Mineralisierung und Stabilisierung von organischem Kohlenstoff im Boden bei unterschiedlichen Fruchtfolgen und Bodenbearbeitungen

Description: Projektziel ist die Ermittlung der Umsetzungsdynamik sowie der Mineralisierung- und Stabilisierungsprozesse organischer Bodensubstanz unterschiedlicher Stabilität unter unterschiedlichen landwirtschaftlichen Bearbeitungsmaßnahmen. Trotz unseres bereits umfangreichen Wissensstandes über die Kohlenstoffdynamik im Boden, treten in aktuellen Kohlenstoff-Bilanzierungen immer wieder Unsicherheiten bezüglich der Größe und des Umsatzes von unterschiedlich stabilen Kohlenstoff-Pools im Boden auf. Zur Erstellung und Validierung von Kohlenstoff-Modellen liegen allgemein nur wenige sichere Daten vor. Relativ wenig bekannt sind im Besonderen die Mechanismen und Transferraten von Kohlenstoff-Fraktionen zwischen labilen Pools mit raschem Umsatz und stabileren Pools mit bis zu mehreren Jahrzehnten andauernden Umsätzen. Für die Evaluierung bzw. Verbesserung von bestehenden Kohlenstoffmodellen sind diese Pool-Größen und deren Umsetzungsraten allerdings von entscheidender Bedeutung. Der 14C-Freiland-Langzeitversuch, der bereits 1967 in Fuchsenbigl in Niederöstereich nahe Wien errichtet und seitdem konsequent geführt wurde, bietet die in Österreich einmalige Chance, den Umsatz und die Bilanz des 1967 ausgebrachtem, markiertem Dünger-Kohlenstoff unter unterschiedlichen Fruchtfolgesystemen (Schwarzbrache, Sommerweizen, Fruchtfolge) über eine Periode von 35 Jahren zu untersuchen. Aufgrund dieser ausgesprochen langen Versuchsdauer sollte es möglich sein, tiefergehende Erkenntnisse über die Kohlenstoffdynamik, im Besonderen über Kohlenstoff-Pools mit langsameren Umsetzungsraten, zu gewinnen. Ziel dieses Projektes ist daher, die Größe, Struktur und Umsetzungsdynamik von unterschiedlichen Kohlenstoffpools mittels Partikelgrößen-Fraktionierung an ausgewählten Bodenproben zweier Langzeitversuche mit unterschiedlicher Bewirtschaftung zu ermitteln. Diese Ergebnisse sollen mit chemischen, isotopischen und spektroskopischen Analysen des Gesamtbodens (ohne Fraktionierung) in Einklang gebracht werden. Im besonderen erscheint es wichtig, die Rolle des Bodenhumus im Kohlenstoff-Stabilisierungsprozess besser abschätzen zu können. Abschließend werden die über die ganze Versuchsdauer erhobenen Daten verwendet, um die Kohlenstoff-Bilanzierung der untersuchten Freilandversuche unter unterschiedlichen Bewirtschaftungsmaßnahmen zu erstellen. Schlussendlich sollen diese Daten in die Validierung und Verbesserung bestehender Kohlenstoffmodelle einfließen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Weizen ? Gesamter organischer Kohlenstoff ? Bodenkohlenstoffgehalt ? Pflanzennährstoff ? Organischer Kohlenstoff ? Wien ? Düngemittel ? Humus ? Kohlenstoff ? Sozialbrache ? Österreich ? Bodenmikroorganismen ? Bodenstruktur ? Spektralanalyse ? Biologischer Abbau ? Bilanz ? Bodenbewirtschaftung ? Bodenprobe ? Energiebilanz ? Fruchtfolge ? Langzeituntersuchung ? Management ? Mineralisation ? Terrestrisches Ökosystem ? Wirkungsanalyse ? Mikroorganismen ? Biomasse ? Freilandversuch ? Landwirtschaft ? Ökologischer Faktor ? Kohlenstoffmodelle ?

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Austrian Research Centers GmbH (Mitwirkende)
• Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Bodenforschung (Betreiber*in)
• Österreichische Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit GmbH (AGES), Bereich Landwirtschaft (Mitwirkende)

Time ranges: 2004-03-01 - 2008-03-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Carbon mineralization and stabilization in soils in response to different crop rotations and tillage treatments
  Description: Despite our actual knowledge of soil C dynamics, which is based on numerous experiments and investigations, distinct uncertainties exist in evaluating size and turnover time of soil C pools. As a result, very few data concerning soil organic C dynamics are available for calibrating and evaluating various C models. There is only little knowledge about the mechanisms and rates of C entering into various 'labile' or 'active' and 'recalcitrant' SOM pools (Wang and Hsieh, 2002). Nevertheless, the knowledge of the size and turnover rate of these C pools and the C fluxes between these pools is essential to improve existing C balance models. The long-term 14C turnover field experiment, established in 1967 in Fuchsenbigl, Lower Austria, offers the unique possibility to follow the fate of labelled C under different crop management systems (bare fallow, spring wheat, crop rotation) over a period of more than 35 years. Therefore, it should be possible to achieve further essential information about C turnover rates and fluxes especially regarding to C pools with rather slow turnover rates but large pool sizes (physically stabilized or recalcitrant organic matter). Measurements of C pools and mineralizeable C in 1997 (Stemmer et al., 2000) gave strong evidence that a distinct amount of the applied 14C is still mineralizable and the physically stabilized C fraction is enriched in 14C indicating a slower humification rate than proposed by numerous C mineralization models. Both facts underline uncertainties in the estimated pool sizes and C fluxes of existing C balancing models. The main objective of our project is to gain an advanced insight into the dynamics of slow SOC pools in agricultural soils as driven by different management options. Especially the comparison of size fractions at different times after start of the two Austrian long-term field experiments in combination with 14C labelling provides a realistic chance to estimate the fluxes between physically and chemically protected SOC. We will try to achieve this goal by: (i) Linking SOM pool sizes, structure and turnover, which are accessible from particle size fractions of some selected soil samples, to chemical fractionation and spectroscopic analyses of bulk soil samples without fractionation. This link between physical and chemical fractionation should essentially support our understanding of the role of humic substances in the stabilization process. (ii) Modelling of C-balances and C-dynamics to further improve existing C turnover models and to accomplish our understanding of C turnover and sequestration under different crop and soil management systems. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=84670

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  http://www.wabo.boku.ac.at/H911_projekt.html?project_id=5049&lang=de&L=0 (Webseite)

Status

Aktiv

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