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Nutzpflanzenwissenschaften (Fach) / Prüfungsfragen (Lektion)

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• Benennen und erläutern sie Einflussgrößen auf Pflanzenwachstum und Ertrag in einem Agrarökosystem. Sonne: Energie Atmosphäre und Regen: Nährstoffe Mensch: Energie und Nährstoffe Boden: Nährstoffe 
• Welche unterschiedlichen Vegetationstypen kennen sie, wodurch sind diese gekennzeichnet? Einjährige Kulturpflanzen: Innerhalb eines Jahres 3 Stadien: langwieriges Stadium, in dem einfallende Strahlung Boden erreicht, langwieriges Stadium geschlossener Pflanzendecke, recht kurzes Stadium der Seneszenz Weide- oder Futterpflanzen: während eines Jahres ca. 3 Ernten ohne Stadium der Seneszenz (Blattfärbung & -fall)  immergrüner oder tropischer Wald: ganzjähriges Stadium einer geschlossenen Decke grüner Pflanzen
• Nennen und erläutern sie Komponenten der Unsicherheit in der Entscheidungsfindung in einem pflanzenbaulichen Bodennutzungssystem, Art- und Saatenwahl (Verfahren, Zeitpunkt) Bodenbearbeitung (Verfahren, Zeitpunkt) Düngung (Mittel, Menge, Zeitpunkt) Pflanzenschutz, Unkrautbekämpfung (Mittel, Menge, Zeitpunkt) Ernte (Verfahren, Zeitpunkt)
• Beschreiben und erläutern sie die wesentlichen Kernelemente der Entwicklung des Ackerbaus. Versorgung der Beute der JägerMöglichkeit Pflanzen und Tiere zu domestizierenMöglichkeit Spezien aus anderen Regionen zu halten  Entwicklung von Bewässerungssystemen Bodenbearbeitung Selektion verschiedener Kulturarten und Sorten
• Benennen und erläutern sie Möglichkeiten zur Steigerung und Förderung der Bodenfruchtbarkeit. min. 20% Kleegras: sorgt für Großteil des benötigten Stickstoffs max. 20% der selben Kultur: weniger Schädlinge Fruchtfolge: Humuszehrend/-mehrende Kulturen: Nahrung für Bodentiere und -organismen
• Welche Rolle spielt das Einbringen von Stallmist für die Bodenfruchtbarkeit, welche die Intensität des Anbaus? Stallmist: Nährstoffgewinnung, Humusaufbau Intensität: weniger Schädlinge/Krankheiten, Humusaufbau
• Wie kann der Bodennährstoffgehalt durch die Gestaltung der Fruchtfolge gesteigert werden? humuszehrende/-mehrende Kulturen Früh-/Spätsaaten Winter-/Sommerfrüchte
• Geben Sie Beispiele für die Gestaltung einer Fruchtfolge in einem Ackerbau-/Gemüsebaubetrieb. Erläutern Sie die Funktion der einzelnen Fruchtfolgeglieder. Hafer (überträgt keine Getreidekrankheiten)-> Mais (Hohes Maß an Selbstverträglichkeit, ger. Bodenansprüche) -> Erbse (Bodenlockerung, Ernterückstände,)-> Raps (N-Verwertung = "Auffangpflanze", gute Vorfruchtentwicklung)
• Was bedeutet "Anbauintensität"? Wie kann die Anbauintensität im Gebüsebau gesteigert werden? = Ausmaß des Aufwands an Arbeit und Kapital je Flächeneinheit in Agrar- und Forstbetrieben Feldgemüsebau -> intensiver Feldgemüsebau -> Gewächs- und Folienhäuser -> Jungpflanzenanzucht -> Kunstlichträume -> Treiberei Einflussfaktoren:  Verwendungszweck, Arbeitskraft, techn. Hilfsmittel, Kulturmaßnahmen, Deckungsbeitrag
• Nennen Sie Vor- und Nachteile des Anbaus von gemüsebaulichen Kulturen im Gewächshausanbau. Vorteile:  Ausdehnung des Anbauzeitraums- Verfrühung von Kulturen- Vermeiden von Schadeinflüssen- Anbau von Arten mit hohem Temperaturanspruch- Ertragssteigerung- Produktqualität Nachteile:• Investitionskosten• „sensibles“ System• know how erforderlich
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• Was bedeuten „Frischhaltung“ und „Lagerung“ von gemüsebaulichen Kulturen? Welche Stoffwechselvorgänge sind hier von Bedeutung? Frischhaltung:= Erhalten der inneren Werte im Frischzustand, möglichst erntefrisch Lagerung: = Erhalten der Genussfähigkeit über längere Zeit mit möglichst minimalen Qualitätsminderungen  Transpiration: Abgabe von H2O Atmung: O2 -> CO2 Seneszenz: abbau von Chlorophyll, OS, Vitaminen, etc.
• Was sind „bioaktive Substanzen“ bzw. „sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe“? Nennen Sie zwei Beispiele für Stoffgruppen mit Angabe von Pflanzenart/-familie, in der diese gebildet werden. = In Lebensmitteln enthaltene gesundheitsfördernde Wirkstoffe ohne Nährstoffcharakter. In erster Linie handelt es sich um sekundäre Pflanzenstoffe (phytochemicals), aber auch Ballaststoffe sowie Substanzen in fermentierten Lebensmitteln zählen dazu. Glucosinolatevorwiegend Brassicaceae (typ. Senfgeschmack) AlliineAlliaceae, Brassicaceae (typ. Zwiebelgeschmack)
• Welche Mechanismen der Qualitätserhaltung kennen Sie? Welche Vorgänge verschlechtern Qualität? Frischhaltung und Lagerung Produktspezifische Stoffwechselprozesse (Transpiration, Atmung, Seneszenz) Beschädigungen und Infektionen
• Welche Arten haben eine lange Lagerzeit? (1-4°C) lang: Möhren, Zwiebeln, Kürbis
• Welche chem. Verbindung sorgt für den typ. Knoblauchgeruch und welche wirkt tränenauslösend? Allicin (Knoblauch) Thiopropanalsulfoxid (Zwiebel)
• Bennen und erläutern Sie Einflussgrößen auf die Keimung. Temperatur Wasser Pflanzenbauliche Maßnahmen Dormanz
• Welche Rolle spielt der Bodenwassergehalt für die Keimung. Wie kann pflanzenbaulich auf den Bodenwassergehalt reagiert werden? Je weniger Wasser im Boden verfügbar ist, desto länger dauert die Quellung des Samens. Quellen ist Voraussetzung für Keimung. Außerdem höhere Wasserspannung.  Einfluss der Saattiefe auf den Feldaufgang: bei niedriger Bewässerung ist Saattiefe größer. Luzerne: Einfluss der Rückverdichtung des Saatbettes bei andauernder Trockenheit bzw. mit Beregnung.
• Welche Bedeutung hat die Temperatur für den Keimvorgang? Die richtige Temperatur ist wichtig um die Keimruhe zu überwinden. 
• Welche Rolle spielen Licht und Saattiefe für die Keimung? Licht: beschleunigt Keimung und Samenaufgang Saattiefe: je weniger desto schnellere Zunahme Samenmasse, und schnellerer Aufgang
• Definieren sie Dormanz. Mit dem Begriff Dormanz wird in der Botanik die Samenruhe/ Knospenruhe bezeichnet, die bei Samen/Knospen das vorzeitige Keimen unter ungünstigen Bedingungen oder schon an der Mutterpflanze verhindern soll. Diese Keimruhe kann durch eine Behandlung der Samen vorzeitig abgebrochen werden.
• Erläutern sie Bedingungen für die Saatgutlagerung. 17°C, 35% Luftfeuchtigkeit Samenfeuchtigkeitsgehalt und die Lagerungstemperatur Lebensfähigkeit und Funktionsfähigkeit
• Wodurch sind epigäische und hypogäische Keimung gekennzeichnet? epigäische K. = erste photosynthetisch aktiven Blätter: Keimblätter (Kartoffel) hypogäische K. = erste photosynthetisch aktiven Blätter: Primärblätter (Erbse)
• Was versteht man unter Quieszenz? = Dormanz tritt sofort mit Beginn der Ungunst auf und wird nach Beendigung der Ungunst ebenfalls sofort beendet.  Kann in jedem Entwicklungsstadium auftreten. 
• Welche Probleme resultieren u.a. in der Apfelproduktion aus häufiger werdenden Spätfrösten und welche Gegenmaßnahmen können ergriffen werden? Spätfrösten können Blüte schädigen (notw. zur Fruchtbildung)=> Problem der Alternanz Gegenmaßnahmen: - Frostschutzberegnung: Vereisung schützt vor Erfrierung (bis -10°C)-> Erstarrungswärme des Wassers (pro Liter ~335 kJ) hält die Temperatur innerhalb des Eises über dem Gefrierpunkt und Schützt die Blüte - bei Inversionswetterlage Luftverwirbelung durch Windanlage oder Helikopterflüge - Paraffinkerzen zur Wärmeerzeugung
• Welche Vor- und Nachernteparameter bestimmen die Produktqualität von Früchten am Beispiel Apfel? Ernte zu früh:schlechte Qualität (sauer, wenig Süße, wenig Aroma), gute Haltbarkeit Ernte zu spät:meist gute Qualität (ausgewogene Süße-Säure-Verhältnisse), schlechte Haltbarkeit süßeste Apfel -> Saft
• Wie erreichen Sie optimale Erträge durch Anlage und Baumerziehung? Kombination schwachwüchsiger Unterlagen mit normalwüchsigen Sorten durch Pfropfung Verbesserung der Photosyntheseleistung durch verbesserte Lichtverteilung erreicht durch gezielte Schnittmaßnahmen
• Was ist das größte Problem bei Blüten- und Fruchtansatzperiode? Welche Gegenmaßnahmen können getroffen werden? • Blüten notwendig zur Fruchtbildung • viele Blüten: viele minderwertige Früchte• wenige Blüten: wenige (zu) große Früchte• Problem der Alternanz (sortenabhängig) => Ziel: Balance zwischen Ertrag & Qualität • Stark sortenabhängig, besonders Elstar und Boskoop1. Jahr: viele Blüten, starker Behang, keine Ruhende Knospen 2. Jahr Blüte Gegenmaßnahmen (zu viele Früchte, zu wenige: keine Chance)• Blütenausdünnung• Fruchtausdünnung:-> per Hand, mechanisch (Darwin), chemisch (Wachstumsregulatoren), Beschattung (Hagelschutznetze)
• In wie fern unterscheidet sich die Erdatmosphäre von der Atmosphäre im Obstlager und warum ist das so? Erdatmosphäre:  78% Stickstoff21% Sauerstoff  1% Argon  0% Kohlendioxid Atmosphäre in Obstlager: 93% Stickstoff  2% Sauerstoff  1% Argon  4% Kohlendioxid Reifung ist ein aktiver Prozess der Zellatmung (O2>CO2)=> Lageratmosphäre verzögert die Reife
• Was hat Ethylen mit der Fruchtreife des Apfels zu tun? • Stress-/Reifehormon • Induktion u.a. –  sehr hohe/sehr niedrige Auxin-Konzentrationen–  Pathogenbefall, abiotischem Stress– SeneszenzLangstreckentransport: Vorstufe 1- Aminocyclopropancarbonsäure (ACC) über XylemKurzstreckentransport: diffundiert als Gas ausgehend vom Ort der SyntheseWahrnehmung über die Bindung an spezielle RezeptorenUnterschiedliche Rezeptoren für unterschiedliche EthylenantwortenRezeptortypen je nach Spezies unterschiedlich => Ethylen fördert die Fruchtreife bei klimakterischen Früchten wie Apfel, Banane, Tomate, ...(keine Citrusfrüchte!)
• Welche Klimaanforderungen sind für die Kultur der Rebe notwendig? Temperatur:Jahresdurchschnitt min 9 °CApril bis Oktober min 13 °CJuli bis Oktober min 16 °C ausserdem:während der Blüte (Mai - Juni) mindestens 15 °CWärmesumme über 10 °CApril bis Oktober mindestens 1000 °CVegetationsdauer mindestens 180 TageSonnenscheindauer April - Oktober 1300  wichtig ist aber auch NiederschlagsverteilungWindschutz (Wald)Wärmespeicher (Felsen, gr. Wasserflächen)
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• Welche Anbaugebiete gibt es in Deutschland? Sachsen-Anhalt Sachsen Hessen Rheinland-Pfalz Saarland Baden-Württemberg Bayern
• Was versteht man unter Kleinklima und welche Faktoren spielen eine Rolle? = Landschaftliche Gegebenheiten sind zu berücksichtigen Windschutz durch Wald ( aber viel Wald kühlt ! ) Wärmespeicherung durch Felsen und größere Wasserfläche Kaltluftstau im Kältesee
• Wie wird die Rebe vermehrt? Vermehrung der Rebstöcke erfolgt vegetativ-> Biotechnisches Verfahren da bei der Rebe in der Natur nicht vorkommend konventionell: Steckling, Ableger, Pfropfrebe modern: aus in vitro-Kultur Grünveredelung aus Einzelzellen Effekte:physiologische Verjüngung, Gleicherbigkeit, aber Weitervermehrung von Mutationen (unerwünscht oder erwünscht, somaklonale Variation ) zu beachten:Polarität der AdventivwurzelbildungTrieb- und Wurzelursprung
• Welche Bedeutung haben die asiatischen und amerikanischen Wildarten für den modernen Weinbau? Vitis – Arten gibt es etwa 80 (40 in Amerika, 40 in Asien) V. vinifera (Edelrebe, einzige europäische Art)ssp. silvestrisssp. sativa mit etwa 10.000 Wein- und Tafeltrauben-Sorten Resistenzzüchtung
• Weshalb sollte die Rebe im Winter geschnitten werden? Die Weinrebe ist eine Liane : Spitzenwachstum hemmt den Austrieb an den unteren Teilen (Akrotonie) bei der Kulturrebe wird dies vermieden durch den Winterschnitt – er erhält Form (Erziehung) der Rebe und kontrolliert den Ertrag durch Bestimmung der Fruchttriebe für das nächste Jahr (jede Knospe kann einen Fruchttrieb mit 2-4 Trauben ergeben!)
• Welches sind die wichtigsten morphologischen und anatomischen Merkmale des Fruchttriebes? Sommer: an jedem Knoten sitzt 5-lappiges Blatt mit einer Achselknospe, an 2 von 3 Knoten sitzt dem Blatt gegenüber eine Ranke, bzw. an einigen der unteren Knoten ein Blütenstand Winter: Winterknospen über mit Nodium mit Blattstielnarbe und Rest einer Ranke Internodien
• Was bedeuten die Begriffe Akrotonie und Polarität? Akrotonie = Spitzenwachstum hemmt den Austrieb an den unteren Teilen Polarität = Assymetrie (Adeventivwurzelbildung)
• Welche Erziehungsformen gibt es? Pfahl-Erziehung in Steillagen Spaliererziehung (typisch) mechanisierbar, teuer kriechende Erziehung in heißen Regionen
• Wie wirkt sich die geographische Breite auf die tägliche Einstrahlung aus? Welche Bedeutung haben dabei Einstrahlungs- winkel und Tageslänge? Im Verlauf des Tages verändert sich Einstrahlungswinkel und Strahlungsmenge je nach geographischer Breite anders Tage mit höchster Einstrahlung (Sommer) -> größte Bestrahlungsstärke, längste Tage
• Wie wirkt sich die Blattstruktur auf die Lichtverhältnisse im Bestand aus? Je größer, waagrechter und zahlreicher Blätter desto weniger Bestandshelligkeit(z.B. Hanf im Gegensatz zu Roggen)
• Welchen Einfluss haben Verteilung und Neigungswinkel der Blätter? Je stärker Verteilung und je größer Neigungswinkel desto weniger Bestandshelligkeit
• Was versteht man unter dem Lichtkompensationspunkt bzw. Lichtsättigungs-punkt? Der Lichtkompensationspunkt einer Pflanze gibt an, bei welcher Beleuchtungsstärke das durch den Calvinzyklus fixierte Kohlenstoffdioxid und das bei ihrer Atmung ausgeschiedene Kohlenstoffdioxid mengenmäßig gerade gleich sind. Der Lichtsättigungspunkt (LSP) gibt den Punkt an, ab dem die Photosyntheseleistung einer Pflanze durch Erhöhung der Lichtintensität nicht mehr gesteigert werden kann, das heißt die Sauerstoffproduktionsrate konstant bleibt.
• In wie fern unterscheiden sich C3- und C4-Pflanzen hinsichtlich der Ausnutzung der Einstrahlung? C4: Nutzen deutlich  mehr Einstrahlung aus und geben mehr CO2 ab allerdings brauchen sie länger
• In wie fern unterscheiden sich die Nettophotosyntheserate von C4-, C3- und Schattenpflanzen in Abhängigkeit der Einstrahlung? C4: können größte Beleuchtungsstärken photosynthetisch ausnutzen, der Tagesverlauf ihrer CO2-Aufnahme folgt dem Verlauf der Strahlungsintensität C3: erreicht die Photosynthese früher ihre Lichtsättigung, starke Einstrahlung wird nicht vollständig genutzt Schattenpflanzen: sind auf gutes Ausnutzen von Schwachlicht eingestellt, nehmen an frühem morgen und späten abend sowie bei wechselnder Beschattung mehr CO2 auf als Sonnenpflanzen, große Helligkeit können sie nicht gut ausnutzen
• Welche essentiellen Pflanzennährstoffe gibt es ? H O N C K 
• Welche essentiellen Pflanzennährstoffe gibt es ? H O N C K Ca Mg P S Cl B Cu Fe Mn
• Nennen Sie je eine biologische Funktion von zwei essentiellen Pflanzennährstoffen. N -> AS- und Proteinsynthese P -> Nukleotidbaustein K -> Membrangleichgewicht
• Warum ist der Boden pH so wichtig für die Nährstoffaufnahme in Pflanzen ? N+S (< pH 8) P+B (<  pH 7) Ca+Mg (steigend ins Saure) K (< pH 6,5) Cu (< pH 7) Fe, Mn, Zn (bis pH 8) 
• Was ist die agronomische Problematik bei Düngung und Aufnahme von Phosphat aus dem Boden ? Bodenversauerung: Umwandlung der Pflanze in unzugängliches P  Fe-, Al-Phosphate: unlöslich bei saurem pH
• Bei welchem Nährstoff spielt Massenfluss und bei welchem Diffusion die bedeutende Rolle bei der Nährstoffaufnahme ? Massenfluss: Ca2+ Diffusion: K

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