Regionalwettbewerb am 23./24.02.2017 „Jugend forscht“ in Lingen

Und wieder mit dabei sind zwölf Jungforscher der Fachoberschule Agrarwirtschaft von den Berufsbildenden Schulen des Landkreises Osnabrück in Osnabrück-Haste. Aus dem südlichen Weser-Ems Bezirk versuchen sich, 19 Projektgruppen beim Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ in den Fachgebieten Arbeitswelt, Biologie, Chemie, Geo- und Raumwissenschaften, Mathematik / Informatik, Physik und Technik zu qualifizieren. Von diesen neunzehn Projektgruppen stellte unsere Fachoberschule Agrarwirtschaft für Bio- und Umwelttechnologie allein vier Gruppen mit je drei Teilnehmern, von denen je zwei Projekte im Fachgebiet „Geo- und Raumwissenschaften“ und im Fachgebiet „Arbeitswelt“ am 23.02.2017 vorgestellt wurden. Nach der Präsentation aller Projekte für die Öffentlichkeit am 24.02.2017 kam dann nach dem Mittagessen um 13.30 Uhr der spannende Augenblick – die Siegerehrung. Was unsere „Jungforscher“ erforschten und wie sie mit ihren Projekten abschnitten, wird im Folgenden erläutert. Sogar ihr „Betreuungslehrer für Jugend forscht“ Friedrich Held wurde mit einem Sonderpreis von 100 Euro, die für die folgenden Wettbewerbe gedacht sind, geehrt.

1. Optimierung des Zwischenfruchtanbaus, aber wie?

Autoren: Timo Brockmann aus Bohmte, Laura Horn aus Bramsche und Sala Alhajii aus Osnabrück

Fachgebiet: Geo- und Raumwissenschaften, Platz 2

In unserem Projekt wollten wir anhand des Demo-Versuches der LWK Niedersachsen in Bramsche-Sögeln an einem tiefgründigen Plaggeneschboden mit gleichmäßigem Horizontaufbau darlegen, an welchen Stellen wir für die Landwirte Verbesserungspotential für den Zwischenfruchtanbau finden.

Hierzu machten wir mit einer Drohne Luftbilder und verglichen die Grünfärbung der einzelnen Parzellen, um möglichst Parzellen mit großen Farbunterschieden zu untersuchen. Leider stellten wir bei den Parzellen hinsichtlich der Düngungsvarianten keine großen Farbunterschiede fest. Doch was die Mischung der Zwischenfrüchte anbetraf, sahen wir wesentliche Farbveränderungen, so dass wir uns entschlossen, eine dunkelgrüne Parzelle mit Ölrettich und Rauhafer, eine braungefärbte mit Buchweizen und Phacelia, die schon abgefroren war, sowie eine dritte und hellgrüne Parzelle mit Welschem Weidelgras, Inkarnatklee und Wicke näher zu untersuchen.

Die Untersuchungen umfassten: 1) die Bestandesdichte der Pflanzen/m² sowie Länge und Gewicht von Samen, Spross und Wurzel, 2) den Vergleich der optimalen Aussaattermine von Einzelkomponenten in den Gemischen 3) die Bodenverdichtung an der Pflugsohle durch Messung des Eindringwiderstandes mit einem Penetrometer, 4) die Bodenfeuchte durch Bestimmung von Feucht- und Trockenraumgewicht, 5) den Nach-weis der Kohlendioxidmenge mit Kalkwasser bei der Bodenatmung, die zur Feststellung der Bodentätigkeit dient, 6) die Blattgrünintensität als Indiz für die Stickstoffaufnahme der Pflanzen 7) den N min-Vorrat bzw. Nitratgehalt von Boden und Pflanze per Nitrachek-Methode, 8) das Feucht- bzw. Trockenraumgewicht des Bodens und 9) die daraus resultierende Bodenstruktur über Anwendung der Spatendiagnose bei einem Düngeniveau von 0 und 80 kg N pro Hektar.

 

Aufgrund unserer Ergebnisse konnten wir folgende praktischen Erkenntnisse und Empfehlungen für einen optimalen Zwischenfruchtanbau begründen und ableiten:

Zu 1 - 2: Beim Ölrettich-Rauhafer-Gemisch fiel auf, dass der Rauhafer nicht aufgegangen war. Im Gegensatz zum zertifizierten Saatgut von Hauptkulturen wie z.B. Getreide, Mais, Raps und Rüben wird bei den anerkannten und fertig abgepackten Saatgutmischungen des Greening-Saatgutes weder die Keimfähigkeit noch das Tausendkorngewicht der Einzelkomponenten angegeben. Die fertig abgepackt zu kaufenden Mischungen des Greening-Saatgutes werden prozentual nach der Kornzahl und nicht nach dem Gewicht zusammengestellt. Das macht für den Praktiker eine Eigenmischung aus Nachbausaatgut nahezu unmöglich. Man braucht nicht lange darüber nachzudenken, wer einen Nutzen daraus zieht! Außerdem fällt auf, dass die optimalen Aussaattermine in den Mischungen nicht immer übereinstimmen und, dass die herkömmlichen Aussaatmethoden aufgrund von Entmischung und unterschiedlichem Flugverhalten (durch unterschiedliche Kornform und Dichte) total erschwert sind. Somit erscheint es uns manchmal sehr fragwürdig, mit welcher Sicherheit ein Landwirt das eigentlich gewünschte Ziel - nämlich eine zunehmende Biodiversität durch die Mischung von Zwischenfrüchten - überhaupt erreichen kann.

Zu 3 - 9) In aller Anschaulichkeit konnten wir die negativen Auswirkungen von Pflugsohlenverdichtung auf Bodenfeuchte, Bodenleben und Pflanzenwachstum demonstrieren. Die von uns neu entwickelten Untersuchungsmethoden zur Bestimmung Stickstoffaufnahme der Pflanzen über die Blattgrünintensität sowie die quantitative Messung des Kohlendioxids aus der Bodenatmung, um damit die Intensität des Bodenlebens zu ermitteln erscheinen uns noch verbesserungswürdig. Ebenso ist die von uns entwickelte Bebrütungsmethode zur Messung des Nitrifikationsvermögens (= Umwandlung von Ammonium in Nitrat) durch organische Düngung noch nicht ausgereift. Hier ist weiterer Forschungsbedarf nötig, der im Rahmen einer solchen Arbeit nicht geleistet werden konnte.

Festzuhalten bleibt auch, dass die negativen Auswirkungen einer Bodenverdichtung durch ordnungsgemäße Gülledüngung und die darauf folgende und erhöhte Nitrataufnahme der Pflanzen kompensiert werden kann.

Ebenso ist bei früher Aussaat von Zwischenfrüchten vor bzw. zu Anfang August und richtiger Auswahl des Fruchtgemisches - sowohl ohne (0 kg/ha) als auch mit ordnungsgemäßer organischer Düngung (80 kg/ha) - das Grundwasser durch Nitratauswaschung bei diesem Versuch nicht gefährdet gewesen.

2. Eine grüne Klimaanlage für unsere Schule

Autoren:  Jascha Borck aus GM-Hütte, Dirk Meyer aus Cloppenburg sowie Louis Hagemann aus Ostercappeln

Fachgebiet: Arbeitswelt, Platz 2 und Sonderpreis der Handwerkskammer

Bei der überhitzten Klasse im Sommer stellten wir uns die Frage, wie wir eine Klimaanlage herstellen können, die ohne giftige Kühlmittel und konventionelle Stromquellen arbeitet. Zunächst hatten wir bei einigen Hühnerställen gesehen, wie diese Ställe über eine Dachfirst-Verrieselung mit Wasser gekühlt wurden. In Anlehnung an dieses Vorbild versuchten wir, zunächst die Kühlwirkung durch Wasser im freien Fall zu erreichen. Die Sonne sollte durch eine Herdplatte symbolisiert werden. Doch ob Regenwasser im freien Fall oder durch einen Duschkopf versprüht wurde, immer kam es mit der Herdplatte in Berührung und oh Graus, die Wirkung unserer „Kühlung“ glich eher der eines Dampfstrahlgebläses. Luftfeuchte und Wärme stiegen in unserem Modellklassenraum sprunghaft an. Von Kältewirkung keine Spur!

Wir wechselten die Wärmequellen und benutzten einen Föhn und eine Keramik-Autoheizung. Doch der Raum blieb feuchtwarm. Um die Feuchte aus dem Modellklassenraum herauszubekommen, ließen wir das Kühlwasser durch einen Motor-Wasserkühler laufen und nahmen als Wärmequelle eine Infrarotlampe. Doch bis auf die Reduktion der Luftfeuchte tat sich nichts: Unsere Kühlanlage glich eher einer Heizung als einem Kühlschrank. Schließlich fiel einem unserer „Jufos“ ein, statt normalem Wasser Eiswasser zu benutzen. Jetzt endlich hatten wir einen minimalen, kaum sichtbaren Kühleffekt. Doch war das die richtige Lösung? Woher sollten wir Eiswasser in großen Mengen nehmen und dann dieser hohe Energieaufwand, um das Wasser zu gefrieren? Schließlich kamen wir auf die Idee, dass die Infrarotlampe viel zu dicht vor dem „Klassenfenster“ angebracht war und in der Realität uns ein Wasserkühler auch nichts nützen würde, weil er das natürliche Fensterlicht wegnehmen würde. So ersetzten wir diesen Kühler durch eine Jalousie, durch die wir einen Wasserschlauch zogen, der (in unserem Fall) mit einer Solarpumpe aus ?? der Wasserleitung - statt einer Regentonne - gespeist wurde. Die Infrarotlampe wurde in einen Dimmer geschraubt, so dass die Außentemperatur entsprechend der Sommersonnenstrahlen richtig einjustiert werden konnte. Außerdem wurde das Kühlwasser zusätzlich mit Ammoniumchlorid „abgekühlt“, das zur Düngung wieder verwendet werden kann. Die Wirkung blieb nicht ohne Folgen: Der „Modellklassenraum“ konnte jetzt nachhaltig kühl gehalten werden. Beim Lösungsprozess dieses Salzes wird dem Wasser Energie in Form von Wärme entzogen. Die Kühlwasserlösung selbst kann mit Fäkalien oder Gülle entsorgt werden, da sie für Pflanzen unschädlich ist. Will man den Kühlvorgang steuern, so ließe sich das Salz auch mit einer zeitgesteuerten Dosieranlage zugeben, die wiederum über eine Solarzelle betrieben werden könnte.

3. Auswirkung von Bodenverdichtung durch falschen Reifendruck auf das Maiswachstum

Autoren: Keno Stamm aus Rauderfehn, Lennart Quebbemann aus Neuenkirchen und Jannis Krüger aus Hilter

Fachgebiet: Geo- und Raumwissenschaften, Platz 3

Mit knapper werdenden Nahrungsmitteln in der Welt haben wir uns als Ziel gesetzt, die Bodenverhältnisse im hiesigen Raum zu verbessern und die Ernteerträge entsprechend zu erhöhen.

Zur Demonstration der unterschiedlichen Arten der Bodenverdichtung und deren Vermeidung wurde deshalb eine Fläche nach der Kartoffelernte gegrubbert und mit einem ballastierten Schlepper mit Reifendruck-regelanlage überfahren. Auf diese Weise konnte gezeigt werden, dass die Bodenverdichtung mit niedrigem Reifendruck auch bei unterschiedlichen Bodenverhältnissen reduziert werden kann, da die Aufstandsfläche von Schlepper und Arbeitsgerät vergrößert wird.

Ein altes Aquarium – halbgefüllt mit aufgelockertem Ackerboden – und ein Spielzeugtrecker, an dem einseitig Zwillingsbereifung montiert war, während die andere Seite nur mit normaler Bereifung ausgestattet war, dienten als Vorführmodell und Anschauungsmaterial. An den Glaswänden des Aquariums konnte von unserem Jungforscher-Trio sehr schön die unterschiedliche Verdichtung des Boden-Porenvolumens dargestellt werden.

Die Hemmung des Pflanzenwachstums durch Bodenverdichtungen demonstrierten wir an fast reifen Maispflanzen auf verdichteten Stellen einer Feldeinfahrt. Auf dem Vorgewende sowie in der Ackermitte eines Plaggeneschbodens in Ostercappeln maßen wir Kolbengewicht, Maislänge sowie Stängeldicke in Abhängigkeit von den Bodenverdichtungen und verglichen sie miteinander.

Große Unterschiede beim Abreifeprozess ließen sich auch vom Luftbild einer Drohne ablesen. Da im Jahr 2016 der Ertrag des Silomaises im hiesigen Raum auf leichten Böden sehr unter der Trockenheit litt, konnte durch Luftbilder mit einer Drohne das verschiedene Abreifeverhalten von Stay-Green-Sorten und konventionellen Sorten mit einer Siloreifezahl von 210 bei unterschiedlicher Bodenverdichtung dargestellt werden.

4. Welche Schäden verursacht Streusalz an Pflanzen, dargestellt am Beispiel Kresse?

Autoren: Katharina Riehemann aus GM Hütte, Natalie Palma aus Melle, Jana Klöcker aus Bohmte

Fachgebiet: Arbeitswelt, Platz 3

Wir bepflanzten 84 Pflanzentöpfe in drei Blöcken mit jeweils 28 Töpfen mit Kresse. Einen dieser Blöcke bestreuten wir mit verschiedenen Konzentrationen an Streusalz und zwei Blöcke begossen wir mit verschiedenen Konzentrationen von gelöstem Streusalz.

Ziel dieses Versuches war herauszufinden, wie viel Streusalz - sowohl in gelöster als auch in fester Form - eine Pflanze vertragen kann, ohne erhebliche Schäden davon zu tragen. Wir hofften durch diesen Versuch, einen Anhaltspunkt dafür zu finden, wie viel Salz in den Städten zur Streuung der glatten Straßen im Winter zugelassen werden darf. Anhand eines Kresseversuches zeigte sich, dass schon Streusalzkonzentrationen von 0,30 g/m² schädlich wirkten.

Außerdem konnten wir die schädigende Salzwirkung auf die Bodenaktivität bzw. auf das Bodenleben anhand einer mangelnden Kohlendioxidproduktion bei der Bodenatmung über Kalkwasser nachweisen.

Über die erfolgreiche Platzierung und Vorstellung ihrer Projekte freuten sich alle Preisträger und mit ihnen ihr Schulleiter Peter Befeldt, ihr Abteilungsleiter Hilko Meyer sowie ihr Betreuungslehrer Friedrich Held.

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