Grundlagen für eine effiziente parallele agrarische Primärproduktion zur Erzeugung von Biogas und Nahrungsmitteln unter sich verändernden Rahmenbedingungen Rahmen: Klimaänderungen Zunahme von trocken- und hitzestressgefährdeten Standorten im mittelosteuropäischen Raum (Änderungen in der Landnutzung + Änderungen im Pflanzenanbau, Änderungen im Umfang und der Zusammensetzung pflanzlichen Inhaltsstoffe, Folgewirkung auf Tierernährung + Weiterverwertung zur Bioenergieerzeugung) Änderungen der politischen Rahmenbedingungen (Globalisierung, Förderpolitik) verstärkte Marktorientierung der Landwirtschaft (Kompetition der Produktionsrichtungen um die gleichen Ressourcen) Tierische Stoffveredlung Pflanzliche Stoffbildung Futterpflanzen Thema: Primär- u. Sekundärstoffwechsel von Kulturpflanzen unter Trocken- und Hitzestress Ziel: Grundlagen für Züchtung von stresstoleranten Pflanzen, die leicht vergärbar sind molekular/zelluläre Ebene 1.1.molekular/zelluläre Ebene Thema: Stoffwechsel von Tieren unter veränderten biotischen und abiotischen Faktoren Ziel: Grundlagen für Züchtung und Haltung von stresstoleranten Tieren mit hoher Produktqualität und Futtereffizienz System Pflanze-Boden 2.2.System Pflanze-Boden 1. molekulare Ebene Biochemische GrundlaBiochemische Grundlagen des Stoffwechsels gen des Stoffwechsels unterTrocken-/ Trocken-/ Hitzeunter Hitzestress stress physiol.RegulationsRegulations• •physiol. mechanismen mechanismen Stressbedingte Beein• •Stressbedingte Beeinflussung flussung d. d. ZusammenZusammensetzung relevanter setzung relevanter Inhaltstoffe • ...Inhaltstoffe • ... Genetische Grundlagen Genetische Grundlagen des des Stoffwechsels unter Stoffwechsels unter Trocken/ Trocken-/ Hitzestress Hitzestress Screeningmethoden • •Screeningmethoden u. u. Merkmalserfassung Merkmalserfassung Molekulargenetische • •Molekulargenetische Analyse Analyse u. u. Genidentifizierung Genidentifizierung Genregulation • •Genregulation • • ...... IPB IPB IPK IPK Ökophysiol. Grundlagen Ökophysiol. Grundlagen der der Interaktionen von Interaktionen von Wasseru. unter C-Haushalt u.WasserC-Haushalt unter Trocken-/ Trocken-/ Hitzestress • Hitzestress Assimilat-C-Dynamik u. •C-Kompartimentierung Assimilat-C-Dynamik u. C-Kompartimentierung unter Trocken-/ unter Trocken-/ Hitzestress • Hitzestress Interaktionen zw. •pflanzl. Interaktionen zw. u. Stoffbildung pflanzl. Stoffbildung u. Assimilat-C-Dynamik • Assimilat-C-Dynamik ... • ... ZALF ZALF Technische Adoption Biogasproduktion Thema: Leistungseffizienz bei der Vergärung pflanzlicher Biomasse und tierischen Wirtschaftsdünger Ziel: Effizientere Vergärung Mikrobielle Grundlagen im Vergärungsprozess von pflanzlicher Biomasse mit Trocken-/ Hitzestress • Physiologie der relevanten Stoffumsetzungen • Analyse von Hemmung und Förderung • ... Technische Adoption Betrieb Thema: Ökonom. /ökolog. Entscheidungsprozesse, Managementfaktoren Ziel: Analyse des betrieblichen Strukturwandels und Ableitung von Optionen • • • • • Energiepflanzen Entscheidungsverhalten Wertschöpfungsketten Markt Förderung Standortfaktoren IAMO Implementation / Anforderungen Wirtschaftsdünger ATB Aktuelle Phase Zukünftige Phase Synthese 1 Übertragung der Ergebnisse zur Züchtung von Futter- u. Energiepflanzen IAMO 2. Physiologische Ebene Genetische Grundlagen des produktiven Adaptationsvermögens • Identifikation von Gene/Genvarianten der Anpassungsfähigkeit • Aufklärung der genetischen Regulation der Stressreaktion • Molekulare Grundlagen der TierUmwelt-Interaktion • Genetische Steuerung von Merkmalen einer balancierten Tierzucht ZALF FBN Ernährungsphysiol. Grundlagen der Merkmalsausprägung • Einfluss von Futter auf den Stoffwechsel • Ableitung optimaler Fütterungsstrategien (hohe Futterverwertung) • Einfluss von Fütterung und Genetik auf die Produktqualität •... FBN Tierische Primärprodukte Nahrungsmittelproduktion Thema: Nahrungsmittel tierischer und pflanzlicher Herkunft mit ernährungsphysiologischem Wert Ziel: Erzeugung von Nahrungsmitteln mit hoher Proteinqualität unter o.g. Bedingungen Genetische und physiologische Grundlagen differenter Muskelstrukturmerkmale und Milchzusammensetzung Nahrungs- • Identifikation von merkmalsassoziierten Gene/Genvarianten pflanzen • Fütterung und Fleisch- bzw. Milchqualität •... FBN Synthese 2 Übertragung der Ergebnisse zur technol. Vergärung trockenresistenter Energiepflanzen Synthese 3 Übertragung der Ergebnisse zur Züchtung u. Haltung anpassungsfähiger u. futtereffizienter Tiere Übertragung der Forschungsergebnisse in einen integrierten Ansatz zur agrarischen Primärproduktion unter veränderten Klimabedingungen Nachhaltige marktorientierte Bewirtschaftung agrarischer Ressourcen