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Tagungsbeitrag zu: Jahrestagung derDBG, Kom. VTitel der Tagung:
Böden - eine endlicheRessourceVeranstalter: DBG, September 2009.
BonnBerichte der DBG (nicht begutachteteonline
Publikation)http://www.dbges.de
Mollic Vertisols und Luvic Phaeozemsin Entre Ríos und Santa Fé,
ArgentinienSiegfried Stephan und Antonio A. DePetre1
Keywords: Vertisol, Phaeozem, Argentinien,hydrologischer
Zyklus
Wir danken der DFG für die Förderung vonzwei Projekten, dem
Landwirtschaftsminis-terium der Provinz Santa Fé, INTA-Statio-nen
in Argentinien, den Landw. Fakultätenin Bonn und Paraná sowie dem
DAAD.
1 Substrate
Die dominanten Substrate der untersuch-ten, in ihren Regionen
ebenfalls dominan-ten Böden, die klimatischen und die
geo-morphologischen Bedingungen der Boden-bildung in
Zentral-Argentinien sind derPlattentektonik zu danken. Im
Mesozoikumhaben sich über mehrere Gebiete desGondwana-Landes
Trappdecken ergos-sen. Soweit sie nicht von jüngeren Sedi-menten
bedeckt sind, lieferten ihre Verwit-terungsprodukte smectitreiche
Mergel, z.B.in Entre Ríos. Tektonisch wichtiger wurdeder am
Mittelatlantischen Rücken aufstei-gende Basalt, der Südamerika und
Afrikaauseinander schob. Auf der WestseiteSüdamerikas wurde
pazifischer Meeresbo-den subduziert, die Anden schoben sichdabei
auf, es kam und kommt zu intensi-vem Magmatismus, wobei saure
Tephraweit ausgeweht werden, und hinter denAnden bildete sich eine
Depression, dievon Sedimenten verfüllt wurde und imQuartär eine
Lössdecke bekam.
Die beiden wichtigsten Substrate werdenfolgendermaßen durch
beispielhafte Datenaus zwei Bodenprofilen gekennzeichnet:
Smectitreicher Mergel, ausgespültesVerwitterungsmaterial der
Trapp-Decke:
pH 7,2, CaCO3 1,4 %, Ton 48 %,
davon___________________________UNI Bonn und UNER Paraná;
[email protected]
Smectit 62 %, Illit 37 % und Kaolinit 1,1 %,CEC des Bodens 45
meq/100g, COLE0,16 (Daten Profil Yerua II, 150 cm, Cc).
Glasreicher Loess, quartäre Einwehung mitrhyolitischer
Vulkanasche:
stark lehmiger Schluff, pH 6,8, Ton 15 %,davon Smectit
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2180 a. In beiden Fällen sind die beglei-tenden staunassen Böden
im Unterbodenhumos, oben nassgebleicht.
2.2 Mollic Vertisol (Beispiel-Profil Yerua II)
Die Vertisols haben sich in Entre Ríos aussmectitreichem
Hernandarias-Mergel ineinem Hügelland mit ziemlich
dichtemGewässernetz unter parkartiger Vegetationentwickelt. Das
Feuchteregime ist relativausgeglichen mit langen Trockenphasen.Wir
betrachten die Verhältnisse unter derverbreiteten und angemessenen
Nutzungals Rinderweide mit Wald/Gebüsch-Inseln.Unter diesen
Bedingungen finden sich i.a.die eigentlichen Vertisol-Profile
zwischenwenige dm hohen, ca. 6 m entfernten,schwach vom Solum
bedeckte Mergel-Wällen in einem linearen Gilgai-Relief(Abb.1). Der
Oberboden ist ein Mollic Epi-pedon, denn ein Wurzelfilz verhindert
Zer-teilung in feine Splitter, Aufreißen bis obenund tiefreichende
Vermengung. Man findetjedoch im oberen Unterboden geneigtePolygone
mit rautenförmigem Querschnitt)und Slickensides (Glanzflächen,
mikrosko-pisch Stresskutane). Im trockenen Zustandsind senkrechte
Risse im oberen Bodenteilpräsent, erreichen aber die Zone der
Slik-kensides nur in besonders trockenenJahren.
In der Trockenphase sind die Gilgai-Käm-me im Bereich der
Yerua-Profile als helle
Tab.1: Daten zum Profil YERUA II
SttraSiPeFehe
Abb.1: Lineares Gilgai-Relief
Der lineare Ausdehnungs-KoeffizientCOLE beträgt hier 0,15, doch
da dasMaterial seitlich nicht ausweichen kann,muss auch die
Ausdehnung in den beidenseitlichen Dimensionen nach oben wirken.Die
Profilerhöhung reduziert sich um diesich schließenden Trockenrisse.
Mit einerSolum-Erhöhung um den Faktor 0,3 beiBefeuchtung wird man
diesen Verhältnis-sen wohl etwa gerecht. Bei im Trocknen0,3 m
Höhenunterschied, Solum-Mächtig-keit 1,4 m zwischen den Kämmen und
0,2m auf den Gilgai-Kämmen ergibt sich fürdie Feuchtphase zwischen
den Kämmen0,42 m und auf den Gilgai-Kämmen 0,36m. In diesem Falle
liegen die Kämme 6 cmunter der sonstigen Fläche und Abfluss(und
Erosion) erfolgen längs der Gilgai-Kämme. Beim Austrocknen sinkt
dasSolum zwischen den Kämmen wiederzurück, die Kämme trocknen
schnell aus,und hier gibt es keine nennenswerte Bodenbildung,
während auf den feuchten
Tiefe Horizont pH CaCO3 Corg Mikroskopie (vgl. Abb.2)cm % %
locker Sress- Ton- Fe-Mn-
/dicht kutane beläge Konzentr.
0-13 Ah 6,1 0 2,7 ll 0 1 213-40 BvAh1 6,3 0 2,4 ld 2 1 240-80
BvAh2 6,5 0,5 2,4 ld 2 1 280-100 AhBvc1 7,2 5,8 1,3 d 1 1 3100-140
AhBvc2 7,2 5,7 0,8 d 3 1 2140-150 mCc 7,2 1,4 0,3 dd 3 2 2
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von 0 = Spuren bis 3 = viel
riche auf dem Luftbild sichtbar, denn siegen eine spärliche
Trockenvegetation.
e sind zu den Gerinnen gerichtet (Detre und Stephan 1998).
Während deruchtphase konnten wir sie weder bege-n noch
beproben.
Flächen zwischen den Kämmen die Bo-denbildung noch eine Zeit
lang möglich ist.Dieser Unterschied der Bodenbildung giltnatürlich
erst recht, wenn die Gilgai-Käm-me ständig höher stehen
bleiben.
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Tab. 2: Daten zum Profil Esperanza FAVE
Tiefe Horizont Ton Corg pH CEC Illit Mikroskopie (vgl. Abb.2)cm
% % meq/100g %Boden Verwitt. Tonkutane
0-13 Ap1 19 1,3 5,7 0 n.b. 3 013-31 Ap2 25 0,9 5,6 16 19 3
031-39 Ah 26 0,8 5,8 16 17 3 039-60 AhBtv 49 0,6 5,8 29 40 4 160-94
Btv 49 0,4 6,0 27 41 3 194-100 Bvt 27 0,2 6,5 25 20 3 3100-125 Bv
20 0,2 6,5 23 13 2 1125-140 lCv 15 0,2 6,8 21 10 2 0
Beim Profil YERUA II ist die Körnung imgesamten Solum: 50 µm
9-15%; COLE 0,14-0,16; CEC 40-48 meq/100g.Weitere Daten s. oben,
Tab.1.
2.3 Luvic Phaeozem (Beispiel-ProfilEsperanza FAVE)
Die Luvic Phaeozems sind tiefreichendhumos und haben unter einem
Mollic Epipedon einen tonreichen, dichten Unterbo-den. Die
Initialverwitterung war bei hinrei-chender Feuchtigkeit schnell und
tiefgrei-fend, aus rhyolitischem Glas wurden viel Sisowie Alkali-
und Erdakali-Ionen freige-setzt. Der hohe Tongehalt des
Unterbo-dens (AhBtv) hat mehrere Ursachen: Dasausgeglichene
Bodenklima im Unterbodenerlaubt ununterbrochene Verwitterung;eine
Durchwaschung von Feinton findetzwar statt, ist aber nicht
besonders stark;diskutiert wird die Bedeutung der Schich-tung,
d.h., eines primär tonärmeren Ober-bodens, dem aber das Absinken
des Ton-gehaltes nach unten entgegensteht. Tab. 2gibt einige
Daten.
Die Ökologie des Luvic Phaeozems zeigteinen ausgeprägten
hydrologischen Zyk-lus. In der Feuchtphase ist der Oberbodender
Hauptlebensraum, in der Trockenpha-se der Bv-Horizont, während der
mächtigeAhBtv und Btv eine schwer durchwander-bare Barriere
darstellen, die die Besiedlungdes Bodens einschränkt.
2.4. Begleitende staunasse Böden
In Entre Ríos, im Land zwischen den Strö-men Paraná und Uruguay
ist das Reliefjung, holozän; aber auf alten Rumpfflächenfinden sich
ausgeprägte Planosols.
Sie leiten sich von Vertisols ab: IntensiveVertisol-Horizont
bildet die Stausohle, derim Trocknen durch einen deutlichen
Rissabgegrenzte Oberboden ist durch Ferro-lyse hell, starr und
extrem arm an Smectit
und Nährelementen.
Westlich des Paraná-Tales gibt es Gebietemit behinderter oder
fehlender Entwässe-ung in allen Größenordnungen. Sie tragenteils
Planosols, die sich von Luvic Phaeo-zems ableiten, teils aber
zeigen sie Versal-zung oder sind Sodaböden. Nach W zu-nehmende
Trockenheit, Verdunstung, salz-haltiges Grundwasser und die
Salzfrachtdes Río Salado spielen da einewechselnde Rolle.
3 Bodengefährdung
Erosion und ihre Erforschung sind inArgentinien wegen
zunehmender Boden-schäden ein wichtiges Thema. Im
Untersu-chungsgebiet werden die Schäden über-wiegend durch das
fließende Wasser her-vorgerufen. Auf dem Hintergrund der
natür-lichen Bedingungen, vor allem des hiervorgestellten
kritischen Bodenaufbaus, istes die nicht entsprechende Nutzung,
dieüber die Bodendegradierung bereits zu ei-ner erheblichen
Verminderung der Erträgegeführt hat (Casas et al. 2000).
Bei den Vertisols mit linearem Gilgai-Relief (s. 2.2) steuert
die zyklische Relief-umkehr die Bodenerosion. Sie werdenweitgehend
als Rinderweide genutzt. DerBodenabtrag wächst, wenn der
Viehbesatzerhöht wird, die Gilgai-Kämme eingeebnetwerden und
überhaupt unter Ackerbau. Istdas Solum bis auf den rohen Mergel
abge-spült, handelt es sich um finalen Bodenab-
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Oben Vertisol Yerua: (1) Besiedelter Ah-Horizont; (2) Mosaik aus
Kotgefüge (schwachgekreuzte Polarisatoren); (3) Stresskutane
(gekreuzte Pol.); (4) Fe-Mn-Konkretion (o.l.)und Kalkkonkretion
(u.r.).Unten Phaeozem Esperanza: (5) Saures Vulkanglas
(Phasenkontrast); (6) biogenesGefüge (gekreuzte Pol.); (7) Übergang
Biotit zu Illit (schwach gekreuzte Pol.); (8)eingeschwemmter
Fließton (gekreuzte Pol.).
trag, denn die Bodenbildung erfolgt danachnur sehr zögernd. Als
alternative Nutzungwird eine Kombination von Beweidung
undForstnutzung erprobt. Wegen ihrer außer-ordentlichen
Fruchtbarkeit werden die Ver-tisols in diesem relativ
ausgeglichenenKlima auch der mechanisierten Landwirt-schaft
unterworfen; doch die Erträge sindmeist gering wegen der
problematischenphysikalischen Eigenschaften und einemgewissen
Phosphat-Defizit.
Beim stark entwickelten Luvic Phaeozemverschwinden mit der
Erosion des Oberbo-dens dort die Lebensbedingungen, und eskönnen
nur noch Tiefwurzler angebautwerden. Die notwendige Pflege des
tiefenUnterbodens ist aber nicht möglich, zumaldie zunächst
eingesetzte Luzerne wegenfortgeschrittener Entkalkung
inzwischenversagt.
Abb. 2: Mikromorphologie
Literatur
Casas, R., Endlicher, W., Michelena, R.,Naumann, M. (2000):
Prozesse derBodendegradation in der argentinischenPampa. - Die Erde
131, 45-60.
De Petre, A.A., Stephan, S. (1998):Características pedológicas y
agronómicasde los Vertisoles de Entre Ríos, Argentina.- Paraná,
UNER Fac. Ci. Agropec., 65 S.
Eswaran, H., Beinroth, F.H., Reiche, P.F.,Quandt, L.A. (1996):
Vertisols. Theirproperties, classification, distribution
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USDANat.Res.Conserv.Service. CD
Stephan, S., Berrier, J., De Petre, A.A.,Jeanson, C., Kooistra,
M.J., Scharpenseel,Schiffmann, H. (1983): Characterization ofin
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submicro-scopic and cytochemical methods. Firstreport. - Geoderma
30, 21-34.
