The effect of extensive roof greening systems on runoff water quality
Lina Youssef, Heiner Grüneberg, Cornelia Oschmann Lehr- und Forschungsgebiet Gärtnerische Pflanzensysteme_HU Berlin
lina5580@hotmail.com
Extensive green roofs include growing vegetation on rooftops are emerging as tool that can help mitigate the negative effects of pollution to improve the environmental quality of the urban areas. However, the impact of extensive green roofs on the stormwater or runoff water quality remains a question of concern to environmental policy makers.
The focus of this research is to investigate the role of green roofs on urban stormwater quality depending on both laboratory study and field experiment that evaluated a green roof media mixed with various potential heavy metals sorbent to produce a mix that generated the "best" total reduction in heavy metal pollutants from simulated rainwater.
Bloated slate plus 10 % humus (BH) is the green roof substrate that was used in this study, mixed with four different sorbents: Bentonite, Zeolite, Super Absorbent Polymer (SAP) granules and SAP Luqafleece®. The samples are being analyzed for the heavy metals Cu, Pb, Zn, NO3
-, pH and conductivity.
The green roofs plants species were used are Sedum album, Sedum floriferum, Echium russicum and Dianthus carthusianorum.
The result in terms of supporting plant growth indicates high plant growth ratio shown by all green roofs media variants, where no significant changes recorded.
As well the results definitely revealed that the engineering of extensive green roofs for pollutant reduction will be possible. Also found that the green roofs media have the ability to neutralize the simulated acid rainwater. In addition to that, the heavy metal lodes in the filtrate from the green roof media mixed with Bentonite and Zeolite was lowered than in the control substrate Bloated slate (BH). However, the metal load is the least in the substrate mixed with Zeolite. The load was significantly higher in Variants mixed with SAP granules and SAP Luquafleece® respectively.
Vortr¨age / Session 5 / Wechselwirkungen zwischen
Landschaft und Klima
Modell- und Demonstrationsvorhaben als Förderinstrument im Bereich der Biologischen Vielfalt
Thomas Nessel
Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) thomas.nessel@ble.de
Seit 2005 ist die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) als Projektträger mit der Bewilligung und Betreuung von Modell- und Demonstrationsvorhaben im Bereich der Biologischen Vielfalt betraut, die aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) gefördert werden. Gegenstand der Förderung ist die Erhaltung und nachhaltige Nutzung der Vielfalt landwirtschaftlich, gartenbaulich und forstlich genutzter Kulturpflanzen, der landwirtschaftlichen Nutztiere sowie der genutzten aquatischen Lebewesen. Die geförderten Projekte sind häufig ein Bindeglied zwischen der ergebnisoffenen, akademischen Grundlagenforschung und der Anwendung in der täglichen praktischen Umsetzung. Nach dem Ende der Förderung sollte eine Struktur geschaffen sein, die sich selbst erhält, d. h. langfristig tragfähig ist.
Bis Ende Dezember 2012 wurde die Förderung von 32 Vorhaben, davon 12 in der Sparte Gartenbau, bewilligt. Im Rahmen einer Anteilsfinanzierung wurden Bundesmittel in Höhe von nahezu 12 Millionen Euro bereitgestellt, davon 5 Millionen Euro fuer den Gartenbau und benachbarte Disziplinen. Die geförderten Projekte waren überwiegend Verbundvorhaben mit zwei bis acht Partnern. Die Akteure kommen aus der Wissenschaft und Ressortforschung, von Landesanstalten, von Verbänden wie z. B. den Landwirtschaftskammern, von Initiativen zur Erhaltung der Kulturpflanzenvielfalt sowie von Botanischen Gärten und Freilichtmuseen. Projektziele waren insbesondere der Aufbau von dezentralen Netzwerken zur Ex-situ-Erhaltung von Wildpflanzen mit Nutzungspotential für Landwirtschaft und Ernährung, von Arznei-, Gemüse-, Obst- und Zierpflanzen sowie zur innovativen, nachhaltigen Nutzung (On-farm-Erhaltung) dieser Pflanzen. Die vorhandenen bzw. erhobenen Daten sind in Datenbanken zusammengeführt bzw. in Sortenwerken publiziert worden. Zudem sollen Handlungsanweisungen zur Erhaltungszüchtung erstellt werden.
Weitergehende Informationen zur Erhaltung und Nutzung pflanzengenetischer Ressourcen findet man auf der von der BLE betriebenen Internetplattform http://www.genres.de/kultur-und-wildpflanzen/ .
Informationen zur Projektförderung zur Biologischen Vielfalt koennen online über http://www.ble.de/DE/03_Forschungsförderung/04_BiologischeVielfalt/BiologischeVielfalt_
node.html abgerufen werden.
Vortr¨age / Session 5 / Wechselwirkungen zwischen
Landschaft und Klima
Erstellung der "Roten Liste der gefährdeten einheimischen Nutzpflanzen für Gemüse" - Vorstellung eines Forschungsvorhabens
Gunilla Lissek-Wolf, Stefan Irrgang, Susanne Huyskens-Keil, Christoph von Studzinski, Christian Ulrichs
Humboldt-Universität zu Berlin, Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät, Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen
gunilla.lissek-wolf@agrar.hu-berlin.de
Traditionelle Nutzpflanzen sind ein wichtiger Teil unseres kulturellen Erbes. Darüber hinaus sind die Bewahrung und die Förderung des Anbaus von alten Nutzpflanzenarten und -sorten als Lebensgrundlage für die zukünftigen Generationen von großer Bedeutung.
Neben verwandten Wildarten und Primitivformen werden auch alte Kulturpflanzensorten als Ausgangsmaterial für die Züchtung benötigt. Sie gelten als wertvolle genetische Ressourcen, wenn es um die Veränderung von Nutzungsbedingungen oder Nutzungsansprüchen geht. Alte Sorten können Gene besitzen, deren potentieller Nutzen bisher nicht erschlossen ist, beispielsweise bezüglich einer Anpassung an sich verändernde Klimabedingungen, bezüglich Krankheitsresistenzen oder bezüglich potentieller, neuer Inhaltsstoffe. Aus der erforderlichen Sicherung von Genquellen ergibt sich die Notwendigkeit einer systematischen Erfassung von traditionellen pflanzengenetischen Ressourcen, aus der sich dann im nächsten Schritt eine in-situ und on-farm Sicherung ausgewählter kulturell, historisch und genetisch bedeutender Gemüsearten und -sorten anschließen sollte. Mit dem Forschungsvorhaben wird dem Verlust an genetischer Vielfalt entgegengesteuert. Es schafft die Grundlage für die lebendige Bewahrung einstmals genutzter oder auch kulturell und historisch bedeutender Gemüsearten und -sorten. Der Aufbau der "Roten Liste Gemüse" erfolgt auf Grundlage noch vorhandener und bedeutender deutscher Saat- und Pflanzgutkataloge sowie der historischen Fachliteratur zum Gemüsebau aus den Jahren zwischen 1840 und 1950 auf dem Gebiet der Bundesrepublik Deutschland in den heutigen Grenzen. Die "Rote Liste Gemüse" wird alle einheimischen Gemüsearten und deren Sorten umfassen, die in Deutschland von Bedeutung waren. Zur Erfassung der aktuell existierenden genetischen Ressourcen, d. h. der aktuellen Verfügbarkeit von Saat- und Pflanzgut der in der "Roten Liste Gemüse" aufgelisteten Gemüsearten und -sorten werden Saatgutsammlungen und Datenbanken (nationale und internationale Genbanken und Saatgutinitiativen) gesichtet und der Ort der Verfügbarkeit genannt. Das Vorhaben wird gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) über die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE). Es dient der aktiven und systematischen Unterstützung der Erhaltung pflanzengenetischer Ressourcen gartenbaulicher Arten, um die Ziele des nationalen Fachprogramms für pflanzengenetische Ressourcen (BMELV 2012) zu erreichen. Der Beitrag stellt das Forschungsvorhaben vor und zeigt Beispiele von in Vergessenheit geratenen Kulturpflanzen, Sorten und Nutzungsrichtungen.
Vortr¨age / Session 5 / Wechselwirkungen zwischen
Landschaft und Klima
Nicht-invasive Fluoreszenzmessverfahren zur Trockenstressdetektion an Paprika (Capsicum annuum L.)
Anna M. Hoffmann, Georg Noga, Mauricio Hunsche INRES-Gartenbauwissenschaften
a.hoffmann@uni-bonn.de
Abiotische Stressfaktoren wie beispielsweise Wassermangel und Salinität beeinträchtigen das Pflanzenwachstum und führen weltweit zu großen Ertragsverlusten. In diesem Zusammenhang spielen nicht-invasive Messverfahren eine immer größere Rolle, um den physiologischen Zustand von Pflanzen zu charakterisieren und Parameter zu identifizieren, die zukünftig ein schnelleres Sortenscreening ermöglichen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die physiologische Reaktion von Paprikapflanzen auf ein temporäres Wasserdefizit mittels nicht-invasiver Fluoreszenzmessverfahren zu detektieren und die erfassten Parameter hinsichtlich ihrer Stresssensitivität unter verschiedenen Wachstumsbedingungen zu validieren. Dabei wurde die Hypothese aufgestellt, dass ein temporäres Wasserdefizit nicht nur Auswirkungen auf die Chlorophyllfluoreszenz hat, sondern gleichzeitig zur epidermalen Akkumulation von phenolischen Substanzen führt, die eine Reduktion der UV-induzierten Rotfluoreszenz zur Folge hat. Darüber hinaus wurde angenommen, dass zeitlich-auflösende Fluoreszenztechnik eine mögliche Alternative zur Trockenstressdetektion darstellt.
Paprikapflanzen (Ziegenhorn Bello, Austrosaat AG, Österreich) wurden unter semi-kontrollierten Bedingungen im Gewächshaus sowie unter kontrollierten Bedingungen in der Klimakammer in einem Substratgemisch aus Sand, Perlite und Torf kultiviert.
Trockenstress wurde durch ein einwöchiges Aussetzen der Bewässerung induziert.
Anschließend wurde eine einwöchige Regenerationsphase eingeleitet, gefolgt von einer zweiten einwöchigen Wassermangelperiode.
Die Fluoreszenzdetektion erfolgte in regelmäßigen Zeitabschnitten an zuvor ausgewählten Blättern. Die Grund- und maximale Chlorophyllfluoreszenz wurden mit dem Imaging PAM (Heinz-Walz GmbH) erfasst, Veränderungen der Fluoreszenzintensität im blauen, roten und nahinfraroten Spektralbereich mit dem Multiplex® und Dualex® (Force-A, Frankreich).
Die Fluoreszenzlebenszeiten wurden mit dem Laserfluoroskop Lambda 401 (IOM Berlin
& Berthold Detection Systems, Deutschland) gemessen. Der physiologische Zustand der Pflanzen wurde zudem durch verschiedene Referenzparameter wie Gaswechselmessungen, Chlorophyll- und Prolingehalt der Blätter und biometrische Daten wie Pflanzenhöhe und Blattfläche charakterisiert.
Das temporäre Wasserdefizit führte zu spezifischen Veränderungen der ausgewählten Fluoreszenzparameter. Signifikante Veränderungen im roten Spektralbereich waren primär auf den stressbedingten Chlorophyllabbau zurückzuführen. Zudem konnte die Akkumulation epidermaler Flavonole mittels der Fluoreszenzmessungen nachgewiesen und die aufgestellte Hypothese bestätigt werden. Dabei erwies sich vor allem das Verhältnis der UV-induzierten Rotfluoreszenz zur grün-angeregten Rotfluoreszenz als äußerst sensitiver Parameter. Ferner wird die Rolle der Lichtintensität und –qualität auf die physiologische Reaktion der Pflanzen untersucht.