Auswirkungen der Erosion auf den Stickstoffumsatz und die Stickstoffspeicherung im Boden

Hintergrund und Zielsetzung

Bodenerosion kann durch Wasser, Wind und Bodenbearbeitung ausgelöst werden. Der Abtrag und die Deposition von Boden führen bekanntermaßen zu einer Umverteilung des Bodenkohlenstoffs. Da Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf im Boden eng gekoppelt sind, kann man davon ausgehen, dass Bodenerosion auf einen starken Einfluss auf die Stickstoffgehalte und -umsetzung im Boden hat. Bisherige Studien konzentrierten sich häufig auf einzelne Aspekte des Stickstoffkreislaufs. Um die Stickstoffdynamik und Vorratsänderungen in erodierten Böden besser verstehen zu können, ist jedoch ein umfassendes Verständnis der Stickstoffumsatzraten und -verfügbarkeit notwendig, denn nur so können Düngung und Management dieser Flächen nachhaltig verbessert werden.

Vorgehensweise

Das Arbeitsprogramm umfasst drei Experimente mit unterschiedlichem Komplexitätsgrad zur Untersuchung der Auswirkungen der Bodenerosion auf den Stickstoffumsatz. Hierzu werden ¹⁵N-Bilanzansätze und ¹⁵N-Markierungstechniken genutzt und durch die Anwendung des neuesten ¹⁵N-Modells (Ntrace) ergänzt, um die Brutto-Stickstoffumsetzungsprozesse im Boden zu unterscheiden. Um ein erstes Verständnis des Einflusses der Bodenerosion auf den Stickstoffumsatz zu erlangen, wird ein in-situ-¹⁵N-Tracing-Experiment im Feld auf zwei Standorten in Nordost-Deutschland, koordiniert durch das Zentrum für Agrarlandschaftsforschung e.V. (ZALF), durchgeführt. In zwei weiteren Versuchen wird das prozessbasierte Verständnis der Stickstoffumsatzes mittels ¹⁵N und ¹⁴C Markierung in Experimenten am Thünen-Institut und am ZALF unter kontrollierten Bedingungen genauer untersucht.