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Die Messung von Tagesgängen der Kohlenstoffdioxid-Flüsse mit manuellen Hauben startet vor Sonnenaufgang (Großes Moor bei Gifhorn, 04:45 Uhr).
© Thünen-Institut/AK
Die Messung von Tagesgängen der Kohlenstoffdioxid-Flüsse mit manuellen Hauben startet vor Sonnenaufgang (Großes Moor bei Gifhorn, 04:45 Uhr).
Institut für

AK Agrarklimaschutz

Aktuelles

Qualität und Quantität...

In den letzten Tagen sind zwei Arbeiten erschienen, die inhaltlich sehr schön zusammenpassen und tiefere Einblicke in die Dynamik von Bodenkohlenstoff nach qualitativ und quantitativ unterschiedlichen Einträgen von Biomasse geben. Christopher Poeplau ist einmal Verfasser und einmal Ko-Autor.

Wurzelproben in Laborgefäßen
© Thünen-Institut/AK

Bei der einen Studie handelt es sich um eine 2-jährige Inkubation von Miscanthuswurzeln mit stark unterschiedlichem C:N-Verhältnis was sich auch deutlich auf den Abbau von vorhandenem Kohlenstoff ausgewirkt hat. Je weniger N in der Biomasse, desto mehr wurde durch die Zugabe von Biomasse der Abbau von altem Kohlenstoff stimuliert. Die Energie aus der Biomasse wird genutzt, um an N-reichere Verbindungen im Boden heranzukommen. Zumindest in der betrachteten C:N Spanne (50-124), war also ein enges C:N Verhältnis am positivsten für den Humusaufbau zu bewerten. Das weite C:N-Verhältnis in der Biomasse ließ sich auch durch eine zusätzliche N Gabe nicht kompensieren, was nahelegen könnte, dass es bei der beobachteten Dynamik um mehr als nur der Jagd nach N geht. Die gesamte chemische Zusammensetzung der Wurzelbiomassen variierte nämlich auch stark. Klar ist jedenfalls, dass die Qualität der C-Einträge nicht nur deren Abbau selbst, sondern auch den Abbau von bereits vorhandenem Humus steuert.

Poeplau, C., Begill, N., Liang, Z. et al.: Root litter quality drives the dynamic of native mineral-associated organic carbon in a temperate agricultural soil. Plant Soil (2023). https://doi.org/10.1007/s11104-023-06127-y

In der zweiten Studie ging es um die Frage, warum man manchmal keine oder sogar negative Effekte von Zwischenfrüchten auf Humus feststellt. Hier wurden unterschiedliche Mengen 14C markierte Wurzeln von Futterrettich mit Boden inkubiert und festgestellt, dass die Quantität einen starken Einfluss auf das Priming, also den verstärkten Abbau von vorhandenem Humus hat. Je mehr Biomasse man dazu tut, desto weniger Priming. In dem betrachteten Boden gab es dann einen Schwellenwert, ab dem es sich von positivem Priming (verstärkter Abbau im Vergleich zur Kontrolle) zu negativem Priming (abgeschwächter Abbau) gewendet hat. Das war überraschend und könnte darauf hindeuten, dass wenig Eintrag (im Vergleich zu kein Eintrag) keine oder unter Umständen sogar negative Wirkungen auf Humus haben kann. Probleme der Detektierbarkeit von kleinen Änderungen kommen natürlich hinzu, besonders in nordischen Versuchen wo die Zwischenfruchtbiomasse eher gering ausfällt.

Zhi Liang, Jim Rasmussen, Christopher Poeplau et al.: Priming effects decrease with the quantity of cover crop residues – Potential implications for soil carbon sequestration, Soil Biology and Biochemistry (2023). https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2023.109110

Zusammengenommen würden die praktischen Empfehlungen dann fast trivial lauten: Biomasse-Einträge sollten nicht zu knapp und nicht von minderer Qualität sein, um Humus aufzubauen.

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