoben, welche im nahen Umkreis eines Jatropha-Projektes in der Region Haute Matsiatra im südlichen Hochland von Madagaskar liegen.
Der erste Artikel untersucht den Zusammenhang zwischen Lohnarbeit auf der Jatropha-Plantage und der Ernährungssicherheit von Haushalten. Jatropha-Anbau auf marginalen Flächen ist arbeitsintensiv und die genutzten Flächen stehen nicht im Wettbewerb zur Nahrungsmittelproduktion. Erzielte Einkommen können somit sowohl direkt zu einer verbesserten Ernährungssicherheit als auch indirekt durch Investitionen zu einer höheren oder diversifizierteren Nahrungsmittelproduktion beitragen. Die Ergebnisse auf Basis der Paneldaten zeigen, dass der Arbeitskräftebedarf der Plantage nach der Aufbauphase deutlich zurückging und das erzielte Einkommen vorwiegend für Nahrungsmittel und andere Bedarfsgüter ausgegeben wurde. Mittels Fixed-Effects-Modellen kann gezeigt werden, dass die Arbeit auf der Jatropha-Plantage signifikant zu einer verbesserten Ernährungsvielfalt beiträgt. Trotz der Möglichkeit, über das ganze Jahr hinweg Einkommen zu verdienen, hat die Plantagenarbeit nicht zu einer Kürzung der Hungerperiode beigetragen. Sowohl die Nahrungsmittelproduktion als auch der Konsum wurden stark durch Dürreperioden und Heuschreckenplagen beeinflusst. Dies impliziert, dass Ansätze zur Einkommensschaffung, die mit landwirtschaftlichen Entwicklungsstrategien kombiniert werden, weitere positive Wirkungen auf die Ernährungssicherheit der Haushalte haben können.
Um den Wirkungspfad von Jatropha-Plantagenarbeit auf die landwirtschaftliche Produktion zu beleuchten, untersucht der zweite Artikel die Verbreitung von produktionsrelevanten Informationen durch soziale Netzwerke. Vor allem Jatropha-Plantagenarbeiter haben auf der Plantage besseren Zugang zu Informationen bezüglich landwirtschaftlicher Technologien, Beratungsdienstleistungen, Kredit und Absatzmärkten. Neben institutionellen Faktoren gelten mangelndes Wissen und fehlender Zugang zu landwirtschaftlichen Beratungsdienstleistungen als Hindernis für die Verbreitung verbesserter landwirtschaftlicher Technologien in Madagaskar. Auf Basis von Paneldaten aus zwei der sechs Erhebungsrunden, die umfangreiche Daten zu Sozialkapital, sozialen Netzwerken, produktionsrelevantem Wissen und landwirtschaftlichen Innovationen enthalten, werden mit Hilfe von verschiedenen Regressionsmodellen die Determinanten dieses Wissens wie geschätzt. Um potentieller Endogenität Rechnung zu tragen, werden Variablen aus zurückliegenden Jahren und Instrumentenvariablen eingesetzt, um die Relevanz dieses Wissens für die Übernahme von Innovationen und den Anbau der Bambara-Erdnuss als Beispiel für eine Diversifizierungsstrategie zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen einen begrenzten Zugang zu Informationen, wenig Wissen zu Investitions- und Vermarktungsmöglichkeiten und wenig Innovationen. Wissen ist relevant sowohl für die Übernahme von Innovationen als auch den Anbau der Bambara-Erdnuss. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, öffentliche Beratungsdienstleistungen und Informationsverbreitung im ländlichen Madagaskar auszuweiten und zu verbessern. Für den Anbau der Bambara-Erdnuss war das Jatropha-Projekt entscheidend: Plantagenarbeiter beobachteten den Anbau dieser Leguminose auf der Jatropha-Plantage und verbreiteten diese Information in ihren sozialen Netzwerken.
Der dritte Artikel untersucht den Zugang zu und die Nutzung von landwirtschaftlichen Betriebsmitteln. Angesichts des überaus niedrigen Einsatzes von Betriebsmitteln in den ländlichen Gebieten Madagaskars, analysiert diese Studie, ob an Bäuerinnen und Bauern verteiltes verbessertes Saatgut und wichtige Anbauinformationen diese dazu ermutigt, das Saatgut anzubauen. Die Analyse basiert auf Haushaltsdaten, die zwischen 2012 und 2014 bei 390 Haushalten in drei Dörfern erhoben wurden. Um sowohl die Verwendung von verbessertem Saatgut als auch die Verbreitung von Informationen zu verbessertem Saatgut zu untersuchen, wurde 2013 eine randomisierte kontrollierte Studie durchgeführt. Die Hälfte der 390 Haushalte wurde zufällig einer Versuchsgruppe zugeteilt und erhielt verbessertes Saatgut der Limabohne, einer speziell für trockene Gebiete gezüchteten Leguminose. Fünfzig Prozent der Haushalte, die das Saatgut erhielten, bekamen zusätzlich Informationen bezüglich Lagerung, Aussaat und Anbau, da diese Bohnensorte in der Region noch weitgehend unbekannt war. Die Kontrollgruppe und die beiden Versuchsgruppen wurden hinsichtlich der Ausgangscharakteristika, des Bohnenanbaus, des Informationsaustausches mit anderen Bäuerinnen und Bauern, des Konsums von Hülsenfrüchten und der Zahlungsbereitschaft für verbessertes Bohnensaatgut verglichen. Um Nichteinhaltung, Kontrollgruppenkontamination und indirekte Effekte zu kontrollieren, wurde ein sogenannter lokaler durchschnittlicher Behandlungseffekt geschätzt. 54% der Haushalte, die verbessertes Saatgut erhielten, bauten das Saatgut an und erzielten einen Ertrag von 6.3 kg pro kg erhaltenem Saatgut. Die Anbauinformationen führten nicht zu höheren Erträgen. Eine geringe signifikante positive Wirkung der Saatgutverteilung auf den Konsum von Hülsenfrüchten konnte festgestellt werden. Die Zahlungsbereitschaft beträgt 171% des lokalen Marktpreises für Bohnensaatgut. Freier Zugang zu Saatgut und entsprechende Informationen resultierten nicht in einer höheren Zahlungsbereitschaft.
Die vorliegende Arbeit liefert somit einen empirischen Beleg dafür, dass sich großflächige arbeitsintensive Agrarkraftstoffproduktion auf marginalen Flächen positiv auf ländliche Lebensgrundlagen auswirken kann, indem alternative Einkommensquellen vor allem für ärmere Haushalte geschaffen werden und zu verbesserten Lebensgrundlagen beigetragen wird. Indem indirekte Effekte berücksichtig werden, zeigt diese Arbeit wichtige Wirkungspfade von großflächiger arbeitsintensiver Plantagenwirtschaft auf die Lebensgrundlagen von Bäuerinnen und Bauern in entlegenen Gegenden auf. Mithilfe von Anreizmaßnahmen für private Investoren, ergänzt durch mehr staatliche Intervention in ländlichen Gegenden unter Einbeziehung von Kleinbauern sowie mehr Investitionen in Agrarforschung, besonders in Bezug auf Produktionsrisiken und Klimaschocks, könnten diese positiven indirekten Effekte ausgebaut werden