Humusdynamik und Humusreproduktion in Ackerbausystemen und deren Bewertung mit Hilfe von Humusindikatoren und Humusbilanzmethoden
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
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Berlin
Köster
2009
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| Schriftenreihe: | Giessener Schriften zum Ökologischen Landbau
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| adam_text | Titel: Humusdynamik und Humusreproduktion in Ackerbausystemen und deren Bewertung mit Hilfe von Humusindika
Autor: Brock, Christopher
Jahr: 2009
I.Einleitung..............................................................................................................1
1.1 Faktoren der Humusdynamik............................................................................5
1.2 Erfassung und Bewertung von Bewirtschaftungseinflüssen auf Humusdynamik
und Humusreproduktion..........................................................................................6
1.3 Zusammenfassung: Hintergrund der Arbeit :.....................................................9
1.4 Zielsetzung und Fragestellungen....................................................................10
1.5 Einbindung der Arbeit......................................................................................11
2. Material und Methoden.......................................................................................12
2.1 Material...........................................................................................................12
2.2 Analyse von Humusdynamik und Humusreproduktion....................................17
2.2.1 Niveau und Entwicklung der Humusgehalte..........................................17
2.2.1.1 Niveau der Humusgehalte.......................................................17
2.2.1.2 Entwicklung der Humusgehalte...............................................17
2.2.2 Status sensitiver Indikatoren der Humusdynamik.................................19
2.2.2.1 Heißwasserlöslicher Kohlenstoff (Chwi) und Stickstoff (Nhwi)... 19
2.2.2.2 Mikrobielle Biomasse (Cmik).....................................................19
2.2.2.2 Enzymaktivitäten ß-Glukosidase (EAbg) und Katalase (EAK).. 19
2.3 Erfassung von Einflussfaktoren.......................................................................20
2.3.1 Standortfaktoren....................................................................................21
2.3.1.1 Ackerzahl (AZ).........................................................................21
2.3.1.2 Bodenart bzw. Feinanteil (FAT)...............................................21
2.3.2 Bewirtschaftungsfaktoren......................................................................21
2.3.2.1 Ertrag.......................................................................................22
2.3.2.2 Düngung..................................................................................22
2.4 Erfassung der Humusreproduktion mit Humusbilanzen..................................23
2.4.1 Bilanzierung nach einem neuen Ansatz auf Grundlage der C-,und N-
Dynamik im System Boden-Pflanze (HUMOD)..............................................23
2.4.2 Bilanzierung nach aktuell etablierten Methoden....................................24
2.5 Analyse von Humusdynamik und Humusreproduktion in Ackerbausystemen:
Statistisches Vorgehen.........................................................................................24
2.5.1 Einzelversuchsauswertung....................................................................25
2.5.2 Versuchsübergreifende Auswertung: Paarweiser Vergleich von
Ackerbausystemen.........................................................................................26
2.5.3 Analyse der Interaktionen zwischen Standort, Bewirtschaftung und
Humusdynamik..............................................................................................27
2.5.4 Zusammenhang zwischen Humusbilanzsalden und der Ausprägung von
Humus-Indikatoren.........................................................................................27
2.6 Veränderung von Humusgehalten unter Fruchtarten in verschiedenen
Anhausystemen und deren Erfassung durch Humusbilanzen: Statistisches
Vorgehen..............................................................................................................28
2.6.1 Untersuchung der Veränderung der Humusgehalte unter
Fruchtarten/Anbausystemen..........................................................................28
2.6.2 Erfassung der Veränderungen der Humusgehalte unter
Fruchtarten/Anbausystemen durch Humusreproduktionskoeffizienten..........29
3. Ergebnisse..........................................................................................................30
3.1 Humusdynamik und Humusreproduktion in Daueríeldversuchen....................30
3.1.1 DOK-Versuch........................................................................................30
3.1.1.1 Kennziffern zu Bewirtschaftung und Standorteigenschaften.... 30
3.1.1.2 Humusdynamik........................................................................31
3.1.1.3 Humusreproduktion.................................................................34
3.1.1.4 Zusammenhänge zwischen Humusdynamik und
Humusreproduktion.............................................................................35
3.1.2 Ökologischer Fruchtfolgeversuch Viehhausen......................................37
3.1.2.1 Kennziffern zu Bewirtschaftung und Standorteigenschaften.... 37
3.1.2.2 Humusdynamik........................................................................38
3.1.2.3 Humusreproduktion.................................................................40
3.1.2.4 Zusammenhänge zwischen Humusdynamik und
Humusreproduktion.............................................................................41
3.1.3 Ökologischer Ackerbauversuch Gladbacherhof....................................42
3.1.3.1 Kennziffern zu Bewirtschaftung und Standorteigenschaften.... 42
3.1.3.2 Humusdynamik........................................................................43
3.1.3.3 Humusreproduktion.................................................................45
3.1.3.4 Zusammenhänge zwischen Humusdynamik und
Humusreproduktion.............................................................................46
3.1.4 Systemversuch Bad Lauchstädt............................................................47
3.1.4.1 Kennziffern zu Bewirtschaftung und Standorteigenschaften.... 47
3.1.4.2 Humusdynamik........................................................................49
3.1.4.3 Humusreproduktion.................................................................51
3.1.4.5 Zusammenhänge zwischen Humusdynamik und
Humusreproduktion.............................................................................52
3.1.5 KA-Dauerversuch Bernburg..................................................................53
3.1.5.1 Kennziffern zu Bewirtschaftung und Standorteigenschaften.... 53
3.1.5.2 Humusdynamik........................................................................55
3.1.5.3 Humusreproduktion.................................................................57
3.1.5.4 Zusammenhänge zwischen Humusdynamik und
Humusreproduktion.............................................................................58
3.1.6 Systemversuch Dahnsdort....................................................................59
3.1.6.1 Kennziffern zu Bewirtschaftung und Standorteigenschaften.... 59
3.1.6.2 Humusdynamik........................................................................60
3.1.6.3 Humusreproduktion.................................................................62
3.1.6.4 Zusammenhänge zwischen Humusdynamik und
Humusreproduktion.............................................................................62
3.1.7 Ökologische Fruchtfolge Güterfelde......................................................64
3.1.7.1 Kennziffern zu Bewirtschaftung und Standorteigenschaften.... 64
3.1.7.2 Humusdynamik........................................................................65
3.1.7.3 Humusreproduktion.................................................................67
3.1.7.4 Zusammenhänge zwischen Humusdynamik und
Humusreproduktion.............................................................................67
3.1.8 Langzeitversuch Prag-Ruzyne (CZ)......................................................69
3.1.8.1 Kennziffern zu Bewirtschaftung und Standorteigenschaften.... 69
3.1.8.2 Humusdynamik........................................................................70
3.1.8.3 Humusreproduktion.................................................................71
3.1.8.4 Zusammenhänge zwischen Humusdynamik und
Humusreproduktion.............................................................................72
3.1.9 Fruchtfolgeversuch des ICROFS (Standorte Foulum/Flakkebjerg, DK) 73
3.1.9.1 Kennziffern zu Bewirtschaftung und Standorteigenschaften.... 74
3.1.9.2 Humusdynamik........................................................................75
3.1.9.3 Humusreproduktion.................................................................77
3.1.9.4 Zusammenhänge zwischen Humusdynamik und
Humusreproduktion.............................................................................78
3.2 Standortübergreifende Auswertung zu Humusdynamik und Humusreproduktion
in Ackerbausystemen............................................................................................79
3.2.1 Vergleichende Betrachtung von Ackerbausystemen.............................79
3.2.2 Zusammenhänge zwischen Humusdynamik und Humusreproduktion in
Ackerbausystemen.........................................................................................85
3.2.2.1 Zusammenhänge der Humus-Parameter untereinander.........85
3.2.2.2 Einfluss von Standort- sowie Bewirtschaftungsfaktoren auf
Humusgehalte und Humusdynamik.....................................................86
3.2.2.3 Zusammenhänge zwischen Humusbilanzsalden und der
Ausprägung von Indikatoren der Humusdynamik................................89
3.3 Veränderung der Humusgehalte unter Fruchtarten in verschiedenen
Anbausystemen....................................................................................................99
3.3.1 Ökologischer Ackerbauversuch Gladbacherhof....................................99
3.3.1.1 Dynamik der Humusgehalte....................................................99
3.3.1.2 Zusammenhang zwischen der Entwicklung der Gesamt-
Humusgehalte unter Fruchtarten in unterschiedlichen Anbausystemen
und Humusreproduktionskennziffern.................................................104
3.3.2 Systemversuch Bad Lauchstädt..........................................................113
3.3.2.1 Dynamik der Humusgehalte..................................................113
3.3.2.2 Zusammenhang zwischen der Entwicklung der Gesamt-
Humusgehalte unter Fruchtarten in unterschiedlichen Anbausystemen
und Humusreproduktionskennziffern.................................................116
4. Diskussion........................................................................................................124
IV
4.1 Methodendiskussion.....................................................................................124
4.1.1 Erfassung von Status und Entwicklung von Bodenparametern...........124
4.1.2 Aussage und Eignung der verwendeten Indikatoren zur Erfassung der
Humusdynamik............................................................................................126
4.1.3 Übergreifende Auswertung unterschiedlicher Versuchsdesigns.........130
4.2 Interaktionen zwischen Standort/Bewirtschaftung und Humusdynamik........130
4.2.1 Ergebnisse der Dauerversuchs-Auswertung.......................................130
4.2.2 Faktoren der Humusdynamik..............................................................132
4.3 Charakterisierung von Ackerbausystemen hinsichtlich der Interaktionen mit der
Humusdynamik...................................................................................................141
4.3.1 Abgrenzung ökologischer von konventionellen Ackerbausystemen.... 141
4.3.2 Vergleich ökologischer Bewirtschaftungsysteme I:
Futterbau+Stallmistdüngung vs. StrolWGründüngung mit Rotationsbrache 144
4.3.3 Vergleich ökologischer Bewirtschaftungsysteme II:
Futterbau+Stallmistdüngung vs. Stroh-/Gründüngung ohne Rotationsbrache
.....................................................................................................................145
4.3.4 Vergleich ökologischer Bewirtschaftungsysteme III: Stroh-/Gründüngung
mit Rotationsbrache vs. Strolv/Gründüngung ohne Rotationsbrache..........146
4.4 Analyse und Bewertung der Humusreproduktion mit der modellbasierten
Humusbilanz (HUMOD) und weiteren Methoden................................................147
4.4.1 Methodischer Ansatz der verwendeten Humusbilanzen.....................147
4.4.2 Nutzung der Korrelationsanalyse zur Abbildung von Unterschieden in der
Humusreproduktion zwischen Ackerbausystemen durch
Humusbilanzmethoden................................................................................152
4.4.3 Bewertung von Humusbilanzmethoden anhand der absoluten
Übereinstimmung zwischen Salden und der tatsächlichen Entwicklung der
Humusgehalte (Mittlere Abweichung bzw. Differenz)...................................155
4.4.4 Absolute Aussagequalität von Humusbilanzmethoden.......................156
4.5 Humusdynamik und Humusreproduktion unter Fruchtarten in verschiedenen
Anbausystemen..................................................................................................159
4.5.1 Entwicklung der Humusgehalte unter Fruchtarten in verschiedenen
Anbausystemen...........................................................................................159
4.5.2 Zusammenhang zwischen der Humusdynamik in Anbausystemen und
den entsprechenden Humusreproduktionskoeffizienten..............................163
5. Schlussfolgerungen.........................................................................................169
6. Zusammenfassung...........................................................................................175
7. Summary...........................................................................................................179
Danksagungen......................................................................................................183
Literaturverzeichnis___........................................................................................185
Anhang..................................................................................................................199
A 1 Angaben zu den einbezogenen Dauerfeldversuchen...................................199
A 2 Datenauswertung: Lageparameter und Streuungsmaße.............................208
A 3 Datenauswertung: Varianzanalysen............................................................219
VI
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| series | Giessener Schriften zum Ökologischen Landbau |
| series2 | Giessener Schriften zum Ökologischen Landbau |
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