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Longitudinal analysis of morphological and functional changes in intermediate age-related macular degeneration
Get PDFPurpose: Longitudinal analysis of retinal thickness changes of mesopic as well as scotopic retinal function in patients with iAMD.
Methods: Fifty-nine eyes of 54 AMD patients with large drusen (>125 µm) underwent annual mesopic and scotopic FCP testing and SD-OCT scans over a 3-year time frame. 27 eyes of age-matched healthy control participants were only examined at baseline. Structural analysis assessed the thickness of each retinal layer, particularly the outer retinal layer.
Results: The average PWS decrease for baseline in iAMD patients was -1.67 dB [95% confidence interval: -2.22; -1.12] for mesopic and -2.34 dB [-2.85; -1.84] for scotopic testing, respectively. During 3 years of follow-up time, the sensitivity deviation in patients was decreased by -0.35 dB/year [-0.43; -0.28] under mesopic and increased by +0.20 dB/year [0.12; 0.29] under scotopic testing, respectively (p
Conclusion: Longitudinal FCP sensitivity changes in mesopic retinal function were associated with progressive quantifiable degeneration of the outer retina in iAMD, suggesting that these structure-function parameters may serve as surrogate markers in future clinical trials examining the early stages of AMD
Einfluss von Knochendichteparametern auf die <sup>177</sup>Lu-PSMA-Radioligandentherapie
No full textDas Prostatakarzinom stellt als häufigste Neoplasie des Mannes eine häufige Erkrankung dar, wobei besonders das metastasierte, kastrationsresistente Stadium die Medizin vor eine Herausforderung stellt. In dieser Arbeit wurde das Therapieansprechen von 67 Patienten mit metastasiertem, kastrationsresistentem Prostatakarzinom auf die 177Lu-PSMA-Radioligandentherapie in Abhängigkeit der prätherapeutisch bestimmten Knochendichte untersucht.
Da die 177Lu-PSMA-Radioligandentherapie heterogene Ansprechraten zeigt, sollten die Patienten selektiert werden, die besonders von der Behandlung profitieren.
Das Patientenkollektiv wurde auf Basis des Ergebnisses einer DXA-Messung in Subgruppen mit normaler Knochendichte, Osteoporose sowie Osteopenie aufgeteilt und das Therapieansprechen wurde nach dem ersten Therapiezyklus verglichen.
Hierbei zeigten sich keine statistisch signifikanten Unterschiede im laborchemischen Ansprechen, gemessen an PSA- sowie ALP-Werten im Therapieverlauf.
Die Anzahl an aufgetretenen Frakturen zeigte sich über alle Subgruppen gleich, das klinische Ansprechen zeigte sich ähnlich.
Die Knochendichte ist, in Folge der Daten dieses Patientenkollektivs, kein sicherer prädiktiver Faktor für das Therapieansprechen und die 177Lu-PSMA-Radioligandentherapie kann unabhängig von der Knochendichte ohne Gefahr eines geminderten Therapieansprechens oder eines erhöhten Frakturrisikos verabreicht werden.
Gemessene Hounsfield-Einheiten in der CT können einen diagnostischen Beitrag zur Ermittlung der Knochendichte leisten, müssen aufgrund fehlender Standardisierung von CT-Untersuchungen allerdings kritisch beurteilt werden
Die März Akten : Praktiken von Literaturakteuren um 1968
Get PDFDie literarische Gegenwart um 1968 beobachten – an diesem Punkt setzt die vorliegende Arbeit Die März Akten. Praktiken von Literaturakteuren um 1968 an, deren vorrangige Ziele theoretisch-methodischer/methodologischer Natur sind und die den Fragen nachgeht, wie Literatur einer vergangenen Gegenwart gemacht wurde und wie dies beobachtet werden kann. Der Untersuchungszeitraum dieser Arbeit sind die Jahre 1967 bis 1972. Diese historische Gegenwart wird, so die These, als Handlungs- und Möglichkeitsraum begriffen, der in Praktiken bzw. in ihren Spuren konserviert wurde. Diese Spuren, die sich in die Materialität des Korpus eingeschrieben haben, werden in einem Zusammenspiel von philologischen und praxeologischen Verfahren beobachtbar und beschreibbar gemacht, wobei Beobachtung hier die interpretative Rekonstruktion der Kooperations- und Produktionsprozesse meint.
Die ACID-Herausgeber Rolf-Dieter Brinkmann und Ralf-Rainer Rygulla, die Trivialmythen-Herausgeberin Renate Matthaei und der Siegfried-Autor und März-Verleger Jörg Schröder bilden dafür den Ausgangspunkt der Beobachtung, wobei sich die Analyse auf drei für die Literaturproduktion entscheidende Praxisformen (Verlegen, Herausgeben und Schreiben bzw. Erzählen) konzentriert. Praxisformen konstituierenden jedoch nicht nur das literarische Werk, sondern bestimmen auch die Form des ausführenden Subjekts: In diesem Sinne werden die an der Produktion beteiligten Literaturakteure praxistheoretisch als Subjektformen perspektiviert, die sich als bereichsspezifische Typisierungen in einem wechselseitigen Konstitutionsverhältnis mit Praktiken und zeitgenössischen Diskursen subjektivieren. Von besonderer Bedeutung für diese Arbeit sind dabei die literarischen Diskurse über die gewählte Publikationsform (Anthologie) und Gattung (Autobiografie) sowie die Protestsemantik um 1968, denn erst durch die Einbindung der Praktiken in ihre jeweiligen diskursiven Kontexte können Handlungslogiken entfaltet werden. Die literarischen Subjektformen werden somit dort beobachtet, wo sie praxistheoretisch angesiedelt sind: an der Schnittstelle von Mikro- und Makroebene.
Im Vollzug der Subjektivierung zeigt sich zudem, wie die Literaturakteure Brinkmann, Rygulla, Matthaei und Schröder mit den Anforderungen (Kohärenz) ihrer Subjektform umgehen und wie sie gleichzeitig ihren Spielraum (Kontingenz) bei der Ausgestaltung nutzen. Mit dieser Unterscheidung wird vor allem der subversive Umgang mit der literarischen Tradition um 1968 sowie die literarischen wie verlegerischen Transformationsbestrebungen erkennbar, die heute längst selbst kanonisiert sind. Mit der dezidierten Rekonstruktion der wichtigen März-Publikationen ACID, Trivialmythen und Siegfried versteht sich die vorliegende Arbeit auch als Beitrag zur performativen Literaturgeschichtsschreibung
Modulation tumorbiologisch relevanter Zellantworten gynäkologischer Tumorzellen durch nicht-invasives physikalisches Plasma
Get PDFDas Mammakarzinom ist weltweit die häufigste Tumorerkrankung bei Frauen. Trotz Therapieansätzen, wie operative Tumorentfernung, Chemotherapie, antihormonelle Therapie, monoklonale Antikörper und Radiatio, ist das Mammakarzinom die zweithäufigste tumorbedingte Todesursache bei Frauen. Das Ovarialkarzinom ist für die schlecht therapierbare peritoneale Metastasierung bekannt, wird häufig erst in fortgeschrittenen Stadien diagnostiziert und weist eine 5-Jahres-Überlebensrate von 47 % auf. Das Endometriumkarzinom ist in Deutschland die fünfthäufigste bösartige Tumorerkrankung der Frau. Die Prognose ist für einige histologische Subtypen schlecht. Zudem treten bei Chemo- und Radiotherapie mitunter schwere Nebenwirkungen auf. Das uterine Leiomyosarkom ist selten, weist jedoch eine schlechte Prognose auf. Im Stadium IV liegt die 5-Jahres-Überlebensrate bei 29 %. Über diese Faktoren hinaus erfordern Chemoresistenzen und teilweise schwere Nebenwirkungen die Entwicklung alternativer Behandlungsmethoden für gynäkologische Tumorerkrankungen.
In den letzten Jahren hat sich der Einsatz von nicht-invasivem physikalischen Plasma (NIPP) als vielversprechende potenzielle Behandlungsoption für Krebserkrankungen herausgestellt. Eine wachstumshemmende Wirkung von NIPP wurde für verschiedene Tumorzelllinien nachgewiesen. Die molekularen Antworten gynäkologischer Tumorzellen auf eine Behandlung mit NIPP sind Gegenstand dieser Forschungsarbeit.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die wachstumshemmende Wirkung von NIPP auf Mammakarzinom-, Ovarialkarzinom- und Endometriumkarzinom-Zellen sowie uterine Leiomyosarkom-Zellen einerseits aus einer Aktivierung von Caspasen und der Fragmentierung von DNA im Rahmen der Apoptose sowie andererseits einer Schädigung der Zytoplasmamembran resultiert. Dabei kommt es bei einer Permeabilitätserhöhung der Zellmembran zudem zu einem Verlust des Energieträgers ATP. Eine damit einhergehende reduzierte Stoffwechselleistung der Zellen erklärt zusätzlich die Proliferationshemmung.
Die in dieser Arbeit im Zellkulturmodell gewonnenen Ergebnisse geben zur Hoffnung Anlass, dass NIPP zukünftig auch klinische Anwendung finden und zur Behandlung gynäkologischer Tumoren eingesetzt werden könnte
TCAD Simulations and Test Beam Characterization of MAPS for Future Lepton Colliders
No full textMonolithic active pixel sensors (MAPS) produced in a 65 nm CMOS imaging technology are being investigated for applications in particle physics. The MAPS design has a small collection electrode with an input capacitance of ~fF, granting a high signal-to-noise ratio and low power consumption. Additionally, compared to previously studied technologies, the 65 nm CMOS imaging technology reduces material budget and improves the readout logic density. Given these features, this technology is employed in the TANGERINE project to develop the next generation of silicon pixel sensors. The sensor design targets temporal and spatial resolutions compatible with the requirements for a vertex detector at future lepton colliders. By fulfilling these requirements, the detector is also suitable as a telescope plane for the DESY-II Test Beam facility. Simulations and test-beam characterization of technology demonstrators have been carried out in close collaboration with the CERN EP R&D program and the ALICE ITS3 upgrade. TCAD device simulations and Monte Carlo simulations have been used to study detector sensing characteristics and predict its performance parameters. This work presents a technology-independent simulation approach that uses generic doping profiles for TCAD simulations. The results agree qualitatively with previous studies, providing a preliminary validation of the simulation approach. Prototypes of a 65 nm CMOS MAPS with a small collection electrode have been characterized in laboratory and test-beam facilities by studying performance parameters such as cluster size, charge collection, spatial resolution, and detection efficiency. This work presents the test beam results for different sensor designs and bias configurations. The results are consistent with studies of the previous technologies, proving the scalability of sensor designs from 180 nm to 65 nm technology and offering perspectives on the necessary compromises to accomplish the ultimate detector goals. Finally, Monte Carlo simulations using TCAD electric fields generated in this thesis have produced performance parameters comparable to experimental data. The comparisons demonstrate that the simulation approach is progressing in the right direction. Discrepancies between the two highlight the need to perform studies on the substrate and epitaxial layer doping concentration to allow for accurate predictions of the detector sensing properties. This thesis showcases MAPS in a 65 nm CMOS imaging technology as a promising candidate for a vertex detector at future lepton colliders and provides valuable insight for refining the simulation approach
Combinatorial aspects of bow varieties
Get PDFFirst introduced by Cherkis in theoretical physics, bow varieties form a rich family of symplectic varieties generalizing Nakajima quiver varieties. An algebro-geometric definition was later given by Nakajima and Takayama via moduli spaces of quiver representations. The main goal of this thesis is to study the torus equivariant cohomology of bow varieties. Our study is motivated by classical Schubert calculus and lays the foundation for a Schubert calculus for bow varieties where the underlying quiver is of finite type A. The crucial main mathematical tool we use is the theory of stable envelopes of Maulik and Okounkov. We show that this theory applies to bow varieties and study it with the main focus on explicit calculations. As a main result of this thesis we generalize a fundamental ingredient of classical Schubert calculus to the world of bow varieties: The Chevalley--Monk formula. Our generalization of this formula characterizes the multiplication of tautological divisors with respect to the stable envelope basis
Evaluation der Therapie mit intravenösem Sildenafil bei Frühgeborenen mit einer frühen pulmonalen Hypertonie
Get PDFDie PH trägt als häufige Erkrankung des FG zu gesteigerter Morbidität und Mortalität bei (Collaco et al., 2012). Während die frühe PH ( 20 % oder ein Anstieg der PaO2/FiO2 (P/F) - Ratio um >20 % nach 12 - 24 h gewertet (Schroeder et al., 2023b). Eine Response wurde bei 35 Neonaten beobachtet (59 %) in die Gruppe der Nonresponder fielen 25 Neonaten (41 %) (Schroeder et al., 2023b). Eine frühe PH lag bei 58 Neonaten (97 %) vor (Schroeder et al., 2023b). In dieser Kohorte waren 16 (27 %) Neonaten die als ELGAN und 28 (47 %) die als ELBW-Neonaten klassifiziert werden konnten eingeschlossen (Schroeder et al., 2023b). Das Ansprechen auf die Sildenafiltherapie zeigte bei einem Gestationsalter 28 SSW keinen relevanten Unterschied (62 % vs. 57 %) (Schroeder et al., 2023b). In der Gruppe der Responder konnte zu allen Zeitpunkten im Vergleich zur Baseline eine signifikante Verbesserung von OI, SOPI und P/F-Ratio (p<0,05) beobachtet werden (Schroeder et al., 2023b). Demgegenüber war bei der Gruppe der Nonresponder ein Anstieg des OI und ein Abfall der P/F-Ratio nach Therapiebeginn zu sehen. In der echokardiographischen Beurteilung der PH war sowohl in der Klassifikation der PH, als auch bezüglich der RVD und der RV/LV-Ratio eine signifikante Reduktion nach 24 h im Vergleich zur Baseline zu beobachten (p=0,038, p=0,009, p=0,036) (Schroeder et al., 2023b). Die gefährliche Nebenwirkung einer medikamenten-assoziierten arteriellen Hypotension, die die Sicherheit des Medikamentes maßgeblich beeinflusst, konnten wir bei keine FG feststellen (Schroeder et al., 2023b). Soweit bei einem retrospektiven Studiendesign beurteilbar erscheint die Anwendung von Sildenafil sicher
Analyzing the role of a truncated Adenylyl Cyclase 3 isoform in brown adipose tissue
Get PDFObesity has become one of the main public health issues in the 21st century. Targeting brown adipose tissue (BAT) activity, which is physiologically induced by cold temperatures, has been recognized as a potential therapeutic approach to tackle the obesity epidemic. Whereas the main molecular players of BAT activation have been identified, their precise regulation through, e.g., epigenetic modification, is not well understood. Recently, it was found that cold exposure leads to the formation of novel H3K4me3 sites in the adenylyl cyclase 3 gene. In Adcy3, the H3K4me3 domain arising from cold induction marks a novel transcription start site, which gives rise to a 5’ truncated alternate transcript (AT), termed Adcy3-at. However, the function of AC3-AT in BAT is unknown. Here, I demonstrate that AC3-FL, but not AC3-AT, localizes to the plasma membrane, suggesting that AC3-AT is retained in the endoplasmic reticulum. I also found that AC3-AT itself is catalytically inactive. I could demonstrate that AC3-AT heterodimerizes with AC3-FL. Moreover, I found that AC3-AT impairs the transport of AC3-FL to the plasma membrane, which reduces AC3-FL levels in the plasma membrane, resulting in lower cAMP production in the cell. In summary, my results indicate that the expression of truncated AC protein isoforms provides a mechanism to regulate intracellular cAMP signaling in brown adipocytes. I anticipate my research to be a starting point for more sophisticated pharmacological approaches to activate BAT and thereby tackle the obesity epidemic
Cuticular penetration studies : Pathways for diffusion and effects of adjuvants
Get PDFThe growing global population will increase the demand for food, requiring more sustainable and efficient food production. In modern agriculture, crop protection products help to achieve high efficiency. To improve sustainability, the efficacy of these products must be enhanced, and understanding the uptake of active ingredients is crucial.
The first chapter of this dissertation introduces a new approach to measure how surfactants affect the permeability of isolated leaf cuticles. Fluorescein was used as a model compound because its physicochemical properties are very similar to many active ingredients in crop protection products. The method for measuring cuticular permeability was validated by radiometric control measurements, showing that fluorometry is a reliable, non-radioactive alternative for studying lipophilic substances. Various alcohol ethoxylates were compared. All enhanced the permeability of fluorescein. As the HLB (hydrophilic-lipophilic balance) increased, the surfactants' ability to accelerate fluorescein diffusion decreased, allowing identification of effective surfactants.
In the second chapter of this dissertation, the importance of consistent wetting and coverage of the cuticle surface in penetration studies was highlighted. The influence of a homogeneous coverage was negligible for lipophilic substances, while the penetration of hydrophilic substances can be impeded or not take place at all. Blocking the polar pathway with silver chloride precipitates showed a decrease in penetration for hydrophilic and semi-hydrophilic compounds, while lipophilic substances were unaffected.
In the third chapter, the enhancing effect of three very different adjuvants (alcohol polyglucosides, sodium lauryl ether sulfate, and methylated rapeseed oil) on the penetration of three very different substances (methyl glucose, thiamethoxam, and terbuthylazine) was investigated. Both the adjuvants and the substances varied in their polarity. The polar alcohol polyglucosides had no enhancing effect on the penetration of the three active ingredients characterized by different polarity. Sodium lauryl ether sulfate and methylated rapeseed oils enhanced the penetration of lipophilic and hydrophilic compounds. These adjuvants likely plasticize the cuticular wax, enhancing the diffusion of lipophilic and polar substances, respectively.
Overall, this thesis provides insights into how different physicochemical properties of adjuvants and active ingredients can influence the diffusion of substances across the plant cuticle. These findings can help to optimize the selection of adjuvants for improving agrochemical efficacy, leading to reduced application rates and more sustainable agricultural practices. Further research exploring the effects of relative humidity, pore blockage, and the role of adjuvants on diffusion can improve our understanding of cuticular penetration and enhance the development of more efficient crop protection products.Die wachsende Weltbevölkerung wird die Nachfrage nach Nahrungsmitteln erhöhen, was eine nachhaltigere und effizientere Nahrungsmittelproduktion erforderlich macht. In der modernen Landwirtschaft tragen Pflanzenschutzprodukte zur Erreichung hoher Effizienz bei. Um die Nachhaltigkeit zu verbessern, muss die Wirksamkeit dieser Produkte gesteigert werden, wobei das Verständnis der Aufnahme von Wirkstoffen entscheidend ist.
Der erste Teil dieser Dissertation stellt eine neue Methode vor, um zu messen, wie Tenside die Permeabilität isolierter Blattkutikeln beeinflussen. Fluoreszin wurde als Modellsubstanz verwendet, da dessen physikochemische Eigenschaften vielen Wirkstoffen in Pflanzenschutzprodukten sehr ähnlich sind. Die Methode zur Messung der kutikulären Permeabilität wurde durch radiometrische Kontrollmessungen validiert, was bestätigte, dass Fluorometrie eine zuverlässige, nicht-radioaktive Alternative zum Studium lipophiler Substanzen darstellt. Verschiedene Alkoholethoxylate wurden verglichen. Alle erhöhten die kutikuläre Permeabilität von Fluoreszin. Mit steigendem HLB (hydrophilic-lipophilic Balance) nahm die Fähigkeit der Tenside, die Diffusion von Fluoreszein zu beschleunigen, ab, wodurch effektive Tenside identifiziert werden konnten.
Im zweiten Teil dieser Dissertation wurde die Bedeutung einer gleichmäßigen Benetzung und Bedeckung der Kutikulaoberfläche in Penetrationsstudien untersucht. Der Einfluss einer homogenen Bedeckung war für lipophile Substanzen eher vernachlässigbar, während die Penetration hydrophiler Substanzen ohne homogene Benetzung der Kutikula behindert oder gar nicht stattfand. Die Blockierung des polaren Pfades mit Silberchlorid-Niederschlägen zeigte eine Verringerung der Penetration für hydrophile und semi-hydrophile Verbindungen, während lipophile Substanzen unbeeinflusst blieben.
Im dritten Teil dieser Dissertation wurde der fördernde Effekt von drei sehr unterschiedlichen Adjuvantien (Alkoholpolyglucosid , Natriumlaurylethersulfat und methyliertes Rapsöl ) auf die Penetration drei sehr unterschiedlicher Stoffe (Methyl-Glucose, Thiamethoxam und Terbuthylazin) untersucht. Sowohl die Adjuvantien als auch die Stoffe variierten in ihrer Polarität. Das polare Alkoholpolyglucosid hatte keinen fördernden Einfluss auf die Penetration der drei Wirkstoffe mit unterschiedlicher Lipophilie. Natriumlaurylethersulfat und methyliertes Rapsöl dagegen konnten die Penetration lipophiler und hydrophiler Verbindungen verbessern. Die Wirkung dieser Adjuvantien beruht wahrscheinlich auf einem Weichmachereffekt in den kutikulären Wachsen, wodurch lipophile bzw. polare Substanzen schneller diffundieren können.
Insgesamt liefert diese Dissertation Erkenntnisse darüber, wie verschiedene physikochemische Eigenschaften von Adjuvantien und Wirkstoffen die Diffusion durch die Kutikula beeinflussen. Die Ergebnisse können dazu beitragen die Wirksamkeit von Agrochemikalien mit Hilfe von Adjuvantien zu verbessern, was zu einer Reduzierung der Anwendungsraten und einer nachhaltigeren Landwirtschaft führt. Weitere Forschung zu den Auswirkungen von relativer Luftfeuchtigkeit, der Blockierung der Poren und der Rolle von Adjuvantien auf die Diffusion können unser Verständnis der kutikulären Penetration vertiefen und die Entwicklung effizienterer Pflanzenschutzprodukte fördern
Understanding the Smallholder Legume-based Mixed Farming System : Application of the Whole-Farm Household Modeling in Uganda
Get PDFSmallholder farming remains an important and major source of livelihood for many rural poor globally. Worldwide, over 500 million smallholder farms are accounting for 84% of all farms, which operate around 24% of all agricultural land. However, the majority of smallholders are resourresource-constrainedobtain low productivity on often increasingly degraded lands. Legumes play a crucial role for socio-economic and rural development in the low–input–lowoutput smallholder agriculture systems since the provitheyfood, income and fix nitrogen into soils. Development and research actors often neglect that smallholder and their farming systems are heterogeneous in terms of resource endowments and socio-economic characteristics, and blanket recommendations add no value. Against this backdrop, this study explores comprehenand the relationship between smallholder farms, farmers, and their environment(s) to understand the complexities and boundaries and provide targeted recommendations for farm improvement in northern Uganda. Notably, previous and current government agricultural programs in Uganda (such as the National Agricultural Advisory Services, Operation Wealth Creation, and the Parish Development Model), have mostly taken standard ‘one-sizeone-size-fits-allches to agricultural development, and in turn, no significant poverty reduction and rural development has been registered. The aim is to analyse smallholder pigeon pea (Cajanus cajan [L.] Millspaugh) based mixed farming systems and provide targeted recommendations for pro-poor smallholder development in northern Uganda. We adapt the farming systems analytical approach to provide a detailed description of the farmer, the farm and its environment. Specifically, we assessed the role and determinants of membership in farmer groups on pigeon pea yield and technical efficiency, developed a smallholder typology based on resource endowment, socio-economic and environmental variables, assessed smallholder preferences for pigeon pea across the identified farm types, and simulated farm improvement alternatives using the FarmDESIGN multi-objective model. The study uses mixed methods approaches and is based on empirical field research conducted in rural northern Uganda in 2019 and 2020. We conducted a baseline study to develop a hypothesis about the farming system, followed by a quantitative survey of 257 randomly selected pigeon pea producing smallholder households, a detailed characterization with two model farms for multi-objective optimization followed, and a soil-fertility assessment.
Results show that smallholder farmers who were members of farmer groups had better access to credit, markets, extension, and price information, compared to non-members. However, the success of farmer groups in northern Uganda is largely limited by access-related factors such as the poor road infrastructure, low access to credit, price and market information. The results further show that both members and non-members were technically inefficient in the production of pigeon pea. Using multivariate statistical approaches, six distinct pigeon pea farm types were generated, in which 54% of the smallholders were low-resourced, with below-average land size, livestock units, and low household income. Smallholders preferred pigeon pea because it is highly nutritious and cheaper compared to other locally available protein sources, it fixes nitrogen, it is relatively easy to harvest and provides more biomass compared to other crops. We identified trade-offs and complementarities; for example, improving soil organic matter through the use of crop residues as mulch instead of using them as livestock fodder, given the low soil organic matter balance of most soils. Our results underline the need for strengthened collective public and private action efforts to enhance smallholders’ access to credit, market information and extension services, for increased and improved social learning and better economies of scale. Additionally, smallholders highlight the need for improved pigeon pea varieties that are pest and drought-resistant and easy to intercrop, especially with cereals. Further, pigeon pea breeding efforts should not solely focus on yield improvement but must address the needs expressed by smallholders. Smallholders across farm types can also target improved livestock feeding which could further improve farm-yard manure and subsequent crop productivity. Results from the FarmDESIGN model confirm the need for program targeting for the low and high resourced farm types to address the specific needs of smallholder farmers. Overall, agricultural programs should be more targeted to the different smallholder types given their different contexts, needs and capacities.Kleinbäuerliche gemischte Leguminosenanbausysteme in Uganda : Anwendung eines Whole-Farm-Household Modells
Kleinbäuerliche Landwirtschaft stellt nach wie vor die Lebensgrundlage für viele arme Menschen in ländlichen Gebieten weltweit dar. Global gibt es über 500 Millionen kleinbäuerliche Betriebe, die 84 % aller landwirtschaftlichen Betriebe ausmachen und etwa 24 % der gesamten landwirtschaftlichen Nutzfläche bewirtschaften. Die Mehrheit der kleinbäuerlichen Betriebe verfügen nur über sehr begrenzte Produktionsressourcen und erzielen – oft auf zunehmend degradierten Böden - nur eine geringe Produktivität. Der Anbau von Hülsenfrüchten spielt häufig eine wichtige Rolle in der kleinbäuerlichen Landwirtschaft. Obwohl der Anbau von Hülsenfrüchten für die Nahrungsmittelversorgung und die Einkommen von kleinbäuerlichen Betrieben oft sehr wichtig ist und Stickstoff in den Böden binden kann, wird der Anbau von Hülsenfrüchten in der Entwicklungspraxis und -forschung häufig marginalisiert. Zudem werden kleinbäuerliche Betriebe zumeist nach einzelnen Anbausystemen gruppiert, und dabei die sehr heterogene Ressourcenausstattung und die unterschiedlichen sozioökonomischen Hintergründe der Betriebe vernachlässigt. In Uganda verfolgen Landwirtschaftsprogramme der Regierung (wie die National Agricultural Advisory Services, die Operation Wealth Creation und das Parish Development Model) weitgehend pauschalen Handlungsempfehlungen, ohne dass es in den letzten Jahrzehnten zu einer nennenswerten Armutsbekämpfung und Entwicklung im ländlichen Raum gekommen wäre.
Diese Dissertation untersucht die Beziehungen zwischen kleinbäuerlichen Betrieben und ihrem sozioökonomischen und naturräumlichen Umfeld im Norden Ugandas. Das Ziel dieser Dissertation ist es, insbesondere kleinbäuerliche Betriebe, die Straucherbsen (Cajanus cajan [L.] Millspaugh) in verschiedenen Regionen im Norden Ugandas anbauen, detailliert zu beschreiben und zu analysieren und daraus gezielte Empfehlungen für eine armutsorientierte kleinbäuerliche Entwicklung zu entwickeln. So wird der Einfluss der Mitgliedschaft in Bauernorganisationen auf die Erträge und die technische Effizienz von kleinbäuerlichen Betrieben analysiert, eine Typologie der kleinbäuerlichen Betriebe auf der Grundlage von Ressourcenausstattung, sozioökonomischen Faktoren und Umweltvariablen entwickelt, die Präferenzen der kleinbäuerlichen Betriebe beim Anbau von Straucherbsen bewertet und mit Hilfe des FarmDESIGN Whole-Farm-Household Modells Alternativen zur Verbesserung des Produktion simuliert. Die Studie basiert auf empirischer Feldforschung die in den Jahren 2019 und 2020 im ländlichen Norden Ugandas durchgeführt wurde. Die Datenerhebung nutzt den mixed methods Ansatz. Zunächst wurde eine Grundlagenstudie durchgeführt, auf deren Basis eine Hypothese entwickelt wurde. Danach folgte eine quantitative Umfrage unter 257 zufällig ausgewählten Straucherbsen-produzierenden kleinbäuerlichen Betrieben, sowie eine detaillierte Charakterisierung von Modellbetrieben zur Mehrzieloptimierung und der Bewertung der Bodenfruchtbarkeit.
Die Ergebnisse zeigen, dass kleinbäuerliche Betriebe, die Mitglieder von Bauernorganisationen sind, im Vergleich zu Nichtmitgliedern einen besseren Zugang zu Krediten, Märkten, Beratung und Preisinformationen haben. Der Erfolg von Bauernorganisationen im Norden Ugandas wird jedoch weitgehend durch eine schlechte Infrastruktur und einen geringen Zugang zu Krediten, Preis- und Marktinformationen eingeschränkt. Die Ergebnisse zeigen außerdem, dass sowohl Mitglieder als auch Nicht-Mitglieder bei der Produktion von Straucherbsen technisch ineffizient waren. Mithilfe multivariater statistischer Verfahren wurden sechs verschiedene Straucherbsen-Betriebstypen ermittelt. Der Hauptgrund von kleinbäuerlichen Betrieben, Straucherbsen anzubauen, besteht darin, dass sie im Vergleich zu anderen lokal verfügbaren Proteinquellen sehr nahrhaft und billig sind, Stickstoff binden, relativ leicht zu ernten sind und im Vergleich zu anderen Pflanzen mehr Biomasse liefern. Die Studie zeigt zahlreiche Komplementaritäten der Produktionsfaktoren, zum Beispiel die Verbesserung der organischen Substanz des Bodens durch die Verwendung von Straucherbsen-Ernterückständen als Mulch. Unsere Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit verstärkter öffentlicher und privater Maßnahmen, um den Zugang von kleinbäuerlichen Betrieben zu Krediten, Marktinformationen und Beratungsdiensten zu verbessern, das soziale Lernen zu verstärken und die Skalenerträge zu steigern. Darüber hinaus haben kleinbäuerliche Betriebe einen Bedarf an verbesserten Straucherbsensorten, die schädlings- und trockenheitsresistenter sind und sich dennoch mit anderen Kulturen, insbesondere mit Getreide, als Mischkultur kombinieren lassen. Die Neuzüchtungen sollten sich nicht nur auf die Maximierung der Erträge konzentrieren, sondern vielmehr auf die von den Kleinbauern geäußerten Bedürfnisse eingehen. Die Ergebnisse des FarmDESIGN-Modells bestätigen die Notwendigkeit einer gezielten Ausrichtung der landwirtschaftlichen Entwicklungsprogramme auf die unterschiedlichen Rahmenbedingungen, Bedürfnisse und Kapazitäten von kleinbäuerlichen Betrieben