Phosphor und Kalium

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.

""'5

P-l P-2,. 1GO

Y ~ -ll.14 + 0.92. • rh 0.081.

"'-0.90 •,. ••S S0

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.•.1. " z. Z5 ' 1. •• Z5 •• •• •• ••

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

!! 25

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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/ ••'/ ....~

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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

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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

:0:: 0,2

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


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.


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.-..---- ...


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)


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


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


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

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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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Phosphor und Kalium