Erzeugung LM pflanzlicher Herkunft

Question 1

Primär- und Sekundärziele des Pflanzenbaus

Answer 1

Primärziele (“3f”):
- Erzeugung von Nahrung (food)
- Erzeugung von Futtermitteln (feed)
- Erzeugung von Rohstoffen (fiber)
(- Erzeugung von Energie, fuel)

Sekundärziele:
- Effiziente Ressourcennutzung
- Geringe Umwelteffekte (off-site Schäden)
- Nachhaltigkeit

Question 2

Definition Boden (laut Bundesbodenschutz)

Answer 2

• Boden ist mit Wasser, Luft und Lebewesen durchsetzt
• beinhaltet mineralische und organische Substanzen
• Standort für höhere Pflanzen
• als Raum-Zeit-Struktur ist Boden ein vierdimensionales System

Question 3

Bodenfunktionen (11)

Answer 3

• Produktionsgrundlage für Nahrung, Futter, Rohstoffe
• Kohlenstoffspeicherung
• Wasserreinigung
• Klimaregulierung
• Nährstoffumsetzung
• Lebensraum
• Hochwasserregulierung
• Quelle für genetische Ressourcen
• Basis für Infrastruktur
• Bereitstellung von Baustoffen
• Kulturelles Erbe, Archiv

Question 4

Welche 5 bodenbildende Faktoren machen nach dem Einfluss menschlicher Prozesse die eigentlichen Bodeneigenschaften aus

Answer 4

• Ausgangsmaterial
• Klima
• Topografie
• Organismen
• Zeit

Question 5

4 grundlegende Prozesse der Bodenbildung

Answer 5

• Umwandlungen: Verwitterung von Primärpartikeln
• Verlagerungen: Bewegung von anorganischem und organischem Material
• Zufuhr: von anorganischem Material, Boden durch Winderosion
• Verluste: Auswaschung, Erosion

Question 6

Boden als 3-Phasen-System

Answer 6

Feste Phase:
Mineralische Substanz (45%) + Organische Substanz (5%)
Flüssige Phase (15 - 100%
Gasförmige Phase (0 - 85%)

Question 7

Bodenarten bzw. Kornarten
+ woraus bestehen Lehme

Answer 7

Tone:
Korngröße < 2,0 μm
feucht, plastisch, bindend, trocken erhärtend
Schluffe:
Korngröße 2,0 - 63 μm
mehlig, stumpf
Sande:
Korngröße 0,063 - 2 mm
körnig, rieselfähig

Lehme:
Gemische aus Tonen, Schluffen und Sanden
-> Eigenschaften aller drei Kornfraktionen

Question 8

Bodenarten vs. Bodentypen

Answer 8

Bodenarten: Verteilung der Partikelgrößen (Sand, Schluff, Ton, Lehm)
Bodentypen: Horizontabfolgen (Podsol, Parabraunerde, Gley etc.)

Question 9

Bodenwasserdynamik: 2 Wasserbewegungen

Answer 9

Infiltration: Bewegung des Wassers von oben mit der Gravitation in den Boden durch Niederschläge oder Überstau
kapillarer Aufstieg: Wasserbewegung gegen die Schwerkraft durch Potenzialgefälle (Verdunstung/Transpiration)

Question 10

Porengrößen und pflanzliche Verfügbarkeit

Answer 10

Feinporen: < 0,2 μm -> nicht pflanzenverfügbar
Mittelporen: 0,2 - 50 μm -> pflanzenverfügbar
Grobporen: > 50 μm -> wird nicht gegen die Schwerkraft gehalten

Question 11

Primärporen vs. Sekundärporen

Answer 11

Primärporen: bedingt durch die Korngrößenverteilung des Materials
Sekundärporen: bedingt durch Gefügebildung
-> physikalisch: Schrumpfungsrisse, Quellung
-> biologisch: Regenwurmgänge

Question 12

Humus: Eigenschaften

Answer 12

• abgestorbenes organisches Material von Pflanzen und Organismen
• dunkle (schwarze) Farbe
• gemessen wird der organische Kohlenstoffgehalt im Boden

Question 13

Humusfunktionen

Answer 13

physikalisch:
1. Wasser
- Retentionsfähigkeit, Erosionsschutz, Infiltration, Filterung, Temperatur
2. Struktur/Farbe
- Aggregatbildung, Durchlüftung

chemisch:
1. Bodenfruchtbarkeit
- Nährstoffspeicherung
2. Kationenaustauschkapazität
- Nährstoffpufferung

ökologisch:
1. Nährstoffkreislauf
Nährstoffnutzungseffizienzen
2. Produktivität
Ertragspotential, Stabilität

biologisch:
1. Biodiversität
Bodenbiota, Energie
2. Aktivität
Bioporen

Question 14

Mineralisation vs. Mineralisierung

Answer 14

Zersetzung von organischer Substanz = Mineralisation
Verwitterung von Ausgangsgestein = Mineralisierung

Question 15

Einflussfaktoren der Bodentemperatur

Answer 15

• Wasser- und Luftgehalt (Tongehalt)
• Bodenstruktur
• Bodenfarbe (Albedo = Rückstrahlung, Reflexion)
• Bodenbedeckung

Question 16

Was bewirkt eine helle Strohauflage auf dem Acker

Answer 16

-> Isolations- und Reflexionseffekte (Albedo)
=> signifikant geringere Bodentemperaturen

Question 17

Einfluss auf die Bodenstrukturen

Answer 17

• Kationen (Größe der Hydrathülle -> Bindungsstärke)
• Schrumpfung und Quellung (Austrocknen sowie Wechsel zwischen Austrocknen und Wiederbefeuchten, Ausmaß vom Tongehalt abhängig)
• Frieren und Tauen (Sprengwirkung von gefrierendem Wasser)
• Bodenorganismen (Lebendverdauung)
• Pflanzenwirkung (Wurzelausscheidungen/Exsudate, Durchwurzelung, Wurzel- und Ernterückstände)

Question 18

Was ist Quellung und Schrumpfung des Bodens + Folgen

Answer 18

-> Schrumpfungsrisse durch Austrocknung
- nicht vollständig reversibel durch Wiederbefeuchtung
-> Gefügenbildung
(Prismen -> Polyeder -> Subpolyeder)
=> Makroporen

Question 19

Was ist Kalkung, wie kann Versauerung kompensiert werden und positive Effekte der Kalkung (4)

Answer 19

-> Natürliche Versauerung auf Standorten mit positiver klimatischer Wasserbilanz durch Auswaschung (-> regelmäßige Erhaltungskalkung alle 3 Jahre mit CaCO3)
- zusätzliche Kompensation der Versauerung durch mineralische Stickstoffdüngung
- positive Effekte der Kalkung:
* Gefüge- und Porenstabilität
* Erosionsschutz
* Nährstoffverfügbarkeit
* Trocknung des Bodens

Question 20

Wie wirkt sich die Bodenfeuchte auf die Druckfortpflanzung aus

Answer 20

nasser Boden -> tiefere Druckfortpflanzung (“Druckzwiebel”)
trockener Boden -> flachere, dafür breitere Druckfortpflanzung (“Druckzwiebel”)

Question 21

Weitere Bodenverlustpfade

Answer 21

• Verdichtung
• Erosion
  -> Wind
  -> Wasser
• Versalzung
• Versiegelung

Question 22

Größenordnungen beim Klima (Definition und Dimension)

Answer 22

Bestandesklima: mm – cm
Mikroklima: cm – 2 m
Mesoklima: 100 m – 10 km
Regionalklima: 10 km – 100 km
Makroklima: 100 km – 1000 km
Klimazone: > 1000 km

Question 23

Klimaparameter (7)

Answer 23

• Temperatur
• Niederschlag
• Luftdruck
• Luftfeuchtigkeit
• Windgeschwindigkeit
• Sonnenscheindauer
• Strahlung

Question 24

Tageslängenreaktion von Kulturpflanzen

Answer 24

• Langtagspflanzen (lange Tage bzw. mindestens 12-14h Licht)
• Kurztagspflanzen (kurze Tage bzw. lange Dunkelperioden)
• tagneutrale Pflanzen

Question 25

Was ist der Blattflächenindex (BFI)

Answer 25

Beziehung zwischen der assimilierenden Pflanzenfläche und der darunterliegenden Bodenfläche (cm^2 Blattfläche / cm^2 Bodenfläche -> dimensionslos)

Question 26

Wie wird der Lichtnutzungseffizienz (LUE) bemessen
-> welche Einheit

Answer 26

LUE = Trockenmasseproduktion (g / m^2d) / aufgenommene Strahlung (MJ / m^2d)
-> Einheit: g/MJ

Question 27

Einflussfaktoren auf die Lichtnutzungseffizienz (LUE)

Answer 27

• Temperatur
• N- & Chlorophyll-Gehalt d. Blätter
• Trockenstress
• Einstrahlungsintensität, Strahlungsqualität
• LAI, Entwicklungsstadium

Question 28

Ertrag besteht aus (Unterkategorien)

Answer 28

<- = ‘bildet’
Ertrag:
- Ernteindex <- Stoffverteilung
- Biomasse

Biomasse:
- Wachstumsdauer <- Phänologie
- Wachstumsrate

Wachstumsrate:
- Blattfläche
- Photosynthese

Photosynthese:
- Lichtabsorption
- CO2-Fixierung

CO2-Fixierung:
- Biochemische Einflussgrößen
- Physikalische Einflussgrößen

Question 29

Wärmehaushalt / Charakteristika Wärme

Answer 29

• Wärme kann im Unterschied zu Licht gespeichert und geleitet werden
• Wärme kann durch Massenverlagerung (Wind, Luftfeuchte, Niederschlag) transportiert werden
• Wärme wird beim Verdunsten verbraucht („Kühlung“)
• Wärme wird beim Gefrieren frei („Frostschutz Beregnung“ Obstbau)

Question 30

Temperatur als Standortfaktor

Answer 30

-> Variation analog zum Lichtangebot
zusätzlich:
- Höhenlage
- mikroklimatische Variation
-> Differenzierung in Lufttemperatur und Bodentemperatur

Question 31

Was fällt unter Vegetationszeit (Temperatur)

Answer 31

> 5°C -> in BRD 190-240 Tage im Jahr

Question 32

Unterschiedliche Eigenschaften je nach Kulturpflanze/Sorte (Temperaturgrenzwerte)

Answer 32

• Frosttoleranz/Winterhärte (während der Vegetationsruhe)
• Kältetoleranz (Pflanze ist physiologisch aktiv)
• Hitzetoleranz
• Keimungsbeginn
• Wachstumsbeginn
• Vernalisation

Question 33

Frosttoleranz von Kulturpflanzen

Answer 33

• Winterroggen -25 °C
• Winterweizen -20 °C
• Winterraps -15 °C
• Wintergerste -12 °C
• Zuckerrüben -7 °C

Question 34

Auswirkungen von Frost auf Pflanzen (direkt und indirekt)

Answer 34

direkte Frostschäden:
* Entquellen des Zellplasmas
* Schädigung des Plasmalemmas
indirekte Frostschäden:
* Auffrieren der Bestände
* Reißen der Wurzeln
* Vertrocknen
* Licht- und Sauerstoffmangel unter Schnee
* Pilzbefall (Typhula oder Schneeschimmel)

Question 35

Was ist die Vernalisation

Answer 35

Blühinduktion:
spezifische Temperaturreaktion im Entwicklungszyklus einiger Pflanzen
Wirkung geht von niedrigen Temperaturen aus