Agrartechnische Forschung, Band 11 (2005)

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Infrarotbildverfahren im Pflanzenschutz
(2005) Hellebrand, Hans Jürgen; Dammer, Karl-Heinz; Beuche, Horst; Herppich, Werner B.; Flath, Kerstin
Pilzbefall, der Temperaturänderungen der Pflanzenoberflächen nach sich zieht, kann unter Laborbedingungen mittels Infrarotkameras im thermischen Bereich (MIR: λ = 8-12 μm) erkannt werden. Aufgrund der natürlichen Temperaturvariation im Pflanzenbestand bis zu einigen Kelvin können gegenwärtig kommerzielle Wärmebildsysteme als Einzellösung unter Feldbedingungen keine geeigneten Informationen für den Pflanzenschutz bereitstellen. Messungen mit der NIR-Kamera im Wellenlängenbereich λ = 0,9-1,7 μm sowie mit Bandpassfiltern (mit und ohne H2O-Band) ergeben unterschiedliche Intensitätsverteilungen der reflektierten Strahlung. Die Auswertung der spektralen Intensitäts-verhältnisse verbessert die Differenzierung. Mit NIR lassen sich Inhaltsstoffe (insbesondere H2O, aber auch gelöste Zucker und Säuren) der Oberflächengewebe erfassen, mit der Thermografie die Transpirationsrate.
N2O-Freisetzung beim Anbau von Energiepflanzen
(2005) Hellebrand, Hans Jürgen; Schulz, Volkhard; Kern, Jürgen; Kavdir, Yasemin
Bodenbürtige Emissionen von Lachgas (N2O) stellen einen nicht unerheblichen Beitrag für die Treibhausgasbilanz von Energiepflanzen dar. Verschiedene Faktoren wie Bodenart, Temperatur, Niederschläge, Bodenbearbeitung (ein- oder mehrjährige Kulturen) und die Intensität der Düngung können generell die N2O-Bildung und insbesondere die durch die Düngung induzierten N2O-Emissionen beeinflussen. N2O-Emissionsraten wurden mittels Gasflussmesskammern und gaschromatografischer Konzentrationsbestimmung auf Parzellen des Versuchsfeldes ermittelt. Die Parzellen hatten drei Stickstoffdüngungsstufen (0 kg N ha-1 a-1, 75 kg N ha-1 a-1, und150 kg N ha-1 a-1). Die Nitratkonzentration im Boden wurde mit Ionenchromatografie gemessen. Der Mittelwert der jährlich akkumulierten N2O-N-Emissionen an allen Messstellen betrug 1,4 kg N2O-N ha-1 a-1. Je nach Düngungsgabe, angebauter Kultur und Untersuchungsjahr lagen die akkumulierten Emissionen zwischen 0,5 kgN2O-N ha-1 a-1 und 3,8 kg N2O-N ha-1 a-1. Der Mittelwert der jährlichen düngungsinduzierten N2O-N-Emissionen von allen Parzellen war 0,7 %. Dieser mittlere Emissionsfaktor (Verhältnis von N2O-N-Emissionenzur Stickstoffgabe) lag im Bereich von 0,2 % bis 1,6 %. Mehrjährige Kulturen weisen einen niedrigeren mittleren Emissionsfaktor (0,4 % bei Düngungsgaben von 75 und 150 kg N ha-1 a-1) auf als einjährige Kulturen(0,7 % bei 75 kg N ha-1 a-1 und 0,9 % bei 150 kg N ha-1 a-1). Im Verlauf der Untersuchungen seit 1999 wurden mehrere starke und über mehrere Wochen andauernde N2O-Emissionsquellen mit Maxima bis zu 1400μg N2O m-2 h-1 erfasst. Diese lokalen Spitzenwerte verursachten hauptsächlich den Anstieg des Emissionsfaktors von Parzellen mit 150 kg N ha-1 a-1 Düngungsgabe im Vergleich zu Parzellen mit 75 kg N ha-1 a-1 Düngungsgabe. Obgleich sich Düngung und Bodenbearbeitung auf die N2O-Flüsse stark auswirken, war die Witterung ein ausschlaggebender Faktor für die N2O-Emissionen. Im Gegensatz zur schwachen Korrelation zwischen N2O-Emissionen und Bodennitrat wiesen Niederschläge eine enge Korrelation zu N2O-Emissionen auf.

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