Boden- und Pflanzenbauwissenschaftenhttps://kobra.uni-kassel.de:443/handle/123456789/2006031676492024-03-19T09:20:25Z2024-03-19T09:20:25ZAnalysis of agricultural landscape transformation and cropping system diversification in southern MyanmarTun, Phyu Thawhttps://kobra.uni-kassel.de:443/handle/123456789/153712024-01-24T09:39:19Z2023-01-01T00:00:00ZMyanmar's forests are rich in biodiversity and have significant potential for carbon reduction. Kyunsu Township in southern Myanmar is still covered by biodiverse tropical evergreen rainforests on the highlands and mangroves on the coastline, conserving carbon stocks. However, the expansion of croplands into these forests to meet the growing demand for food and crop income is a major driver of deforestation and loss of carbon sinks. Thus, balancing agricultural land use and natural resource conservation is vital for local well-being. Through understanding land use and land cover (LULC) changes over time, we can determine the drivers and intensities of forest loss. Additionally, it prompts policymakers to prioritize forest conservation measures. In addition, insights into cropping systems helps farmers and agricultural researchers determine the most efficient and profitable ways to optimize agricultural productivity in a given piece of land, while conserving natural forests and carbon storage facilities. Accordingly, this work was designed as a two-study structure. The first objective of my study was to identify time-series agricultural landscape transformations and their effects on natural forests and ecosystem services, which aims to provide policymakers with essential data to prioritize conservation efforts. The second study aims to identify opportunities and evaluate the constraints that need to be addressed, to enhance the land productivity of local cropping systems within Kyunsu Township in southern Myanmar.
Geographic Information System (GIS) and Remote Sensing (RS) techniques were used to analyze time-series LULC data for 1978, 1989, 2000, 2011, and 2020 using Landsat datasets. These data enabled the calculation of LULC changes across different years. Additionally, the reduction in carbon stocks due to forest loss was estimated over a 40-year period. By incorporating vegetation indices and terrain data, a combination of the modern and classical classification approaches improved the accuracy of classifying diverse landscapes. Significant LULC changes between 1978 and 2020 included a 100% settlement growth and the expansion of agricultural land. In addition, a 53% reduction in intact forests and mangroves resulted in an estimated loss of 1,723,250 t of carbon stock across the entire township. These findings indicate the need for urgent policies aimed at natural forest conservation, interventions to achieve the sustainable enhancement of agricultural land productivity, and preventing encroachment on natural forests for agriculture.
From a case study involving 301 farming households, local cropping systems, land productivity, opportunities, and constraints were evaluated. Significant variations in the cropping systems were observed across different landscapes. Perennial and rice monocultures were the most prevalent cropping systems in the area. With adequate fertilization and organic matter enrichment, multiple cropping systems that incorporate perennial species can enhance land productivity and biodiversity. Specific measures should be taken to address salinity-related problems in cropping systems in low altitudes, where land productivity has decreased. This study highlights freshwater availability as a significant production constraint in perennial systems in hilly lands. Soil-fertility improvement has emerged as a vital solution for enhancing land productivity in low-lying rice-based cropping systems. However, the challenge of elevated input prices in remote locations with perennial-based cropping systems calls for alternative interventions and support mechanisms. The formulation and implementation of interventions aimed at addressing these specific production constraints are crucial for enhancing land productivity, thereby preventing further encroachment on natural forests to meet the growing demand for food and crop income.; Die Wälder Myanmars sind reich an biologischer Vielfalt und haben ein erhebliches Potenzial zur Kohlenstofffixierung. Die Gemeinde Kyunsu im Süden Myanmars ist noch immer von artenreichen tropischen immergrünen Regenwäldern im Hochland und Mangroven an der Küste bedeckt, die erhebliche Mengen an Kohlenstoff enhalten. Die Ausdehnung der Anbauflächen auf diese Wälder zur Deckung des wachsenden Bedarfs an Nahrungsmitteln und Ernteerträgen ist jedoch eine der Hauptursachen für die Entwaldung und den Verlust von Kohlenstoffsenken. Daher ist ein Gleichgewicht zwischen der landwirtschaftlichen Nutzung und der Erhaltung der natürlichen Ressourcen für das Wohlergehen der Bevölkerung von entscheidender Bedeutung. Ein besseres Verständnis der Veränderungen der Landnutzung und der Bodenbedeckung (LULC) im Zeitverlauf erleichtert die Analyse der Ursachen und der Intensität des Waldverlustes. Daraus können dann Maßnahmen der politischen Entscheidungsträger zum Schutz der Wälder abgeleitet werden. Darüber hinaus helfen Erkenntnisse über Anbausysteme Landwirten und Agrarwissenschaftler:innen, effiziente Maßnahmen zur Optimierung der landwirtschaftlichen Produktion abzuleiten und zugleich natürliche Wälder und Kohlenstoffspeicher zu erhalten. Dementsprechend gliedert sich diese Arbeit in zwei Teile. Das erste Ziel meiner Studie war die Ermittlung von Zeitreihen zu landwirtschaftlichen Landschaftsveränderungen und ihrer Auswirkungen auf natürliche Wälder und Ökosystemleistungen, um den politischen Entscheidungsträgern Daten zur Definition von Prioritäten bei den Walderhaltungsmaßnahmen zu liefern. Der zweite Teil der Arbeit zielt darauf ab, Möglichkeiten und Grenzen zur Erhöhung der Bodenproduktivität lokaler Anbausysteme in der Gemeinde Kyunsu im Süden Myanmars zu bewerten.
Geografische Informationssysteme (GIS) und Fernerkundungstechniken (RS) wurden zur Analyse von Zeitreihen von LULC-Daten für 1978, 1989, 2000, 2011 und 2020 unter Verwendung von Landsat-Datensätzen eingesetzt. Diese Daten ermöglichten die Berechnung von LULC-Veränderungen über verschiedene Jahre hinweg. Außerdem wurde die Verringerung der Kohlenstoffvorräte aufgrund des Waldverlustes über einen Zeitraum von 40 Jahren geschätzt. Durch die Einbeziehung von Vegetationsindizes und Geländedaten verbesserte die Kombination von modernen und klassischen Klassifizierungsansätzen die Genauigkeit der Klassifizierung verschiedener Landschaften. Zu den bedeutenden LULC-Änderungen zwischen 1978 und 2020 gehörten die Verdoppelung der Siedlungsgebiete und die Ausweitung der landwirtschaftlichen Nutzfläche. Darüber hinaus führte ein Rückgang der intakten Wälder und Mangroven um 53 % zu einem geschätzten Verlust von 1.723.250 t darin gespeicherten Kohlenstoffs. Diese Ergebnisse zeigen, dass dringend Maßnahmen zur Erhaltung der natürlichen Wälder, zur nachhaltigen Steigerung der Produktivität der landwirtschaftlichen Flächen und zur Verhinderung des weiteren Eindringens der Landwirtschaft in die natürlichen Wälder erforderlich sind.
Im Rahmen einer Fallstudie mit 301 landwirtschaftlichen Haushalten wurden die lokalen Anbausysteme, die Bodenproduktivität, sowie die Möglichkeiten und die Grenzen einer Flächenintensivierung bewertet. Dabei wurden erhebliche Unterschiede zwischen den Anbausystemen in den verschiedenen Landnutzungsformen festgestellt. Mehrjährige Kulturen und Reismonokulturen waren die am weitesten verbreiteten Anbausysteme in dem Untersuchungsgebiet. Bei angemessener Düngung und Rückführung organischer Substanz können mehrjährige Anbausysteme die Bodenproduktivität und die Artenvielfalt im Untersuchungsgebiet verbessern. Spezielle Maßnahmen sollten ergriffen werden, um Versalzungsprobleme in Anbausystemen niedriger Höhenlagen anzugehen, deren Bodenproduktivität abgenommen hat. Untersuchungsergebnisse zeigen, dass die Verfügbarkeit von Bewässerungswasser ein wesentliches Produktionshemmnis für mehrjährige Anbausysteme im Hügelland darstellt. Die Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit ist eine entscheidende Voraussetzung zur Steigerung der Bodenproduktivität in niedrig gelegenen reisbasierten Anbausystemen. Die hohen Preise für Betriebsmittel an abgelegenen Standorten mit mehrjährigen Anbausystemen erfordern alternative Maßnahmen und Unterstützungsmechanismen. Die Formulierung und Umsetzung von Maßnahmen, die auf die Bewältigung dieser Produktionsengpässe abzielen, sind von entscheidender Bedeutung für die Steigerung der Bodenproduktivität und die Verhinderung einer weiteren Beeinträchtigung der natürlichen Wälder, um die wachsende Nachfrage nach Nahrungsmitteln und Ernteerträgen zu decken.
2023-01-01T00:00:00ZTun, Phyu ThawMyanmar's forests are rich in biodiversity and have significant potential for carbon reduction. Kyunsu Township in southern Myanmar is still covered by biodiverse tropical evergreen rainforests on the highlands and mangroves on the coastline, conserving carbon stocks. However, the expansion of croplands into these forests to meet the growing demand for food and crop income is a major driver of deforestation and loss of carbon sinks. Thus, balancing agricultural land use and natural resource conservation is vital for local well-being. Through understanding land use and land cover (LULC) changes over time, we can determine the drivers and intensities of forest loss. Additionally, it prompts policymakers to prioritize forest conservation measures. In addition, insights into cropping systems helps farmers and agricultural researchers determine the most efficient and profitable ways to optimize agricultural productivity in a given piece of land, while conserving natural forests and carbon storage facilities. Accordingly, this work was designed as a two-study structure. The first objective of my study was to identify time-series agricultural landscape transformations and their effects on natural forests and ecosystem services, which aims to provide policymakers with essential data to prioritize conservation efforts. The second study aims to identify opportunities and evaluate the constraints that need to be addressed, to enhance the land productivity of local cropping systems within Kyunsu Township in southern Myanmar.
Geographic Information System (GIS) and Remote Sensing (RS) techniques were used to analyze time-series LULC data for 1978, 1989, 2000, 2011, and 2020 using Landsat datasets. These data enabled the calculation of LULC changes across different years. Additionally, the reduction in carbon stocks due to forest loss was estimated over a 40-year period. By incorporating vegetation indices and terrain data, a combination of the modern and classical classification approaches improved the accuracy of classifying diverse landscapes. Significant LULC changes between 1978 and 2020 included a 100% settlement growth and the expansion of agricultural land. In addition, a 53% reduction in intact forests and mangroves resulted in an estimated loss of 1,723,250 t of carbon stock across the entire township. These findings indicate the need for urgent policies aimed at natural forest conservation, interventions to achieve the sustainable enhancement of agricultural land productivity, and preventing encroachment on natural forests for agriculture.
From a case study involving 301 farming households, local cropping systems, land productivity, opportunities, and constraints were evaluated. Significant variations in the cropping systems were observed across different landscapes. Perennial and rice monocultures were the most prevalent cropping systems in the area. With adequate fertilization and organic matter enrichment, multiple cropping systems that incorporate perennial species can enhance land productivity and biodiversity. Specific measures should be taken to address salinity-related problems in cropping systems in low altitudes, where land productivity has decreased. This study highlights freshwater availability as a significant production constraint in perennial systems in hilly lands. Soil-fertility improvement has emerged as a vital solution for enhancing land productivity in low-lying rice-based cropping systems. However, the challenge of elevated input prices in remote locations with perennial-based cropping systems calls for alternative interventions and support mechanisms. The formulation and implementation of interventions aimed at addressing these specific production constraints are crucial for enhancing land productivity, thereby preventing further encroachment on natural forests to meet the growing demand for food and crop income.
Die Wälder Myanmars sind reich an biologischer Vielfalt und haben ein erhebliches Potenzial zur Kohlenstofffixierung. Die Gemeinde Kyunsu im Süden Myanmars ist noch immer von artenreichen tropischen immergrünen Regenwäldern im Hochland und Mangroven an der Küste bedeckt, die erhebliche Mengen an Kohlenstoff enhalten. Die Ausdehnung der Anbauflächen auf diese Wälder zur Deckung des wachsenden Bedarfs an Nahrungsmitteln und Ernteerträgen ist jedoch eine der Hauptursachen für die Entwaldung und den Verlust von Kohlenstoffsenken. Daher ist ein Gleichgewicht zwischen der landwirtschaftlichen Nutzung und der Erhaltung der natürlichen Ressourcen für das Wohlergehen der Bevölkerung von entscheidender Bedeutung. Ein besseres Verständnis der Veränderungen der Landnutzung und der Bodenbedeckung (LULC) im Zeitverlauf erleichtert die Analyse der Ursachen und der Intensität des Waldverlustes. Daraus können dann Maßnahmen der politischen Entscheidungsträger zum Schutz der Wälder abgeleitet werden. Darüber hinaus helfen Erkenntnisse über Anbausysteme Landwirten und Agrarwissenschaftler:innen, effiziente Maßnahmen zur Optimierung der landwirtschaftlichen Produktion abzuleiten und zugleich natürliche Wälder und Kohlenstoffspeicher zu erhalten. Dementsprechend gliedert sich diese Arbeit in zwei Teile. Das erste Ziel meiner Studie war die Ermittlung von Zeitreihen zu landwirtschaftlichen Landschaftsveränderungen und ihrer Auswirkungen auf natürliche Wälder und Ökosystemleistungen, um den politischen Entscheidungsträgern Daten zur Definition von Prioritäten bei den Walderhaltungsmaßnahmen zu liefern. Der zweite Teil der Arbeit zielt darauf ab, Möglichkeiten und Grenzen zur Erhöhung der Bodenproduktivität lokaler Anbausysteme in der Gemeinde Kyunsu im Süden Myanmars zu bewerten.
Geografische Informationssysteme (GIS) und Fernerkundungstechniken (RS) wurden zur Analyse von Zeitreihen von LULC-Daten für 1978, 1989, 2000, 2011 und 2020 unter Verwendung von Landsat-Datensätzen eingesetzt. Diese Daten ermöglichten die Berechnung von LULC-Veränderungen über verschiedene Jahre hinweg. Außerdem wurde die Verringerung der Kohlenstoffvorräte aufgrund des Waldverlustes über einen Zeitraum von 40 Jahren geschätzt. Durch die Einbeziehung von Vegetationsindizes und Geländedaten verbesserte die Kombination von modernen und klassischen Klassifizierungsansätzen die Genauigkeit der Klassifizierung verschiedener Landschaften. Zu den bedeutenden LULC-Änderungen zwischen 1978 und 2020 gehörten die Verdoppelung der Siedlungsgebiete und die Ausweitung der landwirtschaftlichen Nutzfläche. Darüber hinaus führte ein Rückgang der intakten Wälder und Mangroven um 53 % zu einem geschätzten Verlust von 1.723.250 t darin gespeicherten Kohlenstoffs. Diese Ergebnisse zeigen, dass dringend Maßnahmen zur Erhaltung der natürlichen Wälder, zur nachhaltigen Steigerung der Produktivität der landwirtschaftlichen Flächen und zur Verhinderung des weiteren Eindringens der Landwirtschaft in die natürlichen Wälder erforderlich sind.
Im Rahmen einer Fallstudie mit 301 landwirtschaftlichen Haushalten wurden die lokalen Anbausysteme, die Bodenproduktivität, sowie die Möglichkeiten und die Grenzen einer Flächenintensivierung bewertet. Dabei wurden erhebliche Unterschiede zwischen den Anbausystemen in den verschiedenen Landnutzungsformen festgestellt. Mehrjährige Kulturen und Reismonokulturen waren die am weitesten verbreiteten Anbausysteme in dem Untersuchungsgebiet. Bei angemessener Düngung und Rückführung organischer Substanz können mehrjährige Anbausysteme die Bodenproduktivität und die Artenvielfalt im Untersuchungsgebiet verbessern. Spezielle Maßnahmen sollten ergriffen werden, um Versalzungsprobleme in Anbausystemen niedriger Höhenlagen anzugehen, deren Bodenproduktivität abgenommen hat. Untersuchungsergebnisse zeigen, dass die Verfügbarkeit von Bewässerungswasser ein wesentliches Produktionshemmnis für mehrjährige Anbausysteme im Hügelland darstellt. Die Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit ist eine entscheidende Voraussetzung zur Steigerung der Bodenproduktivität in niedrig gelegenen reisbasierten Anbausystemen. Die hohen Preise für Betriebsmittel an abgelegenen Standorten mit mehrjährigen Anbausystemen erfordern alternative Maßnahmen und Unterstützungsmechanismen. Die Formulierung und Umsetzung von Maßnahmen, die auf die Bewältigung dieser Produktionsengpässe abzielen, sind von entscheidender Bedeutung für die Steigerung der Bodenproduktivität und die Verhinderung einer weiteren Beeinträchtigung der natürlichen Wälder, um die wachsende Nachfrage nach Nahrungsmitteln und Ernteerträgen zu decken.Process optimisation and non-destructive quality attributes monitoring during drying: A case study of celeriac slices and characterisation of its powderNurkhoeriyati, Tinahttps://kobra.uni-kassel.de:443/handle/123456789/152412023-11-30T11:50:09Z2023-01-01T00:00:00ZThis study investigated strategies applied in drying technology to produce an optimised quality of plant-sourced food while considering environmental and sustainability aspects based on a case study of celeriac and powder, respectively. The I-optimal design of response surface methodology with 30 experiment runs was applied for process optimisation. Pre-drying treatments (blanching at 85 °C, 3 min; dipping in 1% citric acid solution, 3 min; no pre-drying treatment), drying temperatures (50, 60, and 70 °C), air velocities (1.5, 2.2, and 2.9 m s-¹), and thickness (3, 5, and 7 mm) were applied. The process parameters that optimised the product quality were 58 °C drying temperature, 2.9 m s-¹ air velocity, and 4.6 mm sample thickness with acid pre-drying treatment. Regarding developing innovative measurement methods, the potential of Visual-NIR hyperspectral imaging (VNIR-HSI, 425–1700 nm) to predict celeriac quality attributes during drying with three different drying temperatures was investigated. The HSI-Gaussian Process Regression (GPR) fusion method excellently predicted moisture content (MC) (R² ≈ 1.00, RMSE = 0.77 gw 100 gₛ-¹) and water activity (aw) (R² = 0.98, RMSE = 0.04). Moreover, the rehydration ratio (RR) and colour parameters were reasonably predicted. However, antioxidant activity (AA) and total phenolic compounds (TPC) were poorly predicted. These results were potentially due to MC variations dominating the NIR region, masking phenolic compounds. Finally, the celeriac-based-trained model was assessed by predicting the MC of apple, cocoyam, and carrot slices. The results were encouraging; however, a GPR model trained on the data of all four commodities was more robust (R² ≈ 1.00, RMSE = 1–2 gw 100 gₛ-¹). Finally, celeriac powder (CP) characteristics processed with an optimised drying process were compared to a commercial product. The CP showed improved colour and water-interaction properties than commercial CP. However, CP had a higher Hausner ratio (HR), indicating its lower flowability, probably because of its higher MC. The commercial CP required less wetting time, probably because its higher density led to faster sinking in water. In addition, both samples have insignificant oil-interaction properties. To sum up, processing chains, especially the drying process and its surrounding unit operations, may have a cumulative effect on product quality.; Die Studie untersuchte Prozessstrategien und die Entwicklung innovativer Messmethoden in der Trocknungstechnologie zur Erreichung einer optimierten Qualität pflanzlicher Lebensmittel unter Berücksichtigung von Umwelt- und Nachhaltigkeitsaspekten anhand einer Fallstudie zu Knollensellerie und -pulver. Zur Prozessoptimierung wurde die I-optimale Auslegung der Response-Surface-Methodik mit 30 Versuchsläufen genutzt. Es wurden Vortrocknungsbehandlungen (Blanchieren bei 85 °C, 3 min; Eintauchen in 1% Zitronensäurelösung, 3 min; keine Vortrocknungsbehandlung), Trocknungstemperaturen (50, 60 und 70 °C), Luftgeschwindigkeiten (1,5, 2,2 und 2,9 m s-¹) und Dicke (3, 5 und 7 mm) angewendet. Die Kombination an Prozessparamertern, die die gewünschten Produktparamter optimierte, war 58 °C Trocknungstemperatur, 2,9 m s-1 Luftgeschwindigkeit und 4,6 mm Probendicke mit saurer Vorbehandlung. Zur Entwicklung innovativer Messmethoden wurde das Potenzials der Visual-NIR-Hyperspektralbildgebung (VNIR-HSI, 425-1700 nm) zur Vorhersage von Knollenselleriequalitätsmerkmalen während der Trocknung mit drei verschiedenen Trocknungstemperaturen untersucht. Die Fusionsmethode HSI-Gauß-Prozess-Regression (GPR) prognostizierte vorzüglich die Feuchte (MC) (R² ≈ 1.00, RMSE = 0,77 gw 100 gₛ-¹) und Wasseraktivität (aw) (R² = 0,98, RMSE = 0,04). Darüber hinaus wurden das Rehydrationsverhältnis (RR) und Farbparameter zufriedenstellend vorhergesagt. Allerdings wurden antioxidative Aktivität (AA) und gesamt-phenolische Verbindungen (TPC) unzureichend vorhergesagt. Diese Ergebnisse waren möglicherweise auf Feuchtevariationen zurückzuführen, die die NIR-Region dominierten und phenolische Verbindungen maskierten. Schließlich wurde das auf Knollensellerie basierende trainierte Modell durch die Vorhersage der Feuchte von Apfel-, Taro- und Karottenscheiben bewertet. Die Ergebnisse waren zufriedenstellend, jedoch war ein auf den Daten aller vier Rohstoffe trainiertes GPR-Modell robuster (R² ≈ 1,00, RMSE = 1-2 gw 100 gₛ-¹). Abschließend wurden die Eigenschaften des mit optimierter Trocknung hergestellten Knollenselleriepulvers (CP) mit den Eigenschaften eines kommerziellen Produktes verglichen. Das Pulver hatte verbesserte Farb- und Wasser-Interaktionseigenschaften als kommerzielles. Es hatte jedoch ein höheres Hausner-Verhältnis (HR), was auf seine geringere Fließfähigkeit hinweist, wahrscheinlich aufgrund seiner höheren Feuchte. Das kommerzielle Knollenselleriepulver benötigte weniger Benetzungszeit, wahrscheinlich weil seine höhere Dichte zu einem schnelleren Absinken im Wasser führte. Darüber hinaus weisen beide Produkte unbedeutende Öleigenschaften auf. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich Verarbeitungsketten, insbesondere der Trocknungsprozess und die umliegenden Betriebsabläufe, kumulativ auf die Produktqualität auswirken können.
2023-01-01T00:00:00ZNurkhoeriyati, TinaThis study investigated strategies applied in drying technology to produce an optimised quality of plant-sourced food while considering environmental and sustainability aspects based on a case study of celeriac and powder, respectively. The I-optimal design of response surface methodology with 30 experiment runs was applied for process optimisation. Pre-drying treatments (blanching at 85 °C, 3 min; dipping in 1% citric acid solution, 3 min; no pre-drying treatment), drying temperatures (50, 60, and 70 °C), air velocities (1.5, 2.2, and 2.9 m s-¹), and thickness (3, 5, and 7 mm) were applied. The process parameters that optimised the product quality were 58 °C drying temperature, 2.9 m s-¹ air velocity, and 4.6 mm sample thickness with acid pre-drying treatment. Regarding developing innovative measurement methods, the potential of Visual-NIR hyperspectral imaging (VNIR-HSI, 425–1700 nm) to predict celeriac quality attributes during drying with three different drying temperatures was investigated. The HSI-Gaussian Process Regression (GPR) fusion method excellently predicted moisture content (MC) (R² ≈ 1.00, RMSE = 0.77 gw 100 gₛ-¹) and water activity (aw) (R² = 0.98, RMSE = 0.04). Moreover, the rehydration ratio (RR) and colour parameters were reasonably predicted. However, antioxidant activity (AA) and total phenolic compounds (TPC) were poorly predicted. These results were potentially due to MC variations dominating the NIR region, masking phenolic compounds. Finally, the celeriac-based-trained model was assessed by predicting the MC of apple, cocoyam, and carrot slices. The results were encouraging; however, a GPR model trained on the data of all four commodities was more robust (R² ≈ 1.00, RMSE = 1–2 gw 100 gₛ-¹). Finally, celeriac powder (CP) characteristics processed with an optimised drying process were compared to a commercial product. The CP showed improved colour and water-interaction properties than commercial CP. However, CP had a higher Hausner ratio (HR), indicating its lower flowability, probably because of its higher MC. The commercial CP required less wetting time, probably because its higher density led to faster sinking in water. In addition, both samples have insignificant oil-interaction properties. To sum up, processing chains, especially the drying process and its surrounding unit operations, may have a cumulative effect on product quality.
Die Studie untersuchte Prozessstrategien und die Entwicklung innovativer Messmethoden in der Trocknungstechnologie zur Erreichung einer optimierten Qualität pflanzlicher Lebensmittel unter Berücksichtigung von Umwelt- und Nachhaltigkeitsaspekten anhand einer Fallstudie zu Knollensellerie und -pulver. Zur Prozessoptimierung wurde die I-optimale Auslegung der Response-Surface-Methodik mit 30 Versuchsläufen genutzt. Es wurden Vortrocknungsbehandlungen (Blanchieren bei 85 °C, 3 min; Eintauchen in 1% Zitronensäurelösung, 3 min; keine Vortrocknungsbehandlung), Trocknungstemperaturen (50, 60 und 70 °C), Luftgeschwindigkeiten (1,5, 2,2 und 2,9 m s-¹) und Dicke (3, 5 und 7 mm) angewendet. Die Kombination an Prozessparamertern, die die gewünschten Produktparamter optimierte, war 58 °C Trocknungstemperatur, 2,9 m s-1 Luftgeschwindigkeit und 4,6 mm Probendicke mit saurer Vorbehandlung. Zur Entwicklung innovativer Messmethoden wurde das Potenzials der Visual-NIR-Hyperspektralbildgebung (VNIR-HSI, 425-1700 nm) zur Vorhersage von Knollenselleriequalitätsmerkmalen während der Trocknung mit drei verschiedenen Trocknungstemperaturen untersucht. Die Fusionsmethode HSI-Gauß-Prozess-Regression (GPR) prognostizierte vorzüglich die Feuchte (MC) (R² ≈ 1.00, RMSE = 0,77 gw 100 gₛ-¹) und Wasseraktivität (aw) (R² = 0,98, RMSE = 0,04). Darüber hinaus wurden das Rehydrationsverhältnis (RR) und Farbparameter zufriedenstellend vorhergesagt. Allerdings wurden antioxidative Aktivität (AA) und gesamt-phenolische Verbindungen (TPC) unzureichend vorhergesagt. Diese Ergebnisse waren möglicherweise auf Feuchtevariationen zurückzuführen, die die NIR-Region dominierten und phenolische Verbindungen maskierten. Schließlich wurde das auf Knollensellerie basierende trainierte Modell durch die Vorhersage der Feuchte von Apfel-, Taro- und Karottenscheiben bewertet. Die Ergebnisse waren zufriedenstellend, jedoch war ein auf den Daten aller vier Rohstoffe trainiertes GPR-Modell robuster (R² ≈ 1,00, RMSE = 1-2 gw 100 gₛ-¹). Abschließend wurden die Eigenschaften des mit optimierter Trocknung hergestellten Knollenselleriepulvers (CP) mit den Eigenschaften eines kommerziellen Produktes verglichen. Das Pulver hatte verbesserte Farb- und Wasser-Interaktionseigenschaften als kommerzielles. Es hatte jedoch ein höheres Hausner-Verhältnis (HR), was auf seine geringere Fließfähigkeit hinweist, wahrscheinlich aufgrund seiner höheren Feuchte. Das kommerzielle Knollenselleriepulver benötigte weniger Benetzungszeit, wahrscheinlich weil seine höhere Dichte zu einem schnelleren Absinken im Wasser führte. Darüber hinaus weisen beide Produkte unbedeutende Öleigenschaften auf. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich Verarbeitungsketten, insbesondere der Trocknungsprozess und die umliegenden Betriebsabläufe, kumulativ auf die Produktqualität auswirken können.Entwicklung resilienter und nachhaltiger Pflanzenbausysteme - Agroforstforschung am Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe Universität KasselGraß, RüdigerWachendorf, Michaelhttps://kobra.uni-kassel.de:443/handle/123456789/152262023-11-28T14:00:05Z2023-11-01T00:00:00ZBeschreibung der Forschung zu Agroforstsystemen als Bestandteil der wissenschaftlichen Erforschung und Entwicklung von resilienten und nachhaltigen Pflanzenbausystemen.
2023-11-01T00:00:00ZGraß, RüdigerWachendorf, MichaelBeschreibung der Forschung zu Agroforstsystemen als Bestandteil der wissenschaftlichen Erforschung und Entwicklung von resilienten und nachhaltigen Pflanzenbausystemen.Management effects on soil microbial functions at a South-Indian rural-urban interfaceMorán Rodas, Virna Estefaníahttps://kobra.uni-kassel.de:443/handle/123456789/151922023-11-17T12:40:15Z2023-06-01T00:00:00ZUrbanization leads to effects on many aspects of ecosystems and societies. Among the affected are agricultural systems and, specifically, soils. One of the most evident pathways of urbanization effects on agricultural soils is through an increased demand for agricultural commodities requiring agricultural intensification, hence, changes in management practices that alter soils.
In this context, the purpose of this study was to understand how the main agricultural management practices taking place in urbanizing Bangalore affect soil microorganisms, and their functions of soil organic matter decomposition and carbon sequestration. Thus, the first aim of this research was to evaluate the effects of N fertilization level (low and high) and crop type (maize and finger millet) on a set of microbial indicators that characterize the state and functionality of the microbial communities. For this, a two-factorial split-plot design was used, at two fields (irrigated and rainfed) on typical soil types (Nitisol and Acrisol). This study found that more intensified irrigated systems (Nitisol) are more productive, which creates a greater buffer capacity against fertilization- or crop-type effects on soil microbes. In addition, the Nitisol system had larger soil organic C (SOC) levels, microbial biomass and necromass compared with acidic rainfed systems (Acrisol). Whereas microbial biomass remained similarly active in both systems.
Soil pH and the amount of particulate organic matter (POM), along with site-condition differences (clay content, irrigation), rather than N-fertilization level, were major drivers of microbial parameters. These results pointed out the need for improving SOC stocks and nutrient balances by providing fresh organic inputs to the fields, especially under rainfed agriculture and to the need of liming and evaluate liming impacts on SOC-associated microbial functions in Bangalore´s soils. Thus, the second aim of this research was to address the effect of liming on an integrative microbial indicator of microbial C-cycling and C sequestration in soils: microbial carbon use efficiency (CUE). The effect of pH and liming were evaluated on total CUE (including microbial residues), CUE of microbial biomass (CUEMB) and fungal biomass after maize-litter addition in a 6-week incubation experiment. Microbial measurements were addressed in both soils, on the acidic Acrisol (limed and unlimed) compared to the Nitisol (unlimed). Litter addition benefited fungal biomass, which was at the end greater in the limed Acrisol than the Nitisol and was positively associated to CUEMB. An increased pH decreased CUE and promoted positive priming of SOC. According to these results is the low input of plant residues, and not reduced microbial efficiency, the most likely cause of lower SOC levels in the Acrisol.
The last aim of this research was to relate these field-scale and experimental findings to actual SOC dynamics taking place in Bangalore at the regional scale. This aim was split into two steps. The first step was to identify the medium- and long-term effect of relevant management practices on SOC levels, conducting a review of literature about effect of management practices on Indian soils (and Bangalore soils when available) followed by a local meta-analysis of N-fertilization effects in Bangalore. The second step was to understand how the socio-economic effects of rapid urbanization across Bangalore´s rural-urban interface could be leading to changes in such management practices. This was evaluated using interview data from farmers’ households across an urbanity gradient in Bangalore.
Despite of the mild effect of increased N-fertilization on microbial parameters found in the current research, at the broader scale, N fertilization, in a recommended dose, positively influences SOC levels in Bangalore´s soils, especially when mineral and farmyard manure (FYM) fertilization are combined. However, this combination was less common than single mineral fertilization in Bangalore. Furthermore, conservation practices are necessary in Bangalore to improve current low SOC levels but less than 50% of interviewed farmers apply conservation practices such as minimum/non-tillage and only 16% applied residue management such as mulching, crop-residue application or the use of cover crops. Residue management practices are significantly associated to market integration and to cultivation of specific irrigated (flowers, vegetables, fruits) and non-irrigated (pulses) crops. While urbanization reduces minimum-tillage application. When farmers rely more on agriculture, have the means and are better integrated to markets, it is more likely that they adopt intensification practices like irrigation. This practice is strongly associated with crop choice, i.e., adoption of irrigated crops like fruits, vegetables and fodder instead of traditionally non-irrigated crops like cereals.
Overall, our study points out that improved management of crop residues and cultivation of diverse crops, application of liming and increasing farmer economic opportunities (e.g., off-farm income, durable assets, market integration) would improve the current status of Bangalore´s soils.; Die Urbanisierung hat Auswirkungen auf viele Aspekte und Komponenten von Ökosystemen und Gesellschaften. Zu den betroffenen Komponenten gehören auch landwirtschaftliche Systeme und insbesondere das Bodensystem. Einer der eindeutigsten Wege für die Auswirkungen der Verstädterung auf die landwirtschaftlichen Böden ist die erhöhte Nachfrage nach landwirtschaftlichen Erzeugnissen, die eine Intensivierung der Landwirtschaft und damit Änderungen der Bewirtschaftungsmethoden erfordert, die die Böden verändern.
Vor diesem Hintergrund sollte in dieser Studie untersucht werden, wie sich die wichtigsten landwirtschaftlichen Bewirtschaftungsmaßnahmen im urbanisierten Bangalore auf die Mikroorganismen im Boden und ihre Funktionen des Abbaus organischer Substanzen und der Kohlenstoffbindung auswirken. Das erste Ziel dieser Studie war es daher, die Auswirkungen der Stickstoffdüngung (niedrig und hoch) und der Pflanzenart (Mais und Fingerhirse) auf eine Reihe von mikrobiellen Indikatoren zu bewerten, um die Hauptfunktionen der mikrobiellen Gemeinschaft zu charakterisieren.
Zu diesem Zweck wurde ein zweifaktorielles Split-Plot-Design auf zwei Feldern (bewässert und beregnet) auf typischen Bodentypen (Nitisol und Acrisol) verwendet. Die Studie ergab, dass die höhere Produktivität unter der intensiven Bewirtschaftung mit Bewässerung des Nitisols, eine größere Pufferkapazität gegen Auswirkungen der Düngung oder der Kultur auf die Bodenmikroben bedingt. Darüber hinaus wies der bewässerte Nitisol im Vergleich zu sauren, regengespeisten Acrisol einen höheren SOC-Gehalt, eine größere mikrobielle Biomasse und eine höhere Nekromasse auf. Während die mikrobielle Biomasse in beiden Systemen ähnlich aktiv bleibt. Der pH-Wert des Bodens und die Menge an partikulärer organischer Substanz (POM) sowie Unterschiede in der Bodenart (Tongehalt, Bewässerung) waren die Hauptfaktoren für die mikrobiellen Parameter und nicht die Höhe der N-Düngung. Diese Ergebnisse wiesen auf die Notwendigkeit hin, die SOC-Vorräte und die Nährstoffbilanzen durch die Zufuhr frischer organischer Stoffe auf den Feldern zu verbessern, insbesondere bei Regenfeldbau, sowie auf die Notwendigkeit der Kalkung und der Bewertung der Auswirkungen der Kalkung auf die SOC-assoziierten mikrobiellen Funktionen in den Böden von Bangalore. Das zweite Ziel dieser Untersuchung war daher die Untersuchung der Auswirkungen der Kalkung auf einen integrativen mikrobiellen Indikator für C-Kreislauf und C-Sequestrierung in Böden: die mikrobielle Kohlenstoffnutzungseffizienz (CUE). Die Auswirkungen von pH-Wert und Kalkung wurden auf den Gesamt-CUE (einschließlich mikrobieller Rückstände), den CUE der mikrobiellen Biomasse (CUEMB) und die Pilzbiomasse nach der Zugabe von Maisstreu in einem 6-wöchigen Inkubationsversuch untersucht. Die mikrobiellen Messungen wurden in beiden Böden durchgeführt, auf dem sauren Acrisol (gekalkt und ungekalkt) im Vergleich zum Nitisol (ungekalkt). Die Zugabe von Streu kam der Pilzbiomasse zugute, die am Ende im gekalkten Acrisol größer war als im Nitisol und es mit der CUEMB positiv verbunden war. Ein erhöhter pH-Wert verringerte die CUE und förderte die positive Grundierung des SOC. Nach diesen Ergebnissen ist der geringe Eintrag von Pflanzenrückständen und nicht die verringerte mikrobielle Effizienz die wahrscheinlichste Ursache für die niedrigeren SOC-Werte im Acrisol.
Das letzte Ziel dieser Forschungsarbeit bestand darin, diese Ergebnisse aus Feldversuchen und Experimenten mit der tatsächlichen SOC-Dynamik in Bangalore auf regionaler Ebene in Beziehung zu setzen. Dieses Ziel wurde in zwei Schritte unterteilt. Der erste Schritt bestand darin, die mittel- und langfristigen Auswirkungen einschlägiger Bewirtschaftungspraktiken auf den SOC-Gehalt zu ermitteln. Dazu wurde die Literatur über die Auswirkungen von Bewirtschaftungspraktiken auf indische Böden (und auf Böden in Bangalore, sofern verfügbar) ausgewertet, gefolgt von einer lokalen Meta-Analyse der Auswirkungen der N-Düngung in Bangalore. In einem zweiten Schritt wurde untersucht, inwieweit die sozioökonomischen Auswirkungen der Urbanisierung im ländlich-städtischen Übergangsbereich der schnell wachsenden Megacity Bangalore zu Veränderungen bei den Bewirtschaftungspraktiken führen könnten. Dies wurde anhand von Umfragen in bäuerlichen Haushalten unterschiedlicher Urbanität in Bangalore untersucht.
Trotz der geringen Auswirkungen einer erhöhten N-Düngung auf mikrobielle Parameter, die in dieser Studie festgestellt wurden, hat die N-Düngung in der empfohlenen Dosierung einen positiven Einfluss auf den SOC-Gehalt der Böden in Bangalore, insbesondere wenn Mineral- und Stallmistdüngung kombiniert werden. Diese Kombination war jedoch in Bangalore weniger verbreitet als die alleinige Mineraldüngung. Darüber hinaus sind in Bangalore konservierende Praktiken notwendig, um die derzeit niedrigen SOC-Werte zu verbessern, aber weniger als 50 % der befragten Landwirte wenden konservierende Praktiken an, wie z. B. minimale bzw. keine Bodenbearbeitung, und nur 16 % wenden Rückstandsmanagement an, wie z. B. Mulchen, Ausbringen von Ernterückständen oder Verwendung von Zwischenfrüchten.
Die Verwendung von Ernterückständen stehen in signifikantem Zusammenhang mit der Marktintegration und mit dem Anbau bewässerter (Blumen, Gemüse, Obst) und unbewässerter (Hülsenfrüchte) Kulturen, während die Urbanisierung die Wahrscheinlichkeit der Anwendung von Minimalbodenbearbeitung reduziert. Die Wahrscheinlichkeit der Anwendung von Intensivierungspraktiken wie Bewässerung ist höher, wenn die Haushalte ihr hauptsächliches Einkommen aus der Landwirtschaft beziehen, über die nötigen Mittel verfügen und besser in die Märkte integriert sind. Diese Praxis steht in engem Zusammenhang mit der Wahl der Anbauprodukte, d. h. mit der Entscheidung für bewässerte Kulturen wie Obst, Gemüse und Futtermittel anstelle von traditionell unbewässerten Kulturen wie Getreide.
2023-06-01T00:00:00ZMorán Rodas, Virna EstefaníaUrbanization leads to effects on many aspects of ecosystems and societies. Among the affected are agricultural systems and, specifically, soils. One of the most evident pathways of urbanization effects on agricultural soils is through an increased demand for agricultural commodities requiring agricultural intensification, hence, changes in management practices that alter soils.
In this context, the purpose of this study was to understand how the main agricultural management practices taking place in urbanizing Bangalore affect soil microorganisms, and their functions of soil organic matter decomposition and carbon sequestration. Thus, the first aim of this research was to evaluate the effects of N fertilization level (low and high) and crop type (maize and finger millet) on a set of microbial indicators that characterize the state and functionality of the microbial communities. For this, a two-factorial split-plot design was used, at two fields (irrigated and rainfed) on typical soil types (Nitisol and Acrisol). This study found that more intensified irrigated systems (Nitisol) are more productive, which creates a greater buffer capacity against fertilization- or crop-type effects on soil microbes. In addition, the Nitisol system had larger soil organic C (SOC) levels, microbial biomass and necromass compared with acidic rainfed systems (Acrisol). Whereas microbial biomass remained similarly active in both systems.
Soil pH and the amount of particulate organic matter (POM), along with site-condition differences (clay content, irrigation), rather than N-fertilization level, were major drivers of microbial parameters. These results pointed out the need for improving SOC stocks and nutrient balances by providing fresh organic inputs to the fields, especially under rainfed agriculture and to the need of liming and evaluate liming impacts on SOC-associated microbial functions in Bangalore´s soils. Thus, the second aim of this research was to address the effect of liming on an integrative microbial indicator of microbial C-cycling and C sequestration in soils: microbial carbon use efficiency (CUE). The effect of pH and liming were evaluated on total CUE (including microbial residues), CUE of microbial biomass (CUEMB) and fungal biomass after maize-litter addition in a 6-week incubation experiment. Microbial measurements were addressed in both soils, on the acidic Acrisol (limed and unlimed) compared to the Nitisol (unlimed). Litter addition benefited fungal biomass, which was at the end greater in the limed Acrisol than the Nitisol and was positively associated to CUEMB. An increased pH decreased CUE and promoted positive priming of SOC. According to these results is the low input of plant residues, and not reduced microbial efficiency, the most likely cause of lower SOC levels in the Acrisol.
The last aim of this research was to relate these field-scale and experimental findings to actual SOC dynamics taking place in Bangalore at the regional scale. This aim was split into two steps. The first step was to identify the medium- and long-term effect of relevant management practices on SOC levels, conducting a review of literature about effect of management practices on Indian soils (and Bangalore soils when available) followed by a local meta-analysis of N-fertilization effects in Bangalore. The second step was to understand how the socio-economic effects of rapid urbanization across Bangalore´s rural-urban interface could be leading to changes in such management practices. This was evaluated using interview data from farmers’ households across an urbanity gradient in Bangalore.
Despite of the mild effect of increased N-fertilization on microbial parameters found in the current research, at the broader scale, N fertilization, in a recommended dose, positively influences SOC levels in Bangalore´s soils, especially when mineral and farmyard manure (FYM) fertilization are combined. However, this combination was less common than single mineral fertilization in Bangalore. Furthermore, conservation practices are necessary in Bangalore to improve current low SOC levels but less than 50% of interviewed farmers apply conservation practices such as minimum/non-tillage and only 16% applied residue management such as mulching, crop-residue application or the use of cover crops. Residue management practices are significantly associated to market integration and to cultivation of specific irrigated (flowers, vegetables, fruits) and non-irrigated (pulses) crops. While urbanization reduces minimum-tillage application. When farmers rely more on agriculture, have the means and are better integrated to markets, it is more likely that they adopt intensification practices like irrigation. This practice is strongly associated with crop choice, i.e., adoption of irrigated crops like fruits, vegetables and fodder instead of traditionally non-irrigated crops like cereals.
Overall, our study points out that improved management of crop residues and cultivation of diverse crops, application of liming and increasing farmer economic opportunities (e.g., off-farm income, durable assets, market integration) would improve the current status of Bangalore´s soils.
Die Urbanisierung hat Auswirkungen auf viele Aspekte und Komponenten von Ökosystemen und Gesellschaften. Zu den betroffenen Komponenten gehören auch landwirtschaftliche Systeme und insbesondere das Bodensystem. Einer der eindeutigsten Wege für die Auswirkungen der Verstädterung auf die landwirtschaftlichen Böden ist die erhöhte Nachfrage nach landwirtschaftlichen Erzeugnissen, die eine Intensivierung der Landwirtschaft und damit Änderungen der Bewirtschaftungsmethoden erfordert, die die Böden verändern.
Vor diesem Hintergrund sollte in dieser Studie untersucht werden, wie sich die wichtigsten landwirtschaftlichen Bewirtschaftungsmaßnahmen im urbanisierten Bangalore auf die Mikroorganismen im Boden und ihre Funktionen des Abbaus organischer Substanzen und der Kohlenstoffbindung auswirken. Das erste Ziel dieser Studie war es daher, die Auswirkungen der Stickstoffdüngung (niedrig und hoch) und der Pflanzenart (Mais und Fingerhirse) auf eine Reihe von mikrobiellen Indikatoren zu bewerten, um die Hauptfunktionen der mikrobiellen Gemeinschaft zu charakterisieren.
Zu diesem Zweck wurde ein zweifaktorielles Split-Plot-Design auf zwei Feldern (bewässert und beregnet) auf typischen Bodentypen (Nitisol und Acrisol) verwendet. Die Studie ergab, dass die höhere Produktivität unter der intensiven Bewirtschaftung mit Bewässerung des Nitisols, eine größere Pufferkapazität gegen Auswirkungen der Düngung oder der Kultur auf die Bodenmikroben bedingt. Darüber hinaus wies der bewässerte Nitisol im Vergleich zu sauren, regengespeisten Acrisol einen höheren SOC-Gehalt, eine größere mikrobielle Biomasse und eine höhere Nekromasse auf. Während die mikrobielle Biomasse in beiden Systemen ähnlich aktiv bleibt. Der pH-Wert des Bodens und die Menge an partikulärer organischer Substanz (POM) sowie Unterschiede in der Bodenart (Tongehalt, Bewässerung) waren die Hauptfaktoren für die mikrobiellen Parameter und nicht die Höhe der N-Düngung. Diese Ergebnisse wiesen auf die Notwendigkeit hin, die SOC-Vorräte und die Nährstoffbilanzen durch die Zufuhr frischer organischer Stoffe auf den Feldern zu verbessern, insbesondere bei Regenfeldbau, sowie auf die Notwendigkeit der Kalkung und der Bewertung der Auswirkungen der Kalkung auf die SOC-assoziierten mikrobiellen Funktionen in den Böden von Bangalore. Das zweite Ziel dieser Untersuchung war daher die Untersuchung der Auswirkungen der Kalkung auf einen integrativen mikrobiellen Indikator für C-Kreislauf und C-Sequestrierung in Böden: die mikrobielle Kohlenstoffnutzungseffizienz (CUE). Die Auswirkungen von pH-Wert und Kalkung wurden auf den Gesamt-CUE (einschließlich mikrobieller Rückstände), den CUE der mikrobiellen Biomasse (CUEMB) und die Pilzbiomasse nach der Zugabe von Maisstreu in einem 6-wöchigen Inkubationsversuch untersucht. Die mikrobiellen Messungen wurden in beiden Böden durchgeführt, auf dem sauren Acrisol (gekalkt und ungekalkt) im Vergleich zum Nitisol (ungekalkt). Die Zugabe von Streu kam der Pilzbiomasse zugute, die am Ende im gekalkten Acrisol größer war als im Nitisol und es mit der CUEMB positiv verbunden war. Ein erhöhter pH-Wert verringerte die CUE und förderte die positive Grundierung des SOC. Nach diesen Ergebnissen ist der geringe Eintrag von Pflanzenrückständen und nicht die verringerte mikrobielle Effizienz die wahrscheinlichste Ursache für die niedrigeren SOC-Werte im Acrisol.
Das letzte Ziel dieser Forschungsarbeit bestand darin, diese Ergebnisse aus Feldversuchen und Experimenten mit der tatsächlichen SOC-Dynamik in Bangalore auf regionaler Ebene in Beziehung zu setzen. Dieses Ziel wurde in zwei Schritte unterteilt. Der erste Schritt bestand darin, die mittel- und langfristigen Auswirkungen einschlägiger Bewirtschaftungspraktiken auf den SOC-Gehalt zu ermitteln. Dazu wurde die Literatur über die Auswirkungen von Bewirtschaftungspraktiken auf indische Böden (und auf Böden in Bangalore, sofern verfügbar) ausgewertet, gefolgt von einer lokalen Meta-Analyse der Auswirkungen der N-Düngung in Bangalore. In einem zweiten Schritt wurde untersucht, inwieweit die sozioökonomischen Auswirkungen der Urbanisierung im ländlich-städtischen Übergangsbereich der schnell wachsenden Megacity Bangalore zu Veränderungen bei den Bewirtschaftungspraktiken führen könnten. Dies wurde anhand von Umfragen in bäuerlichen Haushalten unterschiedlicher Urbanität in Bangalore untersucht.
Trotz der geringen Auswirkungen einer erhöhten N-Düngung auf mikrobielle Parameter, die in dieser Studie festgestellt wurden, hat die N-Düngung in der empfohlenen Dosierung einen positiven Einfluss auf den SOC-Gehalt der Böden in Bangalore, insbesondere wenn Mineral- und Stallmistdüngung kombiniert werden. Diese Kombination war jedoch in Bangalore weniger verbreitet als die alleinige Mineraldüngung. Darüber hinaus sind in Bangalore konservierende Praktiken notwendig, um die derzeit niedrigen SOC-Werte zu verbessern, aber weniger als 50 % der befragten Landwirte wenden konservierende Praktiken an, wie z. B. minimale bzw. keine Bodenbearbeitung, und nur 16 % wenden Rückstandsmanagement an, wie z. B. Mulchen, Ausbringen von Ernterückständen oder Verwendung von Zwischenfrüchten.
Die Verwendung von Ernterückständen stehen in signifikantem Zusammenhang mit der Marktintegration und mit dem Anbau bewässerter (Blumen, Gemüse, Obst) und unbewässerter (Hülsenfrüchte) Kulturen, während die Urbanisierung die Wahrscheinlichkeit der Anwendung von Minimalbodenbearbeitung reduziert. Die Wahrscheinlichkeit der Anwendung von Intensivierungspraktiken wie Bewässerung ist höher, wenn die Haushalte ihr hauptsächliches Einkommen aus der Landwirtschaft beziehen, über die nötigen Mittel verfügen und besser in die Märkte integriert sind. Diese Praxis steht in engem Zusammenhang mit der Wahl der Anbauprodukte, d. h. mit der Entscheidung für bewässerte Kulturen wie Obst, Gemüse und Futtermittel anstelle von traditionell unbewässerten Kulturen wie Getreide.