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Phosphor und KaliumWenig mobile Bodenniihrstoffe miissen erschlossen
werden
OLA 120 - Nahrstoffmanagement im Organischen Landbau-Phosphor und Kalium
Bestimmungsfaktoren der Nahrstoffdynamik- und verfugbarkeit(WERNER 1994)
_N_ii_h_rs_to_f_fa_nP_er_~a_nnu_z~_g_s_ve_r_m_o_ge_n_JRhizospiihre I I Wurze~
biochemische Aspektel morP.hOlo9leMobHisierungIlmmobiiisierung iSorptionIDesorption LGleichgewichte
_ un~:;~~~en
IiIi t
80deneigenschaftenchemisch, physlkal .. biologisr.h
Ii:!
Steuerungdurch:
Ackerbauliche Ma6nahmen Pflanzenbauliche Ma6nahmen- Bodenbearbeitung - - Fruchtfolge -
Wurzelmorphologie
Boden/Wurzelkontakt optimieren, durch- feine, junge Wurzeln, homogen verteilt- wenig Assimilatekonkurrenz zum Spross- tiefreichendes Wurzelsystem, Bioporen
Isogene Maislinien mit unterschiedlichem Wurzelsystem
35 R,~"-ciJi.30 23.9 ~ ~~ ~::~y~t~:~ ~~~ ~. ~20.2
§ 19.4~ 20~e=J.!15'"0
~~.. 10Cl.
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P-l P-2,. 1GO
Y ~ -ll.14 + 0.92. • rh 0.081.
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Wurzeltrockenmasse Wurzeltrockenmasse(g) (g)
.••• R- • R+ ,10L_
t ••omn:rf\,"~I~L\~\l.L:".•"(Jti<rh'I/..J'ol<
Geometrische Bedingungen fur die Diffusion zur Wurzelbzw. zum Wurzelhaar
t;,r= 0,02 em- 0,04 em3 Boden I em2 Wurzel
0,42 em3 Boden I em2 Wurzelhaar
I Vs = M+ M2/2ro IVs = Volumen je Einheit Oberflaehe [em3*em2]
ro = Radius von Wurzelhaar I Wurzelzylinder
M = Abstand zur Wurzelhaaroberflaehe
Root cylinder /'fo=O.1 mm f1 r= 0.02 em
--.. 0.04 eml soli I cm2 root0.42 cm'soil I em' root hair
V. = soil volume per unit of root surface [em:ll*emZ]
ro = radius of root hair I root cylinder
4r = distance to roo1(halr) surface
150
~ 125"iEQ.
'"100 •=.~0.t::c.. 75III0.t::nou;:> 50"ci.::0
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Lmittl. Wu,z.lhaa,16ng.Raps
L-mitll.Wu'Zllhaa'liing.Mai.
_ ,t i
1 2 3Entfernung von der Wurzel [mm]
IMikroorganismen (riitlich)
-(WuralllaanDlle 1-
Zellat __
zone
~trooen {
_.n.aube (
toniger Boden (gran)Zytoplasma (gelborange)
Farbung: Thiazinrot R vor der Harzimpragnierung.DOnnschliffpraparat, Fluoreszenz im Blaulicht. M=50um
Guckert, A. 1992.IOL__
OLA 120 - Niihroloffmanagemenl im Organischen Landbau-Phosphor und Kalium
P-Aufnahme durch Maiswurzeln mittels P-32 als Marker* (Agar)
OLA 120 - Nahrstoffmanagementim Organischen Landbau -Phosphor und Kalium
P-Aufnahme durch Maiswurzeln mittels P-32 als Marker* (Boden)
Boden mit P markiert:Wegen der starken Bindungist P wenig beweglich und nur sin enger bereich um
eine Wurzel tragt zur P versorgung der Wurzelnbei.
Bodenschicht,mit Rb-86 ais "Tracer"fUrK.Auchhier sind die Verarmungszonen um die drei 10 L........•.•...
Maiswurzeln sehr eng. ...__ -7/"1· "
mg je 100 9 Boden
Gehaltsstufe P2O. K20
fUr aile leichte mittlere schwereBodenarten Boden Boden Boden
A nledrlg untar II unter 8 unter 12 unter 15
B mittel 11 - 18 8- 15 12-24 15- 30
C hoch 19 - 35 16 - 25 25 - 40 31 - 50
o sehr hoch 36 - 60 26-50 41 -50 51 -70
E extrem hoch Gber60 Gber 50 Gber 60 Gber 70
Beziehung zwischen dem Nahrstoffgehalt im Boden und dem Ertragin den Gehaltsklassen A-E
~-~
~~
II
II II II II II I
ni.drig : mitt.l hOCh: sehr hoch
NQhrstoffgehalt im Boden
t •• t.. •..••.."'::. ,... ..:. ...."- t. " •• :••: (...! •••• •• - :'.. .- •••• J. ': :
.: :. :
5 ro ~ ~ ~Lactaflosl. P im Boden (mg P20S ;100g)
IIIIIII
:aun.rst hoch
40 = 0,20~ • .• Zuckerruben30~ .• • Getreidec: 20
.•:l i •... .• ••<II 10 .• •"0 •c::0 0ltl01 v0 -10 • v.= ., • v...
I.IJ -20 Gehaltskl. LK-Hann·over
A I B .C 0 E.,0 5 'I (i 15 ?O 25
K-(CaCI2)-G~:hCilt des Sodens (mg K/100mf)
R W~~,eI5e ~"~"IY d tW W R·W
7e?9SoSta2SS4Jahr
Bestimmung der K-Aufnahme aus dem Unterboden durch das KlRb-Verhaltnis imPfIanzenspro~
Anteil der K-Aufnahme (20 - 11)xl00aus dem Unterboden in % • . 20
K 0 TRb I
.ll'- -- 30~=.
K ~
.,. alium _ Aufnahm"60 I aus d"m Untubod"n
5 '0 liS 2'0 2SK-Gehalt im Unt"rboden (rng K/100gBd. CeClz'
Prozentualer Beitrag des Unterbodens zur K-Emahrung von Sommerweizen bis zum Ahrenschieben aufStandorten mit unterschiedlichem K-Gehalt im Unlerboden. aber gleichem Oberboden mil 9 mg K /1OOg 10 L__Boden (K-Gesamtautnahme=100% Feldversuche mil Lol1boden, 1984 und 1986) --.' .',
OLA 120 - Nahrsloffmanagement im Organischen Landbau-Phosphor und Kalium
Anteil K-Anlieferung aus dem Unterboden in Abhangigkeit yom Klima und
der Wurzellangendichte (WLD; cm*cm-3) im Unterboden%
• WLD*0,5
o WLD* 1,0
• WLD*1,5
Parabraunerde aus LoB; Normaljahr 1979 (April· Juli)Basis WLD: 1979; Weizen
Anteil der K-Aufnahme aus dem Unterboden in Abhangigkeit yom Klimaund der K-Versorgung
Gehaltsklasse C )
Gehaltsklasse B
Gcllallsklassc A
lOL.--Parabraunerde aus L6~, Normaljahr 1979, Sommerweizert- - .'
RENGER1993 "~"';"""'~~~::i~'I:~~
OLA 120 - Nahrstoffmanagement im Organischen landbau -Phosphor und Kalium
Anteil der K-Anlieferung aus dem Unterboden in einem Trockenjahr inAbhangigkeit yom K-Gehalt und der Wurzellangendichte im Unterboden
(Sommerweizen. L61!.-Parabraunerde)
K-Konzentrationim Unterboden
RENGER1993
OLA 120 - Nahrstoffmanagement im Organischen Landbau -Phosphor und Kalium
Beziehung zwischen dem K-(CaCldgehalt der Krume und desUnterbodens (30-60 cm)
K-Gehaft frn Unterboden10 mgK/100g
y = 0.17x + 1.36r=O,52xx
5 10K-Gehatt in der Krume (mg K /100g)
OLA 120 - Nahrsloffmanagemenl im Organischen Landbau -Phosphor und Kalium
DiffusionsflGsse in verschiedenen Horizonten einer LoB-ParabraunerdePg ~1~fz~l::Jktiondes Bodenwassergehaltes
• ApBO
70
60
50
40
•JO
/ .At120
. ./---'"10
.~ ~.AI2._. , •i i' •10 20 JO 40 SO 60 H,OIV.I%1
Spina!
2Olrettich
2T
S-Weizen4 Wdh
T
(Obe,boden: lonige, Lehm mil 9 mg Kl100 9 Boden, Unlerboden: Sandl6B mil 16 mg Kl100 9 Boden
KUHLMANN 1987
hohe Durchwurzelungstiefen (> 90 cm),
hohe WLD im Unterboden (> 10 km/m')Tongehalte> 15 % (bzw. Sand Ober ton-reicheren Lagen)relativ hohe K-Gehalte 1m Unterboden, keine PfIugsohlen- bzw.Unterbodenverdichtung. Trockene Lagenbzw. Jahre (Niederschliige < 600 mm/a)
60 ~]
80 ~::J "* Gesamtaufnahme= 100%
• Wurzeldichte > 0,05 cm/cm3
Mittlere Durchwurzelungstiefen (- 70-90 cm),
mittlere WLD im Unterboden (- 6-10 km/m'),
mittlere K-Gehalte im Unterboden(2-5 mg Kl100 g, CaC1,), keine starken Bodenverdichtungen,mittlere feuchte Verhiiltnisse (- 600-700 mm Niederschlag/a)
geringe Durchwurzelungstiefen «70 em)hohe K-Gehaite im Oberboden undgeringe K-Gehalte im Unterboden,Standorte mit hohen Verdichtungen,feuchte Standorte
L6B-Parabraunerden, Lo!1-Schwarz-erden, tonige Auenboden, Zwei-schichtboden (Sand/toniges Material)tiefgrundige, tonige Braunerden
Lo!1-Parabraunerden,Lol1-5chwarzerdentonige Auenboden, in normalen undfeuchten JahrenParabraunerden aus Geschiebelehmbzw.-mergeltonige BraunerdenPelosole (mesozoische Tone)
Sand-BraunerdenPseudogleye 0)Gieye (aus Sanden) 0)BOden mit hohenPfIugsohlenverdichtungenfeuchte StandortePolsole aus Sanden
Ertrag von 2 Baumwollsorten in Beziehung zum wasserl6slichenKim Boden (0-40cm)
- 'GC!5IO' (0)y·3635(H.67e-USIt)
rlt·o.73
- -'SJ2'Co)Y •• 381O(1-l.24e-utlt)
rlt"0.67
• ••.. ... ..".,. ",.. ...•.(I. • ••••- ''''-:: ..", ..
"f. 0/ ••'/ ....~
• / t· ..o /.\ •. 0
•• ; •• 0
9 \lJl1}88 77 \------'.t66 5
30-40
40-5050-6060-7070·M
10 15 20 25 JO NFKCmmJdm)
t " Sand~Sc:'iutte und Lehme(nFK£19mm1dml
11 :l; Schluth' und Lehme(nFK>19 rrmldm)f1:~ lS •• /d.ieCcli: \0-20 e.I.DISe-hoc.en I: J ..9UDl X'llll'""e'tlschi"b4e,d: !i. JUD(fD!lljjt:e/)1t iG,<5
MEUSER, fl.: NESSOLEK. G.: RElfGER •.-t!.l.Q~IWESSOlJEK... C.;:G)iJm •• ST ••• l~8'''----
l!ttrlll;rFl:.OlICM<l!lOili~""HlIll""U~IV(Jl.$lrATIto"'"
Korrekturwerte der WurzeUingendichte (WLD)liir Getreide in cmIcmJ fUr den Zeit-raum Schouen-Ahrenschicb.n in Abhingigkeit van der klimatischea Wuserbilanz und der
Bod.om (I = Sand, 11oa Lehm- "nJ Scbluffhiitkn)
WLD(SIn/em')
kJimaliscb. Wasocd>lIua&aepUy
·100_ -2oomm
II II
~,2 0,2 ~,4 0,6~,3 0,3 ~,6 0,6~,6 0,1 -1,2 0,2~,6 ~,2 -1,2 ~,5~,6 ~,5 -1,2 -1,0~,7 ~,5 -1,5 -1,0~ -4,5 -1,5 -1,0-4.7 -4.5 -1,5 -1,0
OLA 120 - Nahrstoffmanagement im Organischen Landbau -~ ~ ~~ ~ _ PhoS2horund Kalium .. _ .~ _
Ablaut der K-Entleerung des wurzelnahen Bodens and zelthcher-Vertaut der K-Influxrate belunterschiedlicher Wurzellangendichte (Lv) und Aufnahmekapazitat (Imax) der Wurzel
0,,=10.9 .1Q-8em2s-1. b=10
lrnox' mol 'lO·12em -25-1 •• 20 5Lv. em em-3 •• 0.5 4
500
_400
~ 300o5. 200.:. 100u
a 02468642022Entf"rnung yon d"r Wurz"I, mm
~LV,~"".~20Ci5~-- 20 4,0
~ ':,0
" 10•.N 8
I~ 6
'"~
0,8 -----',\\\'.
\\,I I
""I',
J' 0,6
"U 0,4u;;. 0,4
ILv"10cmlcm3!I
b=10, AC=10-0.27=2.1}Jmollcm3
b=30, "C=30 Q27=6,1 "mollcm3
.-/ 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
l~~~nd;~
1,4
1,2,.E 1,0~'05. 0,8
..'0,6E.c
"c 0,4'5<I
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0
_._._.-o...c_._.0-'-' Cli=O,27.--'./ -------,0::::':- - __e-- - _e-- ---Cn=O,10
..•.---_---..--- --- ---- --./" Cu=l,OO~ol,cm-3
",/••§ 1,0'05. 0,8oi.§ 0,6
"c~ 0,4I
::J:: 012
OL-~---,---'----_"""3 10 - 17 30
Puflerung
10 17
Pufferung
ME 4o...••..
~ 3~
g2N-C
UJ 1I
~
o o 1 20.56
.4 60.28
b=3o =54,7-1O-8cm2s-.1
8 ·10 Lv. em/em3
0.18 r1. em
OLA 120- Nahrsloffmanagemenlim OrganischenLandbau-________ . Phosp_h_or_u_nd_Ka_Jiu_m_________ _ _ __
Weiter: Phosphor
Strategien der Erhohung der P-Effizienz der PflanzeMorphologische Eigenschaften der Wurzel (L1NDENTHAL 2000)
MorphologiscAuswirllung ISymptom QueUe
hesMerllmal
eMaialinl." mlt unterschledllchem Wurzelsyatem reagleren auf die P·Veraorgung:LB.Linl ••• rootless- blld.t weniger SproBmaue bel schlechter P·Versorgung als SATTELMACHER el 01. 1900Normalllnie
.Vermehrt •• Wurzelwachstum bel P/K·MangelSCHELLER (1Illl3a).Vermlnderung bel hohen P/K-Konzentratlonen
-Gering_ P·Versorgung: bel 7 Pflanzenarten (Bohne, Raps, Spinal, Tomate,Wurzellange Weidelgru, Welzen, Zwiebel) .rh6ht •• Wurzel/SproB-Verhiftnlsse
FOHSE at al. (1988)bzw.- .H6chst •• WurzellSproB-Verhirtnlsa bel Weizen und Weld.Igra. (= P-effizienter als
Oberflache LB Tomate und Zwiebel)
·Sehr gro6e Schwankungen In der Wurzellange auch bel glelchen Pftanzenarten (LB. SCHMID (lQQ1)DE WILLIGEN und VANZuckelTObe: 3 ·70 kmIm2,Weizen: 3·38 kmlm2).NOORDWIJK(l987t, beida-Geaamtwurzellange wichtig fOr die P-Versorgungzit in CLAASSEN (1994,5.88)
_Mobilla'erung groller P-Mengen aue dem Unterboden In Nlcht-P-gedOngten WECHSUNG und PAGEL(1QQ3), STUMPF at al. (1994)ParzeUen von mehrjahrigen Versuchen(8ioho KapltoI2.5.3).
Tiefenver- .Vermogen tiefwurzelnder Pflanzen bel Trock.nhett aus tieferen, noch feuchten RENGER el.1. (1994)
teilung d. Bodenschichten (P-Mobilitit noch hoher). P aufzunehmen KUCHENBUCH 01 al.
Wurzeln - olnTrockenjahren: 50% d. Nihratoffe werden au. Unt.rboden aufgenomnwn (1986,zit. in KOPKE 1994b)
Bedeutung _Hohe WurzeldichtB 1m Unterboden verbessert NihmoffaneignungsvslTllOgen (-KOPKE (1994a, S. 901.)
d. >Sortenwahl )
Unterboden SCHEFFER und_0 25 % biB 30 % de. aufg_nammene" P stammen aus dam Unterboden 5CHACHTSCHHABEL (1992,
5 8·230)
_Lange bzw. Dieht. der Wurzelhaare sind abhinglg von der Pflanzenart uod von denHENDRIKS at ar. (1981)
Lange derUmweltbedlngungen.
Wurzelhaare .Wurzelhaarblldung In Abhinglgkett v. PooGehaltGnIn der Nihrlo8ung FOH5E und JUNGK (1983)
_Einftu •• d. Wurzelhaare In Model1rechnungen zur P-Aufnahme our bel Varianten milBUH5E (1QQ2)nledrigen ve!fOgbaren p. Gehalten
OLA 120 - Nahrsloffmanagemenl im Organischen landbau -Phosphor und Kalium ------- -----
Phosphateintrage in die Flie~gewasser 1995nach Mohaupt et _~1.19~9_6__ -.. _
Nioderschlag + StreuIn die Gewasser10001
InduslrielleAbwiiS$8l'6.0001
OLA 120 - Niihrstoffmanagement im Organischen Landbau -Phosphor und Kalium
P and N - emissions into the surface waters of Germany in 1987/89 bydifferent sources (AG Fliel1gew8sser 1990)
Naturalsources(1500)
2%~
Rainwatertreated(20000)
2.6%
\
Other(18000)
2.3%
\r.... 30.5 % J'jMun~_sewage plants(235000) 2.6 %
Drainageexc!. sewers(20000)
" 39.1%
Municipalsewage plants(29000)
2.7%Drainageexc!. sewers(2000)
Autorlen n okol.B.' GVEn1a7 S_b1ebafonn- p.saldo'BJr
FAt fER et at (1990) , US ..' MF (vieh5Chw.) _7 31 2 '.' GL(6~~GL
_23 3, • ,. ., 3FREYER und PERICIN , '.' GM(Tal) ..
I(1.93) (DG\IE), 2.2 GM(,"""""",) -1.2
(DG\IE), ~ OM(B ••• ) ....FREYER unci PERICIN 26 .,:;e., 22GM, 1 MF.3VE
.11~:+10l"996'G TZ 1995 , "' e•• -2.l' ,HEGE unci WEIGELT
7 1,2-1,3 OM -5.8 >,.(1GQ1)
..Q7bis.a3.0HI18ERER unci , 1 • MF(viehlos) ...• 4GUTSER (1990) , • '.2 VE 13 .... I •, • ". e•• -1 • •HOl TZEM (1992) , • ••38 MF (viehschwach) ".' ,. 2_5314 0,81 e•• -2,5 1
-5S b1s +2 2JOHN .tal. (1990) , 34 1•• VE (Mastschweine) +3,1
1 37 '.3 ~~ +1,11 • •• _2 •
KOEPF .tal. 1989 , •• ,. -219 30MAYER 1995 , • ',3 -51 ,NEUERBURG (1995) • 5-13 e•• (v.•.••••• _) ".' •1 •• e•• -2,6 4, 3. e•• ..,. 4NOLTE 1989 1 7 1.04 e•• -1.2 3STEIN-BACHINGER , O,3-0,e ••• -1,8 3unci BACHINGER(18971 1 0,3-0,8 ••• ".' 3, 0.3-0,6 ••• "7 3WIESER 8t at (1996) 8 2.'414 0,6--1,2 eL ".2 ,
-18bls+58WISTINGHAUSEN (1980 , '.' eM +5,6 3
1 '.2 e•• ".. 31 '.2 e•• +3.0 3
6 Dauer der bioIogischen Bewirtschaftung7 Angabe des Mitlelwertes bei Arlzahl der Betriebe n>18 Gl=GrU'llandbetrieb. GM=Gemischtbetrieb, MF=Marktfruchtbetrieb. VE=Verede!ungsbetrieb mit
GeflUgelundlod« Schweinehaltung9 in kg Phaa unci JatY; Angabe des MitteIwertes bei AnzahI der Betriebe n>1 10 ArmIhi der 8enJgsjatve
11 Umstellungsbetrieb12 Mut1el1l.uhhaltung13 Mutterkuhhaltung und extensive Schweinemast14 Dauer der hi ischen Bewirt.schaftu seit der Umstell
6G~)u ~ ~ ~ fo U7 b-j ~ CJJ ok' Ja ~fd<A ~ P
OLA 120 - Nahrstoffmanagement im Organischen Landbau -Phosphor und Kalium
Starken und Schwachen der Phosphor-Hoftorbilanzierung
Starken Schwlichen
Grob-Indikatorfunktion fur die Geschlossenhit Die Variabilitat der Inhallsstoffe (und im besonderen auch derdes Nahrstoffkreislaufes (FREYER und PERICIN Mineralstoffe wie z.B. yon P) natUriicher Substrate ist hoch (vgJ. HAAS1993, KOEPF et aJ. 1989, S. 27). 1995, S.102)
Relativ einfache, praktikable Methode (relativ Aufzeichnungen uber belriebliche Massenbewegungen fUr Bilanzierungengeringer Zeit-, Arbeits- und Rnanzaufwand) sind oft unzulanglich und fehlemafte Daten meist schwer zu erkennen
(HAAS 1995, SCHUPBACH 1997).
Aussage uber das Nahrstoffgleichgewicht eines Schwankungen im Zu- und Verkauf (Ertragsschwankungen, Zukaufe imSystems (SCHUPBACH 1997, S. 103) anderen Jahr als die Verkaufe etc.)fUhren zu unterschiedlichen
Nahrstoffbilanzen - > eine meh~ahrige Bilanzierung ist erforder1ich(KOEPF et aJ. 1989, S. 31).
Die erfaBte Hohe des Nahrstoffoulpuls gibt Innerbelriebliche Venuste, Umlagerun.gen und Akkumlationen konnen m~Auskunft uber die Intensitat des Betriebes der Holtorbilanz nicht erfaBt werden (KOPKE 1994a, S. 93). Dies betriffl
Stoffflusse zwischen Stall- und Nutzflache sowie die talsachlicheVerteilung der Nahrstoffe bzw. die Nahrstoffversorgung (-mangel oder -uberschusse) auf den einzelnen Schlagen des Betriebes. DafUr warendetaillierte Stall- und Schlagbilanzen notwendig.
Fehleranfalliqe Schatzunq des Nahrstofftransfers Fehlende Berud<sichtiqunq yon P-Eintragen und P-Austriigen (P-Venuste)aus Rauhfutter, organischen Dungem etc. (mit uber die Atmosphiire bzw. aus dem Bodenstark schwankenden Gehallswerten) nehmenmeist nur einen geringen Anteil in derHoftorbilan~erung ein (FREYER und PERICIN1993, SCHUPBACH 1997, S. 103). -.", .
Organischer und mineralische P-Vorrate in ackerbaulich genutzten Oberbodenund mittlere P-Fliisse in Bundesrepublik Detuschland im Bezugsjahr 1986
0,Niede
org. P-Pool
610 05kg/ha
4 r;a 1.5rschlag i. Gewasser-
austrag
35 1430 10Dungung kg/ha
7Verwitterung min. P-Pool Errlteentzug 101-__
...- ----....... .
Bedeutunll fur die P·Mobilisierun!l1 P·Verfu!lbarkeit Autoren
· Organisch gebundenes Phosphor in der Rhizosphiirekonnte fUrdie PfIanzenemiihrung weit wichtiger sein, JUNGKundals bisher angenommen. ClAASEN (1986)
· Ansteigen der P"'ll-Fraktion in der Rhizosphiire HELEAL undDRESSLER (1989),SEELING (1992)
· In Boden mit niedriger P-Versorgung kann ein grol1erer SEELING (1992)Antell des Phosphors in organisch-gebundener Formvorliegen. Z.B. auf einem Versuchstandort mitschlechter P-Versorgung P"'ll-Antell von 81% am Pr
Gehalt gemessen.
OLA 120 - Nahrstoffmanagement im Organischen Landbau-Phosphor und Kalium
P-Dynamik im Boden:Kompartimentierung nach Bindungsformen und den Unmsetzungsmedien Bodenlosung,
Mikroorganismen und Pflanzen
Langsam zirkulierendeanorg. Phosphor
Ca-gebundener
Phosphor
SproB ---.........Ruckstiinde
Okkludierteranorganischer
Phosphor
Gut und miissigverfiigbarer
anorganischerPhos hor
Gut und miissigverfug barerorganischer
Phos hor
OLA 120 - Niihrsloffmanagemenl im Organischen Landbau -Phosphor und Kalium
~~
·MOy.nn~sols conventionnellI
IIIIII
IIII,I
II
10 20 30 ~oAnn.es de pratique bJologlQue
DDngungDungungsart
Biologisch-dynamisch
Organisch-biologisch
Hofdunger1,2 Dungergrol!.vieheinheiten
ha" Jahr"
Hofdunger undMineraldunger
ausschliesslichMineraldunger
31 kg P/ha*a20% mineral. als
Rohphosphat
47 kg P/ha*a60% mineralisch
46kg P/ha*a100%mineralisch
100% alsMistkompost
80% alsangerotteter Mist
40% als kein MistStapelmist
mechanisch und HerbizidePflanzenschutzUnkrauter
Krankheiten indirekte Methoden und Fungizide(Schadenschwelle)(Schadenschwelle)
Insektizide, (Schadenschwelle)
IOL_--/1'-~
ATP im Boden in Abhfulgigkeit van Anbauverfahren undZeitpunktes
ng ATP je g Boden1500
ng ATP je g Boden1500
Wicken- Erbsen-Roggen-Gemenge
-O~anJi~isch-BifmiP.~%ch-Kdi(iell1i'am1tionell_M~lisch- NJltflllUl\lariante
01/9 03/90 05/90 07/9011/90OProbennahmedatum
02/9 07/91 08/91 10/911 Probennahmedatum
(DOK-Versuch. Thcrwi~ OBERSON et al1995)
Ungediingt Biologisc Organisch· h
Dynamisch
Konven-tionell
P-C°2_11(mg P*kg" 0,33 1,82 1,45 2,01 0,99)*
Bic-P.(mg kg")**
P-Bilanz,.7••.••(kg P*ha")
*P-C02 = in CO2-gesattigtem Wasser losliches anorg. Phosphat
**Bic-P a'P0 = in 0,5 M NaHC03 loslicher anorg. Phosphat (Pa) bzw.organischer Phosphor (Po)
DOK-Versuch. Therwil, OBERSON et a11995)
P-VerfGgbarkeit(32P-lsotopenaustauschmethoden n. FARDEAU et al. 1991)
Organisch- KonventionellBiologisch
miltlerer PhosphalionenfluB VN,
Bodenmatrix und ~6sung (Fm)(mg' min-1 • kg-1)
mikrobiell gebundener P (P~,J(mg' kg-1)
P-FluB durch die mikrobielleBiomassePmlk-FluB(kg' ha-1 • a-1)
P-Fluss durch die mikrobielle Biomasse unterschiedlichbewirtschafteter BOden
Ungediingt Bio.- Organisch Konven- MineralischDynamisch tiondl
AlP (ng.g.-1) 760 1060 995 838 793
P",,'dmgkg-J) 7,0 9,8 9,2 7,7 7,3
Pmilc- 0,33 0,49 0,58 0,60 0,42Umsatzrate (J'~P nu'k-F1uss 6,0 12,6 14,1 1,2,0, 8,1
(~,hi"rJP-Pflanzen 11,5 17.9 21,2 30,8· 25,S(kg*ha·l)
(DOK-Versuch, Therwil, OBERSON etaI19~?I.()J.- __-
Forderung der Verwitterung der Festphase ?
Biochemische Strategie des Nahrstoffaufschlusses in derRhizosphere
H+(OH-) • pH-Werte- • Redoxpotential
• Ectoenzym(z.B. Phosphatase)
OrganicacidsAmino acids • Root exsudatesSugarsetc.
.[].~~P'V~P'V""-~/t~• Rhizosphere-
Microrganisms
--; r~-AllvJJ
'7 p,-~th,~~
Panorg.
HAUSSLlNG, M.; MARSCHNER,H. 1989TARAFDAR,J.; JUNGK,A.1987
-I> ++6.7 ++
++ +
+
P·AufschlieBungsvermogenSehr niedrig
Niedrig
Relativ hoeh
Hoeh
Sehrhoch
Gerste
Weizen, Hafer
Roggen, Mais
Kartoffel, ZuckerrGbe, Rotklee, Senf
Luzerne, Erbsen, Lupinen, Buchweizen
nach RUSENSAM u. RAUHE 1969L1NDENTHAL 2000
OLA 120 - Nahrstoffmanagemenl im Organischen Landbau -Phosphor und Kalium
Integration P-effizienter Kulturarten in die Fruchtfolge
Reiativertrage der letzlen 5 Jahre (NPK=100 %), gesamte P-EntzGge und P••.-Gehalte im Bodeneiniger P-Dauerfeldversuche in Deutschland
Ton% ._ pJi eaS% Jahre (%) (kgPlha) trgP1,OOg"1 LoB: 2('-- ,! 7.0 . f, '3.5'-- "1,-84---'" 1~5- --rS22 .-.- "'T 4.0 -.-.---• 5ctTNatztttOe ! !
Hale l Sanl:lM-8rat.n- 13 i 6,0 ,I 2.9 I 40 : - 95 ! 84<: 3.5-4.0
'DaNem- --~ -;;:~:-_.- j 4 I i '1~' -- .•L- - L .--~- . .- .Li Pllf8Df3UOeIW I ·-rS.4
- I ! >70 ! ~~97 l 13,0
Thytow i Sand\lellehm- i 3 '50 i 1.0 : >55 : 8().~-T49S- ~ 1.7-2.0
..... ,__ _.._l.Fa~ _._ ..L ! 1 I . ~ I
U_gemo' I :.":::;~''''. r-.... i ',7 l' ",' "roo' T ••:10,.. ..·! 'r',.·!?,· "I 'lANG''''''ORESSLERi,,.,,
limburgemof ; SardgerLehm. j -15 ! 72 I 3.2 I. 40 I 1041' l 1.2 ! lANGuo:lQRESSlER/l997)iv-Cloy i i i ; I ZR," ,
N~"i T.~ 1-e"".:i2-t'6.6074"j 1.9~2i5···r··i5·- --'198-100-- - -··1-1G.u---· 1 JUNGKe:-a1 1993
_______ I_t_-_"::"_:..."'-...:_:. __ ! _,_~_ i L l ~ ~_...__~_., _
1 WECHSIJNG uf'ld PAGEl. (1993)
i! STUtAPF&l.a1.(l~)
!; - GRIMM Uf1d CAESAR (1997. zilill
1 PAGEle!iaI.11S99)
(erganzt nach PAGEL et al. 1999)L1NDENTHAL 2000
• P CII. -Werte am Ende des Versuchszeitraumes bzw. des Betrachtungszeitraumes derVeroffentJichung.weJTechnet aus PAGEL (1999. S. 27)·-Humusgehalte (in %)·"P"",,-Gehalte in mg PIL Bd.
Einflul1 der N-Dungung (N03-symbiontische Nz-Fixierung)auf den Rhizospharen-pH-Wert und P-Aufnahme von Soja
N-Angebotsform
N03-NN2-Fixierung(Rhiziobien)
Ertrag (g/Gefal1) Rhizospahren pH·
7,1 8,0
11,5 5,3
P-Aufnahme(mg(Gefiil1)
5
38
\0H1
P-Versorgungs- Apfels&ure citronensauregrad Wurzelzonen
apikal basal apikal basal
nmol/cm wurzel . 2h+ P 0.15 0.03 0.06 0.01- P 0.87 0.20 0.27 0.13
J9J.-..---- ...
OLA 120 - Nahrstoffmanagement im Organischen Landbau -Phosphor und Kalium
Zusammenhange zwischen dominierender Saure in Wurzelabscheidungen und Mobilisierungvon schwerloslichen Phosphaten bei verschiedenen P-effizienten Pflanzenarten
Pflanzenart dominierende effizient Autorenorq_Saure in Wur- lIIobilisiertezelabscheidunqen Phosphate
unter P-Hanqel
Raps Citronensaure ca phosphate Hoffland etXpfelsaure al. (17)
~ichererbse Citronensaure Ca phosphate Ohwaki u.l\pfelsaure Hirato (27)
~eiBlupine Citronensaure ca phosphate Dinkelaker(Fe phosphatp.) et al. (8)
Straucherbse Pisidic acid Fe/Al phosphate Ae et al.(Weinsaurederivat) (2)
Elakea Phenole Fe/Al phosphate Henqeler(Proteaceae) (14)'!'olllate Protonen Ca phosphate (1) Heuwinkel
et 41. (15)
OLA 120 - Nahrstoffmanagement im Organischen Landbau-Phosphor und Kalium
pH-Wert-Anderungen durch W -WurzelabscheidungenBedeutuna fUr die P-Mobllisierunal P-Verfiiabarkeit Autoren
· pH-Emiedrigung durch Wurzelaus·sc:heidungen -> Emohung der L6slichkeit von P (wenn P IROM HELD (1994)als Ca-Phosphat voMiegt). Die pH-Absenkung ist von Pflanzenart, Wurzelaktivitiit,Niihrstoffversorgungsgrad sQYoIie dem PufferungsvermOgen des Sodens abhangig.
· Besonders leguminosen haben die Fahigkeit, den p•.•..Wert in der Rhizosphare zu senken.Zusammenhang mn der Form des aufgenommenen N (N03 ,NH.·, Rhizobien-N): Pflanzen mn AGUILLAR und VANv.a. NH.--lLuftNrN Aufnahme ->hohes KationeniAnionen-Aufnahme-VerMltnis -> Abscheiden DIEST (1981)der uberflussigen H+_lonen .> pH-Absenkung in der Rhizosphare ->verstarkte P-Aufnahme I
· P-Aufnahme durch pH-Absenkung aufgrund von NH'-Stickstoffemahrung. JUNGKundCLAASEN (19861
· Starkere Emiedrigung des pH-Wertes bei N2 fixierenden im Vergleich zu N03 versorgtenWeiBkleepflanzen. Bestimmte Leguminosen konnen auch bel NO,..Emahrung den pH-Wert ROM HELD (1986)absenken.
• Varianten mit NrN-Versorgung bei Ackerbohnen zeigten pH-Absenkung und p. Mobillsierung BEKELE et al. (1983)(Ca-Phosohatel -> hohere TM Ertraoe als Varianten mn NO,-N-Versortluna.· Pflanzen, mn v.a. NO, 'N Aufnahme ->AnionenuberschuB -> Abgabe vcn OH- oder HCO,' MARSCHNER et al.Anstelaen des oH-We_ in der Rhizosoare. 1(1986\.
· WeiBe Lupine: Absenkung des pH-Wertes ->Erhohung des laslichen Phosphors. HORST undWASCHKIES (19861
· Auch bel Raps P-Aufnahme durch Absenkung aufgrund van NH, ·-Stickstoffemahrung. iBEKELE et al. (1983)
· Mobilisierung von Ca-Phosphalen bei Buchweizen wegen H+·Abscheidung sowie Veningerung BEKELE et al. (1983)der Ca-Konzentration im Boden durch vennehrte Aufnahme und/oder Adsorotion yon Ca-Hohe P-Effizienz von Buchweizen VAN RAY und VAN· DIEST 119791
SCHELLER (1993a),· Bedeutung van Wurzelausscheidungen hinsichtfich ihrer direkten sowie indirektenEinfiOsse auf ROMHELD (1994), '.die Nahrsloffverfiigbar1<eit in der Rhizosphiire. GERKE (19950) und
DEUBEL (1996)
Nl HAL 2000
OLA 120 - Nahrstoffmanagement im Organischen Landbau -Phosphor und Kalium
Enzymabscheidungen (Phosphatasen) undPhosphataseaktivitat in der Rhizosphare
Phosphatasen liegen mit niedriger Aktivitat im Boden vor. werden jedoch bel P-Mangel ROM HELD (1994)verstarkt von Mikroorganismen (alkalische Phosphatasen) ->Pflanzen (saurePhosDhatasen) aebildetBesonders hohe Gehalte von alkaliner und saurer Phosphatase sind in der JUNGK & CLAASENRhizosoahre (1986 und 19891PhDsphataseaktivitat ist an der Wurzeloberflache am hochsten. SEELING (1992In der Rhizosphare von Klee und Weizen liegt eine Verarmung an organisch TARAFDAR undgebundenem Phosphor bis zu 65 % bzw. 85 % vor. dies ist auf die Wirkung von JUNGK (1987)Wurzelohosphalasen zurUckzufGhren.Wurzelphosphatasen haben besonders bel geringeren Geha~en an leicht loslichem p. HELALunddeutliche Auswirkungen auf die NahrstoffefflZienz von Pflanzen. DRESSLER (1989)Geringere Gehalte an leicht loslichem P treten bei langjahriger biologischerBewirtschaftuna haufia auf.Das durch Phosphatasen hydrolysierte TARAFDAR undPhosphat tragt emeblich zur Pflanzenemahnung bei. die Menge an hydrolisiertem CLAASEN (1988)Phosphat kann den Bedarf der Pflanzen sogar Gberstelgen. SEELING (1992).
Phytase als wichtiges Enzym zum Abbau van organischen P-Verbindungen kommt in SCHEFFER undverschiedenen Mikroorganismen und den SCHACHTSCHABE
L 11992. S. 2461Hyphen von Mykorrhiza vor und wird auchdurch die Pflanzenwurzeln freioesetzlPhylase dient der VerfGgbanmachung von Phylat (50% des p•••. ). es wird besonders BECK et al. (1989)bei geringer p •••••• Konzentration von Pflanzen produziert Die Spaltung von Phylalbraucht zudem niedrige pH.Werte, wie sie in der Rhizosphare haufig vorkommen •> auch Phylat kann zur P-Emahnung der Pflanze beilragen. ohne daP" Phylat vomervon Mikrooraanismen "vorhvdrolisiert" werden mult .9]...-
Organisch gebundenes Phospal mur.. durch Phosphatasen hydrolisiert werden. UJTl-vail'Pflanzen aufgenommen zu werden .., ,~.=."".,..~..::.,'t;-::~
L1NDENTHAl 2000
OLA 120 - Nahrstoffmanagement im Organischen Landbau-Phosphor und Kalium
OrganisChe SaUren undandere organische Wurzelabscheidungen
Bedeutung fiir die P·Mobilisierung I P-Verfiigbarkeit Autoren
.Wirkung organischer Sauren, die yon PfIanzenwurzeln abgegeben GARDENERetwerden. beruht wahrscheinlich nicht nur auf einer Senkung des pH- al.Wertes. (1983)
.Kulturarten (z.B. Buchweizen. Raps. WeiP"e Lupine) sind bes. auf Boden.in denen P groP"teils als Ca-Phosphat va~iegl P-effizienter. Andere Arten
ROMHELD(z.B. Straucherbsen. Protaceen) mobilisieren P besser auf BOden mil(1994)hauptsiichlich Fe- bzw. AI-Phosphal->Zusammenhang mil Art der
organischen Saure (Wurzelausscheidung).
.Mobilisienung von P durch WeiP"e Lupine aufgnund Citrat- GARDENERetal.
Ausscheldungen von Proteold-Wurzeln. Citrat wir1<twie ein Chelator ->(1983). GERKEstabiier Fe-IAI-eitrat-Komplex ->lrel gewordener P geht in Losung.alaI. (1994)
.Weil3.e Lupine und Weizen in Mischkulturffihrte zu einer erheblichen HORSTundVerbessenung der P-Aufnahme van Weizen auf Boden mit schwer WASCHKIESverfugbarem Phosphor 10. (1986)
GARDEN ERet• Oieser Mechanismus ist nur bei niedriger P-Verffigbarkeit im Boden yon al. (1982) •Bedeutung: (z.B.in ungedGngten BOden hOhere Citratgeha~ als in BOden ROMHELDmil P-DGngung~ (1 986). GERKE
etal. (1994)
.P-Konzentration in der BodenlOsung unter Rotklee erhoht was auf dieAusscheidung van Citronensliure zurGckgefGhrt wird (gleichzeitig hohereAI-. Fe-. und Humins10ffgehalte der Bodenlosung unter Rotldee). Bel
GERKE (1995b)Emohung des loslichen P-Gehaltes im Boden (P-DGngung bzw. ZUsatzvon Huminstoften) - geringerer ElnfluP" auf den SproP"ertTag bei Rotkleeals bei Weidelgras.
.Modell der P-Mobilisienung durch Citralabscheidung bei Kichererbse AE alaI. (1990. --zit in ROMHELEl-sowie durch Tatrat-Abscheidung bei Strauchertlse. 1994). •••..,
OLA 120 - Niihrstoffmanagement im Organischen Landbau -Phosphor und Kalium
Mykorrhiza.Rolle der MvkO<Thlza fUr die P-Moblllsieruna Autor.n
• ErhOhung der P-Aufnatvne verschiedener KuJtI..wpftanzen durch VA- vielhtdrbelegtz..B.ln:
Mykonhiza: JURINAK e'.1. 1;8&),
• aber die VergrtiBerung der nihrstoff- und wasserabsorbierenden HOFUCH .1.1. (1S19O),
Oberfliche, TARAFDAR und
• Produktlon yon Enzyme" (U.8. Phytase) zur Nutzung organischer p. MARSCHNER (1993),
Verbindungen JONER ul'lCl JAKOBSEN (1Qi5).
die Abscheidung van Oxalaten, die p. bindende Kationen, besonders LELLEY''';7)
Calcium,binden kOnnen.Je nach MykolThiza-Stamm und P-Versorgung der Wirtspflanze KOTHARI .tel. (1Q91)
stammen 26 - 66 % des von den Pflanzen aufgenommenen Phosphorsyon der Mykontliza.• Besonders in Agrosystemen mil geringem exteme" Input wie im STOPPLER.,.1. (11KlO).
Biologischen landbau kano VA·Mykorrhiza die P-Aufnahme wegender aennaen KonzentrBtion an Dftanzen~rtOabarem P erheblich steiaemSteueruna (Hemmuntl\ der Mvkorrhizierunn
oer Infektionsgrad der Pftanze mit Mykorttliza wird Dber verstar1d.e GRAHAM e' at. (1D81),Absc:heidung yon Aminosauren und Zuckem aus P-verannten Wurzetn SAME el at (1D83)gesteuert
Hohere Gehalte an lOslichem Phosphor hemmen die Entwicklung der SAME el al. (1D83). STEFFAN
VA-Mykormiza. - EinfluB der PhosphatdOngung auf die (Hemmung der) (1985), VAN DER WERFF und
VAM-Infeldion yon Wurzeln. BUYS (1gg0), WERNER e'al.(1990), RYAN at _I. (1;94)
Hoher N~oOngereinsatz verursacht eine Venninderung des Mykorttliza. MOSSE (1;ae), BALTRUSCHAT
Besatzes. unci DEHNE (1Q88),VAN DERWERFF unci BUYS (1990)
• Monokulturen. lange Bracheperioden sowie das Fehlen von MOSSE (1~), BALTRUSCHAT
Unkriutem dezjmiert das Spektrum der Wlrtspftanzen -> der unci DEHNE (1gaa~
ykorttlizabesatz geht zurOck. HARINIKUMAR unci BAGYARAJ(1988)
Einsatz yon Agro-Chemikalten. insbesondere '.'On Fungiziden, fOhn zu MOSSE (1gM), GNEKOY (1988~
einer direlden oezimierung der Mykontliza-Population. VAN DER WERFF unci BUYS (1;;0).SATTEl..MACHER at aL (1Qg1)
D~ Infektiositit yon Kulturpftanzen mil Mykol'11liza nimmt wie folgt ab: STEFFAN (1D8D,zit In NOWACK
Sommergerste II:: Hafer> Winterweizen > Winterroggen > Kartoffel. ,...)Arlen aus der Familie der Chenopodiaceae und Crucifereae (z.B. PLENCHETTE el al. (1~)
ZuckerrObe, Raps) sind in der Regel nicht mykotroph. Hingegen sind U.a.einjahrige Leguminosen (Ackerbohne, Erbse) hoch mykotroph.• Die Mykontlizjerung bel Weizen unci Hafer hatte keine Ertragswh1wng PLENCHETTE alaI. (UI83)
bei elnem ausreichend hohen P-Gehaltsniveau im Boden, obwohl dieKolonisationsrate bel beiden Arten hoch war.
~
Effect of AMF inoculation on shoot dry weightand P uptake in the field experiments
l~• O<yw •• ~
o CI P uplllke
No Inoculation G clarordtJum V.t3aG mosn,HVS1.
Effect of AM and P fertilization on P uptake inthe pot experiment
P uptake (mg shoof1 )16
=:J Control• Kola apatite_ Bone meal
oNo inoculation G. hoi V18
G. mosseae Roth Sterilized soil
The soil relationship between extraradical (soil) hyphaeand percentage of waterstable aggregates for a soil under
different crop rotations
wppppw. • PPPwwp
PPW. • WW
PP= old pasturePPW= pasture-pasture-wheatWW= wheat everY yearWPF= wheat-pasture-IallowPFW= pastuIe-fallow-wheatWF= wheat-fallowFW= faliow:wheatPPPWWP and WPPPPW= 2 yr wheat and 4 yrpasture -
• WPF
• WF.FW
• PFW
5 10 15Soil Hyphal Length (m g-')
The relationship of relative lengths (based on maximum length) of fibrousroots and extraradical (soil) hyphae with percentage water-stable aggregates
in soils from prairie reconstructions at the Fermilab Site
...-. 100""1
o(/)
F"ibrous Rootsy = 49.79'(x··")R' = 0.81
Soil Hyphaey = 3.91·(x··")R' = 0.74
o....~ 80-1
a +'--~---.--_...-.o 20
t _-_.,--, -_._----,--_._ ..
40 60 80 '00Relative Length
Path model relating belowground plant and mycorrhizal fungus structures and plantIifeform to geometric mean diameter of water-stable aggregates in a
chronosequence of tall grass prairie reconstructions (Miller & Jastrow, 1990)
All biotic variables were log (x+l) transformed (n=4g). Arrows indicate causal paths: number are path coefficients(standardized partial regression coefficients) indicating the relative strength of each path leading to a response variable.
rei e en e I rooraanlsmen 1m 0 enFrellebende Mlkroorganlamen 1m Boden
Bereits im Jahr 1948 wurde die P~Mobilisterung aus schwer1Os1ichen GERRETSEN (1948)Phosphaten durch Mikroorganismen nachgewiesen (mil Mikroorganismen infiziertePflanzenkutturen waren deutlich besseT mil P versorgt als niehl mil Mikroorganismeninfiziertol.
Balderian und YOT allem Pilze kOnnen in noch viel grol1erem AusmaB als SCHELLER (19930)Pflanzen durch Abscheiduna von Chelatoren und SAuren Minerale zersetzen.
• z.B. P·mobiisierendes Bakterium Bsci"us megatherium, das in den sOar Jahren KUCEY at al. (1989),in der frUheren Sowjetunion als DOnger'phosphobaclerin- angewendet wurde, und mil SUBBA RAO (1995)dam angebltch Ertragssteigerungen von 10- 20 " erzielt werden konnten.
Strategien der PoMoblllalerung durch Saktarien und Pilze
pH-Wertabsenkung: Abscheidung organischer SAuren yon Mikroorganismen ECKHARDT (1979) ASEA->Freisetzung van Phosphor BUS schweriOslichen Verbindungen. at al. (1998), LEYVAL und
BERTHELIN (1989),BERTHELIN at al. (1991),SUBBA RAO (1995\
Andererseits wirkan die abgeschiedenen Siuren such als Chelatoren. LEYVA!. und BERTHELIN(1989), BERTHELIN at al.i1991\:SUBBA RAO (1995
Hinweise, daB die Abscheidung yon organischen Sauren nieht die einzjge KUCEY at al. (1989),MOglichkeit der P-Mobilisierung yon Mikroorganismen sein dOrfte: z.B. Abscheiclung ILLMER und SCHINNERYOn Protonen. (1992), ILLMER und
SCHINNER (1995)
Intertaktlon PIIanu, und P-moblllalerende Bakterien und PllzePflanzen sind auch in der Lege durch Wurzelausseheidungen das DEUBEL (1996)
PhosphaUosungsvermOgen yon Rhizospharenmikroorganlsmen zu stimulieren:Veranderung der Zuckeffraktionen in Wurzelexsudaten yon P-Mangel-Pflanzen(Erbsen) -a das PhosphatlOsungsverm6gen (Tricaleiumphosphat) bei denBakteriensUimmen Azo·<:nirrifJum $0. und Pantoea 8C1alomerans Wird verbessert.
Wurzeldichte von Winterweizen in Abhangigkeit von der Bodentiefe und derZeit (3 Termine: Bestockung, Schossen, Ahrenschieben)
o 0.4 0.8
°fu.40 "
80 •13.7
n8
flU al
::r"· ".:pr~)',,::":'~Q Q
120 ab
160 QbQoQb aO
200 54.7 I 52.10 .
"Magnet" "Frilhgolc!"
GefOgeveranderungen
.-}
Potatoes after cerealsStubble crops: none·uber yield: 14.6 t x ha-'
Potatoes after cerealsStubble crops: Lupine23.4 x ha"
Layers:A: humus top soilB: dry and dense. iron-cemented sandC: dry, loose wlVte sandD: water holding white sand
.1 •••.•• _ltW.ru"Z.ck.rr' ••• Wlat.""." ••
'919' "191••••• tld.
41 c. '1 c. 41 c. 62 ••III tal •.•, .11
4T~ .,'" 16" "".U I'" I" 117
·U'K ••.•% ,.." IS""U " '7"~ 111
, % n% "" ,,%o250
.•~:oNov'" M.r90 Sep'90 .•• ·9.
Nlcbfrlcllte:Satr -....-Zuc.k.urlb9~ +--~ •
Porenkontinuitat: tintenmarkierte Bioporen als a Funktion der Vorfrucht
Markierte Bioporen m"
o 20 40 60 80 100 120 140
20
~
4262
I Biopores > 1nun (gesamt) I
E 20.£.S! 40~cQ) 60"8 I Sioporea 1·5 mmCD
20 If) -0- Wintergerste
-.- LuzemeIGras
40 ~ K1ee1Gras
60 I Blopores > 5 mm
Diss. DREESMANN 1993
% Marked biopores
Bodentiefe [crn]
42 62
Grass! 97,2 67,7clover •
Luzerne! 73,3 62,4Gras A
Bartey. 60,7 39,3
Amounts of nutrients (mg 1100 9 soil) in tapestries of earthworm burrowsand bulk soil material
Soil depth Total N Lactate soluble P Lactate soluble K Total Ca(cm) (Kjeldahl)
Burrows Burrows Burrows Burrows
Bulk old Bulk old Bulk old Bulk oldsoil young soil young soil young soil young
0-20 74 . 212 12 . 33 8 - 13 134 - 257
25- 50 38 75 155 6 9 26 10 9 13 90 129 219
50 -75 24 47 102 3 4 16 12 10 12 100 109 158
75 -100 10 25 35 3 3 8 11 8 11 76 105 127
100 -125 21 30 48 1 4 8 17 15 16 99 108 114
Distribution of root-mass (% of total) as affected by locally concentrated singlenutrients. Spring barley (Hordeum vulgare), sand, 8 weeks after sowing
Oem18 em
36 em
54 em
~
""45. ", w· 4ll. ~• 33
• 1!l •
Wendende und mischende Bodenbearbeitung sind fUr eineeffiziente Nutzung bodenbOrtiger Nahrstoffe, insbesondere
bei niedrigen Nahrstoffgehalten, unverzichtbar.
PMN 200kg N Iha
Potentially mineralizable N (PMN) reserves in surface soil (0 to 7.5 em) asrelated to tillage management and mean annual precipitation at six USAlocations (after Doran, 1987). 10 L
, --
o400
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