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Pruefung eines Aschengemisches als begruenbares Substrat zur Rekultivierung von Rueckstandshalden der Kaliindustrie

Pruefung von Aschengemischen auf ihre Begruenbarkeit im Rahmen von Gefaessversuchen. Weitere Untersuchung zur Wirkung von Zuschlagsstoffen (mineralisch/organisch) zu den Aschengemischen z.B. hinsichtlich der Naehrstoffversorgung. Weiterhin erfolgt eine erste orientierende bodenmechanische Untersuchung zur Standsicherheit dieser Gemische an Halden der Kaliindustrie.

Immissionsbedingte Bodenveraenderungen und standoertliche Grundlagen fuer den oekologischen Waldumbau im Erzgebirge - Teilvorhaben im Verbundprojekt 'Waldumbau Erzgebirge'

Durch die ueber zwei Jahrhunderte anhaltende Fichtenwirtschaft und die anthropogenen Saeureeintraege der letzten Jahrzehnte weisen die aus basenarmen sauren Substraten hervorgegangenen Standorte im Osterzgebirge eine starke Verarmung an austauschbaren Erdalkalien auf. Daher ist eine chemisch-biologische Bodensanierung Voraussetzung fuer die Mischwaldbegruenung. Seit 1985 laufende Feldexperimente zeigen, dass auf diese Weise die Sukzessionsbaumarten Salweide, Aspe und Birke anfliegen. In ihrem Schutz entwickeln sich die Eberesche und die Buche. Bisher haben die N-Eintraege zu einem optimalen N-Ernaehrungsniveau gefuehrt. Trotz der ruecklaeufigen SO2-Imissionen liegen die S-Nadelspiegelwerte noch immer ueber den Werten analoger Standorte aus Schwefel-Reinluftgebieten. Im Vergleich mit alten Untersuchungen ist die K- und Mg-Ernaehrung versauerungsbedingt unguenstiger geworden. Die Nadelspiegelwerte des physiologisch aktiven Kaliums (PAK) liegen in den Hoch- und Kammlagen sogar im Mangelbereich und wirken sich auf die Frostresistenz negativ aus. Die gegenwaertigen Stoffeintraege sind in den Unteren und Oberen Berglagen einander aehnlich. In den Oberen Berglagen werden vergleichsweise etwas mehr Schwefel und Protonen eingetragen. Bei den Stoffaustraegen ist das Sulfat das dominierdende Anion. Das dominierende Begleitkation ist dabei in den Oberen Berglagen das Aluminium, waehrend in den Unteren Berglagen zusaetzlich die Erdalkalien eine Rolle spielen. Ein Grossteil dieses geloesten Aluminiums liegt in monomerer Form vor. Es ueberwiegen stabil komplexierte Spezies in den Oberen Berglagen, labil-kationische in den Unteren Berglagen.

Moegliche Umweltentlastung oder Umweltbelastung durch Landbehandlung mit Abfallkomposten

Bisher kann man nicht sicher vorhersagen, unter welchen Standortverhaeltnissen und bei welcher Dosierung welcher Muellkomposte 1) der Naehr- oder Schadstoffabtrag durch Stabilisierung des Oberbodens vermindert oder durch dessen Anreicherung erhoeht wird, 2) der Austrag entsprechend durch Steigerung der Sorption vermindert oder durch Zufuhr von mobilisierbaren Stoffen erhoeht wird oder 3) mit einer fruchtbarkeitsmindernden Schadstoffakkumulation zu rechnen ist. Daher werden im Feldversuch auf einem Loessrigosol, in Gefaessversuchen mit sechs anderen Boeden und in Modellversuchen an weiteren typischen Boeden Suedwestdeutschlands Untersuchungen durchgefuehrt. Dabei werden die entsprechenden Transport-, Umsetzungs- und Akkumulationsraten fuer Haupt- und Spurenelemente wie Zink und Kupfer und fuer einige Schadstoffe wie Blei und Cadmium ermittelt. Bislang senkte Muellkompost den Wasserabfluss und den Stoffaustrag.

Auslese von Nutzpflanzen mit geringer Aufnahmefaehigkeit fuer toxische Schwermetalle - Pruefung der Auswirkungen unterschiedlicher Schwermetallgehalte im Boden auf Ertrag und Gehalt verschiedener Pflanzenarten und -sorten

Es wurden 2- bzw. 1-jaehrige Gefaessversuche mit jeweils 3 Sorten von 13 verschiedenen landwirtschaftlichen und gaertnerischen Nutzpflanzen durchgefuehrt. Geprueft wurde die Entwicklung des Ertrages und des Schwermetallgehaltes im Aufwuchs bei steigender Bodenkontamination mit Cd, Pb und Zn. Die Steigerung von Zn bewirkt einen sehr deutlichen, die von Cd einen deutlichen und die von Pb nur einen vereinzelten Ertragsrueckgang. Zwischen den Pflanzenarten und ihren Teilernten ergaben sich z.T. deutliche Unterschiede im Schwermetallgehalt. Die niedrigsten Gehalte wiesen die Samen von Sommerweizen, Hafer, Erbse und Bohne auf. Bei Pb wurde die Einlagerungssperre in die Samen und Speicherorgane mit steigenden Kontaminationsdruck zunehmend unwirksam. Die Aufnahmerate war bei Cd am hoechsten, bei Pb sehr niedrig. Bei einigen Pflanzenarten ergaben sich Sortenunterschiede, die zu weiterer Forschung Anlass geben koennen.

Teilprojekt 2: Screening und N-Verwertung^Ureaseinhibitoren in der Landwirtschaft^Ureaseinhibitoren zur Senkung der Ammoniakemissionen in der Landwirtschaft - Teilprojekt 1: Wirkstoffoptimierung und Erprobung^Ureaseinhibitoren zur Senkung der Ammoniakemissionen in der Landwirtschaft - Teilprojekt 3: Minimierung gasförmiger NH3-, NOx- und N2O-Verluste nach Anwendung von Harnstoffdüngern mit Ureaseinhibitoren^Ureaseinhibitoren zur Senkung der Ammoniakemissionen in der Landwirtschaft - Teilprojekt 2: Untersuchung des Einflusses von Ureaseinhibitoren auf die pflanzliche Verwertung des Harnstoff-N, seinen Verbleib im System Pflanze-Boden unter Berücksichtigung gasförmiger N-Verluste (Spurengase)^Teilprojekt 4: Entwicklung einer Prinziplösung zur Senkung der Ammoniakemission aus Nutztierställen mit Hilfe von Ureaseinhibitoren, Teilprojekt 3: Minimierung der Emissionsgase

Untersuchungen zur Duengewirkung von getrockneten Klaerschlaemmen

Fragestellung war, ob getrockneter Klaerschlamm im Vergleich zu entwaessertem Klaerschlamm aufgrund der hohen Trockenrueckstandsgehalte oder durch die Art der Trocknung eine verringerte Duengewirkung aufweist. Untersucht wurde der Naehrstoff Phosphor, der im wesentlichen wertbestimmend ist. Ergebnis: Unabhaengig vom TR-Gehalt und der Art der Trocknung (Trommel, Zentrifugen oder Scheibentrocknen) kann getrockneter Klaerschlamm (auch in Granulatform) sehr gut zur Grundduengung mit Phosphor eingesetzt werden.

Moegliche Verknuepfung von Umweltentlastung und Bodenverbesserung durch Landbehandlung mit Klaerschlaemmen der dritten Reinigungsstufe

Bisher kann nicht sicher vorhergesagt werden, unter welchen Standortverhaeltnissen bei welcher Dosierung welcher aluminiumbehandelter Klaerschlaemme 1) eine merkliche Phosphor(P)-Duengewirkung ohne Aluminium(Al)-und Schwermetallschadwirkung auf den Pflanzenwuchs eintritt, 2) eine Mobilisierung mit einer erhoehten Auswaschung eutrophierender oder schaedigender Stoffe einhergeht oder 3) mit einer fruchtbarkeitsmindernden Schadstoffakkumulation in Boeden zu rechnen ist. In Feldversuchen auf drei Boeden der Schwaebischen Alb und in Gefaessversuchen mit drei weiteren Boeden Suedwestdeutschlands werden die entsprechenden Aufnahme- und Umsatzraten fuer P und Al sowie fuer andere Naehrstoffe und einige Schwermetalle ermittelt. Bislang erwiesen sich die Klaerschlaemme gegenueber den anderen P-Duengern gleichwertig.

Untersuchungen zur Cadmiumaufnahme von Repositionspflanzen im Hinblick auf die Moeglichkeiten der Bodendekontamination

Die Moeglichkeiten der Schwermetalldekontamination belasteter Boeden werden seit Jahren diskutiert. Hinsichtlich der Leistungsfaehigkeit sog. Repositionspflanzen gibt es sehr widerspruechliche Ergebnisse, die einerseits aus den differierenden Aufnahmeraten und Trockenmasseertraegen der Pflanzen resultieren und andererseits wurden die Untersuchungen auf sehr unterschiedlich belasteten Boeden durchgefuehrt. Die Arbeit hat zum Ziel, in Gefaess- und Feldversuchen die Eignung verschiedener, aus der Literatur bekannter Akkumulatorpflanzen zur Flaechendekontamination zu ueberpruefen. Dabei soll zunaechst das Spektrum geeigneter Pflanzen erweitert und deren Dekontaminationsleistung ermittelt werden. Der Einfluss unterschiedlicher Umweltfaktoren auf die Pflanzen wird bestimmt und kalkulatorisch der Zeitraum fuer eine Dekontamination von Flaechen berechnet. Ein praxisnahes Konzept einschliesslich Verwertung oder Entsorgung der belasteten Pflanzen soll entwickelt werden.

Umweltvertraegliche Anwendung von Bioabfallkompost in der Landwirtschaft, Einfluss von Bioabfallkompost auf die Bodenfruchtbarkeit

In Feld- und Gefaessversuchen wird die Wirkung von Bioabfallkompost auf die Bodenfruchtbarkeit unter besonderer Beruecksichtigung der N-Dynamik untersucht. Es ist geplant, eine Methode zur Schaetzung der N-Nachlieferung aus Komposten zu entwickeln.

Einfluesse der C- und N-Eintraege durch Wurzeln und Ernteresiduen von annuellen Kulturpflanzenarten auf die Struktur von Mikroorganismengesellschaften und die C- und N-Umsatzprozesse im Boden - Teilprojekt: C- und N-Umsatzprozesse

Ziel des Gesamtprojektes ist es, in Gefaess- und Laborversuchen transiente und persistente Wirkungen von annuellen Leguminosenarten (Vicia faba L., Pisum sativum L., Lupinus albus L.) auf die C- und N-Umsetzungsprozesse und die Struktur der mikrobiellen Lebensgemeinschaft im Boden zu charakterisieren. Diese Umsatzprozesse werden unter besonderer Beruecksichtigung der C- und N-Eintraege durch Rhizodeposition und Ernteresiduen der drei Koernerleguminosenarten untersucht. Das Projekt ist als Kooperationsprojekt mit dem Institut fuer Bodenoekologie der GSF in Oberschleissheim angelegt. In zwei inhaltlich miteinander verknuepften Experimenten sind Gefaess- und Inkubationsversuche geplant. Im ersten Experiment wird mit einem in Rhizosphaerenbereiche kompartimentierten Gefaess der Einfluss von Leguminosenwurzeln auf das C- und N-Mineralisierungsverhalten der organischen Bodensubstanz ueberprueft. Im zweiten Experiment werden in einer simulierten Fruchtfolge und anhand eines parallel durchgefuehrten Inkubationsexperimentes der Einfuss der Wurzeln der Folgefrucht und der vorangegangene Einfuss der Leguminosenwurzeln auf deren Residuenumsatz untersucht. Detaillierte Informationen zu diesem Projekt finden Sie unter http://www.wiz.uni-kassel.de/foel/forschung.

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