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Weiterentwicklung und Erprobung der Spatendiagnose als Feldmethode zur Bestimmung ökologisch wichtiger Gefügeeigenschaften landwirtschaftlich genutzter Böden

Beste, Andrea


pdf-Format: Dokument 1.pdf (3.633 KB)

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung II - Organischer Landbau
Fachgebiet: Agrarwissenschaften und Umweltmanagement
DDC-Sachgruppe: Landwirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 18.04.2002
Erstellungsjahr: 2002
Publikationsdatum: 22.01.2003
Kurzfassung auf Deutsch: Ziel und Gegenstand der Untersuchung

Als Motivation der Arbeit wird der Bedarf an einfachen, kostengünstig anwendbaren Bodenuntersuchungsmethoden geringen technischen
Aufwands beschrieben, um die Auswirkungen unterschiedlicher Bewirtschaftungssysteme und -praktiken auf die Merkmale des
Bodengefüges dokumentieren und beurteilen zu können. Mit der Erweiterten Spatendiagnose (ESD) wird eine einfache, wissenschaftlich
auswertbare Methode der Gefügezustandsbeurteilung mit dem Spaten vorgestellt, die sich durch leichte Vermittelbarkeit und geringen
technischen Aufwand auszeichnet. Das Forschungsziel der Arbeit ist es, die Aussagekraft der in der ESD zur Anwendung kommenden
Methoden hinsichtlich bewirtschaftungsbedingter Auswirkungen auf den Bodenzustand zu überprüfen.



Untersuchungsmethoden

Anhand zweier Versuchsansätze wird die Empfindlichkeit der angewandten Parameter sowie ihre Aussagekraft bezüglich der
Beeinflussung durch Standortfaktoren und Bewirtschaftungspraktiken überprüft. Sie beinhalten die Dokumentation der Gefügedynamik in
einer typischen Fruchtfolge unter ökologischer Bewirtschaftung bei unterschiedlicher Grundbodenbearbeitung und wurden drei Jahre lang
(1996-1998) beprobt.



Ergebnisse der Untersuchung

In Folge der Verbesserung der Gefügebonitur und des Aggregatstabilitätstests im Vergleich zur Ursprungsmethodik wurden klare
Ergebnisse erzielt. Sie zeigen unter Grünbrache wie erwartet eine Verbesserung der Gefügenote und eine Erhöhung der Aggregatstabilität
bei erhöhtem Anteil poröser Aggregate bis unter die Folgefrucht. Zwischen wendender und nichtwendender Grundbodenbearbeitung ergab
sich ebenfalls erwartungsgemäß eine höhere Aggregatstabilität der nichtwendenden Variante. Darüber hinaus wurden Vorschläge für die
Berücksichtigung unterschiedlicher Böden (Lehm-, Sand- und Tonböden) bei Gefügebonitur und Aggregatstabilitätstest sowie für eine
Wurzelbonitur entwickelt. Die in der ESD verwendeten Parameter und Methoden zeigen, wie fast alle Bodenbeurteilungsmethoden, eine
Beeinflussung durch unterschiedliche Bodensubstrate und unterschiedliche Bodenfeuchten. Dieser Tatsache wurde, in Empfehlungen zum
Einsatz der Methode Rechnung getragen. Die ESD kann in ihrer weiterentwickelten und erstmals erprobten Version über eine
differenzierte Beurteilung des Gefüges einen Beitrag dazu leisten, wissenschaftlich und dennoch praxisnah Entscheidungsfindungen
bezüglich ressourcenschonender Bewirtschaftungssysteme und -maßnahmen zu erleichtern
Kurzfassung auf Englisch: Research Area

To document the effects of soil and land management systems on ecological soil functions, sensitive indicators and simple suitable
scientific methods have to be defined respectively developed, which are able to show the influence of management systems on soil vitality.
With the Extended Spade Diagnosis (ESD) - a combination of soil investigation-methods - a methodology is presented, which shows
advantages especially in a low technical expenditure and a simple communicability. The objective of research in this paper is to test the
evidence of the soil investigation methods applicated in the ESD with regard to an evaluation of soil structure quality.



Methodology

The sensitivity of the parameters applicated in ESD to the influence of site factors and management systems or techniques and their
evidence for the ecological affection of soil functions through management factors has been tested with two designs of investigation. The
designs have been drawn to document the influence of a typical crop rotation in an organic management system under different tillage
treatment on soil structure parameters. The experimentation last three years (1996-1998).



Results

The evidence of the improved structure evaluation has been confirmed by the gained results which correspond with literature. The influence
of green manure in the crop rotation showed raising up of structure mark, augmentation of aggregate stability and increasing formation and
stabilisation of crumbly, highly porous aggregates up to the following crop. Comparison of tillage techniques showed distinct higher
aggregate stability under non inverting tillage. Apart from this suggestions for some structure evaluation schemes and silting evaluation
schemes which are adapted to sandy soils and silt soils as well as a rooting evaluation scheme have been worked out and presented. The
parameters and methods used in combination as a part of ESD show - as the most soil investigation methods - dependence on pedogenic
properties and soil moisture. This experience has been intended to be taken into account by giving some advises fore implementation.
ESD in its improved version can achieve to document scientifically but without high technology expenditure effects of management systems
or techniques on quality of soil structure. It combines the actual and comprehensive impression of soil condition in the field with exact
quantitative data information of soil parameters. Moreover that advantages are facility and communicability because of its vividness and
close connection to farmers knowledge about soil. Thus it can help to facilitate decisions about soil management planning and practice
also in regions and projects where investigations with high-technology methods are to expensive or not well adapted for consultancy
presentation.